RU2414600C2 - Method to reduce gas release from mined bed and dustiness of production unit atmosphere by mineral production in blocks with their transportation to grinding chamber - Google Patents
Method to reduce gas release from mined bed and dustiness of production unit atmosphere by mineral production in blocks with their transportation to grinding chamber Download PDFInfo
- Publication number
- RU2414600C2 RU2414600C2 RU2008147272/03A RU2008147272A RU2414600C2 RU 2414600 C2 RU2414600 C2 RU 2414600C2 RU 2008147272/03 A RU2008147272/03 A RU 2008147272/03A RU 2008147272 A RU2008147272 A RU 2008147272A RU 2414600 C2 RU2414600 C2 RU 2414600C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- blocks
- cutting
- gas
- fossil
- hydraulic
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Drilling And Exploitation, And Mining Machines And Methods (AREA)
- Perforating, Stamping-Out Or Severing By Means Other Than Cutting (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для создания безопасного и экологически чистого производства при подземной разработке пластовых месторождений полезных ископаемых.The invention relates to mining and can be used to create safe and environmentally friendly production in underground mining of stratified mineral deposits.
Широко применяемые в настоящее время методы дегазации (1) угольных пластов подземным и поверхностным способами оказываются очень дорогими, сложными и малоэффективными. Об этом свидетельствуют происходящие ежегодно в России и в мире взрывы газа и угольной пыли на шахтах. Также малоэффективны способы уменьшения запыленности очистных работ, приводящие к профессиональному заболеванию шахтеров-забойщиков - антрокозу.Currently widely used methods of degassing (1) coal seams by underground and surface methods are very expensive, complex and ineffective. This is evidenced by annual gas and coal dust explosions in mines in Russia and in the world. Also ineffective are ways to reduce the dust content of treatment works, leading to an occupational disease of miner-miners - anthrocosis.
Наиболее близким изобретением, которое принимается за прототип и которое направлено на уменьшение газообильности добычных участков с использованием гидрорезных установок для прорезания в призабойном массиве щелей тонкими гидроабразивными струями воды сверхвысокого давления является "Способ дегазации призабойной зоны угольного пласта" (2), включающий отсос газа по трубам, вставляемым в дегазационные щели, прорезаемые в призабойном массиве (см. патент РФ №2183276 С2, E21F 7/00, 2002). Обеспечивая более высокую степень дегазации этот способ также не достаточно эффективен, так как при выемке угля значительное количество газа и угольной пыли попадает в атмосферу очистного забоя в связи с разрушением угля в россыпь.The closest invention, which is taken as a prototype and which is aimed at reducing the gas mobility of production sites using hydraulic cutting units for cutting cracks in the bottomhole array with thin ultra-high pressure water jets, is a “Method for degassing the bottomhole zone of a coal seam” (2), including gas suction through pipes inserted into the degassing slots cut in the bottomhole array (see RF patent No. 2183276 C2, E21F 7/00, 2002). Providing a higher degree of degassing, this method is also not sufficiently effective, since during the extraction of coal a significant amount of gas and coal dust enters the atmosphere of the working face due to the destruction of coal in the placer.
Задача изобретения состоит в разработке способа, позволяющего кардинально уменьшить загазованность и запыленность очистных работ.The objective of the invention is to develop a method that can drastically reduce the gas contamination and dusty treatment operations.
Согласно изобретению эта задача решается как и в прототипе прорезанием щелей в призабойном массиве методами гидроабразивного резания. Однако прорезание щелей производится не для дегазации, а для добычи из него ископаемого блоками. При добыче угля комбайнами со шнековыми исполнительными органами уголь сильно измельчается и поэтому основное количество метана, содержащегося в угле, выделяется сразу же в околокомбайновом пространстве и в первые 7-10 минут его транспортировки по лаве и на примыкающей к лаве транспортной выработке. Выделяющийся из отбитого угля метан в атмосферу транспортной выработки движением свежей струи воздуха, поступающего для проветривания лавы, возвращается в очистную выработку. Поэтому при интенсивной очистной выемке в атмосфере очистного забоя накапливается запредельное количество метана, не допустимое по условиям соблюдения правил безопасности.According to the invention, this problem is solved, as in the prototype, by cutting cracks in the bottom hole array using hydroabrasive cutting methods. However, slotting is not done for degassing, but for extracting fossil from it in blocks. When coal is mined by combines with auger actuators, the coal is strongly crushed and therefore the main amount of methane contained in the coal is released immediately in the near-combine space and in the first 7-10 minutes of its transportation through the lava and on the transport mine adjacent to the lava. Methane released from the beaten-off coal into the atmosphere of a transport mine by the movement of a fresh stream of air coming in to ventilate the lava returns to the mine. Therefore, in case of an intensive clearing in the atmosphere of the working face, a prohibitive amount of methane accumulates, which is not permissible under the conditions of observing safety rules.
Действующими правилами безопасности предписывается производить в этих случаях заблаговременно дегазацию пласта. Простые расчеты показывают, что для обеспечения безопасности очистных работ по газовому фактору газоносность не должна превышать 5 м3/т. Однако из 49 шахт, действующих в Кузбассе, 40 шахт относятся к сверхкатегорным по газу (свыше 15 м3/т), а на 14 шахтах газоносность особенно высока, достигая 30-40 м3/т. Поэтому для обеспечения безопасности необходимо уменьшить газоносность пластов в 6-8 раз. Достигнуть этого существующими методами дегазации как под землей, так и с поверхности как показывает практика невозможно.Current safety regulations require that in these cases, the formation be degassed in advance. Simple calculations show that in order to ensure the safety of treatment works on the gas factor, the gas content should not exceed 5 m 3 / t. However, of the 49 mines operating in the Kuzbass, 40 are classified as super-gas mines (over 15 m 3 / t), and in 14 mines the gas content is especially high, reaching 30-40 m 3 / t. Therefore, to ensure safety, it is necessary to reduce the gas content of the strata by 6-8 times. It is impossible to achieve this with existing methods of degassing both underground and from the surface.
Данное изобретение направлено на решение изложенной проблемы принципиально другим путем. Получение россыпного ископаемого, которое необходимо потребителю и для доставки которого приспособлен подземный транспорт, подъем, обогатительная фабрика, предлагается производить не в очистном забое, а в специальной дробильной камере, находящейся за пределами траектории движения свежей струи воздуха, поступающего для проветривания очистных работ. Разрушение блоков ископаемого в россыпь значительно менее энергозатратно может производиться в дробильной камере отбойными штангами с электроприводами, которыми оснащаются широкозахватные комбайны "Донбасс", "Шахтер" или "ЛГД". В дробильную камеру блоки поступают из очистного забоя.This invention is aimed at solving the above problem in a fundamentally different way. It is proposed to produce alluvial fossil, which is necessary for the consumer and for which underground transport, lifting, and enrichment plant are adapted, not in a treatment face, but in a special crushing chamber located outside the trajectory of a fresh stream of air coming in to ventilate the treatment works. The destruction of fossil blocks into the placer can be significantly less energy-intensive in the crushing chamber by breaker rods with electric drives, which are equipped with Donbass, Shakhtar or LGD wide-reach combines. Blocks come to the crushing chamber from the face.
Известно, что интенсивность газовыделений из отбитого угля уменьшается с увеличением крупности извлекаемых из массива кусков. Поэтому для кардинального уменьшения газообильности и запыленности очистных работ необходимо добычу ископаемого в очистных забоях осуществлять максимально возможными по размерам блоками ископаемого. В связи с тем, что на большинстве действующих шахт поток свежего воздуха для проветривания очистных забоев поступает по транспортной выработке, по которой выдается из забоя добытый уголь, то необходимо осуществлять блоками не только добычу, но и транспортировку их по лаве и примыкающей к ней транспортной выработке с выдачей их за пределы движения свежей струи воздуха. При добыче и транспортировке ископаемого блоками скорость газоотдачи резко уменьшается. Поэтому количество газа, выделяющегося при выемке и транспортировке пока оно находится в пределах свежей струи воздуха (7-10 минут) незначительно. Поэтому газообильность добычного участка при добыче ископаемого блоками многократно уменьшается.It is known that the intensity of gas evolution from chipped coal decreases with increasing size of the pieces extracted from the array. Therefore, to drastically reduce gas accumulation and dustiness of treatment operations, it is necessary to extract fossil in the working faces by the maximum possible size blocks of the fossil. Due to the fact that in most operating mines the fresh air flow for ventilation of the working faces comes from the transport mine, through which mined coal is extracted from the mine, it is necessary to carry out not only mining but also transporting them along the lava and adjacent transport mine with issuing them beyond the limits of the movement of a fresh stream of air. When mining and transporting fossil blocks, the rate of gas recovery decreases sharply. Therefore, the amount of gas released during extraction and transportation while it is within the limits of a fresh air stream (7-10 minutes) is insignificant. Therefore, the gas content of the mining site during the extraction of fossil blocks is many times reduced.
Аналогично, многократно уменьшается запыленность атмосферы очистных работ. Это следует, во-первых, из-за того, что при выемке блоками разрушение ископаемого производится только по линиям резания. При размере блоков 0,6 м×0,6 м×0,6 м (исходя из приемной способности скребковых конвейеров) и толщине щелей резания менее 10 мм объем разрушаемого материала на один блок составляетSimilarly, the dust content of the sewage treatment atmosphere is greatly reduced. This follows, firstly, due to the fact that when blocks are excavated, the destruction of the fossil is carried out only along the cutting lines. With a block size of 0.6 m × 0.6 m × 0.6 m (based on the receiving capacity of scraper conveyors) and a thickness of the cutting slots of less than 10 mm, the volume of destructible material per block is
0,6 м×0,6 м×0,01 м×5=0,018 м3,0.6 m × 0.6 m × 0.01 m × 5 = 0.018 m 3 ,
что в 12 раз меньше объема добычи в блоке, равномwhich is 12 times less than the volume of production in the block, equal to
0,6 м×0,6 м×0,6 м=0,216 м3.0.6 m × 0.6 m × 0.6 m = 0.216 m 3 .
При добыче ископаемого шнековыми исполнительными органами комбайнов объем разрушаемого материала составляет 70-80% и равен в среднем 0,216 м3×0,8=0,15 м3 на объем одного блока. Отсюда следует, что поскольку 0,15 м3:0,018 м3=8,3,When mining fossil by screw executive bodies of combines, the volume of destructible material is 70-80% and is on average 0.216 m 3 × 0.8 = 0.15 m 3 per volume of one block. It follows that since 0.15 m 3 : 0.018 m 3 = 8.3,
объем разрушаемого материала при работе шнеков комбайна в 8,3 раза больше, чем при выемке блоками размером 0,6 м×0,6 м×0,6 м.the volume of destructible material during operation of the auger screws is 8.3 times greater than when dredging with blocks measuring 0.6 m × 0.6 m × 0.6 m.
Во-вторых, уменьшение пылеобразования при выемке блоками обусловлено тем, что даже то небольшое количество пыли, которое образуется при резании щелей подавляется образующей щель водяной струей высокого давления.Secondly, the decrease in dust formation during extraction by blocks is due to the fact that even the small amount of dust that is formed when cutting gaps is suppressed by a high-pressure water jet forming a gap.
Вырезание из призабойного массива ископаемого блоков производится гидрорезными машинами (3), которые поставляет Научно-производственное предприятие "Уголь" (г.Люберцы Московской обл. Институт горного дела им. А.А.Скочинского). Гидрорезная установка перемещается вдоль лавы по ставу скребкового конвейера (см. фиг.1) или по швеллерным направляющим (второй вариант), проложенным параллельно скребковому конвейеру с завальной стороны в бесстоечном пространстве со стороны забоя.Cutting from the bottomhole array of fossil blocks is carried out by hydraulic cutting machines (3), which are supplied by the Ugol Scientific-Production Enterprise (Lyubertsy, Moscow Region, A. Skochinsky Institute of Mining). The water-cutting installation moves along the lava along the stavka of the scraper conveyor (see Fig. 1) or along the channel guides (second option), laid parallel to the scraper conveyor from the obstructed side in the cavity-free space from the face.
Гидрорезная установка работает в очистном забое в комплексе со струговой установкой и механизированной крепью. Вырезание блоков ископаемого производится после заглубления в призабойный массив струга и конвейера. Глубина заглубления конвейера должна равняться ширине приемной способности его става. Вырезание блоков производится при остановленной работе струга путем прорезания в подрубленном снизу призабойном массиве двух щелей по всей длине лавы. Первая щель вертикальная и прорезается на расстоянии от поверхности забоя, равном ширине приемной способности конвейера. Благодаря этой щели вырезаемые блоки отделяются от массива по его глубине в направлении подвигания.The water-cutting installation works in the working face in combination with a plow installation and mechanized support. Cutting blocks of fossil is carried out after deepening into the bottomhole array of plow and conveyor. The depth of the depth of the conveyor should be equal to the width of the receiving ability of its conveyor. Block cutting is performed when the plow is stopped by cutting two slots in the bottom hole array cut from below along the entire length of the lava. The first slit is vertical and cuts at a distance from the surface of the face, equal to the width of the receiving ability of the conveyor. Thanks to this gap, the cut-out blocks are separated from the array by its depth in the direction of movement.
Вторая щель прорезается параллельна плоскости пласта и отделяет вырезаемые блоки сверху от массива. Высота вырезаемых блоков зависит от возможней глубины прорезания щели в массиве снизу вверх гидроабразивной струей и от мощности разрабатываемого пласта. При разработке пластов мощностью свыше 1,6 м вырезание блоков производится в несколько слоев, а их выемка осуществляется снизу вверх.The second slot is cut parallel to the plane of the reservoir and separates the cut blocks from the top of the array. The height of the cut blocks depends on the possible depth of the slot in the array from bottom to top with a waterjet and the power of the developed formation. When developing formations with a capacity of more than 1.6 m, blocks are cut out in several layers, and their excavation is carried out from the bottom up.
Прорезание щелей производится одновременно двухструйным гидроабразивным режущим исполнительным инструментом при движении гидрорезной установки. Расположение обоих щелей и исполнительного инструмента представлено на фиг.1. Прорезание щелей производится одновременным действием двух взаимно перпендикулярных гидроабразивных струй воды при непрерывном перемещении гидрорежущей установки. Исполнительный инструмент расположен на заднем конце корпуса гидрорезной установки (при ее движении снизу вверх). Отрезаемая от массива пачка на некотором небольшом расстоянии от корпуса под действием силы тяжести провисает, изгибается вниз и отламываясь опускается по скату на став скребкового конвейера. В нижней части конвейера до перегрузочного пункта на ставе конвейера установлена дробилка УРН4. При обрушении нетранспортабельных в длину плит ископаемого дробилка производит их дробление до длины не более 0,6 м для возможности их транспортировки скребковым конвейером, установленным на транспортном штреке.Slit cutting is carried out simultaneously by a two-jet hydroabrasive cutting executive tool during the movement of the hydraulic cutting installation. The location of both slots and the executive tool is presented in figure 1. Slitting is performed by the simultaneous action of two mutually perpendicular waterjet jets of water with continuous movement of the hydraulic cutting installation. The executive tool is located at the rear end of the housing of the hydraulic cutting installation (when it moves from bottom to top). The bundle cut off from the massif at some small distance from the body under the influence of gravity sags, bends down and breaks off and descends along the ramp to become a scraper conveyor. In the lower part of the conveyor to the transshipment point, a crusher URN4 is installed on the conveyor head. In the event of the collapse of fossil-non-transportable slabs in length, the crusher crushes them to a length of not more than 0.6 m in order to be transported by a scraper conveyor mounted on a transport drift.
Металлический телескопический скат, по которому вырезаемые блоки опускаются на конвейер, перемещаются на роликах по ставу конвейера вслед за гидрорезной установкой. Вырезание блоков может производиться гидрорезной установкой по челноковой схеме. При вырезании блоков с движением установки сверху вниз вырезание блоков производится впереди по ходу движения гидрорезной установки.A metal telescopic ramp, along which the cut-out blocks are lowered onto the conveyor, is moved on rollers along the conveyor stand following the hydraulic cutting unit. Cutting blocks can be made by a hydraulic cutting installation according to the shuttle scheme. When cutting blocks with the movement of the installation from top to bottom, the cutting of blocks is carried out ahead along the direction of the hydraulic cutting installation.
Гидрорезная установка, перемещающаяся по длине лавы, состоит из:Hydro-cutting installation, moving along the length of the lava, consists of:
1) исполнительного двухструйного гидроабразивного режущего инструмента со взаимно перпендикулярным действием струй;1) executive two-jet hydroabrasive cutting tool with mutually perpendicular action of the jets;
2) источника, вырабатывающего и подающего на исполнительный инструмент непрерывный поток воды высокого или сверхвысокого давления;2) a source that generates and feeds an executive tool with a continuous stream of high or ultrahigh pressure water;
3) расходного бункера для абразива;3) consumable hopper for abrasive;
4) передвижной тележки для перемещения гидрорезного оборудования.4) a mobile trolley for moving hydraulic cutting equipment.
Исполнительный инструмент состоит из двух гидроабразивных режущих головок, к которым по металлическим трубкам подается вода высокого давления, а также по гибким рукавам подается абразив из расходного бункера. Исполнительный инструмент имеет свой пульт управления, обеспечивающий возможность оператору регулировать положение исполнительного инструмента, подачу воды высокого давления к режущим головкам и регулирование скорости движения корпуса гидрорезной установки.The executive tool consists of two hydroabrasive cutting heads, to which high pressure water is supplied through metal tubes, and also abrasive from a feed hopper is supplied through flexible hoses. The executive tool has its own control panel, which enables the operator to adjust the position of the executive tool, the supply of high pressure water to the cutting heads and the speed control of the body of the hydraulic cutting unit.
Источник, вырабатывающий поток воды высокого давления, имеет два варианта исполнения. Первый вариант - это гидроусилитель, к которому подается по одному рукаву обычная вода и по двум рукавам - эмульсия. По первому эмульсионному рукаву (напорному) поступает к гидроусилителю эмульсия с рабочим давлением от насосной станции, находящейся на транспортной выработки недалеко от окна лавы. По второму рукаву (сливному) отработанная эмульсия возвращается к насосной станции. Давление эмульсии является энергией, двигающей поршни цилиндров гидроусилителя. Эти поршни сдавливают воду до сверхвысокого давления (300 МПа и выше) и через ресивер, сглаживающий поток импульсов давления, создающийся движением поршней, подают ее на исполнительный инструмент.The source generating the flow of high pressure water has two options. The first option is a hydraulic booster, to which ordinary water is supplied along one sleeve and an emulsion along two branches. An emulsion with a working pressure from a pump station located at a transport outlet near the lava window enters the hydraulic booster along the first emulsion sleeve (pressure head). On the second sleeve (drain), the spent emulsion returns to the pumping station. Emulsion pressure is the energy that drives the pistons of the hydraulic booster cylinders. These pistons squeeze water to ultrahigh pressure (300 MPa and higher) and through the receiver, smoothing the flow of pressure pulses created by the movement of the pistons, feed it to the actuating tool.
Для укладки эмульсионных рукавов, рукава подачи воды и электрокабеля, обеспечивающих возможность перемещения гидрорезной установки по всей длине лавы используется кабелеукладчик с трактовой цепью. Тяговое усилие для движения передвижной тележки создается работой механизма подачи с электроприводом, имеющем выходную звездочку, вступающую во взаимодействие со траковой цепью кабелеукладчика. Достоинством этого варианта является возможность получения сверхвысокого давления водяного потока, что позволяет обеспечивать большую глубину и скорость гидроабразивного резания щелей в обрабатываемом массиве. Кроме этого гидроусилитель всегда имеет значительно небольшой вес и габариты, что имеет также большое значение для его размещения в ограниченном пространстве лавы. Примером первого варианта является конструкция гидрорезной установки "ГРОЗ-1" (3), создающая рабочее давление водяного потока 300 МПа при расходе 10 л/мин. Гидрорезная установка имеет вес 400 кг и габариты, мм: 1690×640×730.For laying emulsion sleeves, water supply sleeves and electric cables, providing the ability to move the hydraulic cutting installation along the entire length of the lava, a cable layer with a path chain is used. The pulling force for the movement of the mobile trolley is created by the operation of the feed mechanism with an electric drive having an output sprocket that interacts with the track chain of the cable layer. The advantage of this option is the ability to obtain ultra-high pressure water flow, which allows for greater depth and speed of hydroabrasive cutting of cracks in the processed array. In addition, the hydraulic booster always has a significantly small weight and dimensions, which is also of great importance for its placement in a limited lava space. An example of the first option is the design of the Groz-1 hydraulic cutting installation (3), which creates a working pressure of a water flow of 300 MPa at a flow rate of 10 l / min. The water-cutting installation has a weight of 400 kg and dimensions, mm: 1690 × 640 × 730.
Второй вариант - это когда источником является насосная станция высокого давления, включающая насос высокого давления и электропривод. Достоинствам второго варианта является отсутствие необходимости прокладки к источнику двух эмульсионных рукавов. Недостаток - это большой вес и габариты насосной станции, а также невозможность получения сверхвысокого давления воды. Примером второго варианта является насосная станция высокого давления ГЛ-032, разработанная ООО "ГРОТ" (г.Владимир), имеющая вес 1600 кг и габариты, мм 1700×1060×830, создающая водяной поток с давлением 160 МПа и расходом 24 л/мин.The second option is when the source is a high-pressure pump station, including a high-pressure pump and an electric drive. The advantages of the second option are the absence of the need for laying two emulsion hoses to the source. The disadvantage is the large weight and dimensions of the pumping station, as well as the inability to obtain ultra-high water pressure. An example of the second option is the GL-032 high-pressure pumping station developed by GROT LLC (Vladimir), having a weight of 1600 kg and dimensions, mm 1700 × 1060 × 830, creating a water stream with a pressure of 160 MPa and a flow rate of 24 l / min .
Расходный бункер для абразива должен иметь, емкость достаточную для обеспечения подачи абразива к исполнительному инструменту в течение прямого и обратного хода по длине лавы гидрорезной установки.The feed hopper for the abrasive must have a capacity sufficient to ensure the supply of the abrasive to the executive tool during the forward and reverse stroke along the length of the lava of the hydraulic cutting installation.
Передвижная тележка служит для перемещения по длине лавы гидрорезного оборудования. Она перемещается на роликах по ставу скребкового конвейера лавы (первый вариант) или по швелерным направляющим, проложенным параллельно конвейеру лавы с его завальной стороны в бесстоечном призабойном пространстве (второй вариант). Второй вариант реализуется при разработке тонких пластов или при потребности максимального уменьшения газообильности добычного участка. Его недостаток - необходимость в большой ширине бесстоечного призабойного пространства лавы. Перемещение тележки при использовании гидроусилителя обеспечивается работой автономного электропривода. При использовании насосной станции высокого давления перемещение тележки обеспечивается натяжением троса от лебедки, установленной на вентиляционном штреке напротив окна лавы. Пульт управления лебедкой должен находиться на передвижной тележке для чего используется аппаратура управления лебедкой, применяемой на погрузочных пунктах лавы для дистанционного управления лебедкой.A mobile trolley serves to move along the length of the lava of the hydraulic cutting equipment. It moves on rollers at the head of the lava scraper conveyor (first option) or along the channel guides laid parallel to the lava conveyor from its obstructed side in the cavity-free bottomhole space (second option). The second option is implemented when developing thin formations or when the need is to minimize gas accumulation in the production area. Its disadvantage is the need for a large width of the lattice-free bottomhole space of the lava. Moving the cart when using the hydraulic booster is ensured by the operation of an autonomous electric drive. When using a high-pressure pumping station, the movement of the trolley is ensured by the tension of the cable from the winch installed on the ventilation drift opposite the lava window. The winch control panel must be located on a mobile cart; for this purpose, the winch control equipment used at the loading points of the lava for remote control of the winch is used.
Изобретение поясняется посредством чертежа.The invention is illustrated by drawing.
На чертеже - вырезание блоков ископаемого гидрорезной установкой из верхней пачки пласта, вид в профиль: 1 - струг; 2 - скребковый конвейер; 3 - механизированная крепь; 4 - гидрорезная установка; 5 - двухструйный исполнительный инструмент гидроабразивного резания; 6 - тонкие гидроабразивные струи воды сверхвысокого давления; 7 - вырезаемые блоки из верхней пачки пласта.In the drawing - cutting blocks of a fossil by a hydraulic cutting unit from the upper pack of the formation, profile view: 1 - plow; 2 - scraper conveyor; 3 - mechanized support; 4 - hydraulic cutting installation; 5 - two-jet executive tool for waterjet cutting; 6 - thin hydroabrasive jets of water ultrahigh pressure; 7 - cut blocks from the upper pack of the reservoir.
На чертеже представлено положение оборудования очистного комплекса KM 88С, имеющего в составе струг IСН 96, скребковый конвейер СПЦ 271 и механизированную крепь М-86С. Вырезание блоков ископаемого из верхней пачки пласта мощностью 2 м производиться гидрорезной установкой "ГРОЗ-1", перемещающейся по ставу скребкового конвейера.The drawing shows the position of the equipment of the KM 88C treatment plant, which includes ICH 96 plows, an SCS 271 scraper conveyor, and M-86C powered roof support. Cutting blocks of fossil from the upper pack of a layer with a thickness of 2 m is carried out by the Groz-1 hydraulic cutting unit, which moves along the head of the scraper conveyor.
Эффективность изобретения состоит в первую очередь в том, что применение данного способа выемки ископаемого позволяет резко уменьшить газообильность атмосферы добычного участка, что создает невозможность взрывов газа на шахтах. Сокращается потребность очистных работ в необходимом количестве свежего воздуха для проветривания согласно требований правил безопасности. Последнее в свою очередь создает возможность уменьшить сечение приводимых пластовых подготовительных выработок.The effectiveness of the invention lies primarily in the fact that the use of this method of extraction of fossils can dramatically reduce the gas content of the atmosphere of the mining site, which makes it impossible for gas explosions in mines. Reduces the need for treatment work in the required amount of fresh air for ventilation in accordance with the requirements of safety rules. The latter, in turn, creates the opportunity to reduce the cross section of the driven reservoir preparatory workings.
Необходимость перехода на блочную выемку ископаемого возникает при работе высокопроизводительных очистных забоях, разрабатывающих высокогазоносные пласты. При интенсификации очистных работ, происходящей в настоящее время в связи с приватизацией шахт, газоносность пластов в зоне выемки приближается к газоносности пластов в нетронутой влиянием очистных работ зоне. Поэтому при выемке ископаемого блоками газоносность блоков достаточно велика и в начальный момент составляет до 90% от газоносности пласта. Скорость газоотдачи ископаемого в блоке многократно меньше по сравнению с газоотдачей из россыпного угля. Поэтому за небольшой период времени нахождения блоков при их транспортировке про конвейерам в пределах свежей струи воздуха (которое составляет всего 7-10 минут) из них выделяется не более 10% газа, содержащегося в них изначальна при выемке. Поэтому остаточная газоносность блоков ископаемого, уходящего за пределы свежей струи воздуха, составляет значительную величинуThe need for a transition to the block excavation of the fossil occurs during the operation of high-performance mine faces developing highly gas-bearing strata. With the intensification of treatment works currently taking place in connection with the privatization of mines, the gas content of the strata in the extraction zone approaches the gas content of the strata in the zone untouched by the influence of the treatment work. Therefore, during the extraction of fossil by blocks, the gas content of the blocks is quite large and at the initial moment it amounts to 90% of the gas content of the formation. The rate of fossil gas recovery in a block is many times lower than that of placer coal. Therefore, for a short period of time the blocks are in transit to conveyors within a fresh stream of air (which is only 7-10 minutes), no more than 10% of the gas contained in them is initially extracted during extraction. Therefore, the residual gas content of the blocks of the fossil that goes beyond the limits of a fresh air stream is significant
90%×0,9=81%90% × 0.9 = 81%
от газоносности пластов. Следовательно, газообильность добычных участков не может превысить 20% от газоносности пластов (при отсутствии других источников газовыделений). При добыче ископаемого россыпью со шнековыми комбайнами (которые применяются повсеместно) остаточная газоносность не превышает 10% от газоносности пластов. Поэтому газообильность добычного участка по вкладу в нее разрабатываемого пласта составляет 90% от его газоносности. Таким образом, внедрение в производство изобретения позволяет уменьшить газообильность добычных участков, формируемую за счет разрабатываемого пласта в четыре с половиной раза:from gas-bearing strata. Consequently, the gas content of the production sites cannot exceed 20% of the gas content of the formations (in the absence of other sources of gas release). When mining in bulk with screw combines (which are used everywhere), the residual gas content does not exceed 10% of the gas content of the strata. Therefore, the gas content of the production site by the contribution of the developed formation to it is 90% of its gas content. Thus, the introduction into the production of the invention allows to reduce the gas mobility of the mining areas, formed due to the developed reservoir by four and a half times:
90%:20%=4,5,90%: 20% = 4.5,
что кардинально решает проблему обеспечения безопасности очистных работ по газовому фактору для большинства даже сверхкатегорных шахт, поскольку даже при газоносности пластов 25 м3/т газообильность добычного участка, становитсяwhich fundamentally solves the problem of ensuring the safety of gas treatment for most of even supercategory mines, since even with a gas content of layers of 25 m 3 / t, the gas content of the production site becomes
25 м3/т×0,2=5 м3/т.25 m 3 / t × 0.2 = 5 m 3 / t.
Переход на добычу ископаемого блоками позволяет создать на очистных работах по-настоящему экологически чистое производство. При добыче блоками более чем в десять раз уменьшается количество разрушаемого материала. Но даже та пыль, которая возникает в прорезаемых щелях подавляется сверхвысоким давлением водяной струи, прорезающей эту щель. Поэтому эта пыль не попадает в атмосферу добычного участка.The transition to the extraction of fossil blocks allows you to create a truly environmentally friendly production at the treatment plant. When mining blocks more than ten times reduced the amount of destructible material. But even the dust that occurs in the cut-through slots is suppressed by the ultrahigh pressure of the water jet cutting through this gap. Therefore, this dust does not enter the atmosphere of the mining site.
Переход на добычу ископаемого блоками в очистных забоях с последующей их переработкой в россыпную массу в дробильной камере выгоден и по многим другим факторам: уменьшение удельных энергозатрат на 1 т добычи, возможности эффективно отрабатывать пласты со сложными горно-геологическими условиями: твердые включения в пласте, геологические нарушения пласта крепкими породами, утонения пласта, известняковые наплывы и др.The transition to the extraction of minerals by blocks in the working faces with their subsequent processing into bulk in the crushing chamber is also beneficial for many other factors: reduction of specific energy consumption per 1 ton of production, the ability to efficiently work out formations with difficult mining and geological conditions: solid inclusions in the formation, geological formation disturbances by hard rocks, formation thinning, limestone flows, etc.
ЛитератураLiterature
1. Руководство по дегазации угольных шахт. М., 1990.1. Guidelines for the degassing of coal mines. M., 1990.
2. Патент на изобретение №2183276 "Способ дегазации призабойной зоны угольного пласта". Зарегистрирован в Государственном реестре изобретений РФ 10 июня 2002 г.2. Patent for invention No. 2183276 "Method for the degassing of the bottom-hole zone of a coal seam." Registered in the State Register of Inventions of the Russian Federation on June 10, 2002.
3. Кариман С.А. "Гидрорезная установка для очистных забоев ГРОЗ-1". Жур-нал "Уголь", 1999, №4.3. Kariman S.A. "Hydro-cutting installation for treatment faces GROZ-1". Magazine "Coal", 1999, No. 4.
Claims (8)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008147272/03A RU2414600C2 (en) | 2008-12-02 | 2008-12-02 | Method to reduce gas release from mined bed and dustiness of production unit atmosphere by mineral production in blocks with their transportation to grinding chamber |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008147272/03A RU2414600C2 (en) | 2008-12-02 | 2008-12-02 | Method to reduce gas release from mined bed and dustiness of production unit atmosphere by mineral production in blocks with their transportation to grinding chamber |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2008147272A RU2008147272A (en) | 2010-06-10 |
| RU2414600C2 true RU2414600C2 (en) | 2011-03-20 |
Family
ID=42681143
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008147272/03A RU2414600C2 (en) | 2008-12-02 | 2008-12-02 | Method to reduce gas release from mined bed and dustiness of production unit atmosphere by mineral production in blocks with their transportation to grinding chamber |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2414600C2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2455491C1 (en) * | 2010-11-22 | 2012-07-10 | Станислав Александрович Кариман | Method by professor kariman for recovery of methane from developed coal beds by production of coal in large blocks and their grinding in grinding chamber |
-
2008
- 2008-12-02 RU RU2008147272/03A patent/RU2414600C2/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2008147272A (en) | 2010-06-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5112111A (en) | Apparatus and method for continuous mining | |
| CA2075619C (en) | Apparatus and method for continuous mining | |
| CN111417465B (en) | Method for mining and processing ore | |
| CN104373126A (en) | Method and equipment for filling gangue by aid of drilling and production process | |
| CN107975373A (en) | A kind of lower continuous digging hard-rock mine method of mechanization of liquid-gas phase transition induction | |
| CN105201512A (en) | Lateral type double-drum opencast machine | |
| RU2398107C2 (en) | Mechanised face complex with mineral production in large blocks and delivery by escalators | |
| CN114352345B (en) | Low-permeability inclined coal seam coal and gas fluidization co-mining system and method | |
| RU2383736C2 (en) | Method of professor kariman for underground development of bedded deposits of minerals with their excavation in blocks and transportation by escalators | |
| RU2414600C2 (en) | Method to reduce gas release from mined bed and dustiness of production unit atmosphere by mineral production in blocks with their transportation to grinding chamber | |
| RU2447286C1 (en) | Method to extract coal from mining face with ancillary mining of methane | |
| RU2310073C1 (en) | Safe mine for gas-bearing fire-hazardous seam cutting | |
| RU2323339C2 (en) | Face equipment assembly | |
| RU2657557C1 (en) | Extraction of mineral resources by large blocks from vein type deposits by cutting all longitudinal and cross-second wheels with hydroabrazing jets of water of super-high pressure in the surface mountain massive of vein | |
| RU2459078C1 (en) | Professor kariman method for underground extraction of minerals by large blocks | |
| US7931341B2 (en) | Narrow bench mining system | |
| RU2648133C1 (en) | Method of open-underground development of steeply pitching coal | |
| RU2455491C1 (en) | Method by professor kariman for recovery of methane from developed coal beds by production of coal in large blocks and their grinding in grinding chamber | |
| CN205013002U (en) | Side formula twin drum opencast machine | |
| RU2520228C1 (en) | Development method of thick gently sloping formation in large slabs | |
| CN104179501B (en) | Walking shortwall ploughing type hydraulic support and top coal caving method | |
| RU2463450C1 (en) | Mechanised longwall set of equipment by professor kariman for bulk mining | |
| RU2269003C2 (en) | Underground mining method | |
| CN204098909U (en) | Move towards shortwall shearing formula hydraulic support | |
| RU2029086C1 (en) | Method for extraction of thick gently dipping seams through their full thickness with seams separated by clay intercalation |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20161203 |