RU2819714C1 - Method for temporary fastening of seam development workings in difficult mining and geological conditions of coal mines - Google Patents
Method for temporary fastening of seam development workings in difficult mining and geological conditions of coal mines Download PDFInfo
- Publication number
- RU2819714C1 RU2819714C1 RU2023119798A RU2023119798A RU2819714C1 RU 2819714 C1 RU2819714 C1 RU 2819714C1 RU 2023119798 A RU2023119798 A RU 2023119798A RU 2023119798 A RU2023119798 A RU 2023119798A RU 2819714 C1 RU2819714 C1 RU 2819714C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- temporary
- mining
- adjustable support
- roof
- support
- Prior art date
Links
- 238000005065 mining Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 230000003245 working effect Effects 0.000 title claims abstract description 18
- 239000003245 coal Substances 0.000 title claims abstract description 8
- 230000005641 tunneling Effects 0.000 claims abstract description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000002689 soil Substances 0.000 claims abstract description 3
- 239000011435 rock Substances 0.000 abstract description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 description 8
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 7
- 102200124760 rs587777729 Human genes 0.000 description 6
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 2
- 241000566515 Nedra Species 0.000 description 1
- 238000005422 blasting Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000008707 rearrangement Effects 0.000 description 1
Abstract
Description
Способ временного крепления подземной выработки при скоростном проведении пластовых подготовительных выработок большого сечения в сложных горно-геологических условиях угольных шахт относится к горному делу и может быть применен при горнопроходческих работах в сложных горно-геологических условиях на угольных шахтах при всех способах (комбайновый, буровзрывной, гидравлический, механо-гидравлический, и т.д.) проведения горизонтальных и наклонных выработок, при камерно-столбовой системе отработки угольных пластов, а также при проведении работ по ремонту и восстановлению горизонтальных и наклонных горных выработок.The method of temporary fastening of underground workings during high-speed carrying out of seam development workings of a large cross-section in difficult mining and geological conditions of coal mines relates to mining and can be used in mining operations in difficult mining and geological conditions in coal mines using all methods (combine, drilling and blasting, hydraulic , mechanical-hydraulic, etc.) for carrying out horizontal and inclined workings, with a room-and-pillar system for mining coal seams, as well as when carrying out work on the repair and restoration of horizontal and inclined mine workings.
Известен способ механизированного проведения и возведения анкерной крепи горизонтальных и наклонных горных выработок с устойчивой кровлей, допускающей кратковременное обнажение 15 - 20 кв.м, по углю и смешанному забою нарезным комбайновым комплексом КН-5Н "Кузбасс" (Петров А. И., Штумпф Г. Г., Егоров П. В., Архипов Г. Н. Механизация проведения подготовительных выработок. - М.: Недра, 1988. - 248 с.:). Недостатком этого способа является: невозможность применения комплекса КН-5Н "Кузбасс" при проведении выработки в сложных горногеологических условиях; ограниченная длина временной крепи; постоянное нахождение рабочих, управляющих временной крепью, в зоне передвижения комбайна.There is a known method for the mechanized carrying out and construction of roof bolts in horizontal and inclined mine workings with a stable roof, allowing short-term exposure of 15 - 20 sq.m, in coal and mixed face with a rifled combine complex KN-5N "Kuzbass" (Petrov A.I., Stumpf G. . G., Egorov P.V., Arkhipov G.N. Mechanization of preparatory workings. - M.: Nedra, 1988. - 248 p.:). The disadvantage of this method is: the impossibility of using the KN-5N "Kuzbass" complex when carrying out mining in difficult mining and geological conditions; limited length of temporary support; the constant presence of workers operating temporary support in the area of movement of the combine.
Известен способ поддержания кровли подготовительных выработок при ведении горнопроходческих работ временной передвижной безразгрузочной крепью состоящей из связанных между собой гидроцилиндрами передвижения забойной, линейной и концевой секций. Каждая из секций имеет перекрытие, состоящее из верхней части и боковых нижних частей, установленных на гидростойках, соединенных с опорами. (RU 2087721 С1, 20.08.1997, МПК E21D 19/04, 23/00). Недостатком этого способа является ограниченность эффективного применения по длине выработки временной передвижной безразгрузочной крепи в связи с большой трудоемкостью при управлении более одного комплекта забойной, линейной и концевой секций.There is a known method of maintaining the roof of development workings during mining operations with a temporary mobile non-loading support consisting of face, linear and end sections interconnected by hydraulic cylinders for movement. Each section has a ceiling consisting of an upper part and lower lateral parts mounted on hydraulic racks connected to supports. (RU 2087721 C1, 08/20/1997, IPC E21D 19/04, 23/00). The disadvantage of this method is the limited effective use of temporary mobile non-unloading support along the working length due to the high labor intensity when managing more than one set of face, linear and end sections.
Известен способ временного поддержания кровли механизированной проходческой крепью, включающей гидростойки, на которых закреплены верхняки с расположенными на них затяжными элементами, связанные между собой диагональными стяжками, содержащими пару телескопических элементов, корпуса которых посредством вертикальных шарниров шарнирно закреплены на верхнем конце одной и нижнем конце другой гидростойки, а их выдвижные части соединены между собой при помощи соединительного элемента (SU 1599557 15.10.1990, МПК E21D 19/00, E21D 19/04, E21D 23/14). Недостатком этого способа является невозможность эффективного поддержания боков и кровли проводимой выработки в сложных горно-геологических условиях, так как при передвижении механизированной проходческой крепи не обеспечивается постоянного активного подпора перекрытия секций крепи при их передвижении.There is a known method for temporarily supporting the roof with powered tunneling support, including hydraulic struts, on which the tops with tightening elements located on them are fixed, connected to each other by diagonal ties containing a pair of telescopic elements, the bodies of which are hinged by means of vertical hinges at the upper end of one and the lower end of the other hydraulic strut , and their sliding parts are connected to each other using a connecting element (SU 1599557 10/15/1990, MPC E21D 19/00, E21D 19/04, E21D 23/14). The disadvantage of this method is the impossibility of effectively maintaining the sides and roof of the excavation in difficult mining and geological conditions, since when moving the mechanized tunneling support, constant active support for the overlap of the support sections is not provided during their movement.
Наиболее близким к заявленному способу по технической сущности и совокупности существенных признаков является переставная штрековая крепь состоящая из раздвижных верхняков и гидростоек. Гидростойки крепи снабжены направляющими, на которых с возможностью передвижения вдоль выработки установлен крепеперестановщик. Его конвейер установлен в верхней части с передним и задним консольным вылетом на величину не менее шага установки крепи (секции) (RU 2012816 С1, 15.05.1994, МПК E21D 19/04, E21D 11/36). Недостатком этого способа является ограниченность эффективного применения по длине переставной штрековой крепи. Конструктивно на гидростойках крепи установлены направляющие для установки крепеперестановщика, выполненного с верхней полкой, на которой установлен конвейер. При увеличении комплектов переставной штрековой крепи, рам крепеперестановщика, длины конвейера, возникает необходимость поддержания конструктивно заданных параметров ширины и прямолинейности направляющих для передвижения крепеперестановщика, что связано с большой трудоемкостью при скоростном проведении выработки в сложных горно-геологических условиях.The closest to the claimed method in terms of technical essence and set of essential features is an adjustable roadway support consisting of sliding tops and hydraulic struts. The hydraulic supports of the support are equipped with guides, on which a support shifter is installed with the ability to move along the excavation. Its conveyor is installed in the upper part with a front and rear cantilever overhang of at least the step of installing the support (section) (RU 2012816 C1, 05.15.1994, IPC E21D 19/04, E21D 11/36). The disadvantage of this method is the limited effective use of adjustable roadway support along the length. Structurally, guides are installed on the hydraulic support supports for installing a crepe changer, made with an upper shelf on which the conveyor is installed. With the increase in the sets of adjustable road support, the frames of the support mover, and the length of the conveyor, there is a need to maintain the design parameters of the width and straightness of the guides for moving the support mover, which is associated with high labor intensity during high-speed mining in difficult mining and geological conditions.
Техническая проблема, решаемая предлагаемым изобретением заключается в повышении безопасности работающего персонала в забое за счет: предотвращения обрушения неустойчивых пород кровли и поддержании их посредством своевременной перестановки временной крепи, увеличении коэффициента использования рабочего времени проходческого комбайна в сложных горно-геологических условиях, технического перевооружения работ по установке постоянной крепи за счет применения самоходных анкероустановщиков и крепеустановщиков.The technical problem solved by the proposed invention is to increase the safety of working personnel in the face by: preventing the collapse of unstable roof rocks and maintaining them through timely rearrangement of temporary support, increasing the utilization rate of the working time of a roadheader in difficult mining and geological conditions, technical re-equipment of installation work permanent support through the use of self-propelled roof bolters and bolt installers.
Существующая техническая проблема решается тем, что в способе временного крепления подземной выработки при скоростном проведении пластовых подготовительных выработок большого сечения в сложных горногеологических условиях угольных шахт, включающем использование временной переставной крепи, имеющей секции, состоящие из раздвижных верхняков, связанных с гидростойками, согласно изобретению, на почве выработки за проходческим комбайном монтируют внутри секций временной переставной крепи передвигающиеся за комбайном жесткие металлические рамы, которые снабжены направляющими для подвижной каретки, с помощью которой осуществляют перемещение каждой секции временной крепи в забой проводимой подземной горной выработки на расстояние 30-50 м и более, после чего, за счет распора гидростоек, верхняк раздвигают на ширину выработки, поднимают его с рамы и прижимают к кровле.The existing technical problem is solved by the fact that in the method of temporary fastening of underground workings during high-speed carrying out of seam development workings of large cross-section in difficult geological conditions of coal mines, including the use of temporary adjustable support having sections consisting of sliding tops connected to hydraulic racks, according to the invention, on In the excavation soil behind the roadheader, rigid metal frames moving behind the machine are mounted inside the sections of temporary adjustable support, which are equipped with guides for a movable carriage, with the help of which each section of temporary support is moved into the face of the underground mine working at a distance of 30-50 m or more, after whereby, due to the expansion of the hydraulic struts, the roof is moved apart to the width of the excavation, lifted from the frame and pressed against the roof.
Технический результат при использовании изобретения заключается в обеспечении безопасности работающего персонала при обрушении пород кровли в забое и (или) проявлении горно-динамических явлений в процессе проведения подземных выработок большого сечения в сложных горногеологических условиях за счет установки передвигающихся жестких металлических рам внутри секций временной переставной крепи, имеющих в верхней части направляющие с установленной подвижной кареткой, которая осуществляет перемещение каждой секции временной переставной крепи на 30 -50 метров и более от места установки постоянной крепи в забой проводимой подземной горной выработки, а также совмещение процессов выемки и погрузки горной массы комбайном с работами по возведению временной и постоянной крепи, сокращение численности персонала в забое за счет механизации доставки каждой секции временной крепи в забой.The technical result when using the invention is to ensure the safety of working personnel during the collapse of roof rocks in the face and (or) the manifestation of mining-dynamic phenomena in the process of carrying out underground workings of a large cross-section in difficult mining and geological conditions due to the installation of moving rigid metal frames inside sections of temporary adjustable support, having in the upper part guides with an installed movable carriage, which moves each section of the temporary adjustable support 30 -50 meters or more from the installation site of the permanent support into the face of the underground mine, as well as combining the processes of excavation and loading of rock mass by a combine with work on construction of temporary and permanent support, reducing the number of personnel at the face due to the mechanization of delivery of each section of temporary support to the face.
Предлагаемое изобретение иллюстрируется схемой, где: на фиг.1 показана проводимая выработка в разрезе с расположением оборудования, местом установки постоянной и временной крепи; на фиг.2 показано сечение выработки с расположением временной переставной крепи в рабочем и транспортируемом положении.The present invention is illustrated by a diagram where: Fig. 1 shows the ongoing excavation in section with the location of the equipment, the installation location of permanent and temporary support; Figure 2 shows a cross-section of a working with the location of temporary adjustable support in the working and transported position.
На схеме изображена временная переставная крепь 1, в транспортируемом положении, временная переставная крепь 2 в установленном положении, подвижная каретка 3 с выдвижной стрелой, проходческий комбайн 4, направляющие 5 для подвижной каретки 3, ленточный конвейер 6, жесткие металлические рамы 7, постоянная крепь 8, балка монорельса 9, ленточный перегружатель 10, вентиляционный став 11. Временная переставная крепь 1 имеет раздвижной верхняк 12 с гидростойками 13, а временная переставная крепь 2 - раздвижной верхняк 14 с гидростойками 15. Крепь 1, 2 имеет ограждающее перекрытие 16. На схеме обозначено: L - расстояние (участок) применения временной переставной крепи; В - участок возведения постоянной крепи.The diagram shows a temporary adjustable support 1, in the transported position, a temporary adjustable support 2 in the installed position, a movable carriage 3 with a retractable boom, a mining machine 4, guides 5 for the movable carriage 3, a belt conveyor 6, rigid metal frames 7, a permanent support 8 , monorail beam 9, belt loader 10, ventilation frame 11. Temporary adjustable support 1 has a sliding top 12 with hydraulic struts 13, and temporary adjustable support 2 has a sliding top 14 with hydraulic struts 15. Support 1, 2 has an enclosing ceiling 16. Indicated in the diagram : L - distance (area) of application of temporary adjustable support; B - area for the construction of permanent support.
Работа устройства включает выемку, погрузку, транспортировку горной массы из забоя, проветривание, установку временной переставной крепи в забое, возведение постоянной крепи в выработке.The operation of the device includes excavation, loading, transportation of rock mass from the face, ventilation, installation of temporary adjustable support in the face, construction of permanent support in the workings.
Первоначально для монтажа технологии скоростного проведения подземных горных выработок от устья проходческим комбайном проводится 150-200 метров подземной выработки с погрузкой горной массы на скребковые конвейеры (самоходные вагоны). На всем протяжении выработки для выполнения работ в забое по возведению постоянной крепи используется переносная предохранительная временная крепь, устанавливаемая рабочими вручную. После окончания работ за комбайном 4 вместо скребковых конвейеров монтируется стационарный ленточный конвейер 6 и передвижной ленточный перегружатель 10, передвигающийся по балке монорельса 9. Переносная предохранительная временная крепь заменяется на временную переставную крепь 2, имеющую секции, состоящие из раздвижных верхняков, связанных с гидростойками. Для этого за проходческим комбайном 4 монтируют внутри секций временной переставной крепи 2 передвигающиеся за комбайном при помощи домкратов (волоком за счет соединения цепью с комбайном) жесткие металлические рамы 7, на которых в верхней части смонтированы направляющие 5 для подвижной каретки 3. С помощью подвижной каретки 3 с выдвижной стрелой осуществляется перемещение каждой секции временной переставной крепи 1 в зоне L на расстояние 30-50 метров и более.Initially, to install the technology for high-speed underground mine workings, 150-200 meters of underground workings are carried out from the mouth by a roadheader with loading of the rock mass onto scraper conveyors (self-propelled cars). Throughout the entire mine, portable safety temporary support, installed by workers manually, is used to carry out work in the face to erect permanent support. After completion of work behind the combine 4, instead of scraper conveyors, a stationary belt conveyor 6 and a mobile belt loader 10 are installed, moving along the monorail beam 9. The portable safety temporary support is replaced with a temporary adjustable support 2, which has sections consisting of sliding tops connected to hydraulic racks. To do this, behind the heading machine 4, rigid metal frames 7 are mounted inside the sections of the temporary adjustable support 2, moving behind the machine using jacks (dragged by connecting a chain with the machine), on which guides 5 for the movable carriage 3 are mounted in the upper part. Using a movable carriage 3 with a retractable boom, each section of the temporary adjustable support 1 in zone L is moved over a distance of 30-50 meters or more.
Порядок установки временной переставной крепи.The procedure for installing temporary adjustable support.
В 30-50 метрах от забоя (зона В) устанавливается постоянная крепь 8 на расстоянии 0,5 метра от оси установки временной крепи. После окончания работ по установке постоянной крепи 8, проходчик за счет сокращения гидростоек опускает временную крепь 1 на подвижную каретку 3, сокращает домкратами по длине верхняк и перемещает ее по направляющим 5 в забой проводимой выработки. В забое, при работающем комбайне 4, за счет распора домкратов и гидростоек верхняк временной крепи 1 раздвигается на ширину выработки, поднимается с подвижной каретки 3 и прижимается к кровле. Снятие, перемещение и установку временной крепи проходчик выполняет дистанционно.At 30-50 meters from the face (zone B), a permanent support 8 is installed at a distance of 0.5 meters from the axis of installation of the temporary support. After completing the installation of permanent support 8, the miner, by reducing the hydraulic struts, lowers the temporary support 1 onto the movable carriage 3, shortens the length of the top with jacks and moves it along guides 5 into the face of the excavation. In the face, with the combine 4 running, due to the thrust of the jacks and hydraulic struts, the top of the temporary support 1 is expanded to the width of the working, lifted from the movable carriage 3 and pressed against the roof. The miner removes, moves and installs temporary support remotely.
Предлагаемое изобретение обеспечивает улучшение технико-экономических показателей шахты за счет увеличения производительности комбайна и снижения травматизма при ведении горнопроходческих работ.The proposed invention improves the technical and economic indicators of the mine by increasing the productivity of the combine and reducing injuries during mining operations.
Claims (1)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2819714C1 true RU2819714C1 (en) | 2024-05-23 |
Family
ID=
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2801365A1 (en) * | 1978-01-13 | 1979-07-19 | Gutehoffnungshuette Sterkrade | METHOD AND DEVICE FOR IMPLEMENTING THE PROCEDURE FOR THE TUNNEL AND DRIVE WITH WALKING STRUCTURE |
| SU840376A1 (en) * | 1979-09-03 | 1981-06-23 | Всесоюзный Научно-Исследовательскийи Проектно-Конструкторский Угольныйинститут | Temporary movable unrelieving roof support for mine workings |
| GB2087953A (en) * | 1980-10-25 | 1982-06-03 | Ruhrkohle Ag | Cutter shield for provisionally lining a gallery |
| RU2012816C1 (en) * | 1991-06-24 | 1994-05-15 | Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский угольный институт "КузНИУИ" | Self-advancing drift support |
| RU2096623C1 (en) * | 1995-09-22 | 1997-11-20 | Государственный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и проектный угольный институт с экспериментальным заводом "Печорниипроект" | Temporary self-advancing non-relief support for mine workings |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2801365A1 (en) * | 1978-01-13 | 1979-07-19 | Gutehoffnungshuette Sterkrade | METHOD AND DEVICE FOR IMPLEMENTING THE PROCEDURE FOR THE TUNNEL AND DRIVE WITH WALKING STRUCTURE |
| SU840376A1 (en) * | 1979-09-03 | 1981-06-23 | Всесоюзный Научно-Исследовательскийи Проектно-Конструкторский Угольныйинститут | Temporary movable unrelieving roof support for mine workings |
| GB2087953A (en) * | 1980-10-25 | 1982-06-03 | Ruhrkohle Ag | Cutter shield for provisionally lining a gallery |
| RU2012816C1 (en) * | 1991-06-24 | 1994-05-15 | Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский угольный институт "КузНИУИ" | Self-advancing drift support |
| RU2096623C1 (en) * | 1995-09-22 | 1997-11-20 | Государственный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и проектный угольный институт с экспериментальным заводом "Печорниипроект" | Temporary self-advancing non-relief support for mine workings |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ЛЕРМОНТОВ Ю.С. Геомеханическое обоснование и технология скоростного проведения подготовительных выработок для эффективного воспроизводства очистного фронта. 2001. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EA037982B1 (en) | Method for pillarless mining with self-preserving development without roadway development at mining area | |
| CN103195457A (en) | Supporting method for roadway fully-mechanized drivage operation without withdrawal of roadheader | |
| CN105909295A (en) | Rapid withdrawing support and equipment system for roadway-free coal-pillar-free self-retaining roadway mining method | |
| CN103643959B (en) | A kind of novel tunnel heading equipment | |
| CN103382844B (en) | A kind of tracked hydraulic sectional shelf-unit temporary lining and permanent support parallel operations piercing technique and equipment | |
| US10662771B2 (en) | Drill and blast method and apparatus for the same | |
| CN105952453B (en) | Longwell protrusive working face of coal seam mechanization exploits complete set of equipments without lane | |
| CN105003288B (en) | A kind of method and support system of medium-thickness seam gob side entry retaining | |
| US4378132A (en) | Mining method and apparatus | |
| CN103174448A (en) | In-time supporting method for roadway fully-mechanized excavating operation | |
| CN109763818A (en) | Repair machine in crawler type dress anchor one lane | |
| Krauze et al. | The mechanized supporting system in tunnelling operations | |
| CN102383795B (en) | Comprehensive mechanical rock drift excavating process | |
| CN104863599B (en) | Fully-mechanized mining working synchronously expands side installation method and support system | |
| CN114320417A (en) | Anchoring forward-moving type rapid tunneling and supporting device and working method thereof | |
| RU2819714C1 (en) | Method for temporary fastening of seam development workings in difficult mining and geological conditions of coal mines | |
| CN111042816B (en) | Mine section hole-cutting roadway-forming tunneling method | |
| CN108222995A (en) | A kind of supporting promotes installation protection equipment | |
| CN204691807U (en) | Fully-mechanized mining working synchronously expands side and installs support system | |
| CA2998001C (en) | Rapid development mobile canopy for underground mining | |
| CN111622756B (en) | Digging device | |
| RU2026982C1 (en) | Shaft-sinking set | |
| CN111219191B (en) | Ultra-thin coal seam longwall mining method based on N00 construction method | |
| RU2151297C1 (en) | Complex for driving of mine workings | |
| CN104533492B (en) | Temporary supporting hydraulic support of tunneling working face |