RU2122115C1

RU2122115C1 - Method of mining thick gently dipping coal seam

Info

Publication number: RU2122115C1
Application number: RU97109152A
Authority: RU
Inventors: Б.А. Анферов; В.М. Станкус; Л.В. Кузнецова
Original assignee: Институт угля СО РАН
Priority date: 1997-05-29
Filing date: 1997-05-29
Publication date: 1998-11-20

Abstract

FIELD: mineral mining from bedded deposits by cross-pitch long-pillar method. SUBSTANCE: method includes preparation of mined field for mining by cross-pitch long-pillar method. In this case, belt heading is driven larger than vent drift by wall length. Belt conveyor is assembled in belt heading; telescopic part of conveyor is located behind longwall face-to-drift junction. Coal is extracted by front shearer which extracts bottom band while advancing towards vent drift, and pulls conveyor belt from telescopic part through unit of belt deflection located on longwall face-to-drift junction. In this case, ceiling is supported by anchors. Shearer in its movement back, extracts top band and breaks anchors. Rock pressure is controlled by roof caving with the help of mechanized plant and by transfer of support props, and mechanized drilling of boreholes. EFFECT: higher efficiency of mining the thick gently dipping coal seams by cross-pitch long-pillar method due to sharp reduction of labor input in mounting and dismantling of stoping equipment. 6 dwg

Description

Изобретение относится к горному делу, в частности к способам добычи полезных ископаемых из пластовых месторождений по системе разработки длинными столбами по простиранию. The invention relates to mining, in particular, to methods for extracting minerals from reservoir deposits according to the development system with long posts along strike.

Известен способ разработки пологих пластов длинными столбами по простиранию, включающий проведение конвейерного и вентиляционного штреков, нарезку и монтаж в ней механизированного комплекса и последующую отработку выемочного столба по простиранию пласта обратным ходом. При этом отбитый уголь транспортируется вдоль лавы и по штреку контейнерами [1]. There is a method of developing flat formations with long posts along the strike, including conveyor and ventilation drifts, cutting and installation of a mechanized complex in it and subsequent mining of the excavation column along the strike of the formation in reverse. In this case, beaten coal is transported along the lava and drifted by containers [1].

Недостатками этого способа являются: ограничение мощности пласта. При использовании современных высокопроизводительных комплексов типа УКП ограничение составляет 5 м; для выемки пласта 4,5 - 5,0 м используют очень металлоемкий комплекс, доставка и монтаж которого занимают много времени и требуют больших трудозатрат; при отсутствии такого комплекса необходимо делить пласт на два слоя, использовать менее металлоемкий комплекс, но тогда вдвое возрастает объем проведения подготовительных выработок и увеличиваются трудозатраты на монтаж-демонтаж оборудования. The disadvantages of this method are: limiting the thickness of the reservoir. When using modern high-performance complexes such as UKP, the limit is 5 m; for the excavation of the reservoir 4.5 - 5.0 m, a very metal-intensive complex is used, the delivery and installation of which takes a lot of time and requires a lot of labor; in the absence of such a complex, it is necessary to divide the reservoir into two layers, use a less metal-intensive complex, but then the volume of preparatory workings doubles and the labor costs for installation and dismantling of equipment increase.

Известен другой способ, выбранный в качестве прототипа, при котором проводят подготовительные выработки у почвы пласта, толщу пласта вынимают в два слоя, используя при этом каждую подготовительную выработку дважды: один раз как транспортную, другой - как вентиляционную [2]. There is another method, selected as a prototype, in which preparatory workings are carried out near the soil of the formation, the thickness of the formation is taken out in two layers, using each preparatory development twice: once as a transport, the other as a ventilation [2].

Недостатками этого способа являются: сложность проветривания очистного забоя при отработке верхнего слоя; очень высокая вероятность разубоживания угля породами кровли при выемки нижнего слоя; необходимость двойного монтажа-демонтажа очистного оборудования. The disadvantages of this method are: the difficulty of aerating the face during mining of the upper layer; a very high probability of dilution of coal with roof rocks during excavation of the lower layer; the need for double installation-dismantling of treatment equipment.

Эти недостатки снижают эффективность применения способа при разработке мощного пологого угольного пласта. These disadvantages reduce the effectiveness of the method when developing a powerful flat coal seam.

Целью предлагаемого изобретения является повышение эффективности разработки мощного пологого угольного пласта по системе разработки длинными столбами по простиранию за счет резкого снижения трудозатрат на монтаж-демонтаж очистного оборудования. The aim of the invention is to increase the efficiency of developing a powerful flat coal seam in the development system with long posts along strike due to a sharp reduction in labor costs for installation and dismantling of treatment equipment.

Технический результат достигается тем, что в известном способе разработки мощного пологого угольного пласта, включающем проведение конвейерного и вентиляционного штреков, нарезку лавы, выемку в ней угля при движении комбайна от конвейерного штрека к вентиляционному и обратно, транспортирование угля вдоль лавы и по конвейерному штреку и управление горным давлением полным обрушением крови, конвейерный штрек сооружают длиннее вентиляционного не менее чем на длину лавы; в конвейерном штреке устанавливают телескопический ленточный конвейер; на сопряжении лавы с конвейерным штреком сооружают узел отклонения ленты, в котором изменяют направление движения верхней ветви ленты конвейера, направляя ее из штрека в лаву и обратно, и осуществляют пересып угля с одной стороны ленты на другую; изменение длины лавной части конвейера осуществляют комбайном; направление движения комбайна при выемке угля контролируют относительно угла отклонения ленты; сначала вынимают нижнюю пачку угля и при этом крепят потолочину анкерами, затем вынимают верхнюю пачку угля и при этом разрушают анкера; при управлении горным давлением бурят шпуры в породы кровли и заряжают их взрывчатыми веществами, потом сооружают обрезной ряд крепи путем переноса стоек завального ряда в промежутки между стойками крепи забойного ряда, затем взрывают ВВ. The technical result is achieved by the fact that in the known method of developing a powerful flat coal seam, including conveyor and ventilation drifts, lava cutting, coal extraction in it when the combine moves from the conveyor drift to the ventilation drift and vice versa, coal transportation along the lava and conveyor drift and control mountain pressure with a complete collapse of blood, a conveyor drift is built longer than the ventilation one by no less than the length of the lava; a telescopic belt conveyor is installed in the conveyor drift; at the interface of the lava with the conveyor drift, a belt deviation unit is constructed in which the direction of movement of the upper branch of the conveyor belt is changed, directing it from the drift to the lava and vice versa, and coal is poured from one side of the belt to the other; changing the length of the laval part of the conveyor is carried out by a combine; the direction of movement of the combine during the extraction of coal is controlled relative to the angle of deviation of the tape; first, remove the lower bundle of coal and at the same time fasten the ceiling with anchors, then take out the upper bundle of coal and at the same time destroy the anchor; when controlling rock pressure, drill holes into roof rocks and charge them with explosives, then construct a trim row of lining by transferring the racks of the blocking row into the spaces between the racks of the lining of the bottomhole row, then blow up the explosives.

На фиг. 1 показана схема подготовки очистного забоя (вид в плане); на фиг. 2 - схема наращивания длины лавной части конвейера; на фиг.3 - схема запасовки верхней ветви ленты конвейера в узел отклонения ленты (вид в плане); на фиг.4 - схема установки стоек крепи (вид в плане); на фиг.5 - то же, после задвижки комбайна в нишу; на фиг.6 - схема бурения шпуров. In FIG. 1 shows a diagram of the preparation of the face (plan view); in FIG. 2 is a diagram of increasing the length of the lava part of the conveyor; figure 3 is a diagram of the storage of the upper branches of the conveyor belt in the node deviation of the tape (plan view); figure 4 is a diagram of the installation of racks of lining (plan view); figure 5 is the same, after the gate valve of the combine in a niche; 6 is a diagram of the drilling of holes.

Длинный столб подготавливают конвейерным 1 и вентиляционным 2 штреками, проводимыми у почвы пласта. При этом конвейерный штрек делают длиннее вентиляционного примерно на длину подготавливаемой лавы. Вынимают нишу 3, в которой монтируют очистной комбайн 4 фронтального действия. Рабочее пространство поддерживают анкерным креплением 5 потолочины ниши 3. В конвейерном штреке 1 монтируют ленточный конвейер 6, телескопичность которого примерно равна длине лавы (расстоянию между конвейерным и вентиляционным штреками). На сопряжении ниши 3 с конвейерным штреком 1 монтируют устройство 7 для отклонения верхней ленты конвейера 6 и пересыпа транспортируемого угля, а ленту 8 конвейера монтируют аналогично линии Мебиуса, т.е. с поворотом вокруг продольной оси на 180 град. К хвостовой части комбайна 4 прицепляют отклоняющий ролик 9 конвейера 6. После этого включают в работу комбайн 4 и приступают к выемке нижней части стружки. При этом комбайн двигается в строго заданном направлении, вытягивая при помощи ролика 9 ленту конвейера 6 и осуществляя разрушение полезного ископаемого и его погрузку на ленту конвейера 6. Вслед за комбайном при необходимости осуществляют анкерное крепление потолочины. При этом используют анкера из материала с большим сопротивлением на растяжение и малым - на срез, например, полимерные. A long pillar is prepared by conveyor 1 and ventilation 2 drifts conducted at the formation soil. At the same time, the conveyor drift is made longer than the ventilation one by approximately the length of the prepared lava. They take out a niche 3 in which a front-mounted shearer 4 is mounted. The working space is supported by anchoring 5 of the niche ceiling 3. In the conveyor drift 1, a conveyor belt 6 is mounted, the telescopicity of which is approximately equal to the length of the lava (distance between the conveyor and ventilation drifts). At the interface of the niche 3 with the conveyor drift 1, a device 7 is mounted for deflecting the upper belt of the conveyor 6 and filling the transported coal, and the belt 8 of the conveyor is mounted similarly to the Moebius line, i.e. with a rotation around the longitudinal axis of 180 degrees. A deflector roller 9 of the conveyor 6 is attached to the rear of the combine 4. After that, the combine 4 is turned on and the excavation of the lower part of the chip is started. At the same time, the harvester moves in a strictly specified direction, pulling the conveyor belt 6 with the help of roller 9 and destroying the mineral and loading it onto the conveyor belt 6. Following the combine, if necessary, anchor the ceiling. In this case, an anchor is used from a material with high tensile resistance and small - for shear resistance, for example, polymer ones.

По мере продвижения комбайна вперед увеличивается длина ленточного конвейера в проводимой выработке. Для исключения просыпания полезного ископаемого с ленты устанавливают промежуточные временные опоры 10 под несущую часть ленты, которые придают последней желобчатую форму. Временные опоры 10 устраивают передвижными, на лыжах, связанные между собой и с комбайном 4 гибкой связью 11. За счет гибких связей 11 монтаж временных опор 10 осуществляют на сопряжении лавы со штреком. As the combine advances forward, the length of the conveyor belt in the ongoing production increases. To exclude the spillage of mineral from the tape, intermediate temporary supports 10 are installed under the bearing part of the tape, which give the latter a grooved shape. Temporary supports 10 are arranged mobile, on skis, connected with each other and with the combine 4 by a flexible connection 11. Due to the flexible connections 11, the installation of temporary supports 10 is carried out by pairing the lava with the drift.

После выхода комбайна 4 на штрек 2 его останавливают, поднимают исполнительный орган комбайна к кровле пласта и включают в работу при движении в обратном направлении. При этом комбайн 4 осуществляет разрушение полезного ископаемого, его погрузку на ленточный конвейер 6 в его лавной части и разрушение полимерных анкеров 5, установленных при движении комбайна прямым ходом. В это время на сопряжении лавы со штреком 1 осуществляют подтягивание временных опор 10 со скоростью движения комбайна 4 и демонтаж освободившихся опор. По мере обратного продвижения комбайна осуществляют крепление рабочего пространства индивидуальной крепью 12, например, типа ГС. При этом кран 13 (например, K 1000, но выполненный на гусеничном ходу), двигаясь по комбайновой дороге от вентиляционного штрека 2 к контейнерному штреку 1, устанавливает стойки 12 по обеим сторонам выработанного пространства на равном расстоянии друг от друга. After the exit of the combine 4 to the drift 2, it is stopped, the executive body of the combine is lifted to the roof of the formation and put into operation when moving in the opposite direction. At the same time, the combine 4 carries out the destruction of the mineral, its loading on the conveyor belt 6 in its long section and the destruction of the polymer anchors 5 installed when the combine is moving in the forward direction. At this time, at the interface of the lava with the drift 1, the temporary supports 10 are pulled up with the speed of the combine 4 and the dismantled supports are dismantled. As the harvester moves backwards, the working space is secured by an individual support 12, for example, of the type GS. In this case, the crane 13 (for example, K 1000, but performed on a caterpillar track), moving along the combine road from the ventilation drift 2 to the container drift 1, installs racks 12 on both sides of the worked space at an equal distance from each other.

Во время выемки стружки угля комбайном 4 на сопряжении лавы с конвейерным штреком 1 производят нарезку ниши 3, подготавливая тем самым фронт работы по выемке. During the extraction of the coal shavings by the combine 4 at the interface of the lava with the conveyor drift 1, the niche 3 is cut, thereby preparing the front of the excavation.

Транспорт отбитого угля осуществляют ленточным конвейером 6 вдоль лавы и по конвейерному штреку 1. При этом на сопряжении лавы со штреком плужковым сбрасывателем 14 уголь сбрасывается с ленты, выходящей из лавы, в сторону лотка 15, по которому поступает на ленту, движущуюся по конвейерному штреку, т.е. происходит пересып угля с одной стороны ленты на другую. The transport of broken coal is carried out by a conveyor belt 6 along the lava and along the conveyor drift 1. In this case, when the lava is mated to the drift by the plow ejector 14, coal is discharged from the belt exiting the lava towards the tray 15, through which it enters the belt moving along the conveyor drift, those. coal is poured from one side of the tape to the other.

По выходе очистного комбайна на штрек 1 его останавливают, исполнительный орган опускают к почве пласта, от хвостовой части комбайна отсоединяют отклоняющий ролик 9 ленточного конвейера 6. Комбайн 4 задвигают в подготовленную нишу 3, передвигают устройство 7 отклонения несущей ленты конвейера 6, подсоединяют отклоняющий ролик 9 и начинают выемку следующей стружки угля. Upon the output of the shearer to the drift 1, it is stopped, the executive body is lowered to the soil of the formation, the deflecting roller 9 of the belt conveyor 6 is disconnected from the tail of the shearer. The shearer 4 is pushed into the prepared niche 3, the device 7 for deflecting the carrier belt of the conveyor 6 is moved, the deflecting roller 9 is connected and begin the excavation of the next coal chips.

Во время выемки второй стружки угля в выработанном пространстве первой стружки ведут работы по управлению горным давлением. Для этого механизированно, например при помощи буровой установки 16 (типа БУАЗС), равномерно по всей длине бурят шпуры в кровлю пласта в пространстве между двумя рядами индивидуальных стоек 12. Шпуры заряжают зарядами ВВ. Затем осуществляют передвижку завального ряда стоек 12 в сторону движения лавы. При этом передвигаемые стойки крепи устанавливают в пространстве между стойками забойного ряда через одну, образуя тем самым обрезной ряд. Предусматривается, что к этому времени комбайн 4 вернется на штрек 1 и будет задвинут в подготовленную для него нишу 3. Производят взрывание зарядов ВВ, т.е. принудительное обрушение кровли. Далее - как описано выше. During the extraction of the second coal shavings in the mined-out space of the first shavings, work is underway to control the rock pressure. To do this, mechanically, for example, using a drilling rig 16 (type BUAZS), drill holes evenly along the entire length into the roof of the formation in the space between two rows of individual posts 12. The holes are charged with explosive charges. Then carry out the movement of a blocking row of racks 12 in the direction of movement of the lava. At the same time, the movable supports are installed in the space between the stands of the bottomhole row through one, thereby forming a trim line. It is envisaged that by this time the combine 4 will return to the drift 1 and will be pushed into the niche 3 prepared for it. Explosive charges are produced, i.e. forced collapse of the roof. Next - as described above.

Сооружение конвейерного штрека длиннее вентиляционного позволяет разместить в разнице их длин телескопическую часть конвейера с запасом ленты, достаточным для удлинения лавной части конвейера. The construction of the conveyor drift longer than the ventilation allows you to place in the difference in their lengths the telescopic part of the conveyor with a tape margin sufficient to lengthen the lava part of the conveyor.

Отработка пласта в один слой резко снижает объем монтажных работ, улучшает проветривание очистного забоя, исключает разубоживание угля породой, а применение индивидуальных стоек вместо традиционных секций механизированной крепи и телескопического ленточного конвейера в очистном забое вместо скребкового резко сокращают металлоемкость добычи и также снижает затраты труда на доставке и монтаже оборудования. Все это позволяет сделать вывод о повышении эффективности разработки мощного пологого угольного пласта. Mining a single layer dramatically reduces the amount of installation work, improves the ventilation of the working face, eliminates the dilution of coal by rock, and the use of individual stands instead of traditional sections of powered roof support and a telescopic conveyor belt in the working face instead of the scraper sharply reduce the metal consumption and also reduce labor costs for delivery and installation of equipment. All this allows us to conclude that increasing the efficiency of developing a powerful flat coal seam.

Claims

Способ разработки мощного пологого угольного пласта, включающий проведение конвейерного и вентиляционного штреков, нарезку лавы, выемку в ней угля при движении комбайна от конвейерного штрека к вентиляционному и обратно, транспортирование угля вдоль лавы и по конвейерному штреку и управление горным давлением полным обрушением кровли, отличающийся тем, что конвейерный штрек сооружают длиннее вентиляционного не менее чем на длину лавы и в нем устанавливают телескопический ленточный конвейер, на сопряжении лавы с конвейерным штреком сооружают узел отклонения ленты, в котором изменяют направление движения верхней ветви ленты конвейера, направляя ее из штрека в лаву и обратно, и осуществляют пересып угля с одной стороны ленты на другую, изменение длины лавной части конвейера осуществляют комбайном, направление движения комбайна при выемке контролируют относительно узла отклонения ленты, сначала вынимают нижнюю пачку угля и при этом осуществляют крепление потолочины анкерами, затем вынимают верхнюю пачку угля и при этом разрушают анкера, при управлении кровлей бурят шпуры в породы кровли и заряжают их ВВ, потом сооружают обрезной ряд крепи путем переноса стоек завального ряда в промежутки между стойками крепи забойного ряда, затем взрывают ВВ. A method for developing a powerful shallow coal seam, including conveyor and ventilation drifts, cutting lava, removing coal in it when the combine moves from the conveyor drift to the ventilation drift and vice versa, transporting coal along the lava and along the conveyor drift and controlling the rock pressure to completely collapse the roof, characterized in that the conveyor drift is built longer than the ventilation one not less than by the length of the lava and a telescopic belt conveyor is installed in it, at the interface of the lava with the conveyor drift with they knock down the belt deflection unit, in which the direction of movement of the upper branch of the conveyor belt is changed, directing it from the drift to the lava and vice versa, and coal is poured from one side of the belt to the other, the length of the lava part of the conveyor is changed by the combine, the direction of movement of the combine during excavation is controlled relative to node deviation of the tape, first remove the lower bundle of coal and at the same time fasten the ceiling with anchors, then remove the upper bundle of coal and at the same time destroy the anchor, when managing the roof drill ry in the rock roof and charge their explosives, and then construct a number of lining edged by transferring a number of racks dammed in the spaces between the pillars lining of the face of a number, and then blow up explosives.