RU2261329C1 - Method for coal excavation from thick steeply beds - Google Patents

Abstract

FIELD: mining, particularly for thick steeply bed development by drilling and blasting breaking thereof.

SUBSTANCE: method involves preparing excavation field by cutting levels by means of forming gangways and air drifts which limit height of each level; forming sublevel drifts to divide levels into sublayers; separating sublayers into blocks along the strike by cutting out coal chute and ventilation raises; mounting conveyer for coal transportation and composite feeders for coal discharge on ground of sublevel drift on bottom of each block; digging-out compensative drifts above sublevel ones; developing blocks by drilling thereof from compensative drifts and blasting coal in block with pillar establishing; drilling around the pillar from sublevel drift and blasting coal in the pillar so that all broken coal lays on composite feeders; moving coal from block to conveyer by composite feeders; unloading coal from composite feeders on the conveyer over the full block bottom area by tightly mounting composite feeders one after another over the full sublevel drift length within the limits of the block. Coal discharge and transportation may be performed under remote control.

EFFECT: prevention of coal rubbling during discharge; reduced coal impoverishment and losses, increased fire safety.

3 cl, 4 dwg

Description

Техническое решение относится к горному делу, а именно к подземной отработке мощных крутых пластов угля с буровзрывной отбойкой, и может быть использовано для выемки и транспортировки угля из обрушенного блока.The technical solution relates to mining, namely to underground mining of powerful steep coal seams with drilling and blasting, and can be used to extract and transport coal from a collapsed block.

Общеизвестны способы отработки мощных крутых пластов угля (см. С.Д.Сонин и др. Подземная разработка пластовых месторождений. Государственное научно-техническое издательство литературы по горному делу - М., 1961.-С.421-423, рис. 225), включающие подготовку выемочного поля путем нарезки этажей, осуществляемую проходкой откаточного, параллельного и подэтажных штреков с разделением подэтажей на блоки посредством печей, пройденных по падению пласта.Well-known methods of mining powerful steep coal seams (see S. D. Sonin and other Underground mining of deposits. State scientific and technical publishing house of literature on mining - M., 1961.-S.421-423, Fig. 225), including the preparation of the excavation field by cutting floors, carried out by the sinking of the haul-off, parallel and sub-floor drifts with the division of the sub-floors into blocks by means of furnaces passed through the dip of the formation.

Выпуск разрушенного взрывом угля из блока производят на откаточный штрек через углеспускные печи длиной 5-6 м, пройденные между параллельным и откаточным штреками на расстоянии 6-7 м друг от друга по простиранию. Основными недостатками данного способа являются:The coal destroyed by the explosion from the block is discharged to the haul-off drift through coal-run furnaces 5-6 m long, passed between the parallel and haul-off drifts at a distance of 6-7 m from each other along the strike. The main disadvantages of this method are:

- большие (40-50%) потери угля;- large (40-50%) coal losses;

- большая пожароопасность;- big fire hazard;

- увеличение зольности добытого угля;- increase in ash content of coal mined;

- забучивание углеспускных печей при выпуске угля.- hammering of coal-blast furnaces in coal production.

Причиной указанных недостатков является неполный и неуправляемый выпуск угля, при котором крупные куски угля закупоривают (забучивают) сечения углеспускных печей, особенно в верхней их части, и выпуск угля прекращается. Так как расстояние между печами составляет 6-7 м, уголь, находящийся между ними, также не выпускается, и получается неравномерный выпуск угля, при котором обрушившаяся порода проникает между потоками угля и попадает в углеспускные печи, создавая повышенную зольность выпускаемого угля. Вследствие оставления в блоке разрушенного взрывом невыпущенного угля создается большая опасность эндогенного пожара.The reason for these shortcomings is the incomplete and uncontrolled release of coal, in which large lumps of coal clog (clog) sections of coal-blast furnaces, especially in their upper part, and coal production ceases. Since the distance between the furnaces is 6-7 m, the coal located between them is also not released, and an uneven release of coal is obtained, in which the crushed rock penetrates between the flows of coal and enters the coal-blast furnaces, creating an increased ash content of the produced coal. Due to the abandonment of unreleased coal in a block destroyed by the explosion, there is a great danger of endogenous fire.

Наиболее близким по технической сущности и совокупности существенных признаков является способ отработки крутых пластов (по патенту РФ №2123597, кл. Е 21 С 41/16, опубл. в БИ №35, 1998 г.).The closest in technical essence and the set of essential features is the method of mining steep seams (according to the patent of the Russian Federation No. 2123597, class E 21 C 41/16, publ. In BI No. 35, 1998).

Данный способ включает подготовку подэтажей проведением верхних и нижних подэтажных штреков, соединенных углеспускными печами, а формирование охранных целиков над нижними подэтажными штреками осуществляют проведением компенсационных штреков, из которых бурят скважины до верхних подэтажных штреков с последующей одновременной взрывной отбойкой угля в блоке на охранный целик.This method includes preparing sub-floors by conducting upper and lower sub-floor drifts connected by coal-smelting furnaces, and the formation of guard pillars above the lower sub-floor drifts is carried out by compensating drifts, from which wells are drilled to the upper sub-floor drifts with subsequent simultaneous explosive breaking of coal in the block onto the security pillar.

Погашение охранного целика производят буровзрывной отбойкой угля одновременно по всей длине блока, при этом транспортировку угля к углеспускным промежуточным печам осуществляют конвейером, установленным на длину вынимаемого блока на нижнем подэтажном штреке.The security pillar is extinguished by drilling and blasting breaking coal simultaneously along the entire length of the block, while coal is transported to the coal-run intermediate furnaces by a conveyor installed on the length of the block to be removed on the lower sub-floor drift.

Основным недостатком данного способа отработки крутых пластов является обрушение взорванного массива угля охранного целика и всего блока непосредственно на конвейер, смонтированный на всю длину блока.The main disadvantage of this method of mining steep seams is the collapse of the blasted mass of coal of the guard pillar and the entire block directly on the conveyor mounted on the entire length of the block.

При этом все негабариты угля, включения породы, крепь компенсационного штрека и т.п. обрушатся на незащищенный конвейер, что приведет к невозможности успешной транспортировки угля в углеспускную печь.At the same time, all oversized coal, rock inclusions, support compensation drift, etc. will fall on an unprotected conveyor, which will lead to the impossibility of successfully transporting coal to a coal-blast furnace.

Поломка и остановка груженого конвейера приведет к потере угля всего блока.Breakage and stoppage of a loaded conveyor will result in the loss of coal of the entire block.

Технической задачей предлагаемого решения является повышение эффективности выемки угля из мощных крутых пластов за счет надежного управляемого дозированного выпуска угля на конвейер, исключения забучивания угля при выпуске, уменьшения разубоживания и потерь, повышения производительности выпуска и снижение пожароопасности за счет уменьшения потерь угля.The technical task of the proposed solution is to increase the efficiency of coal extraction from powerful steep seams due to reliable controlled dosed coal output to the conveyor, eliminating coal clogging during production, reducing dilution and losses, increasing production efficiency and reducing fire hazard by reducing coal losses.

Разрушенный уголь ложится непосредственно на секционные питатели, поэтому конвейер остается свободным и загружается включением определенных групп секционных питателей на необходимую производительность. В отличие от прототипа, это обеспечивает надежную работу конвейера, а также исключает забучивание углеспускных печей.The destroyed coal lies directly on the sectional feeders, so the conveyor remains free and loaded by turning on certain groups of sectional feeders at the required capacity. Unlike the prototype, this ensures reliable operation of the conveyor, and also eliminates the clogging of coal-blast furnaces.

В отличие от аналога в данном случае отсутствует необходимость выпуска угля через бункера с углеспускными печами высотой 6-7 м и ограниченной площадью поперечного сечения, что исключает забучивание угля при выпуске.Unlike the analog in this case, there is no need to release coal through a hopper with coal-blasting furnaces 6-7 m high and a limited cross-sectional area, which eliminates the clogging of coal during the release.

В предлагаемом способе лежащий непосредственно на секционных питателях взорванный уголь транспортируют на конвейер посредством включения приводов секционных питателей.In the proposed method, the blasted coal lying directly on the section feeders is transported to the conveyor by turning on the drives of the section feeders.

Целесообразно выпуск угля из блока на конвейер вести по всей площади днища блока посредством монтажа секционных питателей вплотную друг за другом по всей длине подэтажного штрека в границах блока, чем обеспечивается сплошной равномерный выпуск всего взорванного угля по всей площади днища блока, что исключает потери выпускаемого угля и разубоживание его.It is advisable to release coal from the block onto the conveyor along the entire area of the bottom of the block by installing sectional feeders close to each other along the entire length of the sub-floor drift within the boundaries of the block, which ensures continuous uniform release of all blasted coal over the entire area of the bottom of the block, which eliminates the loss of coal produced and diluting it.

Целесообразно управление выпуском и транспортированием угля осуществлять дистанционно, что обеспечивает безопасность ведения работ.It is advisable to manage the production and transportation of coal remotely, which ensures the safety of work.

Эффективность данного способа заключается в следующем:The effectiveness of this method is as follows:

- повышенная по сравнению с прототипом производительность выемки угля за счет исключения потерь времени на разбучивание бункеров, возможность сплошного равномерного выпуска угля по сравнению с точечным выпуском через бункера и возможность дистанционного управления выпуском угля и транспортированием его посредством включения приводов одиночных или групп секционных питателей с пульта управления;- increased coal mining productivity compared to the prototype due to the elimination of time losses for bunkering, the possibility of continuous uniform coal output compared to the point release through the hopper and the possibility of remote control of coal production and transportation by turning on drives of single or groups of sectional feeders from the control panel ;

- сокращение потерь угля и уменьшение разубоживания выпускаемого угля за счет обеспечения сплошного равномерного управляемого выпуска;- reduction of coal losses and reduction of dilution of coal produced by ensuring continuous uniform controlled release;

- сокращение объема подготовительных работ за счет исключения необходимости проходки и крепления углеспускных печей для выпуска угля из блока;- reducing the amount of preparatory work by eliminating the need for sinking and fixing coal-blast furnaces for the release of coal from the block;

- сокращение потерь угля повышает пожаробезопасность способа.- reduction of coal losses increases the fire safety of the method.

Сущность способа выемки угля из мощных крутых пластов иллюстрируется примером его реализации и чертежами фиг.1-4, где на:The essence of the method of mining coal from powerful steep seams is illustrated by an example of its implementation and the drawings of figures 1-4, where:

фиг.1 показана технологическая схема предлагаемого способа (проекция на вертикальную плоскость по простиранию угольного пласта);figure 1 shows the technological scheme of the proposed method (projection on a vertical plane along the strike of a coal seam);

фиг.2 - сечение А-А на фиг.1 (вид вкрест простирания пласта);figure 2 - cross section aa in figure 1 (cross-sectional view of the extension of the formation);

фиг.3 - выноска В из сечения А-А на фиг.2 в более крупном масштабе;figure 3 - leader B from section aa in figure 2 on a larger scale;

фиг.4 - вид Б на фиг.3 (вид в плане на секционные питатели, деревянная крепь условно не показана).figure 4 - view B in figure 3 (view in plan of section feeders, wooden lining conditionally not shown).

Предлагаемый способ выемки угля из мощных крутых пластов угля реализуют следующим образом.The proposed method of coal extraction from powerful steep coal seams is implemented as follows.

Подготовку выемочного поля осуществляют путем нарезки этажей 1 (фиг.1), для чего проходят откаточные 2 и вентиляционные 3 штреки, ограничивающие высоту этажа 1, и деления этажей 1 на подэтажи 4 посредством проходки подэтажных штреков 5. При этом по простиранию подэтажи 4 делят углеспускными 6 и вентиляционными 7 печами на блоки 8.The preparation of the excavation field is carried out by cutting floors 1 (Fig. 1), for which there are retractable 2 and ventilation 3 drifts, limiting the height of floor 1, and dividing floors 1 into floors 4 by driving underfloor drifts 5. At the same time, along the strike of the floors 4 are divided carbon 6 and ventilation 7 furnaces into blocks 8.

В средней части подэтажа 4 над подэтажным штреком проходят компенсационный штрек 9 (фиг.2) на длину выемочного поля.In the middle part of the sub-floor 4 above the sub-floor drift there is a compensation drift 9 (Fig. 2) for the length of the excavation field.

На днище каждого блока 8, являющемся почвой 10 подэтажного штрека 5, монтируют секционные питатели 11 (фиг.3) - далее питатели 11 - для выпуска угля и конвейер 12 для его транспортирования на всю длину блока 8 по простиранию, причем питатели 11 монтируют вплотную друг за другом по всей длине подэтажного штрека 5 в границах блока 8.On the bottom of each block 8, which is the soil 10 of the sub-floor drift 5, sectional feeders 11 are mounted (Fig. 3) - further, feeders 11 are used to release coal and a conveyor 12 for transporting it over the entire length of block 8 along the strike, and the feeders 11 are mounted close to each other after another along the entire length of the sub-floor drift 5 within the boundaries of block 8.

Отработку блоков 8 производят в нисходящем порядке, начиная с верхнего подэтажа 4. В компенсационном штреке 9 первого отрабатываемого блока 8 обуривают массив угля, заряжают шпуры и взрывом разрушают уголь. Взрывание производят таким образом, чтобы над подэтажным штреком 5 остался не разрушенный целик угля высотой 2-3 м. Это необходимо для того, чтобы массовым взрывом не нарушать крепление подэтажного штрека 5.The mining of blocks 8 is carried out in descending order, starting from the upper sub-floor 4. In the compensation drift 9 of the first mining block 8, an array of coal is drilled, bore holes are charged, and coal is destroyed by an explosion. The blasting is carried out in such a way that an unbroken pillar of coal 2-3 m high remains above the sub-floor drift 5. This is necessary so as not to disturb the attachment of the sub-floor drift 5 with a massive explosion.

Затем из подэтажного штрека 5 производят обуривание, заряжание и взрывание этого целика угля, после чего весь разрушенный уголь блока 8 ложится на питатели 11, через которые непосредственно ведут выпуск угля на конвейер 12. Для этого включают конвейер 12, а затем питатели 11 и производят выпуск и транспортирование угля в углеспускную печь 6, откуда уголь перегружают в откаточный штрек 2.Then, from the sub-floor drift 5, this coal pillar is drilled, charged and blown, after which all the destroyed coal of block 8 rests on the feeders 11, through which the coal is directly discharged to the conveyor 12. For this, the conveyor 12 is turned on, and then the feeders 11 and release and transporting coal to a coal-blast furnace 6, from where the coal is reloaded into a haul-off drift 2.

Управление выпуском и транспортированием угля производят дистанционно с пульта управления (на фиг. не показан), расположенного в безопасном месте. Дистанционным включением определенных групп или одиночных питателей 11 производят управляемый выпуск, погрузку и транспортирование взорванного угля в углеспускную печь 6. Дистанционное управление обеспечивает безопасность ведения работ в блоке. Одновременно могут вести работу по выпуску угля в двух или более блоках 8 подэтажа 4. После отработки всех блоков 8 подэтажа 4, питатели 11 и конвейер 12 перемонтируют в подэтажные штреки 5 нижележащего подэтажа 4, отработанный верхний подэтаж 4 изолируют и проводят его противопожарную профилактику.Coal production and transportation are controlled remotely from a control panel (not shown in FIG.) Located in a safe place. Remote inclusion of certain groups or single feeders 11 produce controlled release, loading and transportation of blasted coal in a coal-blast furnace 6. Remote control ensures the safety of work in the unit. At the same time, coal production can be carried out in two or more blocks 8 of the sub-floor 4. After all blocks of the 8th sub-floor 4 are worked out, the feeders 11 and the conveyor 12 are remounted into sub-floor drifts 5 of the underlying sub-floor 4, the spent upper sub-floor 4 is isolated and its fire prevention is carried out.

Claims (3)

1. Способ выемки угля из мощных крутых пластов, включающий подготовку выемочного поля путем нарезки этажей, для чего проходят откаточные и вентиляционные штреки, ограничивающие высоту этажа, проходят подэтажные штреки, разделяя этажи на подэтажи, разделяют по простиранию подэтажи на блоки посредством проходки углеспускных и вентиляционных печей, при этом на почве подэтажного штрека на днище каждого блока монтируют конвейер для транспортирования угля, проходку над подэтажными штреками компенсационных штреков и отработку блоков путем обуривания из компенсационного штрека и взрывания угля в блоке с оставлением целика и последующего обуривания целика из подэтажного штрека и взрывания угля в целике, и осуществление выпуска угля из блока на конвейер, отличающийся тем, что на почве подэтажного штрека на днище каждого блока дополнительно монтируют секционные питатели для выпуска угля, а отработку блоков осуществляют таким образом, чтобы весь разрушенный уголь ложился на секционные питатели, непосредственно через которые выпускают уголь из блока на конвейер.1. A method of extracting coal from powerful steep seams, including preparing a excavation field by cutting floors, for which there are haul-off and ventilation drifts that limit the height of the floor, underfloor drifts pass, dividing the floors into subfloors, they are divided along the stretch of the subfloors into blocks through the passage of coal-releasing and ventilation furnaces, while on the soil of a sub-floor drift, a conveyor for transporting coal is installed on the bottom of each block, sinking over the sub-floor drifts of compensation drifts and mining blocks by drilling from a compensation drift and blasting coal in a block with leaving the pillar and then drilling the pillar from the floor drift and blasting the coal as a whole, and releasing coal from the block onto a conveyor, characterized in that section feeders additionally mount section feeders on the soil of the floor drift for the release of coal, and the mining of blocks is carried out in such a way that all the destroyed coal lies on the section feeders, directly through which coal is released from the block onto the conveyor. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что выпуск угля из блока на конвейер ведут по всей площади днища блока посредством монтажа секционных питателей вплотную друг за другом по всей длине подэтажного штрека в границах блока.2. The method according to claim 1, characterized in that the release of coal from the block onto the conveyor is carried out over the entire area of the bottom of the block by installing sectional feeders closely one after the other along the entire length of the sub-floor drift within the block. 3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что управление выпуском и транспортированием угля из блока осуществляют дистанционно.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the control of the release and transportation of coal from the block is carried out remotely.

Images