RU2381364C1

RU2381364C1 - Method for development of steep layers by sublevel hydraulic breakage with associated outlet of shrunk coal from chambers of upper story

Info

Publication number: RU2381364C1
Application number: RU2008148999/03A
Authority: RU
Inventors: Владимир Афанасьевич Сухоруков (RU); Владимир Афанасьевич Сухоруков; Виктор Николаевич Фрянов (RU); Виктор Николаевич Фрянов; Владислав Владимирович Сухоруков (RU); Владислав Владимирович Сухоруков; Евгений Борисович Шенгерей (RU); Евгений Борисович Шенгерей; Анатолий Иванович Федоренко (RU); Анатолий Иванович Федоренко; Светлана Владимировна Шенгерей (RU); Светлана Владимировна Шенгерей
Priority date: 2008-12-11
Filing date: 2008-12-11
Publication date: 2010-02-10

Abstract

FIELD: mining.

SUBSTANCE: method for development of steep layers by sublevel hydraulic breakage with associated outlet of shrunk coal from chambers of upper story, includes arrangement of sublevel drifts 5,6,7, drilling of wells 9,11, tillage of massif, coal extraction by hydraulic monitor 13. At first drilling machine 10 is installed in intermediate drift 6 fir drilling of wells 11, then coal tillage is carried out in chamber and shrunk. Then hydraulic monitor 13 from transport drift 7 is used to break lower story with associated outlet of shrunk coal 12 from chambers of upper story 15. In order to prevent rock bypass, above ventilation drift 5 and at the distance from each other depending on stability of side rocks along layer length, temporary under-blocking sight pillars 16, 17 are left in upper story 15.

EFFECT: invention makes it possible to provide for complex and rational usage of coal in subsoil, manless production of minerals, reduction of costs for preparation of extraction section stocks and improved efficiency of labour, reduced energy intensity of minerals breakage, efficient ventilation of bottomholes due to common shaft depression.

4 dwg

Description

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано при разработке крутых пластов подземным способом подэтажной гидроотбойкой с попутным выпуском магазинированного угля из верхнего этажа.The invention relates to the mining industry and can be used in the development of steep formations by underground method of sub-floor hydraulic pumping with the associated release of store coal from the upper floor.

Известна система разработки крутых пластов подэтажным обрушением (B.C.Мучник, Э.Б.Голланд, М.Н.Маркус. Подземная гидравлическая добыча. - М.: Недра, 1986, с. 15-24).A well-known system for the development of steep formations under-floor collapse (B.C. Muchnik, E.B. Golland, MN Markus. Underground hydraulic production. - M .: Nedra, 1986, S. 15-24).

Наряду с имеющимися достоинствами этот способ подэтажной гидроотбойки имеет недостатки: это высокая энергоемкость процессов при выемке угля в подэтаже, сложное проветривание забоя, большие потери полезного ископаемого, низкие качество полезного ископаемого и производительность очистного забоя.Along with the existing advantages, this method of sub-floor hydraulic breaking has disadvantages: it is a high energy intensity of processes during the extraction of coal in the sub-floor, difficult ventilation of the bottom, large losses of mineral, low quality of the mineral and productivity of the working face.

Наиболее близким техническим решением, принятым за прототип, является способ отбойки угля длинными скважинами с гидротранспортированием угля (А.П.Широков, М.Г.Самец, Разработка угольных пластов без крепления призабойного пространства. - М.: Госгортехиздат 1961, с. 93-94). Испытания способа проводились на шахте «Зиминка 3-4» в Прокопьевске. Пласт отрабатывался системой подэтажной гидроотбойки с предварительным рыхлением угольного массива при помощи взрывных работ. Разрыхленный уголь смывался водой, после чего осуществлялась отбойка угля струей гидромонитора. Учитывая большие потери угля и низкие технико-экономические показатели, выемка угля системой подэтажной гидроотбойки с предварительным рыхлением угля была приостановлена.The closest technical solution adopted for the prototype is the method of breaking coal with long wells with coal hydrotransport (A.P. Shirokov, M.G. Samets, Development of coal seams without fixing the bottom hole space. - M .: Gosgortekhizdat 1961, p. 93- 94). Tests of the method were carried out at the Ziminka 3-4 mine in Prokopyevsk. The seam was worked out by a system of sub-floor hydraulic breaking with preliminary loosening of the coal mass using blasting. The loosened coal was washed off with water, after which the coal was broken off with a jet of a hydraulic monitor. Given the large losses of coal and low technical and economic indicators, the extraction of coal by a sub-floor hydraulic pump with preliminary loosening of coal was suspended.

Известный способ характеризуется значительными затратами на проведение подготовительных выработок, сложной схемой проветривания и большим объемом буровых работ.The known method is characterized by significant costs for preparatory workings, a complex ventilation scheme and a large amount of drilling work.

Задачей изобретения является устранение указанных выше недостатков прототипа и тем самым создание такого способа разработки месторождений полезных ископаемых, который позволит осуществить комплексное и рациональное использование угля в недрах за счет расширения области применения способа, безлюдную добычу полезного ископаемого, снижение затрат на подготовку запасов выемочного участка и увеличение производительности труда, снижение энергоемкости разрушения полезного ископаемого, эффективное проветривание забоев за счет общешахтной депрессии.The objective of the invention is to eliminate the above disadvantages of the prototype and thereby creating such a method of developing mineral deposits, which will allow for the integrated and rational use of coal in the bowels by expanding the scope of the method, deserted mining, reducing the cost of preparing the reserves of the extraction site and increasing labor productivity, reduction of energy intensity of mineral destruction, effective ventilation of faces through mines no depression.

Сущность изобретения заключается в том, что в способе разработки крутых пластов подэтажной гидроотбойкой с попутным выпуском магазинированного угля из камер верхнего подэтажа, включающем проведение подэтажных штреков, бурение скважин, разрыхление массива, выемку угля гидромонитором, вначале на промежуточном штреке устанавливают буровую машину для бурения скважин, затем осуществляется разрыхление угля в камере и его магазинирование, после чего гидромонитором из транспортного штрека разрушают нижний подэтаж с попутным выпуском магазинируемого угля из камер верхнего подэтажа, причем для предотвращения перепуска породы над вентиляционным штреком и на расстоянии друг от друга, зависимом от устойчивости боковых пород по простиранию пласта, в верхнем подэтаже оставляют временные подзавальные целики.The essence of the invention lies in the fact that in the method of developing steep formations by sub-floor hydraulic blasting with the associated release of store coal from the upper sub-floor chambers, including conducting sub-floor drifts, drilling wells, loosening the array, excavating coal with a hydraulic monitor, first, a drilling machine is installed on the intermediate drift for drilling wells, then the loosening of coal in the chamber and its storing are carried out, after which the lower sub-floor with a passing outlet of the magazin is destroyed by a hydraulic monitor from the transport drift coal from the upper sub-floor chambers, and to prevent the bypass of the rock above the ventilation drift and at a distance from each other, depending on the stability of the lateral rocks along the strike of the formation, temporary sub-target pillars are left in the upper sub-floor.

Таким образом, отработка пласта ведется подэтажной гидроотбойкой с попутным выпуском заранее подготовленного магазинированного угля из камер верхнего подэтажа. Этим самым снижаются энергоемкость разрушения и потери угля. Обеспечивается надежное проветривание. Увеличивается производительность труда.Thus, the development of the seam is carried out by a sub-floor hydraulic breakdown with the associated release of pre-prepared store coal from the upper sub-floor chambers. This reduces the energy intensity of destruction and loss of coal. Provides reliable ventilation. Labor productivity is increasing.

Сравнение предлагаемого решения с прототипом, аналогичными техническими решениями, известными и существующего уровня техники и технологии, позволило установить его соответствие критериям патентоспособности «Новизна» и изобретательский уровень.Comparison of the proposed solution with the prototype, similar technical solutions, known and the existing level of technology and technology, made it possible to establish its compliance with the patentability criteria "Novelty" and inventive step.

Сущность изобретения поясняется чертежами. На фиг.1 представлена технологическая схема, иллюстрирующая последовательность подготовки и отработки подэтажей с использованием длинных скважин и гидромонитора.The invention is illustrated by drawings. Figure 1 presents a flow chart illustrating the sequence of preparation and development of sub-floors using long wells and a hydraulic monitor.

На фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.1. На фиг.4 - разрез В-В на фиг.1.Figure 2 is a section aa in figure 1; figure 3 is a section bB in figure 1. Figure 4 is a section bb in figure 1.

Способ разработки крутых пластов подэтажной гидроотбойкой с попутным выпуском магазинированного угля из камер верхнего подэтажа осуществляется следующим образом.A method for the development of steep seams with sub-floor hydraulic breaking with the associated release of stacked coal from the upper sub-floor chambers is as follows.

После вскрытия пласта квершлагами 1,2 проводят скат 3 и пульпоспускную печь 4.After opening the formation with cross-sections 1.2, a slope 3 and a slurry furnace 4 are carried out.

На расстоянии, равном высоте подэтажа, от ската 3 до границы блока проводят подэтажные штреки, вентиляционный 5, промежуточный 6 и транспортный 7. Через определенное расстояние штреки соединяют печами 8 и скважинами 9. На границе блока на промежуточном штреке устанавливают буровую машину 10 для бурения длинных скважин 11 в верхнем подэтаже. Разрыхление угля в скважинах 11 и отработка подэтажей производится обратным ходом с опережением верхнего подэтажа. Разрыхленный буровзрывным способом или гидроразрывом уголь 12 в верхнем подэтаже магазинируют и выпускают при отработке нижележащего подэтажа гидромонитором 13. Разрыхленный уголь 12 в верхнем подэтаже и гидромонитором 13 в нижнем подэтаже по желобам 14 транспортируют в пульпоспускную печь 4.At a distance equal to the height of the sub-floor, from the ramp 3 to the block border, sub-floor drifts are carried out, ventilation 5, intermediate 6 and transport 7. After a certain distance the drifts are connected by furnaces 8 and wells 9. At the block boundary, a drilling machine 10 is installed on the intermediate drift for drilling long wells 11 in the upper sub-floor. The loosening of coal in the wells 11 and the development of the sub-floors is carried out by the reverse stroke ahead of the upper sub-floor. The coal 12 loosened by drilling and blasting or hydraulic fracturing in the upper sub-floor is grooved and released when the underlying sub-floor is worked out by the hydraulic monitor 13. The loose coal 12 in the upper sub-floor and the hydraulic monitor 13 in the lower sub-floor are transported through the grooves 14 into a pulp-discharge furnace 4.

Для предотвращения перепуска пород из верхних отработанных подэтажей 15, над вентиляционным штреком 5, по простиранию пласта оставляется временный подзавальный целик 16. Подготовленный для выпуска уголь 12 из верхнего подэтажа сохраняется также за счет временных подзавальных целиков 17, оставляемых в подэтаже на определенном расстоянии друг от друга, зависимом от устойчивости боковых пород по простиранию пласта. После выпуска угля в подэтажах с помощью гидромонитора вынимают временные подзавальные целики.To prevent overflow of rocks from the upper worked floors 15, a temporary sub-sill 16. A coal 12 prepared for release from the upper sub-floor is also retained due to temporary sub-sir pillars 17, which are left in the sub-floor at a certain distance from each other, over the vent drift 5. depending on the stability of lateral rocks along the strike of the formation. After the release of coal in the sub-floors with the help of a hydraulic monitor, temporary sub-gate pillars are removed.

Проветривают забои за счет общешахтной депрессии. Свежий воздух с основного горизонта по скату 3 поступает на транспортный 7 и промежуточный 6 штреки, затем по скважине 9 выходит на вентиляционный штрек 5 и далее отработанная струя воздуха выходит на вентиляционный горизонт.Ventilate the face due to mine depression. Fresh air from the main horizon through slope 3 enters the transport 7 and intermediate 6 drifts, then through the well 9 enters the ventilation drift 5 and then the exhaust air stream enters the ventilation horizon.

Применение нового способа разработки крутых пластов подэтажной гидроотбойкой с попутным выпуском магазинируемого угля из верхнего подэтажа обеспечивает безопасность работ, снижает потери угля, затраты на проведение подготовительных выработок, а также энергоемкость разрушения горной массы.The use of a new method for the development of steep seams with sub-floor hydraulic breaking with the associated release of the storey coal from the upper sub-floor ensures the safety of work, reduces coal losses, the cost of preparatory workings, as well as the energy consumption of rock mass destruction.

Claims

A method of developing steep seams with sub-floor hydraulic breakdown with associated release of store coal from the upper sub-floor chambers, including conducting sub-floor drifts, drilling wells, loosening the array, digging the coal with a hydraulic monitor, characterized in that a drilling machine for drilling wells is first installed on the intermediate drift, then coal is loosened in the chamber and its storing, after which the lower sub-floor is destroyed by a hydraulic monitor from the transport drift with the associated release of the storing coal from the chambers an additional sub-floor, moreover, to prevent the bypass of the rock above the ventilation drift at a distance from each other, depending on the stability of the lateral rocks along the strike of the formation, temporary sub-rear pillars are left in the upper sub-floor.