RU2135771C1 - Method for extracting thick steep coal seam by horizontal descending layers with complete filling of worked-out space - Google Patents

Abstract

FIELD: mining industry. SUBSTANCE: relates to underground coal winning with taking consideration of environmental control. According to method, carried out within boundaries of extracting field is cutting of stoping runs, central hauling and ventilation diagonal breakthroughs in lying wall and hanging wall of coal seam with subsequent extraction of coal in stoping runs. Additionally cut from central diagonal breakthroughs in lying wall and hanging wall of coal seam in perpendicular to diagonal breakthroughs are injection breakthroughs with distance from each other being equal to 10-15 m. After that, drilled from injection breakthroughs are bore-holes of 1-3 m length in side rock matter and delivered into drilled bore-holes are stabilizing solutions for consolidation of lying wall and hanging wall of coal seam. Extended in stoping runs from layer to layer in perpendicular to lying wall and hanging wall of coal seam are individual posts of worked-out space. Distance between posts over deepening and strike of coal seam is taken as equal to 1.5 pitch of descending or caving of rock matter in immediate roof. Cutting of additional breakthroughs in perpendicular to diagonal breakthroughs at distance between additional breakthrough of 10-15 m allows for effective delivery of stabilizing solutions into rock matter of lying wall and hanging wall of coal seam. This results in considerable reduction in setting of above-lying rock matter together with saving buildings and structures erected on ground surface and with no harm to environment. EFFECT: higher efficiency. 1 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к подземной добыче угля и охране окружающей среды. The invention relates to the mining industry, namely to underground coal mining and environmental protection.

Известен способ разработки мощного крутого пласта горизонтальными слоями в нисходящем порядке с полным обрушением или полной закладкой выработанного пространства [1] . Недостатком способа является большое сдвижение пород висячего и лежачего боков пласта, отражающееся на вредном опускании зданий и сооружений на поверхности земли над шахтным полем. There is a method of developing a powerful steep formation in horizontal layers in a descending order with a complete collapse or full laying of the worked out space [1]. The disadvantage of this method is the large displacement of the rocks of the hanging and lying sides of the formation, which is reflected in the harmful lowering of buildings and structures on the surface of the earth above the mine field.

Наиболее близким техническим решением способа является выемка мощного крутого пласта горизонтальными слоями в восходящем порядке с полной закладкой выработанного пространства и наличием диагональных печей [2]. Недостатком способа является ограничение функций диагональных печей только транспортными задачами, что не позволяет повысить устойчивость боковых пород и уменьшить их сдвижение. The closest technical solution to the method is the extraction of a powerful steep formation in horizontal layers in ascending order with the full laying of the worked out space and the presence of diagonal furnaces [2]. The disadvantage of this method is the limitation of the functions of the diagonal furnaces only transport tasks, which does not allow to increase the stability of the side rocks and reduce their movement.

Сущность изобретения состоит в том, что в способе выемки мощного крутого пласта угля горизонтальными нисходящими слоями с полной закладкой выработанного пространства, включающем нарезку в пределах выемочного поля очистных заходок, центральных транспортных и вентиляционных диагональных печей на лежачем и висячем боках пласта, а также последующую выемку угля в заходках, от центральных диагональных печей на лежачем и висячем боках пласта дополнительно нарезают перпендикулярно диагональным печам инъекционные печи на расстоянии друг от друга 10 - 15 м, после чего из инъекционных печей бурят скважины длиной 1 - 3 м в боковые породы и подают в них скрепляющие растворы для упрочнения лежачего и висячего боков пласта, а в очистных заходах из слоя в слой наращивают перпендикулярно лежачему и висячему бокам пласта индивидуальные стойки выработанного пространства, при этом расстояние между стойками по падению и простиранию пласта принимают равным 1,5 шага опускания или обрушения пород непосредственной кровли. Нарезка перпендикулярно диагональным печам дополнительных печей позволяет при расстоянии между этими печами 10 - 15 м эффективно подавать в породы лежачего и висячего боков пласта скрепляющие растворы. The essence of the invention lies in the fact that in the method of excavating a powerful steep coal seam with horizontal descending layers with a full laying of the worked out space, including cutting within the excavation field of treatment entrances, central transport and ventilation diagonal furnaces on the lying and hanging sides of the seam, as well as subsequent coal extraction in the bores, from the central diagonal furnaces, the injection furnaces are additionally cut perpendicular to the diagonal furnaces on the lying and hanging sides of the formation, at a distance from each other the other 10-15 m, after which wells 1-3 m long are drilled from injection furnaces into the side rocks and fastening solutions are fed into them to strengthen the lying and hanging sides of the formation, and in the treatment approaches from layer to layer, they are built perpendicular to the lying and hanging sides of the formation individual racks of the worked-out space, while the distance between the racks by dip and strike of the formation is taken equal to 1.5 steps of lowering or collapse of rocks of the immediate roof. Cutting perpendicular to the diagonal furnaces of the additional furnaces allows, at a distance between these furnaces of 10-15 m, to effectively feed the fixing solutions into the rocks of the lying and hanging sides of the formation.

Установка в выработанном пространстве индивидуальных стоек на расстоянии друг от друга равном 1,5 шага опускания или обрушения пород непосредственной кровли позволяет дополнительно укреплять боковые породы пласта. The installation of individual racks in the worked-out space at a distance from each other equal to 1.5 steps of lowering or collapsing the rocks of the direct roof makes it possible to further strengthen the lateral rocks of the formation.

В результате выемка мощного крутого пласта горизонтальными слоями с полной закладкой, укреплением боковых пород растворами из группы выработок, проходящих по почве и кровле, и выработанного пространства индивидуальными стойками позволяет значительно снизить опускание вышележащих пород, сохранить здания и сооружения на поверхности земли и окружающую среду. Такая выемка может быть отнесена к природоохранной. As a result, the excavation of a powerful steep formation in horizontal layers with a full laying, strengthening of the side rocks with solutions from the group of workings passing through the soil and the roof, and the worked out space by individual racks can significantly reduce the lowering of the overlying rocks, save buildings and structures on the earth's surface and the environment. Such a recess can be classified as environmental.

Предложение поясняется чертежами. На фиг. 1 показано объемное структурное изображение части пласта с основными выработками; на фиг. 2 - разрез по падению отрабатываемого участка; на фиг. 3 - вид по стрелке A на участок со стороны лежачего бока пласта; фиг. 4 - вид по стрелке B на участок со стороны висячего бока пласта; фиг. 5 - сечение C-C, план горизонтально отрабатываемого слоя. The proposal is illustrated by drawings. In FIG. 1 shows a volumetric structural image of part of the reservoir with the main workings; in FIG. 2 - section on the fall of the developed section; in FIG. 3 is a view along arrow A of a portion from the lying side of the formation; FIG. 4 is a view along arrow B of a section from the side of the hanging side of the formation; FIG. 5 - section C-C, plan horizontally worked out layer.

Способ осуществляется следующим образом. The method is as follows.

Отрабатываемый участок подготавливается с помощью откаточного 1 и вентиляционно-закладочного 2 полевых штреков, откаточного участкового квершлага с углеспускным гезенком 3, подающего орта 4, вентиляционно-закладочного участкового квершлага 5, диагональных печей: углеспускной 6 на лежачем боку и вентиляционно-закладочной 7 на висячем боку. От диагональных печей перпендикулярно им на расстоянии друг от друга 10 - 15 м нарезают дополнительно инъекционные печи 8 и 9. Во время очистных работ инъекционные печи лежачего бока могут использоваться для спуска угля в диагональную печь. После прохождения слоевых штреков - конвейерного 10 и вентиляционно-закладочного 11 - нарезают очистные заходки 12 и 13 и начинают отделение угля к середине участка. По мере проходки инъекционных печей из них бурят скважины 14 длиной 1 - 3 м, в которые нагнетают скрепляющие растворы в боковые породы лежачего и висячего боков пласта. Инъекционные печи проходятся и проветриваются с помощью гранитных сбоек 15 - 19 и подающих просеков 19 и 20. В очистных забоях-заходках из слоя в слой наращивают перпендикулярно к бокам пласта индивидуальные стойки 21 выработанного пространства, расстояние между которыми по падению и простиранию равно 1,5 шага опускания или обрушения пород непосредственной кровли. Одновременно с очистными работами в данном слое ведут проходку слоевых штреков 22 и 23 нижележащего подготавливаемого слоя. При проветривании очистных работ свежий воздух поступает по откаточному штреку, гезенку, диагональной углеспускной печи и слоевому конвейерному штреку. Дополнительно в слоевой конвейерный штрек воздух может поступать по инъекционным печам. Исходящая струя уходит по вентиляционно-закладочному слоевому штреку, верхней части 24 диагональной вентиляционно-закладочной печи, вентиляционно-закладочному участковому квершлалу и вентиляционно-закладочному полевому штреку. Закладочный материал поступает в направлении обратном исходящей струе. Инъекционные печи проветриваются из просеков и сбоек. Для более эффективного их проветривания могут быть использованы вентиляционные окна и двери 25. Закладочный трубопровод 26 после верхней части диагональной вентиляционно-закладочной печи проложен по вентиляционно-закладочным слоевым штрекам к обоим очистным заходкам и имеет на концах мониторы 27 для выпуска смеси воды с песком. The worked out section is prepared using a haul-off 1 and ventilation-filling 2 field drifts, a haul-off sectional cross-section with a carbon descent 3, an ortho 4, ventilation-filling sectional cross-section 5, diagonal furnaces: a coal-discharge 6 on the lying side and a ventilation-filling 7 on the side . From the diagonal furnaces, additionally, injection furnaces 8 and 9 are cut perpendicularly to them at a distance of 10-15 m from each other. During cleaning operations, the injection furnaces of the lying side can be used to drain coal into the diagonal oven. After passing through the layer drifts - conveyor 10 and ventilation and backfill 11 - sewage treatment cuttings 12 and 13 are cut and coal separation begins in the middle of the site. As the injection furnaces are drilled out of them, wells 14 1-3 m long are drilled into which fastening solutions are injected into the side rocks of the lying and hanging side of the formation. Injection furnaces are ventilated and ventilated with granite discharges 15-19 and supply cuts 19 and 20. In the working faces, the individual racks 21 of the worked out space are built perpendicularly to the sides of the formation, the distance between them along the dip and strike is 1.5 steps of lowering or collapse of rocks of the immediate roof. Simultaneously with the cleaning work in this layer are driving the drift layer drifts 22 and 23 of the underlying prepared layer. When airing the treatment works, fresh air enters through the haulage drift, gozenka, diagonal coal-run furnace and a layered conveyor drift. Additionally, air can enter the layered conveyor drift through injection furnaces. The outgoing stream leaves through a vent-stowing layer drift, the upper part 24 of the diagonal vent stowing furnace, a vent-stowing sectional cross-section and a vent-stowing field drift. The backfill material flows in the direction of the reverse outgoing stream. Injection furnaces are ventilated from cuts and glitches. To more efficiently ventilate them, ventilation windows and doors 25 can be used. The backfill pipe 26 after the upper part of the diagonal ventilation and filling furnace is laid along the ventilation and filling layer drifts to both treatment entrances and has monitors 27 at the ends to release a mixture of water and sand.

Источники информации
1. Бурчаков А.С., Гринько Н.К., Дорохов Ю.А. и др. Технология подземной разработки пластовых месторождений полезных ископаемых. - М.: Недра, 1983. - с. 350.Sources of information
1. Burchakov A.S., Grinko N.K., Dorokhov Yu.A. et al. Technology of underground mining of stratified mineral deposits. - M .: Nedra, 1983. - p. 350.

2. Машковцев И.Л. Технология подземной добычи угля (Учебное пособие). - М.: Изд-во УДН, 1982. - с. 82. 2. Mashkovtsev I.L. Technology of underground coal mining (Textbook). - M.: Publishing House of UDN, 1982. - p. 82.

Claims (2)

1. Способ выемки мощного крутого пласта угля горизонтальными нисходящими слоями с полной закладкой выработанного пространства, включающий нарезку в пределах выемочного поля очистных заходок, центральных транспортных и вентиляционных диагональных печей на лежачем и висячем боках пласта, а также последующую выемку угля в заходках, отличающийся тем, что от центральных диагональных печей на лежачем и висячем боках пласта дополнительно нарезают перпендикулярно диагональным печам инъекционные печи на расстоянии друг от друга 10-15 м, после чего из инъекционных печей бурят скважины длиной 1-3 м в боковые породы и подают в них скрепляющие растворы для упрочнения лежачего и висячего боков пласта. 1. The method of excavation of a powerful steep coal seam in horizontal descending layers with a full laying of the mined-out space, including cutting within the excavation field of treatment openings, central transport and ventilation diagonal furnaces on the lying and hanging sides of the formation, as well as subsequent coal mining in the openings, characterized in that from the central diagonal furnaces on the lying and hanging sides of the formation, injection furnaces are additionally cut perpendicular to the diagonal furnaces at a distance of 10-15 m from each other, after h th injection from furnace is drilled 1-3 m in rock walls and fed into them fastening solutions to harden a lying and hanging laterally formation. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в очистных заходках из слоя в слой наращивают, перпендикулярно лежачему и висячему бокам пласта, индивидуальные стойки выработанного пространства, при этом расстояние между стойками по падению и простиранию пласта принимают равным 1,5 шага опускания или обрушения пород непосредственной кровли. 2. The method according to p. 1, characterized in that in the treatment openings from layer to layer, individual stands of the worked out space are built up perpendicular to the lying and hanging sides of the formation, while the distance between the stands for dip and strike of the formation is taken to be 1.5 lowering steps or collapse of the rocks of the immediate roof.

Images