RU2399762C1

RU2399762C1 - Development method of thick coal beds

Info

Publication number: RU2399762C1
Application number: RU2009130838/03A
Authority: RU
Inventors: Владимир Иванович Клишин (RU); Владимир Иванович Клишин; Даньяр Иванович Кокоулин (RU); Даньяр Иванович Кокоулин; Бакыт Кубанычбек (RU); Бакыт Кубанычбек; Сергей Владимирович Клишин (RU); Сергей Владимирович Клишин
Original assignee: Учреждение Российской академии наук Институт горного дела Сибирского отделения РАН
Priority date: 2009-08-12
Filing date: 2009-08-12
Publication date: 2010-09-20

Abstract

FIELD: mining.

SUBSTANCE: method involves mechanised development of lower bed with softening of formation under roof and with further release of coal from it. In formation under roof there are intermediate entries located perpendicular to bottomhole of longwall; after that it is softened by vibration impact on it by means of vibroseismic vibration sources. Vibration sources are mounted in intermediate entries in support pressure area at the distance of not less than 15-20 m from the longwall bottomhole.

EFFECT: reducing losses and dilution of coal owing to its unobstructed release from formation under roof through openings of enclosures of sections of powered support.

2 dwg

Description

Техническое решение относится к горному делу и может быть использовано при отработке мощных пластов с крепкими углями.The technical solution relates to mining and can be used in mining powerful seams with strong coals.

Известен способ, реализованный при эксплуатации механизированной крепи с элементами принудительного выпуска самообрушающегося угля из межслоевой толщи по патенту РФ на полезную модель №39913, Е21D 23/00, опубл. в БИ №23, 2004 г., включающий механизированную отработку нижнего слоя, разупрочнение подкровельной толщи с помощью взрывчатых веществ (ВВ) и последующий выпуск из нее угля на забойный скребковый конвейер. Недостатком этого способа является то, что при работе на пластах с крепкими углями разупрочнение подкровельной толщи для ее беспрепятственного выпуска в подкрепное пространство предполагают с применением ВВ, что недопустимо в условиях шахт, опасных по газу и пыли.A known method implemented during the operation of powered roof supports with elements of the forced release of self-collapsing coal from the interlayer sequence according to the patent of the Russian Federation for utility model No. 39913, Е21D 23/00, publ. in BI No. 23, 2004, including mechanized mining of the lower layer, softening of the subroofing layer using explosives (BB) and the subsequent release of coal from it to the downhole scraper conveyor. The disadvantage of this method is that when working on formations with strong coals, the softening of the under-roof thickness for its unhindered release into the reinforcing space is assumed using explosives, which is unacceptable in mines dangerous for gas and dust.

Наиболее близким по технической сущности и совокупности существенных признаков является способ отработки мощных пластов угля (см. Применение флюидоразрыва для разупрочнения подкровельной толщи при отработке мощных пологих пластов. Уголь №9, 2000, с.17-19), включающий механизированную отработку нижнего слоя с выпуском угля на забойный конвейер из предварительно разупрочненной подкровельной толщи методом направленного гидроразрыва. Недостатком известного способа является то, что разупрочнение подкровельной толщи методом направленного гидроразрыва обеспечивает разрушение подкровельной толщи только на крупные блоки угля, размеры которых определяются расстоянием между инициирующими щелями. Это в значительной мере затрудняет выпуск угля через окна ограниченного размера в ограждениях секций крепи, что приводит к незапланированным потерям и разубоживанию угля.The closest in technical essence and combination of essential features is the method of mining powerful coal seams (see. The use of fluid fracturing for softening the subroofing layer when mining powerful flat seams. Coal No. 9, 2000, p.17-19), including mechanized mining of the lower layer with the release coal to the downhole conveyor from a previously weakened under-roofing stratum by the directional fracturing method. The disadvantage of this method is that the softening of the subroofing layer by the method of directed hydraulic fracturing ensures the destruction of the subroofing layer only into large blocks of coal, the dimensions of which are determined by the distance between the initiating cracks. This greatly complicates the release of coal through limited-size windows in the fencing sections of the lining, which leads to unplanned losses and dilution of coal.

Технической задачей предлагаемого решения является уменьшение потерь и разубоживания угля за счет его беспрепятственного выпуска из подкровельной толщи пласта через окна ограждений секций механизированной крепи путем предварительного разупрочнения подкровельной толщи пласта, обеспечивающего ее последующее разрушение на мелкие фракции.The technical objective of the proposed solution is to reduce losses and dilution of coal due to its unimpeded release from the subroofing layer through the windows of the fencing sections of the mechanized roof support by preliminary softening of the subroofing layer, ensuring its subsequent destruction into small fractions.

Поставленная задача достигается тем, что в способе отработки мощных угольных пластов, включающем механизированную отработку нижнего слоя с разупрочнением подкровельной толщи пласта и последующим выпуском из нее угля, согласно техническому решению в подкровельной толще пласта угля проходят перпендикулярно забою лавы промежуточные штреки, после чего производят разупрочнение подкровельной толщи пласта, оказывая на нее вибровоздействие с помощью вибросейсмических источников колебаний, смонтированных в указанных промежуточных штреках в зоне опорного давления на расстоянии не менее 15-20 м от забоя лавы.The problem is achieved by the fact that in the method of mining powerful coal seams, including mechanized mining of the lower layer with softening of the subroofing layer and subsequent release of coal from it, according to the technical solution, intermediate drifts are perpendicular to the bottom of the lava coal in the subroofing layer of the coal, after which subroofing is softened the thickness of the formation, exerting vibration on it with the help of vibroseismic vibration sources mounted in these intermediate drifts a reference pressure zone at a distance of at least 15-20 m from the bottom lava.

Указанная совокупность признаков позволяет разупрочнить угольный массив в подкровельной толще пласта под влиянием вибровоздействия, что способствует его разрушению в процессе выпуска угля на мелкие фракции. Это обеспечивает беспрепятственный выпуск угля через окна в ограждениях секций механизированной крепи и тем самым уменьшает потери и разубоживание угля.The specified set of features makes it possible to soften the coal mass in the subroofing layer of the formation under the influence of vibration, which contributes to its destruction in the process of releasing coal into small fractions. This ensures unimpeded release of coal through the windows in the fencing sections of the mechanized lining and thereby reduces the loss and dilution of coal.

Сущность технического решения поясняется примером конкретной реализации и чертежами, гдеThe essence of the technical solution is illustrated by an example of a specific implementation and drawings, where

на фиг.1 изображен разрез угольного пласта с видом на забой;figure 1 shows a section of a coal seam with a view of the bottom;

на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.figure 2 is a section aa in figure 1.

Предлагаемый способ отработки мощных угольных пластов реализуют следующим образом.The proposed method for mining powerful coal seams is implemented as follows.

Нижний слой угольного пласта отрабатывают механизированным комплексом, секции 1 крепи которого снабжены ограждениями 2 с окнами для выпуска угля из разрушенной подкровельной толщи пласта на забойный конвейер. В подкровельной толще пласта перпендикулярно забою лавы проходят промежуточные штреки 3, после чего перед выпуском угля производят разупрочнение подкровельной толщи пласта, оказывая на нее вибровоздействие с помощью вибросейсмических источников 4 колебаний, смонтированных в указанных промежуточных штреках 3 в зоне опорного давления на расстоянии 15÷20 м от забоя лавы. При работе вибросейсмических источников 4 колебаний происходит разупрочнение угольного массива вследствие вибрационного воздействия источника 4 колебаний на угольный массив в направлении вкрест простирания пласта. Время работы вибросейсмических источников 4 колебаний определяют крепостью и состоянием угольного массива.The lower layer of the coal seam is worked out by a mechanized complex, the lining sections 1 of which are equipped with fences 2 with windows for the release of coal from the destroyed subroofing layer to the bottomhole conveyor. In the subroofing layer of the formation, intermediate drifts 3 pass perpendicular to the face of the lava, after which, before the coal is released, the subroofing layer of the formation is softened, vibrating it using vibro-seismic sources 4 of oscillations mounted in the indicated intermediate drifts 3 in the reference pressure zone at a distance of 15 ÷ 20 m from the bottom of the lava. During the operation of vibroseismic sources 4 of vibrations, softening of the coal mass occurs due to the vibration effect of the source 4 of vibrations on the coal mass in the direction of cross-seam strike. The operating time of vibro-seismic sources of 4 oscillations is determined by the strength and condition of the coal mass.

По мере поступательного перемещения комплекса в нижнем слое подсеченная подкровельная толща пласта, предварительно разупрочненная вибросейсмическими источниками 4 колебаний, разрушается под воздействием энергии горного давления на мелкие фракции, чем обеспечивают беспрепятственный выпуск угля через окна секций 1 в призабойное пространство. По мере перемещения комплекса перемещают по промежуточным штрекам 3 и вибросейсмические источники 4 колебаний, сохраняя постоянным расстояние не менее 15÷20 м от забоя лавы до места их установки. Операцию по разупрочнению подкровельной толщи пласта вибросейсмическими источниками 4 колебаний могут производить одновременно с работой комплекса по выемке нижнего слоя пласта.As the complex moves in the lower layer, the cut-off subroofing layer, previously softened by vibroseismic sources of 4 vibrations, is destroyed under the influence of rock pressure energy into small fractions, which ensures unimpeded release of coal through the windows of sections 1 into the bottom hole. As the complex moves, the vibro-seismic sources 4 of the vibrations are moved along the intermediate drifts 3 and keep the distance of at least 15 ÷ 20 m from the bottom of the lava to the place of their installation. The operation to soften the subroofing layer of the formation by vibroseismic sources 4 of oscillations can be performed simultaneously with the operation of the complex to excavate the lower layer of the formation.

Claims

A method of mining powerful coal seams, including mechanized mining of the lower layer with softening of the subroofing thickness of the formation and subsequent release of coal from it, characterized in that intermediate drifts are perpendicular to the face of the lava in the subroofing thickness of the layer, after which the subroofing thickness of the formation is softened, causing vibration using vibroseismic vibration sources mounted in the indicated intermediate drifts in the zone of reference pressure at a distance of at least 15-20 m from s lava battle.