RU2455491C1 - 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 - Google Patents

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 Download PDF

Info

Publication number
RU2455491C1
RU2455491C1 RU2010147310/03A RU2010147310A RU2455491C1 RU 2455491 C1 RU2455491 C1 RU 2455491C1 RU 2010147310/03 A RU2010147310/03 A RU 2010147310/03A RU 2010147310 A RU2010147310 A RU 2010147310A RU 2455491 C1 RU2455491 C1 RU 2455491C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
coal
methane
cutting
lava
blocks
Prior art date
Application number
RU2010147310/03A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2010147310A (en
Inventor
Станислав Александрович Кариман (RU)
Станислав Александрович Кариман
Original Assignee
Станислав Александрович Кариман
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Станислав Александрович Кариман filed Critical Станислав Александрович Кариман
Priority to RU2010147310/03A priority Critical patent/RU2455491C1/en
Publication of RU2010147310A publication Critical patent/RU2010147310A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2455491C1 publication Critical patent/RU2455491C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Disintegrating Or Milling (AREA)
  • Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)

Abstract

FIELD: mining.
SUBSTANCE: method includes installation of gas discharge pipes along general shaft ventilation lines and suction of methane from an insulated grinding chamber. Large coal blocks are ground in a grinding chamber upon their delivery there from lava. When coal blocks are damaged, the main quantity of methane contained in them is released and accumulated in a gas-accumulating cavity of a grinding chamber. From this cavity methane is sucked along a gas discharge pipeline to the surface for recycling. The grinding chamber is installed outside the borders of movement of a fresh air jet sent to ventilate second working.
EFFECT: higher efficiency of a developed bed by methane.
2 cl, 10 dwg

Description

Основное содержание изобретенияThe main content of the invention

Известен способ извлечения метана из разрабатываемых угольных пластов путем бурения дегазационных скважин в разрабатываемый пласт впереди перед перемещающимся очистным забоем и отсоса из скважин метана и его транспортировкой на поверхность по дегазационному газопроводу [1], [2], [3]. Наиболее близким к предлагаемому способу является способ дегазации разрабатываемого пласта путем прорезания гиброабразивными струями в призабойном массиве щелей по всей длине лавы, параллельных плоскостей пласта и перпендикулярных к его плоскости [4].There is a method of extracting methane from developed coal seams by drilling degassing wells into the developed seam in front of a moving face and suctioning methane from the wells and transporting it to the surface through a degassing gas pipeline [1], [2], [3]. Closest to the proposed method is a method of degassing a developed formation by cutting with gigabit abrasive jets in the bottomhole array of cracks along the entire length of the lava, parallel to the planes of the formation and perpendicular to its plane [4].

Через эти щели производится отсос метана из призабойного массива и направление его в дегазационные газопроводы, прокладываемые по примыкающим к лаве горным выработкам.Through these slots, methane is sucked from the bottomhole massif and directed into the degassing gas pipelines laid along the mine workings adjacent to the lava.

Недостатком всех известных способов извлечения метана из разрабатываемых пластов, которые основаны на их дегазации, является низкий уровень извлечения метана, составляющий в большинстве случаев 5-16% и лишь в очень редких случаях 25%. Причина в том, что основная масса метана в угольном пласте содержится в его микропорах, из которых он выделяется только при его разрушении. Путем дегазации пласта можно извлечь малую часть метана, находящуюся в крупных порах. Доля этого метана незначительна от всего его количества, содержащегося в угольном пласте. Основная же часть метана выделяется при его разрушении шнеками комбайна в зоне выемки угля из массива и его последующей транспортировке конвейерами по лаве и примыкающей к ней транспортной выработке. Весь этот метан проходит зону околокомбайнового пространства и попадает в исходящую метановоздушную струю лавы, формируя в них при интенсивной добыче угля взрывоопасные концентрации метана. Поэтому существующий способ извлечения метана из разрабатываемых пластов как для целей утилизации, так и для обеспечения безопасности очистных работ не эффективен.The disadvantage of all known methods for the extraction of methane from developed formations, which are based on their degassing, is the low level of methane extraction, which in most cases is 5-16% and only in very rare cases 25%. The reason is that the bulk of methane in the coal seam is contained in its micropores, from which it is released only when it is destroyed. By degassing the formation, a small portion of methane located in large pores can be extracted. The share of this methane is insignificant of the total amount contained in the coal seam. The main part of methane is released when it is destroyed by the screws of the combine in the area of coal extraction from the massif and its subsequent transportation by conveyors along the lava and adjacent transport mine. All this methane passes through the near-mine zone and enters the outgoing methane-air stream of lava, forming explosive concentrations of methane in them during intensive coal mining. Therefore, the existing method for the extraction of methane from the developed formations for both disposal and to ensure the safety of treatment works is not effective.

Цель и идея нового способа добычи метана и обеспечения безопасности очистных работ по газовому факторуThe purpose and idea of a new method for methane production and ensuring the safety of gas treatment

Цель предлагаемого способа добычи метана из разрабатываемого пласта состоит в резком увеличении доли добываемого количества метана, в доведении этой доли до 80% от природной газоносности пласта. Это позволяет, с одной стороны, обеспечить высокую безопасность очистных работ по газовому фактору. С другой стороны, народное хозяйство угольных регионов получит мощный источник энергии. Так, шахта, разрабатывающая газоносные пласты с типичной для условий Южного Кузбасса природной газоносностью 25 м3 СН4/т и имеющая годовую производительность в 3 млн т/год, будет добывать попутный газ метан в год в количестве 25 м3 СН4/т × 0,8 × 3 млн т/год = 60 млн м.3 СН4/год.The purpose of the proposed method for the extraction of methane from the developed reservoir is to sharply increase the share of the extracted amount of methane, in bringing this share to 80% of the natural gas content of the formation. This allows, on the one hand, to ensure high safety of gas treatment works. On the other hand, the national economy of the coal regions will receive a powerful source of energy. So, a mine developing gas-bearing formations with a natural gas content of 25 m 3 CH 4 / t typical for the conditions of the South Kuzbass and having an annual productivity of 3 million tons / year will produce associated gas methane per year in the amount of 25 m 3 CH 4 / t × 0.8 × 3 million tons / year = 60 million m. 3 CH 4 / year.

Однако предлагаемый новый способ за счет применения новой технологии добычи угля крупными блоками позволяет при этом в 4 раза увеличить также производительность шахты, доведя ее до 12 млн т/год.However, the proposed new method due to the application of new technology for coal mining in large blocks allows at the same time to increase the mine productivity by 4 times, bringing it to 12 million tons / year.

Поэтому количество добываемого метана в год составитTherefore, the amount of methane produced per year will be

25 м3 СН4/т × 0,8 × 12 млн т/год = 240 млн м3 СН4/год.25 m 3 CH 4 / t × 0.8 × 12 million t / year = 240 million m 3 CH 4 / year.

Идея нового метода добычи метана заключается в переносе места разрушения угольного массива при добыче из лавы в специальную дробильную камеру, находящуюся за пределами движения свежей струи воздуха, поступающего для проветривания очистных работ. Выемка угля в лаве производится максимально крупными блоками из условия его добычи и транспортировки до дробильной камеры, где производится перемалывание угольных блоков в рассыпной уголь и последующая его транспортировка к углевыдающему стволу.The idea of a new methane extraction method is to transfer the place of destruction of the coal mass during mining from lava to a special crushing chamber located outside the movement of a fresh stream of air coming in to ventilate the treatment works. The extraction of coal in the lava is carried out as large blocks as possible from the conditions of its extraction and transportation to the crushing chamber, where the coal blocks are grinded into loose coal and its subsequent transportation to the carbohydrate shaft.

Поскольку основная масса метана, содержащаяся в угле, выделяется при его разрушении, то производя разрушение угольных блоков в изолированной дробильной камере в мелкокусковой россыпной уголь, можно добиться, чтобы количество оставшегося в угле невыделившегося метана не превышало 10% от исходной его природной газоносности. Тогда весь выделившийся при разрушении угля метан в связи с тем, что он легче воздуха, будет подыматься вверх в газоотводящую полость в дробильной камере и оттуда неизбежно будет попадать в газоотводящую трубу, по которой будет направляться на поверхность для утилизации.Since the bulk of the methane contained in coal is released during its destruction, by destroying the coal blocks in an isolated crushing chamber in fine-grained alluvial coal, it is possible to ensure that the amount of methane remaining in the coal does not exceed 10% of its initial natural gas content. Then all the methane released during the destruction of coal due to the fact that it is lighter than air, will rise up into the gas outlet in the crushing chamber and from there it will inevitably fall into the gas exhaust pipe, through which it will be sent to the surface for disposal.

При выемке угля в лаве и транспортировке до дробильной камеры максимально крупными блоками с размерами сторон 2÷3 м количество метана, которое успеет выделиться из него, незначительно в связи с крупностью блоков и будет составлять не более 10% от природной газоносности угля. Поэтому количество утилизируемого метана при данном способе составляет 80% от его природной газоности, что получается после вычитания из 100% остаточной газоносности угля, исходящего из дробильной камеры, и 10% метана, выделившегося в лаве и на транспортной выработке.When coal is mined in the lava and transported to the crushing chamber with as large blocks as possible with side sizes of 2 ÷ 3 m, the amount of methane that will have time to separate from it is insignificant due to the size of the blocks and will not exceed 10% of the natural gas content of coal. Therefore, the amount of methane utilized in this method is 80% of its natural gas content, which is obtained after subtracting from 100% of the residual gas content of coal coming from the crushing chamber, and 10% of methane released in the lava and in the transport output.

Состав производственных процессовThe composition of production processes

Согласно подаваемой заявке новый способ добычи метана из разрабатываемого пласта состоит в параллельном выполнении технологических процессов:According to the submitted application, a new method for methane extraction from the developed reservoir consists in the parallel execution of technological processes:

- создания в лаве нижней подрывки пласта с помощью работы струговой установки в составе струга, скребкового конвейера, гидрофицированной крепи «Спутник» с гидропередвижчиком; с подвиганием забоя подрывки на ширину пластинчатого конвейера;- creating in the lava of the lower submersible by means of the plow installation as part of the plow, scraper conveyor, Sputnik hydroficated roof support with hydraulic gear; with the movement of the face of the explosions to the width of the plate conveyor;

- погрузки выдаваемого из нижней подрывки от работы струга россыпного угля в вагоны с донной разгрузкой типа ВД или ВДК; их откаткой и разгрузкой в горный бункер с последующей выдачей угля на сборную транспортную линию;- loading of alluvial coal discharged from the lower blasting from the work of the plow into wagons with bottom unloading of the VD or VDK type; by their hauling and unloading into a mountain bunker with the subsequent delivery of coal to a prefabricated transport line;

- передвижки пластинчатого конвейера в пространство нижней подрывки; вместе с пластинчатым конвейером в новое положение к груди основного забоя подвигается механизированная крепь вместе с врубовым агрегатом и гидрорезной машиной;- moving the plate conveyor into the space of the lower demolition; together with a plate conveyor in a new position to the chest of the main face moves mechanized support together with a cutting unit and a hydraulic cutting machine;

- вырезания врубовым агрегатом призабойного массива по всей длине лавы с его опусканием на находящийся под ним пластинчатый конвейер путем прорезания вынесенными режущими барами задней вертикальной и верхней по границе пласт - кровля щелей;- cutting the bottom hole massif with the cutting unit along the entire length of the lava with its lowering onto the plate conveyor located under it by cutting the vertical and upper along the boundary of the layer - roofing cracks by the cutting bars;

- прорезания гидроабразивными струями воды сверхвысокого давления поперечных щелей на вырезанной толще призабойного массива в нижней части лавы при оставленной работе пластинчатого конвейера;- cutting through transverse cracks with ultra-high pressure water jets on the cut-out thickness of the bottom-hole massif in the lower part of the lava with the plate conveyor operation left;

- работы пластинчатого конвейера по перемещению лежащего на его грузонесущих пластинах вырезанного призабойного массива в нижнюю часть лавы для прорезания поперечных щелей;- the work of the plate conveyor to move the cut-out bottomhole array lying on its load-bearing plates to the lower part of the lava for cutting through the transverse cracks;

- работы пластинчатого конвейера и перегрузочной платформы по перегрузке вырезанных блоков ископаемого с пластинчатого конвейера на транспортные платформы, находящиеся на транспортной выработке;- the work of the plate conveyor and reloading platform for reloading the cut blocks of fossil from the plate conveyor to transport platforms located on the transport output;

- транспортировки выданных из лавы угольных блоков вдоль примыкающей к лаве транспортной выработки с использованием транспортных платформ и электровозов до камеры, где угольные блоки перемалываются в россыпной уголь;- transportation of coal blocks issued from the lava along the transport mine adjacent to the lava using transport platforms and electric locomotives to the chamber where the coal blocks are grinded into placer coal;

- отсоса метана, выделяющегося в дробильной камере от разрушения угольных блоков и из бункера, и выдачи его на поверхность по специальному газопроводу, прокладываемому по вентиляционному ходку, и основной вентиляционной выработке к вентиляционному стволу шахты или шурфу.- suction of methane released in the crushing chamber from the destruction of coal blocks and from the hopper, and issuing it to the surface through a special gas pipeline laid through the ventilation path, and the main ventilation opening to the mine ventilation shaft or pit.

Состав чертежей, поясняющих существо нового способаThe composition of the drawings explaining the essence of the new method

Изобретение поясняется посредством чертежей, на каждом из которых показано следующее.The invention is illustrated by means of drawings, each of which shows the following.

Фигура 1. Компоновка расположения дробильной камеры и газоотвода метана и пунктов разгрузки транспортных платформ с угольными блоками и вагонеток с донной разгрузкой рассыпного угля в горный бункер с последующей выгрузкой россыпного угля из обеих камер на ленточный конвейер; 1 - транспортная платформа с угольным блоком на пункте разгрузки; 2 - лебедка для перемещения угольного блока в дробильную камеру; 3 - дробильная камера; 4 - дробильная машина с исполнительными инструментами в виде отбойных штанг; 5 - газоотводная полость в камере; 6 - труба газоотвода метана на поверхность; 7 - грузовая вагонетка с донной разгрузкой рассыпного угля; 8 - горный бункер для россыпного угля; 9 - ленточный конвейер.Figure 1. The layout of the location of the crushing chamber and methane gas discharge points and unloading points of transport platforms with coal blocks and trolleys with bottom discharge of loose coal into a mining bunker, followed by unloading of alluvial coal from both chambers onto a conveyor belt; 1 - transport platform with a coal block at the unloading point; 2 - winch for moving the coal block into the crushing chamber; 3 - crushing chamber; 4 - crushing machine with executive tools in the form of breaker rods; 5 - gas outlet cavity in the chamber; 6 - methane gas outlet pipe to the surface; 7 - freight trolley with bottom discharge of bulk coal; 8 - mountain bunker for alluvial coal; 9 - belt conveyor.

Фигура 2. Технологическая схема очистных работ с добычей угля в лаве крупными блоками с помощью врубового агрегата, пластинчатого конвейера гидрорезной стационарной установки с использованием нижней подрывки применением электровозной откатки транспортных платформ с угольными блоками к дробильной камере; 1 - транспортная платформа с угольным блоком; 2 - лебедка; 3 - дробильная камера; 6 - труба газоотвода метана на поверхность; 7 - грузовая вагонетка с донной разгрузкой россыпного угля; 8 - горный бункер; 10 - полевой конвейерный уклон; 11 - 2-путевой пластовый откаточный штрек с электровозной откаткой; 12 - погрузочный пункт лавы с погрузкой россыпного угля от работы струговой установки в нижней подрывке; 13 - струговая установка; 14 - нижняя подрывка; 15 - погрузочный пункт лавы с погрузкой угольных блоков на транспортные платформы; 16 - врубовый агрегат; 17 - пластинчатый конвейер; 18 - гидрорезная установка; 19 - насосные станции гидрорезной установки.Figure 2. The technological scheme of treatment works with coal mining in lava in large blocks using a cutting unit, a plate conveyor of a stationary hydraulic cutting unit using lower blasting using electric locomotive haulage of transport platforms with coal blocks to the crushing chamber; 1 - transport platform with a coal block; 2 - winch; 3 - crushing chamber; 6 - methane gas outlet pipe to the surface; 7 - freight trolley with bottom unloading of placer coal; 8 - mountain bunker; 10 - field conveyor slope; 11 - 2-way reservoir haulage drift with electric locomotive haulage; 12 - lava loading point with loading of alluvial coal from the operation of the plow installation in the lower demolition; 13 - plow installation; 14 - lower subversion; 15 - lava loading point with loading coal blocks onto transport platforms; 16 - cutting unit; 17 - plate conveyor; 18 - hydraulic cutting installation; 19 - pumping stations of the hydraulic cutting installation.

Фигура 3. Сечение 2-путевого откаточного этажного пластового штрека; 20 - контур транспортной платформы с угольным блоком, вид в разрезе; 21 - контур грузовой вагонетки с донной разгрузкой типа ВД 5,6 м.Figure 3. The cross section of a 2-way retractable floor formation drift; 20 is a contour of a transport platform with a coal block, a sectional view; 21 - contour of a freight car with bottom unloading type VD 5.6 m.

Фигура 4. Погрузочный пункт лавы; погрузка угольных блоков на транспортные платформы и погрузка рассыпного угля с помощью перегружателя в вагонетки с донной двухсторонней разгрузкой вид в плане; 12 - погрузочный пункт лавы для погрузки россыпного угля из нижней подрывки; 22 - перегружатель россыпного угля в состав шахтных грузовых вагонеток с донной разгрузкой; 23 - транспортные платформы для перевозки угольных блоков; 24 - угольный блок; 25 - перегрузочная платформа; 26 - выданная головка пластинчатого конвейера; 27 - приводная станция конвейера.Figure 4. Lava loading point; loading of coal blocks onto transport platforms and loading of loose coal using a reloader in trolleys with bottom two-sided unloading; plan view; 12 - lava loading point for loading alluvial coal from the lower blast; 22 - placer coal reloader in the structure of mine cargo trolleys with bottom unloading; 23 - transport platforms for the transportation of coal blocks; 24 - coal block; 25 - reloading platform; 26 - issued head plate conveyor; 27 - conveyor drive station.

Фигура 5. Перегрузка угольных блоков с пластинчатого конвейера лавы на транспортную платформу с помощью перегрузочной платформы; 23 - транспортная платформа для перевозки угольных блоков; 24 - угольный блок; 28 - днище перегрузочной платформы с механизированной выдвижкой; 29 - кузов перегрузочной платформы; 30 - катки перегрузочной платформы; 31 - грузонесущие пластины пластинчатого конвейера; 32 - обводной барабан выдачной головки конвейера; 33 - гидропередвижчик; 34 - стопора.Figure 5. Reloading of coal blocks from a lava plate conveyor to a transport platform using a reloading platform; 23 - transport platform for transporting coal blocks; 24 - coal block; 28 - the bottom of the reloading platform with a mechanized extension; 29 - the body of the reloading platform; 30 - rollers reloading platform; 31 - load-bearing plate of a plate conveyor; 32 - a bypass drum of the dispensing head of the conveyor; 33 - hydraulic gear; 34 - stopper.

Фигура 6. Пластинчатый конвейер, вид сверху; 26 - выданная головка; 27 - приводная станция; 31 - грузонесущие пластины; 35 - катки; 36 - тяговая цепь.Figure 6. Plate conveyor, top view; 26 - issued head; 27 - drive station; 31 - load-bearing plates; 35 - rollers; 36 - traction chain.

Фигура 7. Пластинчатый конвейер, поперечный разрез; 31 - грузонесущие пластины; 37 - оси роликоопор; 38 - ролики; 39 - проушины; 40 - опорные швеллера; 41 - опорная поперечная плита; 42 - роликоопоры.Figure 7. Plate conveyor, cross section; 31 - load-bearing plates; 37 - axis roller support; 38 - videos; 39 - eyes; 40 - supporting channel; 41 - supporting transverse plate; 42 - roller bearings.

Фигура 8. Расстановка очистного оборудования, поперечный разрез по длине лавы; 14 - нижняя подрывка; 16 - врубовый агрегат; 17 - пластинчатый конвейер; 43 - струг; 44 - скребковый конвейер; 45 - гидродомкрат передвижки конвейера; 46 - крепь «Спутник»; 47 - задняя вертикальная щель; 48 - верхняя щель; 49 - режущий бар задней щели; 50 - режущий бар верхней щели; 51 - вал передачи вращения от режущей части к бару верхней щели; 53 - передвижные обоймы поддержки вала передачи вращения к бару задней щели; 54 - кабелеукладчик; 55 - швеллерные направляющие.Figure 8. Arrangement of treatment equipment, a cross section along the length of the lava; 14 - lower subversion; 16 - cutting unit; 17 - plate conveyor; 43 - plow; 44 - scraper conveyor; 45 - hydraulic jack conveyor; 46 - support "Sputnik"; 47 - back vertical slit; 48 - upper slit; 49 - cutting bar back slit; 50 - cutting bar of the upper gap; 51 - shaft transmitting rotation from the cutting part to the bar of the upper slot; 53 - mobile clips supporting the shaft of the transmission of rotation to the bar of the back slit; 54 - cable layer; 55 - channel guides.

Фигура 9. Прорезание поперечных щелей гидрорезной очистной машиной «ГРОМ», вид в профиль; 14 - нижняя подрывка; 17 - пластинчатый конвейер; 46 - крепь «Спутник»; 54 - кабелеуколадчик; 55 - прорезанная часть поперечной щели; 57 - вырезанное из призабойного массива угольное тело, разрезаемое поперечными щелями на отдельные блоки; 58 - гидроабразивная режущая струя; 59 - гидроабразивная режущая головка; 60 - металлическая трубка подачи воды сверхвысокого давления (СВД) к режущей головке; 62 - расходный бункер для абразива; 63 - вертикальная металлическая трубка подвода воды СВД к режущей головке; 64 - направляющие перемещения исполнительного инструмента по горизонтали; 65 - магистраль подвода воды СВД; 66 - направляющие перемещения исполнительного инструмента по вертикали.Figure 9. Cutting the transverse slots with a hydraulic cutting machine “GROM”, view in profile; 14 - lower subversion; 17 - plate conveyor; 46 - support "Sputnik"; 54 - cable manager; 55 - cut through the transverse gap; 57 - a coal body cut from a bottomhole array, cut by transverse slots into individual blocks; 58 - waterjet cutting jet; 59 - waterjet cutting head; 60 - metal tube for supplying ultra-high pressure water (SVD) to the cutting head; 62 - feed hopper for abrasive; 63 - vertical metal tube for supplying water SVD to the cutting head; 64 - horizontal displacement of the executive tool; 65 - water supply line SVD; 66 - vertical actuator movement guides.

Фигура 10. Прорезание поперечных щелей гидрорезной очистной машиной «ГРОМ», вид сверху; 59 - гидроабразивная режущая головка; 60 - металлическая трубка подачи воды СВД к режущей головке; 61 - гибкая трубка подачи абразива к режущей головке; 62 - расходный бункер для абразива; 63 - вертикальная металлическая трубка подвода воды СВД; 64 - направляющие перемещения исполнительного инструмента по горизонтали; 65 - магистраль подвода воды СВД; 67 - площадка размещения магистрали подвода воды СВД.Figure 10. Cutting the transverse slots with a hydraulic cutting machine “GROM”, top view; 59 - waterjet cutting head; 60 - metal tube water supply SVD to the cutting head; 61 - flexible tube for feeding the abrasive to the cutting head; 62 - feed hopper for abrasive; 63 - vertical metal tube for supplying water SVD; 64 - horizontal displacement of the executive tool; 65 - water supply line SVD; 67 - site placement of the water supply line SVD.

Добыча угольного метана в дробильной камереCoal Methane Extraction in a Crushing Chamber

После прибытия состава транспортных платформ с угольными блоками 1 (см. Фиг.1) начинается их разгрузка в приемное окно дробильной камеры. Разгрузка производится с помощью лебедки путем перемещения угольного блока с поверхности платформы вправо под действием тяговой плиты, испытывающей натяжение от рабочего каната лебедки 2. Разгружаемые угольные блоки, сползая по крутонаклонной поверхности 3 дробильной камеры, попадают под действие верхней и нижней отбойных штанг 4, дробильной машины. Отбойные штанги 4 вращаясь под действием своего привода, перемалывают угольные блоки в мелкокусковой уголь, что обеспечивает максимальное извлечение из угля метана.After the arrival of the composition of transport platforms with coal blocks 1 (see Figure 1), their unloading begins in the receiving window of the crushing chamber. Unloading is carried out using a winch by moving the coal block from the surface of the platform to the right under the action of the traction plate, which is under tension from the working rope of the winch 2. Unloaded coal blocks sliding on the steeply inclined surface 3 of the crushing chamber fall under the action of the upper and lower breaker rods 4, of the crushing machine . The breaker rods 4, rotating under the action of their drive, grind the coal blocks into fine lump coal, which ensures maximum extraction of methane from coal.

Выделяющийся из угля метан в связи с тем, что он легче воздуха, подымается вверх и концентрируется в газоотводной плоскости 5, откуда засасывается в газоотводную трубу 6, в которой создается разрежение за счет работающих на поверхности установок. Отсос метана производится также из горного бункера 8, где также скапливается метан, выделяющийся из россыпного угля, который туда высыпается из шахтных грузовых вагонеток 7 с донной разгрузкой.Due to the fact that it is lighter than air, methane released from coal rises and concentrates in the gas exhaust plane 5, from where it is sucked into the gas exhaust pipe 6, in which a vacuum is created due to the installations operating on the surface. Methane is also sucked out from a mountain bunker 8, where methane is also accumulated from alluvial coal, which is poured out there from mine freight trolleys 7 with bottom discharge.

Газоотводной трубопровод прокладывается вдоль наклонного вентиляционного ходка 6, пройденного по пласту и предназначенного для выдачи исходящей вентиляционной струи от проветривания очистных и горно-подготовительных работ.The gas exhaust pipe is laid along the inclined ventilation walker 6, passed through the reservoir and designed to issue an outgoing ventilation stream from airing of treatment and mining and preparatory work.

Россыпной уголь, поступающий из дробильной камеры и из горного бункера, попадает на ленточный конвейер 9, установленный на полевом конвейерном уклоне, и движется по системе шахтных магистральных конвейеров к скиповому стволу для выдачи на поверхность.Alluvial coal coming from the crushing chamber and from the mountain hopper enters the conveyor belt 9 mounted on the field conveyor slope and moves along the system of mine main conveyors to the skip shaft for delivery to the surface.

Технологическая схема очистных работ с выемкой угля в лаве крупными блоками и эффективной добычи метана в дробильной камереThe technological scheme of treatment works with the extraction of coal in the lava in large blocks and the effective extraction of methane in the crushing chamber

Представленная на Фиг.2 технологическая схема очистных работ с выемкой угля в лаве крупными блоками и транспортировкой их локомотивным транспортом к дробильной камере позволяет получить мощный и стационарный источник поступления метана для целей утилизации, с одной стороны, и обеспечить безопасность очистных работ по газовому фактору, с другой стороны.Presented in FIG. 2, a flow chart of treatment operations with large blocks of coal in the lava and their transportation by locomotive transport to the crushing chamber allows to obtain a powerful and stationary source of methane for utilization, on the one hand, and to ensure the safety of treatment operations by gas factor, with the other side.

Согласно представленной технологической схеме очистные работы в лаве ведутся с опережением основного забоя забоем нижней подрывки 14, как представлено на Фиг.8.According to the presented technological scheme, the cleaning operations in the lava are carried out ahead of the main face by the bottom of the lower blasting 14, as shown in Fig. 8.

Выемка угля в забое нижней подрывки производится струговой установкой 13. Доставка угля от работы струга производится скребковым конвейером. Доставляемый россыпной уголь на погрузочном пункте 12 выгружается на перегружатель, как показано на Фиг.4. Россыпной уголь с перегружателя поступает в шахтные грузовые вагонетки с донной разгрузкой. После полной загрузки состава последний с помощью электровоза движется к пункту разгрузки 7, где производится выгрузка россыпного угля в горный бункер 8, как это показано на Фиг.1. Из горного бункера в дальнейшем этот уголь выгружается на ленточный конвейер 9 (Фиг.1), установленный в полевом конвейерном уклоне 10 (см. Фиг.2).The extraction of coal in the bottom of the lower blasting is carried out by the plow unit 13. The coal is delivered from the work of the plow by a scraper conveyor. The delivered alluvial coal at loading point 12 is discharged to a reloader, as shown in FIG. 4. Alluvial coal from the reloader enters the mine freight trolleys with bottom discharge. After the composition is fully loaded, the latter, with the help of an electric locomotive, moves to the unloading point 7, where alluvial coal is unloaded into the mining bunker 8, as shown in Fig. 1. Subsequently, this coal is unloaded from the mountain bunker onto a conveyor belt 9 (FIG. 1) installed in a field conveyor slope 10 (see FIG. 2).

После перемещения забоя нижней подрывки по направлению подвигания лавы на расстояние ширины пластинчатого конвейера 17 в созданную по всей длине лавы полость задвигается пластинчатый конвейер, как это представлено на Фиг.8.After moving the bottom face of the lower demolition in the direction of lava movement by a distance of the width of the plate conveyor 17, the plate conveyor slides into the cavity created along the entire length of the lava, as shown in Fig. 8.

Вместе с конвейером производится передвижка всего остального очистного оборудования лавы: врубового агрегата 16 вместе с его швеллерными направляющими, гидрорезной очистной машины 18 вместе с обеспечивающими ее работу насосными станциями 19, механизированной крепи и оборудования погрузочного пункта 15.Together with the conveyor, the rest of the lava treatment equipment is moved: the cutting unit 16 together with its channel guides, the hydraulic cutting cleaning machine 18 together with the pumping stations 19 that support it, mechanized roof support and equipment of the loading point 15.

После окончания передвижки очистного оборудования начинается работа врубового агрегата по прорезанию по всей длине лавы продольных щелей: задней вертикальной и верхней по границе с кровлей пласта (см. Фиг.8). Глубина прорезания щелей соответствует ширине пластинчатого конвейера. В результате прорезания щелей вырезанная часть призабойного угольного массива ложится на став пластинчатого конвейера.After the end of the movement of the treatment equipment, the cutting unit begins to cut longitudinal slits along the entire length of the lava: the back vertical and upper along the boundary with the formation roof (see Fig. 8). The depth of cut of the slots corresponds to the width of the plate conveyor. As a result of cutting through the cracks, the cut-off part of the bottom-hole coal mass lies on becoming a plate conveyor.

После выхода врубового агрегата из нижней части лавы начинается прорезание поперечных щелей в вырезанной части призабойного массива, расположенной в нижней части лавы. Прорезание поперечных щелей производится гидроабразивными струями гидрорезной машины (см. Фиг.9). Одновременно прорезаются шесть щелей (см. Фиг.10), что обеспечивает одновременное получение 6-ти угольных блоков, готовых к выгрузке на транспортный штрек.After the cutting unit leaves the lower part of the lava, the cutting of transverse slots begins in the cut out part of the bottomhole massif located in the lower part of the lava. The cutting of the transverse slots is carried out by hydroabrasive jets of a hydraulic cutting machine (see Fig. 9). Six slots are cut at the same time (see Figure 10), which ensures the simultaneous receipt of 6 coal blocks ready for unloading on a transport drift.

Свежая струя для проветривания очистных работ поступает по механизированному ходку и заезду на откаточный штрек 11, а затем в лаву. Исходящая вентиляционная струя из лавы поступает на вентиляционный штрек лавы, затем через кроссинг уходит на наклонный вентиляционный ходок.A fresh stream for airing the cleaning works enters through a mechanized walker and a stop at the haul-off drift 11, and then into the lava. The outgoing ventilation stream from the lava enters the ventilation drift of the lava, then through crossing goes to the inclined ventilation walker.

Погрузка и локомотивная откатка угольных блоковLoading and locomotive hauling of coal blocks

Выгрузка угольных блоков производится на погрузочном пункте 15 (см. Фиг.2), как это показано на Фиг.4 и 5. Погруженные на транспортные платформы угольные блоки транспортируются по 2-путевой откаточной транспортной выработке (см. Фиг.3) к пункту разгрузки 1 (см. Фиг.2) у дробильной камеры 3.Unloading of coal blocks is carried out at loading point 15 (see Figure 2), as shown in Figures 4 and 5. The coal blocks loaded on transport platforms are transported along a 2-way recoil transport excavation (see Figure 3) to the unloading point 1 (see Figure 2) at the crushing chamber 3.

После ухода из-под лавы груженого состава с угольными блоками под загрузку подается порожник, который до этого находился в резерве на 2-й колее.After leaving the laden composition with coal blocks from under the lava, a flipper, which was previously in reserve on the 2nd track, is fed under loading.

На Фиг.3 представлено сечение этажного откаточного 2-путевого штрека, служащего для транспортировки добываемого угля в виде крупных блоков на транспортных платформах типа ПТС, движущихся по колее 900 м с применением электровозов типа 28 АРП. Для обеспечения одинаковости тягового условия электровоза при движении груженого или порожнего состава откаточный штрек проходится с небольшим уклоном к сборным транспортным линиям. Электровоз 28 АРП имеет сцепной вес 28 тс, мощность тяговых двигателей 104 кВт, силу тяги 3420 кгс, что обеспечивает возможность локомотивной откатки составов с угольными блоками весом до 15 т.Figure 3 presents a cross section of a floor haul-off 2-track drift, which serves to transport the mined coal in the form of large blocks on transport platforms such as PTS, moving along a track of 900 m using electric locomotives of type 28 ARP. To ensure the same traction condition of the electric locomotive during the movement of a loaded or empty train, the haul-off drift is carried out with a slight bias towards the prefabricated transport lines. The 28 ARP electric locomotive has a coupling weight of 28 tf, traction engine power of 104 kW, and a traction force of 3420 kgf, which enables locomotive hauling of trains with coal blocks weighing up to 15 t.

Используемые для транспортировки угольных блоков транспортные платформы типа ПТС имеют значительную грузоподъемность, состоят из двух 4-колесных тележек с общей длиной 2750 мм и шириной 1600 мм.The transport platforms of the PTS type used for transporting coal blocks have a significant carrying capacity and consist of two 4-wheeled trolleys with a total length of 2750 mm and a width of 1600 mm.

Используемые для транспортировки россыпного угля от проведения нижней подрывки в шахтные грузовые вагонетки с донной 2-сторонней разгрузкой типа 13Д 5,6 м имеют емкость кузова 5,6 м3, жесткую базу 1500 мм, длину 4900 мм, ширину 1350 мм и массу 2600 кг.5.6 m used for transporting alluvial coal from carrying out lower blasting to mine cargo trolleys with bottom 2-sided unloading of type 13D 5.6 m have a body capacity of 5.6 m 3 , a rigid base of 1500 mm, a length of 4900 mm, a width of 1350 mm and a weight of 2600 kg .

Используемый для откатки грузов 2-путевой откаточный штрек имеет сечение в свету 17,1 м2, размеры в свету: высота - 2960 мм, ширина по почве - 5760 мм.Used for haulage of goods 2-way recoil drift has a clear cross section of 17.1 m 2 , clear dimensions: height - 2960 mm, width across the soil - 5760 mm.

Размеры по ширине: транспортной платформы - 1600 мм, вагонетки с рассыпным углем - 1350 мм, расстояние между подвижными составами - 250 мм.Dimensions in width: transport platform - 1600 mm, trolleys with loose coal - 1350 mm, the distance between rolling stocks - 250 mm.

Расстояние до стенок выработки: со стороны платформы - 1025 мм, со стороны вагонетки - 775 мм.Distance to the working walls: from the platform side - 1025 mm, from the side of the trolley - 775 mm.

На Фиг.4 представлено положение погрузочных пунктов лавы по погрузке угля 12 и угольных блоков 26. Погрузка россыпного угля, поступающего от работы струговой установки в нижней подрывке в шахтные грузовые вагонетки, производится с использованием перегружателя 22, под который загоняется состав с порожними вагонетками.Figure 4 presents the position of the loading points of the lava for loading coal 12 and coal blocks 26. The loading of alluvial coal coming from the plow installation in the lower blasting into mine cargo trolleys is carried out using a reloader 22, under which the train with empty trolleys is driven.

Погрузка угольных блоков на транспортные платформы 23 производится с использованием выдачной головки 26 пластинчатого конвейера и перегрузочной платформы 25.The loading of coal blocks on transport platforms 23 is performed using the dispensing head 26 of the plate conveyor and the reloading platform 25.

На Фиг.5 показана технология перегрузки угольного блока 24 с полотна пластинчатого конвейера на транспортную платформу. Грузонесущие пластины 31, перемещая угольный блок 24 при подходе к обводному блоку 32 выдачной головки и оборачиваясь вокруг него, выталкивают угольный блок 24 на днище перегрузочной платформы 28. Перегрузочная платформа состоит из кузова 29 и механизированно выдвигающегося днища 28. Угольный блок, понуждаемый следующим сзади угольным блоком, полностью задвигается в кузов перегрузочной платформы. Затем производится механизированная выдвижка днища в сторону, противоположную движению состава, и угольный блок опускается на транспортную платформу. После окончания погрузки угольного блока платформа снимается со стопоров 34 и с помощью гидропередвижчика 33 производится перемещение груженой платформы, а ее место занимает порожняя.Figure 5 shows the technology of reloading the coal block 24 from the web of the plate conveyor to the transport platform. The load-bearing plates 31, moving the coal block 24 when approaching the by-pass block 32 of the dispensing head and turning around it, push the coal block 24 on the bottom of the reloading platform 28. The reloading platform consists of a body 29 and a mechanically extendable bottom 28. The coal block is forced by the next coal unit, completely slides into the body of the reloading platform. Then a mechanized extension of the bottom is made in the direction opposite to the movement of the train, and the coal block is lowered onto the transport platform. After loading the coal block, the platform is removed from the stoppers 34 and using the hydraulic gear 33 the loaded platform is moved, and its place is empty.

Очистные работы в лавеLava treatment

На Фиг.6 представлен вид в плане на используемый в лаве для выдачи угольных блоков пластинчатый конвейер, а на Фиг.7 его поперечный разрез. Пластинчатый конвейер включает в себя линейные и переходные секции, выдачную и натяжную головки. Выдачная головка 26 имеет обводной блок 32 (Фиг.5) и два электропривода 27. Угольные блоки перевозятся на грузонесущих пластинах 31, которые при движении опираются своими проушинами 39 на оси с роликами 38, катящимися по днищам рештаков, расположенных на опорной поперечной плите 41. Поэтому вес тяжелых угольных блоков передается через грузонесущие пластины, проушины, оси и ролики на опорную поперечную плиту 41 и опорные швеллера 40.FIG. 6 is a plan view of a plate conveyor used in a lava for issuing coal blocks, and FIG. 7 is a cross section thereof. The plate conveyor includes linear and transition sections, dispensing and tensioning heads. The dispensing head 26 has a bypass block 32 (Figure 5) and two electric drives 27. The coal blocks are transported on load-bearing plates 31, which, when moving, are supported by their eyes 39 on an axis with rollers 38 rolling along the bottoms of the pans located on the supporting transverse plate 41. Therefore, the weight of the heavy coal blocks is transmitted through the load-bearing plates, eyes, axles and rollers to the supporting transverse plate 41 and the supporting channel 40.

Все пластины 31 соединяются с обеих сторон с тяговыми цепями 36, что придает им устойчивость в поперечном направлении и защищает от разворота. Пластины также соединяются друг с другом в нахлестку. Тяговые цепи при движении опираются на катки 35. Тяговые цепи приводятся в движение вращением звездочек, которыми оборудованы обводные барабаны выдачной и натяжной головок конвейера.All plates 31 are connected on both sides with traction chains 36, which gives them stability in the transverse direction and protects them from turning. The plates are also lapped together. The traction chains are supported by rollers 35 during movement. The traction chains are driven by the rotation of the sprockets with which the bypass drums of the dispensing and tensioning conveyor heads are equipped.

На Фиг.8 представлена расстановка основного очистного оборудования в лаве. Струговая установка, обеспечивающая проведение нижней подрывки 14, включает в себя: струг 43, специальный скребковый конвейер 44 с навесным оборудованием, верхнюю и нижнюю приводные станции, крепь сопряжения, гидропередвижчики 45, электрооборудование и штрековое оборудование.On Fig presents the arrangement of the main treatment equipment in the lava. The plow installation, which provides for the lower demolition 14, includes: plow 43, a special scraper conveyor 44 with attachments, upper and lower drive stations, support brackets, hydraulic gears 45, electrical equipment and drift gear.

Гидрофицированная крепь «Спутник» 46 предназначена для крепления кровли в нижней подрывке и механизации передвижки специального конвейера, работающего в составе струговой установки. Крепь «Спутник» состоит из секций, в каждую из которых входит гидровинтовая посадочная стойка 46 и гидродомкрат передвижки двустороннего действия.The Sputnik 46 hydroficated roof support is designed to fasten the roof in the lower demolition and to mechanize the movement of a special conveyor operating as part of a plow installation. The Sputnik support consists of sections, each of which includes a hydraulic screw landing strut 46 and a two-way hydraulic jack for moving.

Врубовой агрегат 16 предназначен для прорезания по всей длине лавы продольных щелей: задней вертикальной 47 и верхней, параллельной плоскости пласта, проводимой по границе с его кровлей 48. Врубовой агрегат при прорезании перемещается снизу вверх лавы по проложенным на почве швеллерным направляющим 55. Врубовой агрегат состоит из колесной платформы, подающей части с электроприводом, режущей части с электроприводом и вынесенным режущим баром 49 прорезания задней вертикальной щели 47 и режущей части с электроприводом и вынесенным режущим баром 50 прорезания верхней щели, а также электрораспредустройства, получающего силовое питание от электрокабеля, расположенного в траковой цепи кабелеукладчика 54, проложенного вдоль лавы с завальной стороны от направляющих врубового агрегата.The cutting unit 16 is intended for cutting longitudinal slits along the entire length of the lava: the rear vertical 47 and the upper parallel plane of the formation, drawn along the boundary with its roof 48. The cutting unit moves when cutting through the bottom from the top of the lava along channel channels 55 laid on the soil. The cutting unit consists of from a wheel platform, a power supply with an electric drive, an electric drive with an external cutting bar 49 for cutting the rear vertical slot 47 and an electric drive with an external cutting baro Recessing the upper slit 50 and elektroraspredustroystva receiving AC supply by electric cable, located in the trucking chain cable layer 54 sandwiched lava along with the goaf side of the guide unit cuttings.

В исходном положении врубовый агрегат находится в зоне сопряжения лавы с транспортной выработкой и его режущие бары находятся в рабочем положении и частично выступают в пространство выработки.In the initial position, the cutting unit is located in the zone of the interface between the lava and the working mine, and its cutting bars are in the working position and partially protrude into the working space.

Цикл добычи начинается движением врубового агрегата вверх по длине лавы. Движение врубового агрегата производится без остановок вне зависимости от того, работает или нет пластинчатый конвейер. В результате работы агрегата по мере его перемещения вверх от призабойного массива отделяется и опускается на став конвейера соответствующая его часть.The mining cycle begins with the movement of the cutting unit up the length of the lava. The movement of the cutting unit is made without stops, regardless of whether the plate conveyor is working or not. As a result of the operation of the unit, as it moves upward from the bottom-hole array, the corresponding part is separated and lowered onto the conveyor.

После выхода врубового агрегата из нижней части лавы и опускания вырезанной части призабойного массива на став пластинчатого конвейера создается свободное пространство между кровлей призабойного пространства и опустившимся вырезанным призабойным массивом. В это пространство на всю его глубину, равную ширине пластинчатого конвейера, задвигается исполнительный инструмент гидрорезной очистной машины. В процессе ввода вовнутрь пространства гидроабразивными струями 58 (см. Фиг.9) производится прорезание поперечных щелей в верхней части 56, отделенной от остального массива его призабойной части.After the cutting unit exits the lower part of the lava and lowering the cut-out part of the bottomhole mass to the plate conveyor, free space is created between the bottom of the bottom-hole space and the cut-out bottom-hole massif. In this space, at its entire depth, equal to the width of the plate conveyor, the executive tool of the hydraulic cutting cleaning machine is slid. In the process of entering the interior of the space with waterjet jets 58 (see FIG. 9), the transverse slots are cut in the upper part 56, separated from the rest of the array of its bottom-hole part.

Гидроабразивные струи истекают из гидроабразивных режущих головок 59, к которым по отдельным трубкам подводится вода сверхвысокого давления (СВД) 50 и абразивный песок 61. Абразивный песок засасывается в режущую головку 59 из расходного бункера для абразива 62. Перемещение исполнительного гидрорежущего инструмента вглубь свободного призабойного пространства производится по горизонтальным направляющим 64. Вода сверхвысокого давления (до 300 МПа) подается к исполнительному инструменту по магистрали 65.Hydroabrasive jets flow out of the waterjet cutting heads 59, to which ultra-high pressure water (SVD) 50 and abrasive sand 61 are supplied through separate pipes. The abrasive sand is sucked into the cutting head 59 from the abrasive feed hopper 62. Moving the Executive hydraulic cutting tool deep into the open bottom hole along horizontal guides 64. Water of ultrahigh pressure (up to 300 MPa) is supplied to the executive tool along line 65.

Одновременно ведется прорезание 6-ти поперечных щелей (см. Фиг.10), что обеспечивает высокую производительность поперечного гидрорезания и соответственно высокую производительность вырезания угольных блоков.At the same time, 6 transverse slots are cut (see FIG. 10), which ensures high performance of transverse hydraulic cutting and, accordingly, high performance of cutting coal blocks.

Вода сверхвысокого давления подается в магистраль из гидроусилителя, находящегося рядом. В гидроусилителе вода, проводимая из внешнего источника, подвергается сверхвысокому сжатию за счет энергии эмульсии, подводимой из системы насосных станций энергопоезда, располагающегося в пределах 10-15 м от окна лавы. Отработанная эмульсия возвращается обратно к насосным станциям. Основными конструктивными элементами гидроусилителя являются гидромультипликаторы, в которых производится сжатие воды до уровня 300-400 МПа и выдача импульсами в ресивер, где производится сглаживание импульсов давления и выдача в магистраль мощного потока воды СВД со сглаженным сверхвысоким давлением.Extra-high pressure water is supplied to the line from the hydraulic booster located nearby. In the hydraulic booster, water conducted from an external source is subjected to ultra-high compression due to the energy of the emulsion supplied from the system of pumping stations of the energy train, located within 10-15 m from the lava window. The spent emulsion is returned back to the pumping stations. The main structural elements of the hydraulic booster are hydraulic multipliers, in which water is compressed to a level of 300-400 MPa and pulses are sent to the receiver, where the pressure pulses are smoothed out and a high-power SVD water stream with smoothed ultra-high pressure is delivered to the highway.

Вырезанные угольные блоки работой пластинчатого конвейера выдаются на погрузочный пункт лавы, где с помощью перегрузочной платформы загружаются в состав транспортных платформ.Cut coal blocks by the operation of a plate conveyor are given to a lava loading point, where they are loaded into a transport platform using a loading platform.

Производительность очистного забоя при добыче угля крупными блокамиMining capacity in coal mining in large blocks

В связи с тем, что размеры добываемых блоков ископаемого составляют по направлению подвигания лавы 2,4 м, каждый цикл лава подвигается на 2,4 м, что в четыре раза больше, чем обычные 0,6 м - ширина захвата комбайна. Поэтому и объем добычи за цикл в 4 раза больше, чем при комбайновых лавах. Так, в лаве длиной 200 м при разработке пласта мощностью 3 м добыча за цикл подвигания составляетDue to the fact that the size of the extracted blocks of the fossil is 2.4 m in the direction of lava movement, each lava cycle moves by 2.4 m, which is four times more than the usual 0.6 m - the width of the combine harvester. Therefore, the production volume per cycle is 4 times greater than with combine lavas. So, in a 200 m long lava during the development of a 3 m layer, production per cycle of movement is

3 м × 1,4 т/м3 × 2,4 м × 200 м = 2016 т.3 m × 1.4 t / m 3 × 2.4 m × 200 m = 2016 t.

Производительность очистного забоя также зависит от количества производимых циклов в сутки. Время по добыче в сутки составляет 18 часов (три смены по шесть часов). Поэтому число возможных циклов в сутки определяется продолжительностью одного цикла, Продолжительность цикла определяется наибольшей из двух продолжительностей: временем подвигания стругового забоя на расстояние 2,4 м и временем вырезания блоков ископаемого по всей длине лавы и выдачи их из очистного забоя.The performance of the working face also depends on the number of cycles per day. Production time per day is 18 hours (three shifts of six hours). Therefore, the number of possible cycles per day is determined by the duration of one cycle, the duration of the cycle is determined by the longest of two durations: the time of plow face moving up to 2.4 m and the time of cutting fossil blocks along the entire length of the lava and their delivery from the face.

Ориентируясь на использование струговых установок российского производства типов СО или СН, возможные толщину стружки и скорость движения струга принимаем по их технической характеристике: толщина стружки 7 см, а скорость движения 1,89 м/сек.Focusing on the use of plow installations of Russian production of types СО or СН, the possible chip thickness and speed of movement of the plow are taken according to their technical characteristics: chip thickness of 7 cm, and the speed of 1.89 m / s.

Тогда количество необходимых стружек для подвигания забоя на 2,4 м равноThen the number of chips necessary for moving the face to 2.4 m is

2,4 м: 0,07 м = 34.2.4 m: 0.07 m = 34.

Продолжительность снятия одной стружкиDuration of removal of one chip

200 м: 1,89 м/сек = 106 сек = 1,76 мин.200 m: 1.89 m / s = 106 s = 1.76 min.

Тогда продолжительность снятия 34 стружек и подвигания стругового забоя на 2,4 м равнаThen the duration of the removal of 34 shavings and the movement of the plow face 2.4 m is

1,76 мин × 34=59,8 мин.1.76 min × 34 = 59.8 min.

Время прорезания продольных по длине лавы задней вертикальной и верхней по границе кровли щелей определяется рабочей скоростью движения врубового агрегата. Согласно технической характеристике подающей части врубового агрегата последняя при скорости движения 6,7 м/мин обеспечивает тяговое усилие до 15,6 тс. Режущие части обоих баров имеют собственные электродвигатели. Кроме этого прорезание обоих щелей производится в хорошо отжатой зоне. Поэтому фактическое сопротивление массива резанию окажется несравненно менее чем 15,7 тс. Поэтому не является преувеличением возможности врубового агрегата принятие в расчетах его рабочую скорость движения 6 м/мин.The cutting time longitudinal along the length of the lava of the rear vertical and upper cracks along the boundary of the roof is determined by the working speed of the cutting unit. According to the technical characteristics of the feed part of the cutting unit, the latter at a speed of 6.7 m / min provides traction up to 15.6 tf. The cutting parts of both bars have their own electric motors. In addition, the cutting of both slits is made in a well-wrung area. Therefore, the actual resistance of the array to cutting will be incomparably less than 15.7 ton-force. Therefore, it is not an exaggeration to consider the possibility of cutting the unit in calculating its working speed of 6 m / min.

Тогда продолжительность прорезания обоих продольных щелей составляет: 200 м: 6 м/мин = 33 мин.Then the cutting time of both longitudinal slots is: 200 m: 6 m / min = 33 min.

Скорость прорезания поперечной щели в массиве ископаемого, находящегося на ставе пластинчатого конвейера напротив исполнительного инструмента поперечного гидрорезания, оценивается в 5 см/сек. При этом резание производится гидроабразивной струей с расходом воды СВД 10 л/мин и давлением 300 МПа. При этом исходя из опытных данных, глубина прорезания массива будет составлять до 1,2 м за один проход. Поэтому для полного прорезания щели необходимо два прохода: прямой и обратный. Время их выполнения равно (при скорости резания 5 см/сек)The cutting speed of the transverse slit in the fossil array located on the plate conveyor stand opposite the transverse hydraulic cutting executive tool is estimated at 5 cm / sec. In this case, cutting is carried out by a hydroabrasive jet with a water flow rate of SVD 10 l / min and a pressure of 300 MPa. In this case, based on experimental data, the depth of cut of the array will be up to 1.2 m in one pass. Therefore, for complete cutting through the gap, two passes are necessary: direct and reverse. Their execution time is equal (at a cutting speed of 5 cm / sec)

2 × 240 см: 5 см/сек = 96 сек = 1,5 мин.2 × 240 cm: 5 cm / s = 96 s = 1.5 min.

С целью увеличения производительности поперечного гидрорезания одновременно прорезаются 6 поперечных щелей действием 6-ти гидрорежущих узлов.In order to increase the productivity of transverse hydraulic cutting, 6 transverse slots are simultaneously cut through the action of 6 hydraulic cutting units.

После окончания прорезания поперечных щелей и вывода из них наружу гидрорежущих головок включается в работу пластинчатый конвейер и производится передвижка отрезанных 6-ти блоков и их погрузка на транспортные платформы, а место на конвейере напротив инструмента поперечного гидрорезания занимает следующий участок тела ископаемого для отрезания от него следующих блоков.After the cutting of the transverse slots is completed and the hydraulic cutting heads are pulled out, the plate conveyor is put into operation and the cut 6 blocks are moved and loaded onto transport platforms, and the next portion of the fossil body takes the place on the conveyor opposite the transverse cutting tool to cut the following from it blocks.

Продолжительность выгрузки каждого блока определяется временем загрузки блока в кузов перегрузочной платформы, равнымThe duration of unloading of each block is determined by the loading time of the block in the body of the loading platform equal to

1,6 м: 0,25 м/сек = 6,4 сек,1.6 m: 0.25 m / s = 6.4 s,

где 1,6 м - ширина блока, м;where 1.6 m is the width of the block, m;

0,25 м/сек - скорость движения грузонесущих пластин,0.25 m / s - the velocity of the load-bearing plates,

и временем разгрузки кузова платформы, равным 2,4 м: 0,5 м/сек = 4,8 сек,and the platform body unloading time equal to 2.4 m: 0.5 m / s = 4.8 s,

где 2,4 - длина блока;where 2,4 is the length of the block;

0,5 м/сек - скорость перемещения транспортной платформы при высвобождении кузова.0.5 m / s - the movement speed of the transport platform during the release of the body.

Итак, время выгрузки одного блока 6,4+4,8=11,2 сек.So, the unloading time of one block is 6.4 + 4.8 = 11.2 seconds.

Тогда время выгрузки 6 блоков равно 11,2×6 = 67,25 сек = 1,2 мин.Then the unloading time of 6 blocks is 11.2 × 6 = 67.25 sec = 1.2 min.

Тогда общее время отрезания 6-ти блоков и их выгрузкиThen the total cutting time of 6 blocks and their unloading

1,5 мин + 1,12 мин = 2,62 мин.1.5 min + 1.12 min = 2.62 min.

Тогда общее время поперечного гидрорезания и выгрузки блоков с пластинчатого конвейера равноThen the total time of cross cutting and unloading of blocks from the plate conveyor is

Figure 00000001
Figure 00000001

остающиеся 60 мин - 53,7 мин = 6,3 мин расходуются на передвижку механизированной крепи, эскалатора и перегрузочной платформы в положение перед началом нового цикла.the remaining 60 minutes - 53.7 minutes = 6.3 minutes are spent on moving the powered roof support, escalator and reloading platform to the position before the start of a new cycle.

Таким образом, общая продолжительность цикла добычи 1 час. Поэтому за рабочее время в сутки по добыче выполняется 18 циклов - по одному в час.Thus, the total duration of the production cycle is 1 hour. Therefore, during working hours per day, 18 cycles are performed - one per hour.

Общая производительность очистного комплекса составляетThe total capacity of the treatment plant is

2016 т × 18=36308 т/сутки.2016 t × 18 = 36308 t / day.

Эта величина в среднем превышает существующую производительность в 4 раза.This value on average exceeds the existing productivity by 4 times.

Объем добычи метана из угольного пласта при работе одного очистного забояThe volume of methane production from a coal seam during the operation of one face

Определим объем годовой добычи метана на примере шахты, разрабатывающей одиночный пологий пласт угля мощностью 3 м и газоносностью 25 м3/т, что типично для шахт Южного Кузбасса. Приняв, что шахта имеет в работе один очистной забой производительностью 36 тыс.т угля в сутки и при этом утилизирует 80% метана, находящегося в добываемом угле, получимLet us determine the annual methane production by the example of a mine developing a single shallow coal seam with a capacity of 3 m and a gas content of 25 m 3 / t, which is typical for mines in the Southern Kuzbass. Assuming that the mine has one working face in operation with a capacity of 36 thousand tons of coal per day and at the same time utilizes 80% of the methane in the produced coal, we get

Figure 00000002
Figure 00000002

При 300 сут по добыче в год годовая добыча метана за счет работы одного очистного забоя составитAt 300 days of production per year, the annual production of methane due to the work of one face will be

720 тыс.м3 × 300 = 316000 тыс.м3 = 216 млн м3 СН4/год720 thousand m 3 × 300 = 316,000 thousand m 3 = 216 million m 3 CH 4 / year

Источники информацииInformation sources

1. Руководство по дегазации угольных шахт. М., 1990 г.1. Guidelines for the degassing of coal mines. M., 1990

2. Оборудование и аппаратура для дегазацонных работ в шахтах. Каталог. М., ЦНИЭИуголь, 1989 г.2. Equipment and apparatus for degassing operations in mines. Catalog. Moscow, Central Scientific Research Institute of Engineering and Coal Engineering, 1989

3. Управление газовыделением в угольных шахтах при ведении очистных работ. М., Недра, 1992 г.3. Management of gas emission in coal mines during the treatment works. M., Nedra, 1992

4. Патент на изобретение №2183276 "Способ дегазации призабойной зоны угольного пласта. 3аpeгиcтpирован в Госреестре изобретений РФ 10 июня 2002 г.4. Patent for invention No. 2183276 "Method for the degassing of the bottom-hole zone of a coal seam. It is registered in the State Register of Inventions of the Russian Federation on June 10, 2002.

Claims (2)

1. Способ извлечения метана из разрабатываемого угольного пласта, включающий прокладку газоотводных труб по общешахтным вентиляционным горным выработкам, отличающийся тем, что отсос метана производится из изолированной дробильной камеры, где производится разрушение доставляемых туда из лавы крупных угольных блоков.1. A method of extracting methane from a coal seam being developed, comprising laying gas pipes through a mine shaft ventilation mine workings, characterized in that the methane is sucked out of an isolated crushing chamber, where large coal blocks delivered there from the lava are destroyed. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что дробильная камера устанавливается за пределами движения свежей струи воздуха, направляемого для проветривания очистных работ. 2. The method according to claim 1, characterized in that the crushing chamber is installed outside the movement of a fresh stream of air directed to ventilate the treatment work.
RU2010147310/03A 2010-11-22 2010-11-22 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 RU2455491C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010147310/03A RU2455491C1 (en) 2010-11-22 2010-11-22 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

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010147310/03A RU2455491C1 (en) 2010-11-22 2010-11-22 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

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2010147310A RU2010147310A (en) 2012-05-27
RU2455491C1 true RU2455491C1 (en) 2012-07-10

Family

ID=46231377

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010147310/03A RU2455491C1 (en) 2010-11-22 2010-11-22 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

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2455491C1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2183276C2 (en) * 2000-05-12 2002-06-10 Кариман Станислав Александрович Method of degassing coal seam face zone
UA11709U (en) * 2005-05-18 2006-01-16 M S Poliakov Inst Of Geotechni Method for intensifying degassing and extraction of methane from loaded coal beds
RU2269003C2 (en) * 2003-07-10 2006-01-27 Станислав Александрович Кариман Underground mining method
CN101294499A (en) * 2007-04-25 2008-10-29 张庆玉 Double-function vacuum apparatus for extracting mash gas and lifting groundwater for coal mine safety
RU2008147272A (en) * 2008-12-02 2010-06-10 Станислав Александрович Кариман (RU) METHOD FOR REDUCING GAS DISTRIBUTIONS FROM DEVELOPED LAYER AND DUST OF ATMOSPHERE OF MINING SECTIONS BY EXTRACTION OF FOSSIL BY BLOCKS WITH TRANSPORTING THEM TO CRUSH CAMERA
RU2398107C2 (en) * 2008-05-07 2010-08-27 Станислав Александрович Кариман Mechanised face complex with mineral production in large blocks and delivery by escalators

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2183276C2 (en) * 2000-05-12 2002-06-10 Кариман Станислав Александрович Method of degassing coal seam face zone
RU2269003C2 (en) * 2003-07-10 2006-01-27 Станислав Александрович Кариман Underground mining method
UA11709U (en) * 2005-05-18 2006-01-16 M S Poliakov Inst Of Geotechni Method for intensifying degassing and extraction of methane from loaded coal beds
CN101294499A (en) * 2007-04-25 2008-10-29 张庆玉 Double-function vacuum apparatus for extracting mash gas and lifting groundwater for coal mine safety
RU2398107C2 (en) * 2008-05-07 2010-08-27 Станислав Александрович Кариман Mechanised face complex with mineral production in large blocks and delivery by escalators
RU2008147272A (en) * 2008-12-02 2010-06-10 Станислав Александрович Кариман (RU) METHOD FOR REDUCING GAS DISTRIBUTIONS FROM DEVELOPED LAYER AND DUST OF ATMOSPHERE OF MINING SECTIONS BY EXTRACTION OF FOSSIL BY BLOCKS WITH TRANSPORTING THEM TO CRUSH CAMERA

Also Published As

Publication number Publication date
RU2010147310A (en) 2012-05-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100494635C (en) Method for filling goaf by gangue
CN102003185B (en) Sublevel stripe tail salt stoping dry-type filling-mining method
WO2016095538A1 (en) Double-roadway combined speedy tunnelling and waste rock removal system and method
JP5444169B2 (en) Shield tunnel construction method
CN104500069B (en) Continuous coal mining machine top-coal mining process for extremely-thick coal seam bound coal
CN111417465B (en) Method for mining and processing ore
RU2310752C1 (en) Method for steeply inclined medium-thickness and thin coal seam development
JP5584813B2 (en) Shield tunnel construction method
EA029688B1 (en) Ore production system
CN105464678A (en) Rapid roadway tunneling method and system
RU2398107C2 (en) Mechanised face complex with mineral production in large blocks and delivery by escalators
CN101302932A (en) Method for underground chamber digging and laneway opening digging
RU2383736C2 (en) Method of professor kariman for underground development of bedded deposits of minerals with their excavation in blocks and transportation by escalators
CN105201512A (en) Lateral type double-drum opencast machine
RU2447286C1 (en) Method to extract coal from mining face with ancillary mining of methane
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
RU2459078C1 (en) Professor kariman method for underground extraction of minerals by large blocks
RU2520228C1 (en) Development method of thick gently sloping formation in large slabs
CN202544921U (en) Gangue discharging device in rock gangway rapid tunneling process
Brannon et al. Development of and production update for the Grasberg Block Cave mine–PT Freeport Indonesia
RU2463450C1 (en) Mechanised longwall set of equipment by professor kariman for bulk mining
RU2269003C2 (en) Underground mining method
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
CN210317319U (en) Small-section shield tunneling machine for coal mine
CN101967989A (en) Crawler travel anchor transporting machine

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20171123