RU2735072C2 - Process diagram of extraction section of underground safe development of high-gas-bearing formation - Google Patents

Process diagram of extraction section of underground safe development of high-gas-bearing formation Download PDF

Info

Publication number
RU2735072C2
RU2735072C2 RU2018139063A RU2018139063A RU2735072C2 RU 2735072 C2 RU2735072 C2 RU 2735072C2 RU 2018139063 A RU2018139063 A RU 2018139063A RU 2018139063 A RU2018139063 A RU 2018139063A RU 2735072 C2 RU2735072 C2 RU 2735072C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
coal
methane
ventilation
along
platforms
Prior art date
Application number
RU2018139063A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2018139063A3 (en
RU2018139063A (en
Inventor
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 RU2018139063A priority Critical patent/RU2735072C2/en
Publication of RU2018139063A3 publication Critical patent/RU2018139063A3/ru
Publication of RU2018139063A publication Critical patent/RU2018139063A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2735072C2 publication Critical patent/RU2735072C2/en

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21CMINING OR QUARRYING
    • E21C41/00Methods of underground or surface mining; Layouts therefor
    • E21C41/16Methods of underground mining; Layouts therefor
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21FSAFETY DEVICES, TRANSPORT, FILLING-UP, RESCUE, VENTILATION, OR DRAINING IN OR OF MINES OR TUNNELS
    • E21F1/00Ventilation of mines or tunnels; Distribution of ventilating currents

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
  • Auxiliary Methods And Devices For Loading And Unloading (AREA)

Abstract

FIELD: underground mining of coal beds.
SUBSTANCE: invention relates to a method for underground safe development of high-gas-bearing coal beds. Method of underground safe development of high-gas-bearing coal beds with transportation of coal along the haulage entry on wheel platforms. In compliance with this method, directional ventilation pattern of production section is provided, which provides neutralization of methane in worked-out space, with movement of fresh ventilation jet along haulage gangway and in ascending order along lava, and outgoing air jet from lava through worked space along installed in it round large-diameter metal pipe, which is protected against rock pressure and destruction by small rubbing stripes erected on its both sides.
EFFECT: technical result is higher efficiency of neutralizing methane release.
3 cl, 3 tbl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к горному делу к области технологии подземной разработки угольных месторождений, залегающих пологими пластами. Целью изобретения является создание технологической схемы выемочного участка, при которой не происходит образование опасных концентраций метана в его атмосфере, приводящих к взрыву или вспышке метана.The invention relates to mining in the field of technology for underground development of coal deposits, occurring in flat seams. The aim of the invention is to create a technological scheme of a mining area, in which there is no formation of dangerous concentrations of methane in its atmosphere, leading to an explosion or explosion of methane.

При выемке из угольного пласта угля происходит выделение метана из этого угля и из свежеобнаженных поверхностей разрабатываемого пласта. Кроме этого в верхнюю часть лавы при обратноточных схемах проветривания засасывается метан из выработанного пространства. В выработанном пространстве метан появляется из многих источников: из подрабатываемх спутников разрабатываемого пласта, из угля в выработанном пространстве, остающегося от неполного извлечения угля из разрабатываемого пласта, из прилегающих горных пород и др. Итак при разработке угольных пластов всего существует три основных источника выделения метана на выемочном участке: отбитый из пласта уголь, обнаженная грудь очистного забоя и выработанное пространство. При существующих технологических схемах разработки высокогазоносных угольных пластов не удается локализовать ни один из этих источников газовыделений.When coal is mined from a coal seam, methane is released from this coal and from the freshly exposed surfaces of the seam being mined. In addition, methane from the worked-out area is sucked into the upper part of the lava with reverse flow ventilation schemes. In the mined-out area, methane appears from many sources: from undermined satellites of the developed seam, from coal in the mined-out area, remaining from incomplete extraction of coal from the developed seam, from adjacent rocks, etc. Thus, when developing coal seams, there are three main sources of methane emission on excavation area: coal chipped from the seam, exposed face of the working face and mined-out space. With the existing technological schemes for the development of highly gas-bearing coal seams, it is not possible to localize any of these sources of gas release.

Известны многие руководящие документы по технологии разработки угольных пластов. Согласно [1] для пологих пластов тонких и средней мощности основной принята столбовая система разработки длинными столбами по простиранию или падению. Согласно [2] для шахт Кузнецкого угольного бассейна предусматриваются бесцеликовые технологические схемы столбовых систем разработки пологих пластов с повторным использованием выемочных выработок. При выемке угольных пластов, опасных по выделениям метана согласно [1] предусматривается дегазация пластов и подсвежение вентиляционной струи. Однако до настоящего времени не разработан эффективный способ дегазации разрабатываемых пластов, а для применения подсвежения вентиляционной струи необходимо прямоточное проветривание выемочных участков, которое создать не удается.There are many guidance documents on coal seam development technology. According to [1], for shallow strata of thin and medium thickness, the main system is a pillar development system with long pillars along strike or dip. According to [2], for the mines of the Kuznetsk coal basin, purposeless technological schemes of pillar systems for the development of shallow seams with reuse of excavation workings are provided. When mining coal seams hazardous in terms of methane emissions, according to [1], the seams are degassed and the ventilation jet is refreshed. However, an effective method of degassing the developed seams has not yet been developed, and for the application of the ventilation jet freshening up, direct-flow ventilation of the excavation areas is necessary, which cannot be created.

Наиболее близкое изобретение, которое принято за прототип - это патент на изобретение №2459078 С1 зарегистрированный в Госреестре изобретений РФ 20.08.2012 «Способ профессора Каримана подземной разработки ископаемых крупными блоками». Способ включает выемку угля крупными блоками путем прорезания продоьных и поперечных щелей струговым агрегатом, врубовыми и гидрорезной машинами, погрузку вырезаных блоков на колесные платформы и их транспортировку по откаточному штреку [3]. Добыча угля в лавах крупными блоками позволяет сильно уменьшить газовыделение из отбитого угля и из груди забоя в лаве. Однако за прошедшие шесть лет после регистрации изобретения 20.08.2012 г. автору так и неудалось организовать его применение на шахтах. Частные угольные компании не желают брать на себя бремя изготовления нового экспериментального оборудования и его шахтные испытания и предлагают автору новых технологий самостоятельно изготавливать и испытывать все новые разработки и обращаться к угольным компаниям только с хорошо апробированными разработками.The closest invention, which is taken as a prototype, is a patent for invention No. 2459078 C1 registered in the State Register of Inventions of the Russian Federation on August 20, 2012 "Professor Kariman's method of underground mining in large blocks." The method includes extracting coal in large blocks by cutting longitudinal and transverse slots with a plow unit, cutting and water-cutting machines, loading the cut blocks onto wheeled platforms and transporting them along a haulage drift [3]. Coal mining in longwalls in large blocks can greatly reduce gas release from the broken coal and from the face in the longwall. However, over the past six years after the registration of the invention on August 20, 2012, the author failed to organize its application in mines. Private coal companies do not want to take on the burden of manufacturing new experimental equipment and mine testing and offer the author of new technologies to independently manufacture and test all new developments and turn to coal companies only with well-proven developments.

Цель изобретения состоит в создании технологии ведения всего комплекса очистных работ на выемочном участке, не допускающей образования высоких концентраций метана в атмосфере выемочного участка путем нейтрализации всех трех источников метанопоступлений: отбитого угля, из груди очистного забоя и из выработанного пространства. Как и в прототипе для недопущения метановыделений из транспортируемого по откаточному штреку отбитого угля в атмосферу штрека, в изобретении намечено транспортировку отбитого угля осуществлять как вариант на платформах. Но для того, чтобы не допускать метанопоступления из отбитого угля в атмосферу штрека не только при добыче угля крупными блоками, но и при его добыче комбайнами или стругами как россыпного, предлагается транспортровку отбитого угля производить железнодорожными платформами, перемещающимися по рельсовой колее шириной 1520 мм методом конвейерной откатки [4]. В этом случае создается возможность произвести полную изоляцию транспортируемого отбитого угля и недопустить метанопоступления из него в атмосферу откаточного штрека.The purpose of the invention is to create a technology for conducting the entire complex of treatment works at the excavation site, which does not allow the formation of high concentrations of methane in the atmosphere of the excavation area by neutralizing all three sources of methane production: chipped coal, from the face of the working face and from the mined-out space. As in the prototype, to prevent methane emissions from the chipped coal transported along the haulage drift into the drift atmosphere, the invention envisages transporting the chipped coal as an option on platforms. But in order to prevent methane from the broken coal into the atmosphere of the drift, not only when coal is mined in large blocks, but also when it is mined by shearers or plows as alluvial, it is proposed to transport the broken coal by railway platforms moving along a 1520 mm wide rail track using the conveyor belt method. haulage [4]. In this case, it is possible to completely isolate the transported chipped coal and prevent methane release from it into the haulage drift atmosphere.

При перевозке угля в вагонетках или в платформах с высокими бортами метан из нижележащих слоев угля не мог пробиться вверх через вышележащие слои угля. Поэтому метан попадает в атмосферу откаточного штрека только из самых верхних слоев угля, обнаженных в пространстве штрека. Именно поэтому раньше при транспортировке угля в вагонетках откаточные штреки не загазировались.When coal was transported in trolleys or in platforms with high sides, methane from the underlying coal layers could not break through the overlying coal layers. Therefore, methane enters the haulage drift atmosphere only from the uppermost coal layers exposed in the drift space. That is why earlier, when transporting coal in trolleys, the haulage drifts were not gassed.

При конвейерной откатке на этажный откаточный штрек на погрузочный пункт лавы под загрузку подаются грузовые железнодорожные платформы с высотой бортов кузова 74 см. Тогда метан, находящийся в угле в кузове платформы глубже, чем 20-30 см не сможет пробиться в атмосферу выработки и останется в угле. Это приведет к многократному уменьшению газовыделений из перевозимого на платформах угля. Кроме этого перевозимый в платформах уголь легко изолируется путем затягивания тентом сверху перемещающейся платформы, что обеспечивает полную изоляцию транспортипортруемого угля и невозможность попадания метана из угля в атмосферу транспортной выработки.During the conveyor haulage to the storey haul road, freight railway platforms with a body side height of 74 cm are fed to the longwall loading station for loading.Then the methane in the coal in the platform body deeper than 20-30 cm will not be able to break into the mine atmosphere and will remain in the coal ... This will lead to a manifold decrease in gas emissions from the coal transported on the platforms. In addition, the coal transported in the platforms is easily insulated by pulling the moving platform with an awning on top, which ensures complete isolation of the transported coal and the impossibility of methane from coal entering the atmosphere of the transport mine.

Другим вариантом транспортировки отбитого угля из лавы по примыкающей к ней транспортной выработке и панельной наклонной выработке с полной изоляцией транспортируемого угля является применение пластинчатых конвейеров [5]. Такие пластинчатые конвейера имеют высокие борта 0,7 м. Благодаря этому создается высокий уровень засыпки угля как в шахтных вагонетках. Поэтому из основной массы угля, транспортируемого на таком конвейере, расположенного ниже верхнего слоя, метан за время транспортировки не выделяется. Кровля линейных секций и верхние полуборта конвейера изолируют незначительное количество метана, выделяющегося из верхнего угольного слоя в ограниченное пространство внутри пластин.Another option for transporting broken coal from a longwall along an adjacent transport tunnel and a panel inclined mine with complete insulation of the transported coal is the use of lamellar conveyors [5]. Such apron conveyors have high sides of 0.7 m. Due to this, a high level of coal filling is created, like in mine cars. Therefore, from the bulk of coal transported on such a conveyor located below the upper layer, methane is not emitted during transportation. The roof of the linear sections and the upper half-boards of the conveyor isolate the small amount of methane released from the upper coal layer into the limited space inside the plates.

Для недопущения метанопоступлений в лаву из выработанного пространства согласно изобретения намечено применение прямоточной схемы проветривания. Для проветривания очистных работ свежий воздух подается по транспортному штреку, омывает очистной забой и вместе со струей подсвежения, поступающей по вентилляционному штреку, уходит по круглой металлической трубе большого сечения через выработанное пространство в наклонную выработку общешахтной исходящей струи. Движение свежих воздушных масс из транспортного штрека в лаву создает надежный воздушный подпор давления на атмосферу выработанного пространства и не допускает из него движения метановоздушных струй в исходящую струю лавы. Применение прямоточной схемы проветривания с восходящим направлением движения свежей воздушной струи по длине лавы полностью исключает возможность метанопоступлений из выработанного пространства.To prevent methane inflows into the longwall from the worked-out space, according to the invention, it is planned to use a direct-flow ventilation scheme. To ventilate the cleaning works, fresh air is supplied through the transport drift, washes the working face and, together with the refreshing stream flowing through the ventilation drift, leaves through a round metal pipe of large section through the mined-out space into the inclined working of the general mine outgoing jet. The movement of fresh air masses from the transport drift into the longwall creates a reliable air support of pressure on the atmosphere of the mined-out space and does not allow the movement of methane-air jets from it into the outgoing lava jet. The use of a direct-flow ventilation scheme with an ascending direction of movement of a fresh air jet along the length of the longwall completely excludes the possibility of methane inflow from the worked-out space.

Для защиты целостности металлической трубы в выработанном пространстве от горного давления и обрушающихся горных пород с обеих ее сторон в след за лавой выкладываются бутовые полосы необходимой ширины и высоты. Сплошная круглая металлическая труба большого сечения прокладывается в выработанном пространстве на месте погашаемого вентиляционного штрека путем постоянного ее наращивания вслед за подвиганием лавы из доставляемых отрезков трубы длиной до 6 м. Диаметр трубы 1,8-2 м, толщина металла 5 мм. Доставка отрезков трубы производится на железнодорожной платформе по наклонному стволу и вентилляционному штреку непосредственно к месту стыковки с наращиваемым ставом вентилляционной трубы. Длина ж.д. платформы составляет 13,29 м, ширина кузова платформы - 2,76 м. Вес одного метра укладываемой трубы с диаметром 2 м равен 3,14 × 2 м × 1 м × 0,005 м × 7800 кг/куб. м = 245 кг. Вес одного отрезка трубы длиной 6 м равен 245 кг/м × 6 м=1470 кг. Спуск доставляемого отрезка трубы на почву вентилляционного штрека производится путем зацепления отрезка со ставом наращиваемой трубы и механизированного перемещения ж.д. платформы в обратном направлении.To protect the integrity of the metal pipe in the worked-out space from rock pressure and collapsing rocks, rubble strips of the required width and height are laid out on both sides of the lava. A solid round metal pipe with a large cross-section is laid in the worked-out space at the place of the extinguished ventilation drift by constantly building it up following the movement of lava from the delivered pipe sections up to 6 m long. The pipe diameter is 1.8-2 m, the metal thickness is 5 mm. Delivery of pipe sections is carried out on a railway platform along an inclined shaft and a ventilation drift directly to the place of joining with the stacked stack of the ventilation pipe. Railway length platform is 13.29 m, the width of the platform body is 2.76 m. The weight of one meter of a pipe with a diameter of 2 m is 3.14 × 2 m × 1 m × 0.005 m × 7800 kg / m3. m = 245 kg. The weight of one piece of pipe 6 m long is 245 kg / m × 6 m = 1470 kg. The descent of the delivered pipe section onto the soil of the ventilation drift is carried out by engaging the section with the stack of the pipe being built up and mechanized movement of the railway. platforms in the opposite direction.

Всвязи с погашением вентштрека, производимым вслед за лавой, на участке погашения демонтируется тяговый конвейер, с помощью которого осуществляется перемещение ж.д. платформ. Поэтому вместо стационарной приводной головки, находящейся в подземной камере под рельсовой колеей, всвязи с ее демонтажем при погашении штрека применяется передвжная приводная головка.Due to the redemption of the venttrack following the longwall, the traction conveyor is dismantled at the redemption section, with the help of which the railway is moved. platforms. Therefore, instead of the stationary drive head located in the underground chamber under the rail track, in connection with its dismantling during the drift-off, a mobile drive head is used.

При использовании для транспортировки угля пластинчатых конвейеров типа [5] или вагонеток с рельсовой колеей шириной 900 мм для доставки отрезков труб большого диаметра к месту их установки используется платформы типа ТДМ [6].When using plate conveyors of the type [5] or trolleys with a rail track 900 mm wide for transporting coal, platforms of the TDM type are used to deliver large-diameter pipe sections to the place of their installation [6].

После доставки к месту установки отрезок металлической трубы сшивается с ранее установленной частью трубы с помощью проволоки, которая продевается через заранее просверленные на поверхности отверстия на обоих концах трубы. После соединения труб соединительный шов заклеивается прорезиненным полотном для обеспечения аэродинамической сплошности трубы.After delivery to the installation site, a piece of metal pipe is stitched with a previously installed part of the pipe using a wire that is threaded through holes pre-drilled on the surface at both ends of the pipe. After connecting the pipes, the connecting seam is sealed with a rubberized sheet to ensure the aerodynamic continuity of the pipe.

Защита целостности металлической трубы по всей длине выработанного пространства от горного давления и обрушающихся горных пород обеспечивается бутовыми полосами, возводимыми с обеих сторон трубы. Бутовая полоса, защищающая трубу со стороны ранее отработанного выемочного столба, выкладывается на ранней стадии, когда отрабатывался вышележащий выемочный столб и данный вентилляционный штрек выполнял функции транспортной выработки. Бутовая полоа выкладывалась также вслед за лавой с целью защиты транспортной выработки от горного давления со стороны выработанного пространства для ее повторного использования в качестве вентиляционной выработки при отработке нижележащего выемочного столба.Protection of the integrity of the metal pipe along the entire length of the mined-out space from rock pressure and collapsing rocks is provided by rubble strips erected on both sides of the pipe. The rubble strip, which protects the pipe from the side of the previously worked out extraction pillar, is laid out at an early stage, when the overlying excavation pillar was worked out and this ventilation drift served as a transport tunnel. The quarry strip was also laid out after the longwall in order to protect the transport tunnel from the rock pressure from the mined-out space for its reuse as a ventilation mine during the development of the underlying extraction pillar.

Таким образом, для обеспечения сохранности металлической трубы, по которой выдается исходящая из очистного забоя воздушная струя, необходимо производить выкладку бутовой полосы влед за подвиганием лавы только со стороны отрабатываемого выемочного столба.Thus, in order to ensure the safety of the metal pipe through which the air jet emanating from the working face is issued, it is necessary to lay out the rubble strip following the movement of the lava only from the side of the excavation column being worked out.

Нейтрализация третьего источника метановыделений - из груди очистного забоя достигается путем разбавления метана в исходящей струе из очистного забоя до безопасной концентрации путем направления в достаточном количестве свежего воздуха по откаточному штреку в лаву и по вентилляциционному штреку к окну лавы на вентиляционном штреке.Neutralization of the third source of methane emissions from the face of the working face is achieved by diluting the methane in the outgoing stream from the face to a safe concentration by directing a sufficient amount of fresh air along the haulage drift into the longwall and along the ventilation drift to the longwall window on the ventilation drift.

При работе высокопроизводительных очистных забоев, когда избыточного количества метанопоступлений особенно много, всвязи с высокой скоростью подвигания лавы призабойный угольный массив не успевает сильно дегазироваться за счет естественного истечения метана из обнаженной груди забоя. Поэтому основное количество метана, содержавшегося в угле и способного к выделению, уходит вместе с отбитым углем и поэтому не оказывает существенное влияние на усложнение газовой обстановки в самой лаве, поскольку попадает внутрь ж.д. платформ или пластинчатого конвейера, где полностью изолируется и не возвращается. Поэтому основной обьем метана, формирующий исходящую вентиляционную струю лавы - это только метановыделения из обнаженной груди очистного забоя.During the operation of high-performance production faces, when there is especially a lot of excess methane production, due to the high rate of lava advance, the bottom-hole coal massif does not have time to degas strongly due to the natural outflow of methane from the exposed bosom of the face. Therefore, the main amount of methane contained in the coal and capable of being released leaves together with the chipped coal and therefore does not significantly affect the complication of the gas situation in the longwall itself, since it enters the railway. platforms or apron conveyor, where it is completely isolated and does not return. Therefore, the main volume of methane that forms the outgoing ventilation stream of lava is only methane release from the exposed breast of the production face.

Величина концентрации метана в воздушной струе на выходе из окна лавы на вентилляционном штреке определяет общий уровень аэрологичесской безопасности состояния атмосферы по всей длине лавы. Поэтому обеспечение безопасности очистных работ в лаве по газовому фактору должно достигаться путем недопущения превышения концентрации метана в исходящей струе лавы допустимой величины.The value of methane concentration in the air stream at the exit from the longwall window on the ventilation drift determines the general level of aerological safety of the atmosphere along the entire length of the longwall. Therefore, ensuring the safety of longwall cleaning operations in terms of the gas factor should be achieved by preventing the methane concentration in the outgoing lava jet from exceeding the permissible value.

При комбайновой выемке угля в лаве метановыделения из груди очичистного забоя состоят из двух компонент. Первая - это постоянный во времени метановый фон, величина которого прямопропорциональна длине лавы и не зависит от того работает или нет комбайн, и метановыделения из свежеобнаженной груди забоя, величина которой определяется продолжительностью непрерывной работы комбайна на текущий момент. В момент свежего обнажения груди забоя работой комбайна скорость газоотдачи с 1-го п.м груди очистного забоя возрастает десятикратно по сравнению со скоростью газоотдачи старообнаженных участков по длине лавы. Поэтому при длительных периодах непрерывной работы комбайна общее метановыделение из груди забоя резко возрастает. При больших скоростях подачи, которыми обладают современные угледобывающие комбайны, производимые в западных странах и закупаемые угольными компаниями России, концентрация метана в исходящей струе лавы может быть чрезвычайно высока, что совершенно не допустимо, т.к. предстовляет большую опасность тяжелого взрыва или вспышки метана. Предпочтительной является скорость подачи комбайна не свыше 5 м/мин, а необходимость увеличения производительности, должна решаться переходом на струговую технологию добычи.When mining coal in a longwall, methane emissions from the face of a clean-up face consist of two components. The first is a constant methane background in time, the value of which is directly proportional to the length of the longwall and does not depend on whether the miner is working or not, and methane release from the freshly exposed breast of the face, the value of which is determined by the duration of the continuous operation of the miner at the current moment. At the moment of fresh bosom exposure by the operation of a combine harvester, the rate of gas recovery from 1 linear meter of the face of the working face increases tenfold compared to the rate of gas recovery of old-exposed sections along the length of the face. Therefore, with long periods of continuous operation of the shearer, the total methane release from the bottom of the face increases sharply. At high feed rates, which are possessed by modern coal-mining combines produced in Western countries and purchased by Russian coal companies, the concentration of methane in the outgoing lava jet can be extremely high, which is completely unacceptable, because there is a great danger of a severe explosion or methane flash. The preferable is the feed speed of the shearer not exceeding 5 m / min, and the need to increase productivity should be solved by switching to plow mining technology.

Общее количество свежего воздуха, которое должно направляться в лаву по транспортному штреку и к окну лавы по вентилляционному штреку для разбавления метановоздушной струи из очистного забоя должно приниматься из условия непрерывной работы в лаве выемочной машины.The total amount of fresh air that should be directed to the longwall along the transport road and to the longwall window along the ventilation drift to dilute the methane-air jet from the working face should be taken from the condition of continuous operation in the longwall of the mining machine.

Изобретение поясняется посредством чертежей, на которых представлено следующее:The invention is illustrated by means of drawings, which show the following:

Фигура 1. Технологическая схема выемочного участка подземной безопасной разработки пологого высокогазоносного пласта; 1 - очистной забой; 2 - транспортный штрек; 3 - вентиляционный штрек; 4 - вентиляционная круглая металлическая труба большоо сечения; 5 - бутовая полоса, возводимая для охраны вентиляционной трубы со стороны лавы; 6 - бутовая полоса со стороны отработанного выемочного столба; 7 - бутовая полоса, возводимая для сохранения и повторного использования как вентиляционного действующего транспортного штрека; 8 - порожняковый откаточный наклонный ствол; 9 - грузовой откаточный наклонный ствол; 10 - поворотная горная выработка для заезда порожних составов с порожнякового ствола на откаточный штрек; 11 - поворотная горная выработка для заезда груженых составов с откаточного штрека на грузовой откаточный наклонный ствол; 12 - поворотная горная выработка для заезда груженой ж.д. платформы с отрезком металлической трубы большого сечения на вентиляционный штрек и для выезда обратно порожней платформы на порожняковый ствол; 13 - вентиляционный наклонный ствол.Figure 1. Technological scheme of the extraction area of the underground safe development of a shallow high-gas bearing formation; 1 - production face; 2 - transport drift; 3 - ventilation drift; 4 - ventilation round metal pipe of large section; 5 - rubble strip, erected to protect the ventilation pipe from the side of the lava; 6 - rubble strip from the side of the spent extraction column; 7 - rubble strip, erected to preserve and reuse as a ventilation operating transport drift; 8 - empty haulage inclined shaft; 9 - cargo haulage inclined shaft; 10 - rotary mine working for empty trains driving from the empty shaft to the haulage drift; 11 - rotary mine working for the arrival of loaded trains from the haulage drift to the cargo haulage inclined shaft; 12 - rotary mine workings for a loaded railway. platforms with a section of a metal pipe of a large cross-section to the ventilation drift and to drive the empty platform back to the empty shaft; 13 - ventilation inclined shaft.

Фигура 2. Конвейерная откатка железнодорожных составов по подземным горным выработкам, фронтальный вид; 14 - грузовые железнодорожные платформы; 15 - рельсы; 16 - тяговые цепи; 17 - зубчатые колеса приводных головок; 18 - подземные камеры приводных головок.Figure 2. Conveyor haulage of trains through underground mine workings, frontal view; 14 - freight railway platforms; 15 - rails; 16 - traction chains; 17 - gear wheels of driving heads; 18 - underground chambers of the drive heads.

Фигура 3. Схема передачи тягового усилия от конвейерных толкателей выдвижным буферам ж.д. платформ, поперечный разрез в плоскости выдвижного буфера платформы; 15 - рельсы; 16 - тяговые цепи; 19 - конвейерный толкатель; 20 - выдвижной буфер ж.д. платформы; 21 - ролики; 22 - рама кузова платформы; 23 - колеса; 24 - шпалы; 25 - швелерные направляющие верхней ветви.Figure 3. Diagram of the transfer of tractive effort from the conveyor pushers to the sliding buffers of the railway. platforms, cross-section in the plane of the platform pull-out buffer; 15 - rails; 16 - traction chains; 19 - conveyor pusher; 20 - pull-out rail buffer platforms; 21 - rollers; 22 - platform body frame; 23 - wheels; 24 - sleepers; 25 - channel guides of the upper branch.

Фигура 4. Погрузка угля в ж.д. платформы или вагонетки на погрузочном пункте лавы на этажном откаточном штреке, поперечное сечение штрека в плоскости расположения доставочного конвейера лавы; 14 - железнодорожная платформа; 26 - доставочный конвейер лавы; 27 - тент, закрывающий сверху кузов платформы, загруженной углем.Figure 4. Loading coal in the railway. platforms or trolleys at the longwall loading station on the storey haulage drift, cross-section of the drift in the plane of the longwall delivery conveyor; 14 - railway platform; 26 - longwall delivery conveyor; 27 - awning covering from above the body of the platform loaded with coal.

Фигура 5. Линейная секция пластинчатого конвейера, фронтальный вид; 28 - пластина; 29 - задняя проушина пластины; 30 - катки; 31 - проушина полосы; 32 - передняя проушина пластины; 33 - грузовая ось; 34 - поперечная плита; 35 - швеллерные направляющие; 36 - боковые опорные стойки; 37 - борта пластины; 38 - поперечный лежак; 39 - полоса; 40 - кровля секции; 41 - полуборт секции.Figure 5. Linear section of the apron conveyor, frontal view; 28 - plate; 29 - rear lug of the plate; 30 - rollers; 31 - strip eyelet; 32 - front lug of the plate; 33 - cargo axle; 34 - transverse plate; 35 - channel guides; 36 - side support posts; 37 - sides of the plate; 38 - transverse lounger; 39 - strip; 40 - section roof; 41 - section half-board.

На Фиг. 1 представлена технологическая схема выемочного участка безопасной подземной разработки высокогазоносного пологого угольного пластах. Выемочный столб, подготовленный согласно столбовой системы разработки, расположен по простиранию пласта. Очистной забой 1 движется по выемочному столбу, отрабатывая его обратным ходом. Выемка угля в лаве может производиться комбайном или стругом или крупными боками согласно [3]. Доставка угля в лаве на откаточный штрек 2 производится скребковым или пластинчатым конвейером. Проветривание выемочного участка производится по прямоточной схеме проветривания. Свежая струя воздуха для проветривания лавы движется по транспортному штреку 2, омывает очистной забой 1 и уходит через вентиляционную круглую металлическую трубу большого сечения 4 к вентиляционному стволу 13. Для разбавления метана в исходящей метановоздушной струе лавы по вентиляционному штреку 3 подается воздушная струя подсвения, которая разбавляет концентрацию метана в исходящей струе лавы до безопасной величины и уходит через вентиляционную трубу 4 на вентиляционный наклонный ствол 13.FIG. 1 shows a technological scheme of an excavation area for a safe underground development of a high-gas-bearing flat coal seam. An extraction pillar, prepared according to a pillar development system, is located along the strike of the formation. The working face 1 moves along the extraction pillar, working it out in reverse. The extraction of coal in the longwall can be done by a shearer or a plow or by large sides according to [3]. Delivery of coal in the longwall to the haulage drift 2 is carried out by a scraper or plate conveyor. The ventilation of the excavation area is carried out according to the direct-flow ventilation scheme. A fresh air stream for ventilation of the lava moves along the transport road 2, washes the working face 1 and goes through the ventilation round metal pipe of large section 4 to the ventilation shaft 13. To dilute the methane in the outgoing methane-air jet of the lava, an air stream of backlighting is supplied along the ventilation road 3, which dilutes concentration of methane in the outgoing lava jet to a safe value and goes through the ventilation pipe 4 to the ventilation inclined shaft 13.

Защита вентиляционной металлической трубы большого сечения от горного давления и обрушающихся горных пород кровли в выработанном пространстве осуществляется бутовыми полосами, расположенными с ее обеих сторон. Бутовые полосы по обе стороны трубы принимают на себя все опорное давление кровли, сохраняя целостность вентиляционной трубы, самой кровли на участке трубы, что обепечивает эффективное проветривание всего выемочного участка. Бутовая полоса 5 возводится вслед за перемещением лавы из горных пород, получаемых от проходки прорывных выработок методом БВР в выработанном пространстве рядом с местом выкладки бутовой полосы. Бутовая полоса 6 возводится ранее при отработке вышележащего выемочного столба, когда вентиляционный штрек 3 действующей лавы был транспортным. Для сохранения действующего транспортного штрека 2 с целью его повторного использования как вентиляционного и для защиты вентиляционной трубы 4 в след за лавой возводится бутовая полоса 7.Protection of a ventilation metal pipe of a large section from rock pressure and collapsing rocks of the roof in the mined-out space is carried out by rubble strips located on both sides. The rubble strips on both sides of the pipe take on all the supporting pressure of the roof, preserving the integrity of the ventilation pipe, the roof itself in the pipe section, which ensures effective ventilation of the entire excavation area. The rubble strip 5 is erected following the movement of the lava from the rocks obtained from the drilling of breakthrough workings by the blast-hole method in the worked-out space near the place where the rubble strip was laid. The quarry strip 6 is erected earlier during the development of the overlying extraction pillar, when the ventilation drift 3 of the operating longwall was transport. To preserve the existing transport roadway 2 in order to reuse it as a ventilation one and to protect the ventilation pipe 4, a rubble strip 7 is erected in the wake of the longwall.

По откаточному порожняковому наклонному стволу 8 с поверхности в шахту способом конвейерной откатки [4] спускаются порожние составы железнодорожных платформ и по поворотной горной выработке 10 направляются на откаточный штрек 2 к погрузочному пункту лавы. После загрузке углем груженые составы ж.д. платформ, двигаясь по откаточному штреку 2, через поворотную горную выработку 11 выходят на грузовой откаточный наклонный ствол 9 и по нему способом конвейерной откатки [4] выдаются на поверхность. Поворотная горная выработка 12 необходима для заезда по ней груженых ж.д. платформ с материалами для поддержания вентиляционного штрека 3 и для доставки отрезков круглой металлической трубы для возведения вентиляционной трубы 4.On the haulage empty inclined shaft 8 from the surface into the mine by the conveyor haulage method [4], empty trains of railway platforms are lowered and along the rotary mine working 10 are sent to the haulage drift 2 to the longwall loading station. After loading with coal, loaded railroad trains platforms, moving along the haulage drift 2, through the rotary mine working 11 go to the cargo haulage inclined shaft 9 and through it by the conveyor haulage method [4] they are released to the surface. Rotary mine working 12 is necessary for the arrival of loaded railways along it. platforms with materials for supporting ventilation drift 3 and for delivering pieces of a round metal pipe for the construction of ventilation pipe 4.

На Фиг. 2 представлен способ транспортировки железнодорожных платформ методом конвейерной откатки. Железнодорожная платформа 14 катится по рельсам 15, образующим колею шириной 1520 мм, с помощью тяговых цепей 16,приводимых в движение зубчатыми колесами 17 приводных головок. Приводные головки устанавливаются в подземных камерах непосредственно под рельсовой колеей.FIG. 2 shows a method of transporting railway platforms using a conveyor haulage method. The railway platform 14 rolls on rails 15, forming a track 1520 mm wide, using traction chains 16, driven by gear wheels 17 of the drive heads. The drive heads are installed in underground chambers directly below the track.

На Фиг. 3 представлена схема передачи тягового усилия от конвейерного толкателя 19 выдвижному бункеру 20 ж.д. платформы. При конвейерной откатке платформы перемещаются сверху над тяговым конвейером. Движение платформ создается путем взаимодействия конвейерных толкателей 19 с выдвижными буферами 20 платформ при их выдвинутом положении. Выдвижные буфера 20 вступают в зацепление с конвейерными толкателями 19 верхней ветви тяговых цепей 16. Получаемые усилия от их зацепления с толкателями конвейера передаются рамам кузовов 22 платформ, а от них всей массе кузовов и находящемуся в них грузу. Под действием этих усилий платформы приобретают движение. Конвейерные толкатели 19 перемещаются на роликах 21 под действием натяжения двух тяговых цепей 16. Под действием приобретенной энергии движения ж.д. платформа перемещается на колесах 23 по рельсам 15.FIG. 3 shows a diagram of the transmission of tractive effort from the conveyor pusher 19 to the retractable bunker 20 of the railway. platforms. During conveyor haulage, the platforms are moved from above over the traction conveyor. The movement of the platforms is created by the interaction of the conveyor pushers 19 with the retractable buffers 20 of the platforms in their extended position. Retractable buffers 20 engage with the conveyor pushers 19 of the upper branch of the traction chains 16. The resulting forces from their engagement with the conveyor pushers are transmitted to the platform body frames 22, and from them to the entire body mass and the load in them. Under the influence of these efforts, the platforms acquire movement. Conveyor pushers 19 move on rollers 21 under the tension of two traction chains 16. Under the action of the acquired energy of the railway movement. the platform moves on wheels 23 on rails 15.

На Фиг. 4 представлена технологическая схема погрузки россыпного угля в ж.д. платформы или в вагонетки на погрузочном пункте лавы. Доставочный конвейер 26 лавы разгружается непосредственно в кузов платформы, вагонетки или пластинчатого конвейера.FIG. 4 shows the technological scheme of loading placer coal in the railway. platforms or trolleys at the lava loading station. The longwall delivery conveyor 26 is discharged directly into the bed of a platform, trolley or apron conveyor.

При транспортировке угля в ж.д. платформах для того, чтобы выделяющийся в небольших количествах метан из угля не попадал в атмосферу транспортной выработки, кузов платформы после ее загрузки сверху плотно затягивается тентом 27. При загрузке или разгрузке платформы тент 27 стягивается по направляющим в противоположную сторону, открывая свободный доступ в кузов.When transporting coal to the railway. platforms, so that methane from coal emitted in small quantities does not enter the atmosphere of the roadway, the platform body after loading it from above is tightly tightened with an awning 27. When loading or unloading the platform, the awning 27 is pulled along the guides in the opposite direction, allowing free access to the body.

На Фиг. 5 представлен фронтальный вид на линейную секцию пластинчатого конвейера. Пластины 28 задними проушинами 29 крепятся к грузовым осям 33 катков 30.К ним также крепятся проушины 31 полосы и передние 32 проушины пластины. На катки 30 опираются сами грузовые оси 33. Катки 30 перемещаются при движении пластин 28 по поперечным плитам 34. Поперечные плиты 34 опираются на продольные швелерные направляющие 35, которые в свою очередь опираются на боковые опорные стойки 36. Пластины 28 своими бортами 37 образуют транспортный жолоб, который перемещает уголь. Боковые опорные стойки 36 устанавливаются на поперечные лежаки 38. По вертикали над катками находятся полосы 39, которые посредством проушин полос 31 крепятся к грузовым осям 33. Сверху линейные секции имеют кровлю 40 и по обеим сторонам от нее находятся полуборта 41, благодаря которым скапливающийся под ними в небольшом количестве метан не попадает в атмосферу транспортной выработки.FIG. 5 is a frontal view of a linear section of an apron conveyor. The plates 28 are attached to the load axles 33 of the rollers 30 with the rear eyes 29, and the strip eyes 31 and the front 32 plate eyes are also attached to them. The load axles 33 themselves rest on the rollers 30. The rollers 30 move when the plates 28 move along the transverse plates 34. The transverse plates 34 rest on the longitudinal channel guides 35, which in turn rest on the side support posts 36. The plates 28 with their sides 37 form a transport chute that moves coal. The side support legs 36 are installed on the transverse loungers 38. There are strips 39 vertically above the rollers, which are attached to the load axles 33 by means of the strips 31 lugs. The linear sections have a roof 40 on top and on both sides of it there are half-boards 41, due to which accumulating under them in small amounts, methane does not enter the atmosphere of the transport mine.

ОСНОВНЫЕ ДОСТОИНСТВА ПРЕДЛАГАЕМОЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ ВЫЕМОЧНОГО УЧАСТКАMAIN ADVANTAGES OF THE PROPOSED TECHNOLOGICAL SCHEME OF THE CUT AREA

Приведенная на Фиг. 1 технологическая схема ведения горных работ на выемочном участке создает все возможности для безопасного по газовому фактору ведения горных работ.Shown in FIG. 1, the technological scheme for conducting mining operations at the excavation site creates all the possibilities for safe mining in terms of the gas factor.

1. Данный способ обеспечения прямоточного проветривания выемочного участка с движением исходящей струи из очистного забоя и струи подсвежения, поступающей по вентштреку в металлическую трубу большого диаметра проложенную через выработанное пространство, надежно обеспечивает защиту действующей лавы от газопоступлений из выработанного пространства. Давление движущихся свежих воздушных масс вдоль очистного забоя не дает возможности проникать в очистной забой метану, скапливающемуся в выработанном пространстве.1. This method of providing direct-flow ventilation of the excavation area with the movement of the outgoing jet from the working face and the jet of freshening, coming through the ventilation drift into a large-diameter metal pipe laid through the goaf, reliably protects the operating longwall from gas ingress from the goaf. The pressure of moving fresh air masses along the working face does not make it possible to penetrate into the working face of methane accumulating in the mined-out space.

Наличие бутовых полос с обеих сторон выработанного пространства надежно обеспечивает его изоляцию от попадания в него свежих воздушных потоков и самовозгорание в нем угля. Наличие бутовых полос с обеих сторон металлической трубы, проложенной через выработанное пространство, надежно защищает ее целостность и этим обеспечивается качественное проветривание выемочного участка. Бутовые полосы из горной породы, выложенные с обеих сторон металлической трубы на достаточную после их усадки высоту, принимают на себя всю нагрузку от оседающих пород кровли и тем защищают вентиляционную трубу от деформаций всвязи с проявлением горного давленияThe presence of rubble strips on both sides of the mined-out space reliably ensures its isolation from fresh air flows into it and spontaneous combustion of coal in it. The presence of rubble strips on both sides of the metal pipe laid through the mined-out space reliably protects its integrity and this ensures high-quality ventilation of the excavation area. Rubble strips of rock, laid out on both sides of the metal pipe to a height sufficient after shrinkage, take on the entire load from the settling roof rocks and thereby protect the ventilation pipe from deformations due to the manifestation of rock pressure

Круглый профиль металлической трубы при толщине металла 5 мм также обеспечивает вентиляционной трубе высокую прочность. В целом оба фактора надежно гарантируют безремонтное поддержание вентиляционной трубы в выработанном пространстве. Благодаря большому диаметру вентиляционной трубы и ее сохранности по всей ее длине в период отсутствия очистных работ (в ремонтную смену или нерабочие сутки) существует возможность проведения регулярных осмотров состояния трубы изнутри путем прохождения по всей ее длине лиц вентиляционного надзора. При обнаружении опасных смещений трубы, расхождении швов, деформации поверхности трубы существует техническая возможность провести текущий ремонт изнутри трубы при появлении любого вида поломов и добится аэродинамической целостности вентиляционной трубы.The round profile of the metal pipe with a metal thickness of 5 mm also provides the ventilation pipe with high strength. In general, both factors reliably guarantee maintenance-free maintenance of the ventilation pipe in the goaf. Due to the large diameter of the ventilation pipe and its safety along its entire length during the absence of cleaning work (during the repair shift or non-working days), it is possible to conduct regular inspections of the condition of the pipe from the inside by passing the ventilation supervision persons along its entire length. If dangerous displacements of the pipe, divergence of seams, deformation of the pipe surface are detected, it is technically possible to carry out routine repairs from the inside of the pipe when any kind of floor appears and achieve the aerodynamic integrity of the ventilation pipe.

2. Всвязи с тем, что при ведении очистных работ в лаве в вентиляционной трубе, проложенной через выработанное пространство, не допускается движение или нахождение людей и оборудования, том числе электрического, в нем отсутствуют ограничения по ПБ на допустимый процент концентрации метана в вентиляционной струе, проходящей через трубу и допустимой скорости движения воздушного потока.2. Due to the fact that when carrying out cleaning work in the longwall in the ventilation pipe laid through the mined-out space, movement or presence of people and equipment, including electrical equipment, is not allowed, there are no PB restrictions on the permissible percentage of methane concentration in the ventilation stream, passing through the pipe and the permissible speed of the air flow.

3.Технически как показывалось ранее доставка отрезков металлической трубы большого диаметра для прокладки вентиляционной трубы в выработанном пространстве не представляет затруднений, а экономические расчеты свидетельствуют о высокой экономической целесообразности этого. Прокладка через выработанное пространство вентиляционной трубы позволяет использовать для проветривания очистных работ на выемочном участке прямоточную схему проветривания, что дает большой экономический эффект, т.к. создается возможность значительного увеличения суточной добычи. Для прокладки вентиляционной трубы в выработанном пространстве могут быть использованы «лежалые» металлические трубы. Лежалой считается всякая металлическая труба (в том числе и новая), пролежавшая на открытом воздухе более года. Согласно интернет-рекламы в 2018 г. цена лежалой металлической трубы составляет 50% от стоимости новой трубы. Так Мытищинский трубный завод продает лежалую трубу любого диаметра по цене 25,8 тыс. рублей за 1 т веса. Вес 1 м металлической трубы с диаметром 2 м был нами вычеслен ранее и равен 245 кг. Тогда длина трубы с диаметром 2 м и весом в 1 т равна 1000 кг : 245 кг/м = 4 м. Поэтому цена 1 м лежалой трубы составляет 25,8 тыс. руб, т : 4 м/т = 6,5 тыс. руб./м. При длине отрабатываемого выемочного столба, типичного для шахт Кузбасса, 2 км покупная стоимость 2000 м лежалой трубы равна 6,5 тыс. руб/м × 2000 м=13 млн руб.3. Technically, as shown earlier, the delivery of large-diameter metal pipe sections for laying a ventilation pipe in the mined-out space is not difficult, and economic calculations indicate the high economic feasibility of this. Laying a ventilation pipe through the mined-out space allows the use of a direct-flow ventilation scheme for ventilation of cleaning works in the excavation area, which gives a great economic effect, because the possibility of a significant increase in daily production is created. For laying the ventilation pipe in the worked-out space, "stale" metal pipes can be used. Any metal pipe (including a new one) that has been lying outdoors for more than a year is considered stale. According to online advertisements in 2018, the price of an old metal pipe is 50% of the cost of a new pipe. So the Mytishchi Pipe Plant sells stale pipes of any diameter at a price of 25.8 thousand rubles per 1 ton of weight. The weight of 1 m of a metal pipe with a diameter of 2 m was calculated by us earlier and is equal to 245 kg. Then the length of a pipe with a diameter of 2 m and a weight of 1 ton is 1000 kg: 245 kg / m = 4 m. Therefore, the price of 1 m of a stale pipe is 25.8 thousand rubles, t: 4 m / t = 6.5 thousand. RUB / m With the length of the excavation column being worked out, typical for the mines of Kuzbass, 2 km, the purchase price of 2000 m of stale pipe is 6.5 thousand rubles / m × 2000 m = 13 million rubles.

Затраты на выкладку бутовой полосы высотой 2,5 м и шириной 5 м в след за подвиганием лавы без применения средств механизации может выполняться 6 рабочими с месячным окладом 90 тыс. руб. у каждого. Посколько в след за лавой необходимо выкладывать две бутовые полосы в выработанном пространстве (со стороны транспортной выработки и со стороны устанавливаемой вентиляционной трубы),то в экономических расчетах необходимо учесть работу 12 рабочих-бутчиков. Тогда годовые расходы шахты на выкладку двух бутовых полос составятThe costs of laying a rubble strip 2.5 m high and 5 m wide following the movement of the face without the use of mechanization can be carried out by 6 workers with a monthly salary of 90 thousand rubles. everyone has it. Since in the wake of the longwall it is necessary to lay out two rubble strips in the worked-out space (from the side of the transport tunnel and from the side of the installed ventilation pipe), then in economic calculations it is necessary to take into account the work of 12 workers. Then the annual costs of the mine for laying out two rubble strips will be

90 тыс. руб/месчел × 12 мес × 12 чел = 13 млн руб.90 thousand rubles / month × 12 months × 12 people = 13 million rubles.

Всего затраты составят 13 млн руб. + 13 млн руб =2 6 млн руб.The total costs will amount to RUB 13 million. + 13 million rubles = 2 6 million rubles.

Применение прямоточного метода проветривания с движением исходящей из очистных работ воздушной струи позволит не допускать вынужденных длительных остановок работы очистного забоя для разгазирования выработок что приведет к существенному увеличению производительности очистного забоя. Так экспертно можно уверенно утверждать техническую возможность увеличения производительности очистных забоев на многих свехкатегорных шахтах и шахтах 3-ей категории по опасным газовыделениям в Кузбассе и Воркуте, разрабатывающих пологие угольные пласты мощностью 3-4 м, на 5 тысяч т в сутки при отсутствии ограничений по газовому фактору. Уже это дает очень большой экономический эффект. Так при цене за 1 т энергетического угля 100 долларов и средней доли прибыли шахты в 10% общая годовая прибыль шахты от увеличения годовой добычи составитThe use of the direct-flow ventilation method with the movement of an air jet emanating from the cleaning work will prevent forced long stoppages of the working face for degassing the workings, which will lead to a significant increase in the productivity of the working face. So expertly, it is possible to confidently assert the technical feasibility of increasing the productivity of working faces at many high-grade mines and mines of the 3rd category for hazardous gas emissions in Kuzbass and Vorkuta, developing gentle coal seams with a thickness of 3-4 m, by 5 thousand tons per day in the absence of restrictions on gas factor. This already gives a very large economic effect. So, with a price of $ 100 per ton of thermal coal and an average share of the mine's profit of 10%, the total annual profit of the mine from an increase in annual production will be

100 дол/т × 60 руб/дол × 0,1 × 5000 т/сут × 300 сут\год = 900 млн руб/год что в 40 раз превышает все затраты в 26 млн руб на прокладку вентиляционной трубы через выработанное пространство и ее охрану бутовыми полосами. 4. Как следует из табл. 1 технической характеристики конвейерной откатки [4] грузовыми ж.д. платформами техническая производительность составляет 4850 т/час, а затраты на ее сооружение в целом по шахте не превышают 100 млн руб. Это наиболее производительный и экономичный вид транспорта. Такие показатели обеспечиваются ж.д. платформами модели 13-402 при их движении по рельсам с шириной колеи 1520 мм со скоростью 1,4 м/с по откаточному штреку длиной 1800 м. Движение платформ в числе 18 в составе обеспечивается работой 4-х последовательно установленных тяговых конвейеров каждый 500 м длины. В каждом конвейере установлены по две приводные головки, оснащенные электроприводами мощностью 110 квт Общая установленная электрическая мощность на штреке 8×110 квт.100 USD / t × 60 RUB / USD × 0.1 × 5000 tons / day × 300 days / year = 900 million rubles / year, which is 40 times higher than the entire cost of 26 million rubles for laying a ventilation pipe through the mined-out space and its protection rubble stripes. 4. As follows from the table. 1 technical characteristics of conveyor haulage [4] by freight railways. platforms, the technical capacity is 4850 t / h, and the cost of its construction for the whole mine does not exceed 100 million rubles. This is the most productive and economical mode of transport. Such indicators are provided by the railway. platforms of model 13-402 when they move on rails with a track width of 1520 mm at a speed of 1.4 m / s along a haul road with a length of 1800 m.The movement of platforms, including 18 in the train, is ensured by the operation of 4 successively installed traction conveyors, each 500 m in length ... Each conveyor has two drive heads equipped with 110 kW electric drives. The total installed electric power at the roadway is 8 × 110 kW.

Figure 00000001
Figure 00000001

Как следует из табл. 2 технической характеристики конвейерной откатки грузовых платформ в наклонном откаточном стволе ее техническая производительность составляет 6000 т/час; эта наибольшая производительность и значительно более высокая по сравнению со всеми другими видами транспорта. Эта производительность создается движением грузовых платформ модели 13-402 со скоростью 1,4 м/с и числом 11 в составе в наклонном стволе длиной 1000 м, пройденном с углом наклона к горизонту 14 гр. Число тягоых последовательно установленных конвейеров в стволе - 4. Каждый конвейер оборудован 4-мя электроприводами по 500 квт. Всего в наклонном стволе установлено 16 электроприводов по 500квт.As follows from the table. 2 technical characteristics of the conveyor haulage of cargo platforms in an inclined haulage shaft; its technical capacity is 6000 t / h; this is the highest productivity and significantly higher in comparison with all other modes of transport. This productivity is created by the movement of model 13-402 loading platforms at a speed of 1.4 m / s and a number of 11 in a train in an inclined shaft 1000 m long, driven with an inclination angle of 14 degrees to the horizon. The number of traction conveyors in series installed in the shaft is 4. Each conveyor is equipped with 4 electric drives of 500 kW each. In total, 16 electric drives of 500 kW are installed in the inclined shaft.

Figure 00000002
Figure 00000002

5. Пластинчатый конвейер состоит из линейных секций, головной и концевой головок, переходных секций к ним. имеет стальной прямолинейный желоб, состоящий из пластин с высокими бортами, перемещающимися на катках в верхнем положении с грузом по металлическим плитам Фиг. 5, в нижнем положении порожними в обратном направлении на катках по швелерным направляющим. Грузонесущие пластины конвейера конструктивно не связаны с тяговыми цепями и получают перемещение от зацепления их лопаток с толкателями 19 тяговых цепей 16 конвейера, как это представлено на Фиг. 3. Благодаря этому грузонесущие пластины могут перемещаться с одного конвейерного става на другой, транспортируя груз на большие расстояния без пересыпа транспортируемого груза с одного става на другой.5. The apron conveyor consists of linear sections, head and end heads, transition sections to them. has a steel rectilinear chute, consisting of plates with high sides, moving on rollers in the upper position with a load on metal plates. FIG. 5, in the lower position empty in the opposite direction on the rollers along the channel guides. The carrying plates of the conveyor are not structurally connected to the traction chains and receive movement from the engagement of their blades with the pushers 19 of the traction chains 16 of the conveyor, as shown in FIG. 3. Due to this, the load-carrying plates can be moved from one conveyor train to another, transporting cargo over long distances without transferring the transported cargo from one train to another.

Пластинчатый конвейер оснащен четырьмя электродвигателями по 110 квт каждый, имеет высокую производительность 4000 т/час, большую приемную способность 66 куб.м в минуту, расстояние транспортировки 1200 м без дополниельных электродвигателей и промежуточный приводов/линейные секции конвейера занимают небольшое пространство в транспортной выработке: ширина секции - 1,33 м, общая высота секции от почвы вместе с грузонесущей пластиной - 2 м. Конвейер может работать в криволинейном штреке, у него нет горючих элементов, т.к. все детали стальные. Скорость движения пластин 1,4 м. Металлоемкость конвейера - 368 т на длину 1 км.The apron conveyor is equipped with four electric motors of 110 kW each, has a high productivity of 4000 t / h, a large receiving capacity of 66 cubic meters per minute, a transport distance of 1200 m without additional electric motors and intermediate drives / linear conveyor sections take up a small space in the transport tunnel: width section - 1.33 m, the total height of the section from the ground together with the load-carrying plate - 2 m. The conveyor can work in a curved drift, it has no combustible elements, because all parts are steel. The speed of movement of the plates is 1.4 m. The metal consumption of the conveyor is 368 tons for a length of 1 km.

Figure 00000003
Figure 00000003

ЛИТЕРАТУРАLITERATURE

1. Прогрессивные технологические схемы разработки пластов на угольных шахтах. Часть 3. Пояснительная записка. ИГД им. А.А. Скочинского. М. 1977 г. 313 с. 1. Progressive technological schemes for the development of seams in coal mines. Part 3. Explanatory note. IGD them. A.A. Skochinsky. M. 1977 313 p.

2. Прогрессивные технологические схемы разработки пологих пластов с повторным использованием выемочных выработок для шахт п/о «Ленинскуголь» Кузниуи. Прокопьевск. 1986. 53 с. 2. Progressive technological schemes for the development of shallow seams with reuse of excavation workings for the mines of the p / o "Leninskugol" in Kuzniui. Prokopyevsk. 1986.53 s.

3. Способ професора Каримана С.А. подземной разработки ископаемых крупными блоками. Патент №2459078 C1 Е21С. Зарегистрирован в Госреестре изобретений РФ 20.08.2012 г. Автор и патентодержатель Кариман С.А.3. The method of professor Kariman S.А. underground mining in large blocks. Patent No. 2459078 C1 E21C. Registered in the State Register of Inventions of the Russian Federation on August 20, 2012. Author and patent holder Kariman S.A.

4. Кариман С.А. Конвейерная откатка грузовых железнодорожных составов по подземным горным выработкам и наклонным стволам шахт и транспортным линиям разрезов. Журнал «Уголь» №11 2017.4. Kariman S.A. Conveyor haulage of freight trains along underground mine workings and inclined shafts of mines and transport lines of open-pit mines. Magazine "Coal" No. 11 2017.

5. Кариман С.А. Патент на изобретение №2649116 «Пластинчатый конвейер». Патентообладатель и заявитель Кариман С.А. Заявка №2016120294. Дата госрегистрации в госреестре изобретений 29 марта 2018 г. 5. Kariman S.A. Patent for invention No. 2649116 "Lamellar conveyor". The patentee and applicant S.A. Kariman Application No. 2016120294. Date of state registration in the state register of inventions March 29, 2018

6. Рудничный транспорт и механизация вспомогательных работ. Под общей редакцией Б.Ф. Братченко. М. Недра. 1978. 423 с.6. Mining transport and mechanization of auxiliary works. Under the general editorship of B.F. Bratchenko. M. Nedra. 1978.423 s.

Claims (3)

1. Способ подземной безопасной разработки высокогазоносных угольных пластов с транспортировкой угля по откаточному штреку на колесных платформах, отличающийся тем, что предусматривается прямоточная схема проветривания добычного участка, обеспечивающая нейтрализацию метана в выработанном пространстве, с движением свежей вентиляционной струи вдоль откаточного штрека и в восходящем порядке вдоль лавы, а исходящей воздушной струи из лавы через выработанное пространство по установленной в нем круглой металлической трубе большого диаметра, которая охраняется от горного давления и разрушения возводимыми с ее обеих сторон небольшими бутовыми полосами.1. Method for safe underground mining of high-gas-bearing coal seams with coal transportation along the haul road on wheeled platforms, characterized in that a direct-flow ventilation scheme of the mining area is provided, which neutralizes methane in the mined space, with the movement of a fresh ventilation stream along the haul road and in an ascending order along lava, and an outgoing air stream from lava through the mined-out space through a large-diameter round metal pipe installed in it, which is protected from rock pressure and destruction by small rubble strips erected on both sides of it. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что нейтрализация метана, идущего из груди очистного забоя до безопасной концентрации создается путем его разбавления свежими струями воздуха, поступающего из откаточного штрека и по длине лавы, и дополнительного воздушного потока, поступающего по вентилляционному штреку.2. A method according to claim 1, characterized in that the neutralization of methane coming from the face of the working face to a safe concentration is created by diluting it with fresh jets of air coming from the haulage drift and along the length of the face, and additional air flow entering the ventilation drift. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что нейтрализация метана, находящегося в перевозимом железнодорожными платформами отбитом угле, создается его самоизоляцией в платформах с высокими бортами затягиванием верха платформ тентом после загрузки угля.3. A method according to claim 1, characterized in that the neutralization of methane in the chipped coal transported by railway platforms is created by self-isolation in platforms with high sides by tightening the top of the platforms with an awning after loading the coal.
RU2018139063A 2018-11-07 2018-11-07 Process diagram of extraction section of underground safe development of high-gas-bearing formation RU2735072C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018139063A RU2735072C2 (en) 2018-11-07 2018-11-07 Process diagram of extraction section of underground safe development of high-gas-bearing formation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018139063A RU2735072C2 (en) 2018-11-07 2018-11-07 Process diagram of extraction section of underground safe development of high-gas-bearing formation

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2018139063A3 RU2018139063A3 (en) 2020-05-12
RU2018139063A RU2018139063A (en) 2020-05-12
RU2735072C2 true RU2735072C2 (en) 2020-10-28

Family

ID=70734858

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018139063A RU2735072C2 (en) 2018-11-07 2018-11-07 Process diagram of extraction section of underground safe development of high-gas-bearing formation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2735072C2 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2290652A (en) * 1939-08-07 1942-07-21 Joy Mfg Co Mine car transporting vehicle
RU2246438C1 (en) * 2003-12-22 2005-02-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Санкт-Петербургский государственный горный институт им. Г.В. Плеханова (технический университет) Loose material reloader
RU2459078C1 (en) * 2011-02-21 2012-08-20 Станислав Александрович Кариман Professor kariman method for underground extraction of minerals by large blocks
WO2015021529A1 (en) * 2013-08-12 2015-02-19 Stanford Fred Apparatus, system and method for material extraction in underground hard rock mining

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2290652A (en) * 1939-08-07 1942-07-21 Joy Mfg Co Mine car transporting vehicle
RU2246438C1 (en) * 2003-12-22 2005-02-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Санкт-Петербургский государственный горный институт им. Г.В. Плеханова (технический университет) Loose material reloader
RU2459078C1 (en) * 2011-02-21 2012-08-20 Станислав Александрович Кариман Professor kariman method for underground extraction of minerals by large blocks
WO2015021529A1 (en) * 2013-08-12 2015-02-19 Stanford Fred Apparatus, system and method for material extraction in underground hard rock mining

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
КАРИМАН С.А., Конвейерная откатка грузовых железнодорожных составов по подземным горным выработкам и наклонным стволам шахт и транспортным линиям разрезов, Уголь, N11, 2017г. с.32. *

Also Published As

Publication number Publication date
RU2018139063A3 (en) 2020-05-12
RU2018139063A (en) 2020-05-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10012080B2 (en) Skip-mining type wangeviry stope branch roadway filling and coal mining method
RU2310752C1 (en) Method for steeply inclined medium-thickness and thin coal seam development
CN102865099B (en) Under-building, under-railway and under-water mining filling process
CN104141495A (en) Filling mining method for gently inclined medium-thickness phosphate ore body
CN101418690A (en) Flat coal deposit large open pit mine end-slope transport technological process
CN110700831A (en) Coal mine production system under intelligent mining condition
CN109296369A (en) A kind of outdoor successive coal-mining face highwall coal recovery process
WO2021031561A1 (en) Tunneling-free and coal pillar-free mining and construction method wherein coal mine field is not divided into mining areas
EA029688B1 (en) Ore production system
CN104329117B (en) Installation method of comprehensive mechanized filling, coal mining and open-off cutting equipment
RU2735072C2 (en) Process diagram of extraction section of underground safe development of high-gas-bearing formation
RU2383736C2 (en) Method of professor kariman for underground development of bedded deposits of minerals with their excavation in blocks and transportation by escalators
CN102425431A (en) Ultra-close coal layer mining roadway distributing method
GB1569172A (en) Mining method and apparatus
Brannon et al. Development of and production update for the Grasberg Block Cave mine–PT Freeport Indonesia
CN211115991U (en) Coal mine production system under intelligent mining condition
CN107218077B (en) Rock gangway multimode combines cash technique out
CN111828005B (en) Face mining method
RU2208168C2 (en) Vehicle applicable in mines
RU2269003C2 (en) Underground mining method
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
RU2773391C1 (en) Deep underground petroleum production with directional shafts
RU2777214C1 (en) Method for mining coal seams from the sides of coal mines using underground coal mining technologies
CN103043077A (en) Quick shunting system for tunneling slag discharge mining cars in underground roadway of mine