RU2354829C1 - Method of thick flat coal bed development - Google Patents

Abstract

FIELD: mining.

SUBSTANCE: invention relates to mining, particularly to the method of developing a thick flat coal bed, based on board-and-pillar mining system and comprising preparing the mine section in the layer nearby the seam roof by producing haulage and ventilation openings and extraction chambers from the haulage till ventilation opening in descending order. As the extraction chamber is produced nearby the said seam roof, a part of it is forepoled nearby seam floor by blasthole drilling into the upper layer floor, on both sides of extraction chamber, at the 20° to 30° angle to the chamber traverse cross section, and fixing thereat steel bolts, on the side of bed hanging wall, and polymer bolts, on the side of lying wall. On deepening the extraction chamber till the seam roof, its walls are held by roof bolting in producing extraction chamber nearby the roof to provide for higher safety in coal bed development.

EFFECT: higher safety in coal bed development.

2 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к горному делу, в частности к способам разработки мощных пологих угольных пластов, и может быть использовано при разработке других пластовых полезных ископаемых.The present invention relates to mining, in particular to methods for developing powerful flat coal seams, and can be used in the development of other reservoir minerals.

Известен слоевой способ выемки мощных пологих угольных пластов с гибким перекрытием, включающий подготовку выемочных полей в каждом слое путем проведения вентиляционных и транспортных выработок и их соединения вентиляционными и конвейерными печами. Верхний монтажный слой вынимают с настилкой на почве слоя гибкого разделяющего перекрытия. Нижний слой вынимают под защитой гибкого перекрытия забоем с отставанием во времени не менее 3 месяцев от верхнего слоя с тем, чтобы до начала работ в забое нижнего слоя произошла посадка основной кровли. Разработка каждого слоя ведется по системе разработки «Длинные столбы по простиранию» с применением очистных механизированных комплексов [1].A known layered method of excavating powerful flat coal seams with flexible overlapping, including the preparation of excavation fields in each layer by conducting ventilation and transport workings and connecting them with ventilation and conveyor furnaces. The upper mounting layer is removed with the flooring on the soil layer of a flexible separating overlap. The bottom layer is removed under the protection of flexible overlapping by the face with a time lag of at least 3 months from the upper layer so that before the start of work in the bottom of the bottom layer, the main roof is planted. The development of each layer is carried out according to the development system “Long posts along strike” with the use of treatment mechanized complexes [1].

Недостаток способа состоит в том, что при разработке нарушенных пластов с непереходимыми геологическими нарушениями длина подготавливаемого выемочного столба значительно сокращается, из-за чего значительно увеличиваются затраты на монтажно-демонтажные работы, и разработка такого пласта становится неэффективной.The disadvantage of this method is that when developing disturbed formations with intolerable geological disturbances, the length of the prepared excavation column is significantly reduced, due to which the cost of installation and dismantling work is significantly increased, and the development of such a formation becomes ineffective.

Наиболее близким аналогом, принятым в качестве прототипа, является способ отработки пологого угольного пласта средствами механизации по камерно-столбовой системе разработки, включающий подготовку выемочного поля в слое у кровли пласта проведением вентиляционного и транспортного штреков, поочередное проведение выемочных камер с анкерным креплением бортов и кровли, их углубку и погашение междукамерных целиков диагональными заходками в два слоя - у кровли и почвы пласта [2].The closest analogue adopted as a prototype is a method of mining a shallow coal seam by mechanization using a chamber-pillar development system, including preparing a excavation field in the layer near the formation roof by conducting ventilation and transport drifts, sequentially conducting excavation chambers with anchor fastening of the sides and the roof, their deepening and the extinction of interchamber pillars with diagonal approaches in two layers - at the roof and layer soil [2].

Недостатками прототипа являются:The disadvantages of the prototype are:

- крепление борта выемочной камеры у почвы пласта осуществляют при ее углублении, из-за чего этому борту придают наклон, что, с одной стороны, увеличивает эксплуатационные потери угля, с другой - не гарантирует от вывалообразования угля с этого борта;- fastening the side of the extraction chamber near the soil of the formation is carried out when it is deepened, because of which they give a slope to this board, which, on the one hand, increases operational losses of coal, on the other hand, it does not guarantee coal dumping from this side;

- отсутствие крепления кровли в диагональных заходках, в свою очередь, повышает опасность ведения работ, сокращает длину заходки в слое у кровли пласта, увеличивает эксплуатационные потери угля.- the lack of fastening of the roof in diagonal entries, in turn, increases the risk of work, reduces the length of the entry in the layer at the top of the seam, increases the operational loss of coal.

Эти недостатки снижают эффективность и безопасность разработки мощного пологого угольного пласта в два слоя по камерно-столбовой системе.These shortcomings reduce the efficiency and safety of developing a powerful flat coal seam in two layers according to the chamber-pillar system.

Целью изобретения является повышение эффективности и безопасности разработки мощного пологого угольного пласта по камерно-столбовой системе за счет опережающего крепления бортов выемочной камеры и заходки в нижнем слое.The aim of the invention is to increase the efficiency and safety of the development of a powerful flat coal seam in the chamber-pillar system due to the advanced fastening of the sides of the extraction chamber and the entry in the lower layer.

Поставленная цель достигается тем, что в способе разработки мощного пологого угольного пласта, включающем подготовку выемочного поля в слое у кровли пласта проведением вентиляционной и транспортной выработок, поочередное проведение выемочных камер от транспортной до вентиляционной выработки с анкерным креплением висячего борта и кровли, их углубку до почвы пласта и анкерное крепление висячего борта камеры, погашение междукамерных целиков диагональными заходками в два слоя с оставлением подзавальных целиков и транспорт отбитого угля в пределах выемочной камеры, отличающийся тем, что по мере проведения выемочной камеры и выемки заходки в слое у кровли пласта осуществляют опережающее крепление обоих бортов части камеры и заходки в слое у почвы пласта возведением анкерной крепи в почве слоя по боковым сторонам камеры и заходки под углом 20-30 градусов к вертикали, причем висячий борт камеры у почвы пласта крепят стальными анкерами, а оба борта заходки и лежачий борт камеры - полимерными.This goal is achieved by the fact that in the method of developing a powerful flat coal seam, including preparing a excavation field in the layer at the top of the seam by conducting ventilation and transport workings, sequentially carrying out excavation chambers from the transport to the ventilation workings with anchor fastening of the hanging side and roof, their depth to the soil formation and anchoring of the hanging side of the chamber, the redemption of the inter-chamber pillars with diagonal approaches in two layers with the leaving of the rear pillars and the transport of the broken corner within the excavation chamber, characterized in that as the excavation chamber is carried out and the entry in the layer near the formation roof is carried out, the two sides of the chamber are advanced fastened and the entry in the layer near the formation soil by erecting anchor support in the soil of the layer along the sides of the chamber and the entry at an angle 20-30 degrees to the vertical, and the hanging side of the chamber near the soil of the formation is fixed with steel anchors, and both sides of the entry and the lying side of the chamber are polymeric.

Сущность технического решения поясняется схемами. На фиг.1 показана технологическая схема подготовки и отработки выемочного поля; на фиг.2 - поперечное сечение выемочной камеры и заходки в слое у кровли пласта.The essence of the technical solution is illustrated by diagrams. Figure 1 shows the technological scheme of preparation and development of the excavation field; figure 2 is a cross section of the excavation chamber and the entry in the layer at the roof of the reservoir.

Способ может быть реализован следующим образом. Выемочное поле мощного пологого угольного пласта подготавливают проведением в слое у кровли пласта транспортной 1 и вентиляционной 2 выработок. В транспортной выработке 1 монтируют конвейер 3 (ленточный или скребковый). По верхней границе выемочного поля комбайном фронтального действия 4 от транспортной 1 до вентиляционной 2 выработки вынимают камеру 5. При проведении камеры транспорт угля до конвейера 3 осуществляют самоходным вагоном 6. В камере 5 кровлю и висячий бок поддерживают стальной анкерной крепью 7. Кроме того, в почву выемочной камеры у обоих бортов бурят шпуры 8 под углом 20-30 градусов к оси ее поперечного сечения и закрепляют в них стальные (со стороны висячего бока пласта) и полимерные (со стороны лежачего бока) анкеры, т.е. возводят анкерную крепь в почве слоя.The method can be implemented as follows. The excavation field of a powerful shallow coal seam is prepared by transporting 1 and ventilation 2 workings in the layer at the roof of the seam. In the transport excavation 1, a conveyor 3 is mounted (belt or scraper). At the upper boundary of the excavation field, a front-end harvester 4 from transport 1 to ventilation 2 of the excavation takes out the chamber 5. When carrying out the chamber, coal is transported to the conveyor 3 by a self-propelled car 6. In the chamber 5, the roof and the hanging side are supported by a steel anchor 7. In addition, bore holes 8 are drilled at both sides of the soil of the extraction chamber at an angle of 20-30 degrees to the axis of its cross section and steel (from the side of the hanging side of the formation) and polymer (from the side of the lying side) anchors are fixed in them, i.e. erect anchor support in the soil layer.

После выхода комбайна 4 в вентиляционную выработку 2 его отгоняют на некоторое расстояние назад в камеру и начинают вынимать уголь со стороны падения пласта в диагональной заходке 9. При этом кровлю поддерживают анкерной крепью, а в почву зоходки у обоих ее бортов бурят шпуры 8 под углом 20-30 градусов к оси ее поперечного сечения и закрепляют в них стальные анкеры. После выемки заходки 9 и возведения крепи комбайн 4 отгоняют назад по камере и, оставив подзавальный целик 10, начинают вынимать уголь в заходке 11 аналогичным образом.After the combine 4 goes into the ventilation outlet 2, it is driven back a certain distance back into the chamber and coal is taken out from the falling side of the formation in diagonal entry 9. At the same time, the roof is supported by anchor support, and holes 8 are drilled into the soil of the indent at both sides at an angle of 20 -30 degrees to the axis of its cross section and fix steel anchors in them. After the excavation 9 is removed and the lining is erected, the combine 4 is driven back along the chamber and, having left the entire rear 10, they begin to take out coal in the sunset 11 in a similar way.

После выемки угля в заходке 11 комбайн опять отгоняют на определенное расстояние по камере в сторону транспортной выработки и начинают работы по углубке камеры 5 до почвы пласта. Для этого комбайн 4 зарубают в почву камеры в пространстве между рядами анкеров, установленных в почве, образуя наклонный съезд. Углубив часть камеры 5 до почвы пласта, тем же комбайном 4 приступают к выемке угля в заходке 12, располагая ее под заходкой 9. При углублении выемочной камеры оба ее борта поддерживаются от обрушения анкерной крепью, установленной при выемке камеры в слое у кровли пласта.After the extraction of coal at sunset 11, the combine is again driven off to a certain distance along the chamber towards the transport excavation and work begins on the chamber 5 in-depth to the formation soil. For this, the combine 4 is cut into the soil of the chamber in the space between the rows of anchors installed in the soil, forming an inclined ramp. Having deepened part of the chamber 5 to the formation soil, the same combine 4 proceeds to the extraction of coal in the entry 12, placing it under the entry 9. When deepening the extraction chamber, both of its sides are supported from collapse by the anchor support installed when the chamber was excavated in the layer near the formation roof.

После выемки заходки 12 у почвы пласта комбайн 4 перегоняют на почву слоя у кровли пласта и в том же порядке вынимают уголь в заходках 13 и 14, оставляя подзавальные целики 15 и 16. Затем выполняют следующий наклонный съезд, углубляя следующую часть камеры 5 до почвы пласта, и вынимают уголь в заходках 17 и 18. И так до тех пор, пока не будет отработана часть выемочного поля, прилегающая к камере 5 со стороны падения пласта между транспортной 1 и вентиляционной 2 выработками.After the entry 12 is taken out from the formation soil, the combine 4 is distilled onto the layer soil near the formation roof and the coal is taken out in the insertions 13 and 14 in the same order, leaving the rear pillars 15 and 16. Then the next inclined exit is made, deepening the next part of the chamber 5 to the formation soil , and they take out the coal in the openings 17 and 18. And so on until the part of the extraction field adjacent to the chamber 5 from the side of the falling formation between the transport 1 and ventilation 2 workings is worked out.

Таким образом, за счет опережающего крепления бортов выемочной камеры и заходки в нижнем слое повышается устойчивость ее бортов, а за счет анкерного крепления кровли в заходке длина самой заходки стала значительно больше. Все это свидетельствует о повышении эффективности и безопасности разработки мощного пологого угольного пласта, т.е. о достижении цели изобретенияThus, due to the forward fastening of the sides of the extraction chamber and the entry in the lower layer, the stability of its sides increases, and due to the anchoring of the roof in the entry, the length of the entry itself has become much longer. All this indicates an increase in the efficiency and safety of developing a powerful flat coal seam, i.e. to achieve the objective of the invention

Источники информацииInformation sources

А.с. СССР № 1697479 (аналог);A.S. USSR No. 1697479 (analogue);

Технология отработки пологих и наклонных угольных пластов по камерно-столбовой системе в сложных горно-геологических условиях: учебное пособие/ А.В. Ремезов, П.В. Егоров, С.И. Калинин и др.- Кемерово: Кузбассвузиздат, 2005, с.96-101, рис.33, 34, 35 (прототип). The technology of mining flat and inclined coal seams by chamber-pillar system in complex mining and geological conditions: a training manual / A.V. Remezov, P.V. Egorov S.I. Kalinin et al. - Kemerovo: Kuzbassvuzizdat, 2005, p. 96-101, fig. 33, 34, 35 (prototype).

Claims (1)

Способ разработки мощного пологого угольного пласта, включающий подготовку выемочного поля в слое у кровли пласта проведением вентиляционной и транспортной выработок, поочередное проведение выемочных камер от транспортной до вентиляционной выработки с анкерным креплением висячего борта и кровли, их углубку до почвы пласта и анкерное крепление висячего борта камеры, погашение междукамерных целиков диагональными заходками в два слоя с оставлением подзавальных целиков и транспорт отбитого угля в пределах выемочной камеры, отличающийся тем, что по мере проведения выемочной камеры и выемки заходки у кровли пласта осуществляют опережающее крепление обоих бортов части камеры у почвы пласта и заходки возведением анкерной крепи в почве слоя по боковым сторонам камеры и заходки под углом 20-30° к вертикали, причем висячий борт камеры у почвы пласта крепят стальными анкерами, а оба борта заходки и лежачий борт камеры - полимерными. A method for developing a powerful shallow coal seam, including preparing a excavation field in the layer at the top of the seam by conducting ventilation and transport excavations, alternately conducting excavation chambers from the transport to the ventilation excavation with anchoring the hanging side and the roof, their depth to the soil of the formation and anchoring the hanging side of the chamber , repayment of the inter-chamber pillars with diagonal entries in two layers with the leaving of the rear pillars and the transport of broken coal within the extraction chamber, different The fact is that, as the excavation chamber is pulled out and the entry from the formation roof is taken out, both sides of the chamber at the formation soil are advanced fastened and the embedment is erected by erecting an anchor support in the soil of the layer along the sides of the chamber and the entry at an angle of 20-30 ° to the vertical, and hanging the side of the chamber near the formation soil is fixed with steel anchors, and both sides of the entry and the lying side of the chamber are polymeric.

Images