RU2459078C1 - Professor kariman method for underground extraction of minerals by large blocks - Google Patents
Professor kariman method for underground extraction of minerals by large blocks Download PDFInfo
- Publication number
- RU2459078C1 RU2459078C1 RU2011106365/03A RU2011106365A RU2459078C1 RU 2459078 C1 RU2459078 C1 RU 2459078C1 RU 2011106365/03 A RU2011106365/03 A RU 2011106365/03A RU 2011106365 A RU2011106365 A RU 2011106365A RU 2459078 C1 RU2459078 C1 RU 2459078C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cutting
- blocks
- lava
- fossil
- conveyor
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к горному делу в области подземной разработки полезных ископаемых, залегающих пологими пластами.The invention relates to mining in the field of underground mining, occurring in shallow beds.
Существующие способы подземной разработки ископаемых основаны на измельчении его при отделении от массива с помощью комбайнов, стругов, бурошнековых машин, струями воды, отбойными молотками, буровзрывным способом или ручным инструментом [1]. В связи с этим эти способы весьма энергозатратны, трудоемки, неэкологичны, приводят к большому травматизму шахтеров.Existing underground mining methods are based on grinding it when separating it from the massif using combines, plows, screw machines, water jets, jack hammers, a blasting method or a hand tool [1]. In this regard, these methods are very energy-consuming, time-consuming, environmentally friendly, leading to great injuries to miners.
Исполнительные органы выемочных машин и рабочих инструментов быстро изнашиваются, требуют ежесменной замены, зачастую в рабочее время. При наличии в пласте твердых включений или замещений ископаемого крепкими породами необходимо применение взрывных работ, что ведет к порче оборудования, травматизму, длительным непроизводительным затратам и простоям. При отделении ископаемого от массива путем его разрушения в атмосферу забоя выделяется много газа и пыли. Это приводит к тяжелым газопылевым взрывам. Высокая концентрация пыли в атмосфере забоев приводит к профессиональному заболеванию шахтеров - антрокозу.Executive bodies of excavating machines and working tools quickly wear out, require shift changes, often during working hours. If there are solid inclusions or substitutions of the fossil in the formation by hard rocks, blasting operations are necessary, which leads to equipment damage, injuries, prolonged overhead and downtime. When a fossil is separated from the massif by its destruction, a lot of gas and dust are released into the atmosphere of the face. This leads to severe gas and dust explosions. A high concentration of dust in the atmosphere of the faces leads to an occupational disease of miners - anthrocosis.
Добыча ископаемого крупными блоками позволяет практически исключить действие этих отрицательных факторов при значительном увеличении производительности и эффективности.Fossil mining in large blocks allows virtually eliminating the effects of these negative factors with a significant increase in productivity and efficiency.
Разрушение добываемого ископаемого нерационально и по многим причинам его дальнейшей транспортировки, поскольку известно, что стоимость транспортировки, погрузки, разгрузки и складирования россыпных грузов всегда значительно выше, чем концентрированных в крупных блоках. При перевозке ископаемых крупными блоками оно не горит и не смерзается, в связи с чем не происходит также порча вагонов при их разгрузке и очистке.The destruction of the extracted mineral is irrational and for many reasons of its further transportation, since it is known that the cost of transporting, loading, unloading and storing bulk goods is always much higher than concentrated in large blocks. When transporting minerals in large blocks, it does not burn and does not freeze, and therefore wagons also do not spoil when they are unloaded and cleaned.
При перевозке добытого ископаемого на большие расстояния крупными блоками в вагонах ж.д. транспортом и на кораблях при морских перевозках в единице объема занимаемого грузом места вмещается на 30-40% больше ископаемого по весу, т.к. удельный вес ископаемого в массиве всегда больше на приведенную величину, чем в насыпке. В связи с этим возникает значительная экономия на транспортных складских, сортировочных и погрузочно-разгрузочных работах.When transporting mined minerals over long distances in large blocks in railway cars transport and ships during sea transportation per unit volume of the space occupied by the cargo fits 30-40% more than the fossil by weight, because the specific gravity of a fossil in an array is always greater by a reduced amount than in a bulk. In this regard, there is a significant savings in transportation, storage, sorting and handling operations.
Наиболее близким к заявке является патент на «Способ Каримана подземной разработки ископаемых» (см. патент РФ №2383736 C2 E21C 41/00 2006.1).Closest to the application is a patent for “Kariman Method of underground mining” (see RF patent No. 2383736 C2 E21C 41/00 2006.1).
Добыча ископаемого производится путем его вырезания из призабойного массива крупными блоками с помощью одной гидрорезной машины, оснащенной исполнительными инструментами для прорезания трех видов щелей:Mining is carried out by cutting it from the bottomhole array into large blocks using one hydraulic cutting machine equipped with executive tools for cutting three types of cracks:
- поперечных по всей мощности пласта, направленных перпендикулярно линии очистного забоя; поперечные щели прорезаются по всей длине лавы в призабойном массиве на одинаковом расстоянии друг от друга и равной длине вырезаемых блоков ископаемого;- transverse across the entire thickness of the formation, directed perpendicular to the line of the face; transverse slots are cut along the entire length of the lava in the bottomhole array at the same distance from each other and equal to the length of the cut blocks of the fossil;
- задней вертикальной щели по всей длине лавы и по высоте на всю мощность пласта, отделяющей вынимаемый на данном цикле призабойный массив от остального массива;- a back vertical slit along the entire length of the lava and in height to the entire thickness of the formation, separating the bottomhole array taken out during this cycle from the rest of the array;
- верхней щели, параллельной плоскости пласта, прорезаемой вдоль кровли пласта по массиву ископаемого по всей длине лавы.- the upper slit parallel to the plane of the reservoir, cut along the roof of the reservoir along the fossil massif along the entire length of the lava.
Поперечные щели прорезаются при остановленной гидрорезной машине, а задняя вертикальная щель и верхняя по границе кровли прорезаются при ее перемещении. Прорезание поперечных щелей предшествует на каждом участке по длине лавы прорезанию задней и верхней щелей.The transverse slots cut through when the hydraulic cutting machine is stopped, and the rear vertical slit and the upper along the boundary of the roof cut through when it moves. The cutting of the transverse cracks precedes in each section along the length of the lava the cutting of the back and upper cracks.
Прорезанию щелей предшествует предварительное создание нижней подрывки пласта одновременно по всей длине лавы. Нижняя подрывка осуществляется работой струга с одновременным перемещением в образуемую полость доставочного конвейера. Вырезание блоков ископаемого производится после полной задвижки в подрубленную полость доставочного конвейера при остановленной работе струга.Slit cutting is preceded by the preliminary creation of a lower formation blast simultaneously along the entire length of the lava. The lower demolition is carried out by the work of the plow with simultaneous movement into the formed cavity of the delivery conveyor. Cutting blocks of the fossil is done after a complete latch into the chopped cavity of the delivery conveyor when the plow is stopped.
Погрузка блоков на конвейер производится путем их опускания вниз под действием собственного веса на грузонесущие пластины конвейера, которые перемещают блоки к транспортной выработке.The blocks are loaded onto the conveyor by lowering them under the influence of their own weight on the load-bearing plates of the conveyor, which move the blocks to the transport output.
В способе, принятом за прототип, имеется ряд нерациональных технологических решений, при пересмотре которых выявляется возможность резкого увеличения производительности очистного забоя. Сюда относятся:In the method adopted for the prototype, there are a number of irrational technological solutions, the revision of which reveals the possibility of a sharp increase in the productivity of the face. These include:
1. Невозможность совмещения вырезания блоков ископаемого с работой струга по образованию нижней подрывки; это приводит к увеличению продолжительности цикла на 30-40 минут.1. The inability to combine the cutting of fossil blocks with the work of the plow to form a lower demolition; this leads to an increase in the duration of the cycle by 30-40 minutes.
2. Невозможность совмещения прорезания поперечных щелей с одновременным прорезанием задней вертикальной щели и верхней щели вдоль кровли пласта; это приводит к увеличению продолжительности цикла еще на 30-40 минут.2. The inability to combine the cutting of the transverse cracks with the simultaneous cutting of the rear vertical gap and the upper gap along the roof of the reservoir; this leads to an increase in the duration of the cycle by another 30-40 minutes.
3. Скорость прорезания задней вертикальной щели и верхней щели может составлять не более 1-2 м/мин при абразивном гидрорезании; при использовании для этих целей врубовых машин с режущими барами с механизированным перемещением кабелей скорость прорезания щелей можно увеличить до 6 м/мин.3. The cutting speed of the rear vertical gap and the upper gap can be no more than 1-2 m / min with abrasive hydraulic cutting; when using cutting machines with cutting bars with mechanized cable movement for these purposes, the slot cutting speed can be increased to 6 m / min.
4. Прорезание поперечных щелей раньше прорезания продольных (задней и верхней) щелей препятствует развитию фронта работ для прорезания продольных щелей, а также препятствует совмещению прорезания поперечных щелей с выполнением холостого перегона врубовых машин, что приводит к увеличению продолжительности цикла еще на 17-20 минут.4. Cutting the transverse slots before cutting the longitudinal (back and top) slots prevents the development of the front of work for cutting the longitudinal slots, and also prevents the combination of cutting the transverse cracks with the idle driving of the cutting machines, which leads to an increase in the cycle time by another 17-20 minutes.
5. Возникают сложности механизации перемещения эмульсионных рукавов в передвижной гидрорезной машине.5. There are difficulties in mechanizing the movement of emulsion hoses in a mobile hydraulic cutting machine.
Цель изобретения аналогична цели прототипа и состоит в создании технологии, обеспечивающей существенное увеличение производительности очистного забоя по сравнению с существующей средней производительностью комбайновых и струговых комплексно-механизированных очистных забоев, обеспечении высокого уровня безопасности очистных работ, в том числе по газовому фактору, ликвидации запыленности атмосферы лавы пылью, образуемой при добыче ископаемого, ликвидации тяжелого немеханизированного труда, обеспечении высоких технико-экономических показателей производства при работе очистных забоев в сложных горно-геологических условиях. Поставленная цель должна быть достигнута без создания новых видов очистного оборудования, а лишь при использовании по-новому уже существующего оборудования либо переоборудовании его небольшого числа новыми деталями. При этом в основе новой технологии добычи должна оставаться прежняя концепция, как и в технологии - прототипе: вырезании ископаемого крупными блоками и транспортировкой их за пределы свежей струи.The purpose of the invention is similar to the purpose of the prototype and is to create a technology that provides a significant increase in the productivity of the working face compared to the existing average productivity of combine and plow complex-mechanized working faces, ensuring a high level of safety of treatment operations, including the gas factor, eliminating dustiness of the lava atmosphere dust generated during mining, the elimination of heavy non-mechanized labor, ensuring high technical and economic their production indicators when working faces in difficult mining and geological conditions. The goal must be achieved without creating new types of treatment equipment, but only when using existing equipment in a new way or refitting a small number of it with new parts. At the same time, the old concept should remain at the heart of the new mining technology, as in the technology - prototype: cutting fossil in large blocks and transporting them outside the fresh stream.
Согласно подаваемой заявке новый способ разработки ископаемых состоит в параллельном выполнении следующих технологических процессов:According to the submitted application, a new method for the development of minerals consists in the parallel execution of the following technological processes:
- создание нижней подрывки пласта с помощью работы стругового агрегата в составе струга, скребкового конвейера, гидрофицированной крепи «Спутник» с гидропередвижчиком;- creation of a lower submerged formation using the plow aggregate as part of a plow, scraper conveyor, Sputnik hydroficated roof support with a hydraulic gear;
- вырезание врубовыми машинами призабойного массива по всей длине лавы с его опусканием на находящийся под ним пластинчатый конвейер путем прорезания режущими барами задней вертикальной и верхней по границе пласт - кровля щелей;- cutting of the bottom hole massif with the cutting machines along the entire length of the lava with its lowering onto the plate conveyor underneath it by cutting the back vertical and upper along the boundary layer - cutting roofs with cutting bars;
- прорезание гидроабразивными струями воды сверхвысокого давления поперечных щелей на вырезанной толще призабойного массива в нижней части лавы при оставленной работе пластинчатого конвейера;- cutting through transverse cracks with ultra-high pressure water jets on the cut-out thickness of the bottomhole massif in the lower part of the lava with the plate conveyor left behind;
- работой пластинчатого конвейера по перемещению лежащего на его грузонесущих пластинах вырезанного призабойного массива в нижнюю часть лавы и прорезания поперечных щелей с помощью гидрорезной машины;- the work of the plate conveyor to move the cut-out bottomhole array lying on its load-bearing plates into the lower part of the lava and cut through the transverse cracks with a hydraulic cutting machine;
- работой пластинчатого конвейера и перегрузочной платформы по перегрузке вырезанных блоков ископаемого с пластинчатого конвейера на транспортное средство, находящееся в транспортной выработке;- the operation of the plate conveyor and the reloading platform for reloading the cut blocks of fossil from the plate conveyor to a vehicle located in a transport mine;
- передвижки механизированной крепи и пластинчатого конвейера в новое положение после выгрузки всех блоков с доставочного конвейера и окончанием холостого перегона врубовых машин и подвиганием лавы на ширину захвата врубовых машин;- moving the mechanized lining and the plate conveyor to a new position after unloading all the blocks from the delivery conveyor and ending the idle drive of the cutting machines and moving the lava to the cutting width of the cutting machines;
- движение груженых составов с блоками ископаемого и составов с россыпным ископаемым в вагонетках к пункту разгрузки у дробильной камеры и порожних составов обратно;- the movement of loaded trains with blocks of fossil and trains with placer minerals in trolleys to the unloading point at the crushing chamber and empty trains back;
- выгрузки россыпного ископаемого в горный бункер;- unloading placer minerals in a mountain bunker;
- выгрузки блоков ископаемого в дробильную камеру, перемалывающую добытые блоки ископаемого в россыпь, и находящейся за пределами свежей струи воздуха, поступающего для проветривания лавы.- unloading fossil blocks into a crushing chamber, grinding the extracted fossil blocks into a placer, and located outside the fresh stream of air coming in to ventilate the lava.
Данный способ разработки наряду с сохранением всех достоинств прототипа: безопасность по газовому фактору, экологичность по пыли и др., имеет очень важное достоинство - особо высокую производительность очистного забоя в связи с тем, что продолжительность технологического цикла добычи сокращается до 60 минут. При переходе на использование конвейера шириной става 2,4 м скорость подвигания очистного забоя может возрастать до 43 м/сутки. При таких скоростях подвигания лавы управление кровлей может осуществляться плавным прогибом.This development method, along with preserving all the advantages of the prototype: safety by gas factor, environmental friendliness by dust, etc., has a very important advantage - particularly high productivity of the working face due to the fact that the duration of the production cycle is reduced to 60 minutes. When switching to using a conveyor with a width of 2.4 m, the speed of movement of the face can increase up to 43 m / day. At such speeds of lava movement, the roof can be controlled by smooth deflection.
Изобретение поясняется посредством чертежей, на каждом их которых показано следующее.The invention is illustrated by means of drawings, each of which shows the following.
Фигура 1. Расстановка очистного оборудования в очистном забое, вид в профиль; 1 - нижняя подрывка; 2 - забой нижней подрывки; 3 - струг; 4 - скребковый конвейер; 5 - крепь «Спутник»; 6 - гидропередвижчик; 7 - пластинчатый конвейер; 8 - вырезаемый блок ископаемого; 9 - врубовая машина; 10 - швелерные направляющие; 11 - режущий бар прорезания задней щели; 12 - вал подачи вращения от режущей части к бару; 13 - задняя вертикальная щель; 14 - врубовая машина прорезания верхней щели; 15 - режущий бар прорезания верхней щели; 16 - верхняя щель; 17 - швелерные направляющие врубовой машины; 18 - кабелеукладчик врубовой машины; 19 - козырек механизированной крепи.Figure 1. Arrangement of treatment equipment in a working face, view in profile; 1 - lower subversion; 2 - bottom slaughter; 3 - plow; 4 - scraper conveyor; 5 - support "Sputnik"; 6 - hydraulic gear; 7 - plate conveyor; 8 - cut out fossil block; 9 - a cutting machine; 10 - channel guides; 11 - cutting bar cutting the back slit; 12 - rotation feed shaft from the cutting part to the bar; 13 - back vertical slit; 14 - a cutting machine for cutting the upper slit; 15 - cutting bar cutting the upper gap; 16 - upper slit; 17 - channel guides of the cutting machine; 18 - cable laying machine; 19 - visor mechanized lining.
Фигура 2. Прорезание поперечных щелей гидрорезной очистной машиной «ГРОМ»; вид в профиль;Figure 2. Cutting the transverse slots with a hydraulic cutting machine “THROM”; profile view;
1 - нижняя подрывка; 7 - пластинчатый конвейер; 19 - козырек механизированной крепи; 20 - прорезанная часть поперечной щели; 21 - вырезанная из призабойного массива толща ископаемого, разрезаемая поперечными щелями на отдельные блоки; 22 - гидроабразивная струя; 23 - гидроабразивная режущая головка; 24 - металлическая трубка подачи воды сверхвысокого давления (СВД) к режущей головке; 25 - гибкая трубка подачи абразива к режущей головке; 26 - направляющие перемещения исполнительного гидрорезного инструмента по горизонтали; 27 - направляющие перемещения исполнительного гидрорезного инструмента по вертикали; 28 - расходный бункер для абразива; 29 - переходник; 30 - вертикальная металлическая трубка подвода воды СВД к режущей головке; 31 - горизонтальная площадка размещения магистрали подвода воды СВД к гидрорежущим узлам; 32 - магистраль подвода воды СВД.1 - lower subversion; 7 - plate conveyor; 19 - visor mechanized lining; 20 - cut part of the transverse gap; 21 - cut from the bottomhole array of the thickness of the fossil, cut by transverse cracks into separate blocks; 22 - waterjet; 23 - hydroabrasive cutting head; 24 - metal tube for supplying ultra-high pressure water (SVD) to the cutting head; 25 - flexible tube for supplying abrasive to the cutting head; 26 - horizontal displacement of the Executive hydraulic cutting tool; 27 - vertical displacement executive hydraulic cutting tools; 28 - feed hopper for abrasive; 29 - adapter; 30 - a vertical metal tube for supplying water to the cutting head; 31 - horizontal platform for the placement of the water supply line SVD to the hydraulic cutting units; 32 - water supply line SVD.
Фигура 3. Прорезание поперечных щелей исполнительным инструментом гидрорезной машины «ГРОМ», вид в плане;Figure 3. Cutting of the transverse slots with the executive tool of the "GROM" hydraulic cutting machine, plan view;
20 - прорезанная часть поперечной щели; 23 - гидроабразивная режущая головка; 24 - металлическая трубка подачи воды сверхвысокого давления к режущей головке; 25 - гибкая трубка подачи абразива к режущей головке; 26 - направляющие перемещения по горизонтали тележки с исполнительным инструментом; 28 - расходный бункер для абразива; 29 - переходник; 31 - горизонтальная площадка размещения магистрали подвода воды СВД к режущим узлам; 32 - магистраль подвода воды СВД.20 - cut part of the transverse gap; 23 - hydroabrasive cutting head; 24 - metal tube for supplying ultra-high pressure water to the cutting head; 25 - flexible tube for supplying abrasive to the cutting head; 26 - horizontal guiding trolleys with an executive tool; 28 - feed hopper for abrasive; 29 - adapter; 31 - horizontal platform for placement of the water supply line SVD to the cutting nodes; 32 - water supply line SVD.
Фигура 4. Гидроусилитель; фронтальный вид; 33 - гидромультипликаторы; 34 ресивер; 35 - фильтр тонкой очистки; 36 - электронасос для закачки воды.Figure 4. Power steering; front view; 33 - hydraulic multipliers; 34 receiver; 35 - fine filter; 36 - electric pump for pumping water.
Фигура 5. Пластинчатый конвейер; поперечный разрез;Figure 5. Plate conveyor; cross section;
37 - грузонесущие пластины; 38 - ролики; 39 - рештаки; 40 - опорные швелера; 41 - опорная поперечная плита; 42 - роликоопоры; 43 - проушины; 44 - лопатки; 45 - тяговые цепи; 46 - оси; 47 - оси роликоопор; 48 - поперечная плита с держателями осей роликоопор.37 - load-bearing plates; 38 - videos; 39 - pans; 40 - supporting channels; 41 - supporting transverse plate; 42 - roller bearings; 43 - eyes; 44 - blades; 45 - traction chains; 46 - axis; 47 - axis roller support; 48 - transverse plate with holders of the axles of the roller bearings.
Фигура 6. Расположение электропривода пластинчатого конвейера; вид в профиль и в плане; 37 - грузонесущие пластины; 49 - линейные секции; 50 - переходные секции; 51 - обводной выдачной барабан; 52 - электропривод с редуктором.Figure 6. Location of the plate conveyor electric drive; view in profile and in plan; 37 - load-bearing plates; 49 - linear sections; 50 - transition sections; 51 - bypass dispensing drum; 52 - electric drive with gear.
Фигура 7. Перегрузка блока ископаемого с пластинчатого конвейера на транспортную платформу с использованием перегрузочной платформы; 37 - грузонесущие пластины; 41 - опорная плита; 42 - роликоопоры; 45 - тяговые цепи; 51 - обводной барабан; 53 - приводная звездочка; 54 - перегружаемый блок ископаемого; 55 - транспортная платформа; 56 - гидропередвижчик; 57 - стопоры; 58 - кузов; 59 - металлические направляющие; 60 - днище кузова с механизированной выдвижкой.Figure 7. Reloading a fossil block from a plate conveyor to a transport platform using a reloading platform; 37 - load-bearing plates; 41 - base plate; 42 - roller bearings; 45 - traction chains; 51 - bypass drum; 53 - drive sprocket; 54 - reloaded fossil block; 55 - transport platform; 56 - hydraulic gear; 57 - stoppers; 58 - body; 59 - metal guides; 60 - the bottom of the body with a mechanized extension.
Фигура 8. Погрузочный пункт очистного забоя, вид в плане; 55 - транспортная платформа; 61 - приводная головка пластинчатого конвейера; 62 - перегрузочная платформа; 63 - рельсовая колея 900 мм; 64 - приводная станция струговой установки; 65 - перегружатель.Figure 8. Loading point stope, plan view; 55 - transport platform; 61 - drive head plate conveyor; 62 - reloading platform; 63 - rail track 900 mm; 64 - drive station plow installation; 65 - reloader.
Фигура 9. Грузовая транспортная платформа для перевозки блоков ископаемого; а) фронтальный вид; б) вид в плане; в) вид в профиль; 66 - платформа типа ПТС; 67 - рабочая площадка под груз конструкции доставочной тележки 2 ТДК.Figure 9. Freight transport platform for transporting fossil blocks; a) front view; b) plan view; c) profile view; 66 - type PTS platform; 67 - work platform under the load of the design of the
Фигура 10. Сечение транспортной выработки, примыкающей к лаве, при транспортировке ископаемого крупными блоками на платформах и россыпного ископаемого из нижней подрывки вагонетками; вид в профиль; 68 - контур вагонетки для транспортировки россыпного ископаемого от проведения нижней подрывки; 69 - контур грузовой транспортной платформы для перевозки блоков ископаемого; 70 - людской проход; 71 - пространство для размещения приводной головки пластинчатого конвейера.Figure 10. The cross section of the transport excavation adjacent to the lava, when transporting the fossil in large blocks on platforms and placer fossil from the lower blasting trolleys; profile view; 68 - the contour of the trolley for transporting alluvial fossil from carrying out lower explosions; 69 is a contour of a freight transport platform for transporting fossil blocks; 70 - human passage; 71 - space for accommodating the drive head of the plate conveyor.
Фигура 11. Дробильная камера, вертикальный разрез; 72 - транспортная платформа с блоком ископаемого на пункте разгрузки; 73 - лебедка для перемещения блока ископаемого в дробильную камеру; 74 - дробильная камера; 75 - дробильная машина с исполнительными инструментами в виде отбойных штанг; 76 - газоотводная полость в камере; 77 - труба газоотвода метана на поверхность; 78 - грузовая вагонетка с донной разгрузкой россыпного ископаемого; 79 - горный бункер для россыпного ископаемого; 80 - ленточный конвейер.Figure 11. Crushing chamber, vertical section; 72 - transport platform with a fossil block at the unloading point; 73 - winch to move the fossil block into the crushing chamber; 74 - crushing chamber; 75 - crushing machine with executive tools in the form of breaker rods; 76 - gas outlet cavity in the chamber; 77 - methane gas outlet pipe to the surface; 78 - freight trolley with bottom unloading of placer minerals; 79 - a mountain bunker for a placer mineral; 80 - conveyor belt.
Фигура 12. Технологическая схема очистных работ с добычей ископаемого в лаве крупными блоками, вид в плане; 72 - транспортная платформа с блоком ископаемого на пункте разгрузки; 73 - лебедка для перемещения блока ископаемого в дробильную камеру; 74 - дробильная камера; 77 - труба газоотвода метана на поверхность; 78 - грузовая вагонетка с донной разгрузкой россыпного ископаемого; 79 - горный бункер для россыпного ископаемого; 81 - полевой конвейерный уклон; 82 - 2-путевой пластовый откаточный штрек с электровозной откаткой; 83 - погрузочный пункт лавы с погрузкой россыпного ископаемого от работы струговой установки в нижней подрывке; 84 - струговая установка; 85 - нижняя подрывка; 86 погрузочный пункт лавы с погрузкой блоков ископаемого на транспортные платформы; 87 - врубовая машина прорезания задней вертикальной щели; 88 - врубовая машина прорезания верхней щели по границе с кровлей; 89 - пластинчатый конвейер; 90 - гидрорежущая очистная машина.Figure 12. The technological scheme of treatment works with the extraction of minerals in the lava in large blocks, plan view; 72 - transport platform with a fossil block at the unloading point; 73 - winch to move the fossil block into the crushing chamber; 74 - crushing chamber; 77 - methane gas outlet pipe to the surface; 78 - freight trolley with bottom unloading of placer minerals; 79 - a mountain bunker for a placer mineral; 81 - field conveyor slope; 82 - 2-way reservoir haulage drift with electric locomotive haulage; 83 - lava loading station with loading of placer mineral from the plow installation in the lower demolition; 84 - plow installation; 85 - lower subversion; 86 lava loading point with loading fossil blocks on transport platforms; 87 - a cutting machine for cutting a rear vertical slit; 88 - a cutting machine for cutting the upper gap along the boundary with the roof; 89 - plate conveyor; 90 - hydraulic cutting cleaning machine.
Технология разработки, рассматриваемая в данном изобретении, как в прототипе комплексно-механизированная, широкозахватная и цикличная. В технологическом цикле добычи ископаемого крупными блоками в отличие от прототипа производственные процессы: струговая подрубка пласта снизу и вырезание из его верхней части блоков ископаемого с помощью врубовых машин, гидрорезной очистной машины - выполняются параллельно.The development technology considered in this invention, as in the prototype complex mechanized, wide-angle and cyclic. In the technological cycle of mining fossil in large blocks, in contrast to the prototype, production processes: plow cutting of the formation from below and cutting fossil blocks from its upper part with the help of cutting machines, a hydraulic cutting machine, are performed in parallel.
Создание нижней подрывки пластаCreating a lower submergence
Нижняя подрывка пласта производится с целью создания полости под вынимаемыми блоками для перемещения в нее доставочного средства для выдачи блоков ископаемого на транспортную выработку. Это позволяет максимально упростить погрузку добываемых блоков на пластинчатый конвейер. Нижняя подрывка создается работой стругового агрегата в составе: струга, скребкового конвейера и гидропередвижчика (см. Фиг.1).The lower submerging of the formation is carried out with the aim of creating a cavity under the removable blocks for moving the delivery means into it for issuing the blocks of the fossil to the transport output. This makes it possible to simplify the loading of mined blocks onto a plate conveyor. The lower demolition is created by the operation of the plow unit consisting of: a plow, a scraper conveyor and a hydraulic gear (see Figure 1).
Это известная и хорошо отработанная конструктивная схема струговой выемки. Отличие в данном изобретении состоит лишь в том, что в связи с малой высотой подрывки опорой для работы гидропередвижчика является не механизированная крепь, а гидрофицированная крепь «Спутник».This is a well-known and well-developed structural scheme of plow excavation. The difference in this invention consists only in the fact that, due to the low height of the explosions, the support for the operation of the hydraulic gear is not a mechanized roof support, but a Sputnik hydroficated roof support.
Прорезание продольных по длине лавы задней вертикальной и верхней по границе кровли щелей врубовыми машинами и выполнение ими холостого перегонаCutting longitudinal along the length of the lava of the rear vertical and upper cracks along the border of the roof with cutting machines and performing idle haul by them
Прорезание продольных по длине лавы задней вертикальной и верхней по границе кровли щелей производится с целью отделения от остального массива, добываемой на данном цикле его призабойной части и опускания ее на став пластинчатого конвейера. Прорезание обоих щелей ведется одновременно режущими барами врубовых машин при их непрерывном перемещении вдоль лавы от транспортной выработки до вентиляционной, вне зависимости от работы или остановки доставочного конвейера. После окончания прорезания щелей врубовые машины без изменения положения режущих баров совершают холостой перегон по длине лавы с выводом обоих баров в окно лавы. Перемещение врубовых машин при холостом ходе производится по мере высвобождения пространства над доставочным конвейером путем перемещения вырезанного призабойного массива в нижнюю часть лавы, прорезания в нем поперечных щелей и перегрузки вырезанных блоков ископаемого на транспортную выработку.The longitudinal slots along the length of the back vertical and upper slots along the boundary of the roof are cut through to separate from the rest of the massif mined in this cycle its bottom-hole part and lower it to become a plate conveyor. Both slits are cut at the same time by the cutting bars of the cutting machines during their continuous movement along the lava from the transport excavation to the ventilation, regardless of the operation or stop of the delivery conveyor. After cutting the slits, the cutting machines, without changing the position of the cutting bars, idle along the length of the lava with the output of both bars into the lava window. Moving the cutting machines at idle is performed as space is released above the delivery conveyor by moving the cut bottomhole mass into the lower part of the lava, cutting through the transverse slots in it and overloading the cut blocks of the fossil to the transport mine.
Врубовые машины перемещаются по металлическим направляющим, проложенным параллельно доставочному конвейеру (см. Фиг.1), на тележках.Cutting machines move along metal guides laid parallel to the delivery conveyor (see Figure 1), on carts.
Задняя вертикальная щель 13 прорезается режущим баром 11 от врубовой машины 9, расположенной на боку на тележке, так что ее режущий бар занимает вертикальное положение.The rear
Верхняя щель по границе кровли пласта 16 (см. Фиг.1) создается работой режущего бара 15. Движение режущей цепи бара обеспечивается вращением вертикально расположенного вала 12 от врубовой машины 14.The upper slot along the boundary of the roof of the reservoir 16 (see Figure 1) is created by the operation of the cutting
Прорезание поперечных щелейCutting transverse slots
Прорезание поперечных щелей производится с целью получения полностью вырезанных блоков ископаемого. Прорезание поперечных щелей производится стационарной гидрорезной машиной, расположенной в нижней части лавы в зоне линейных секций доставочного средства.The cutting of the transverse slots is carried out in order to obtain fully cut blocks of fossil. The cutting of the transverse slits is carried out by a stationary hydraulic cutting machine located in the lower part of the lava in the zone of the linear sections of the delivery vehicle.
Прорезание поперечной щели в массиве ископаемого осуществляется абразивными гидроструями (см. Фиг.2) при перемещении гидроабразивных режущих головок в полости между кровлей пласта и поверхностью лежащего на доставочном средстве массива ископаемого. Гидроструи, истекающие из режущей головки, направлены вертикально вниз и при перемещении головки рассекают вертикальную щель глубиной до 1,2 м в теле массива ископаемого, расположенного на доставочном средстве напротив стационарно расположенного исполнительного устройства.The cutting of the transverse gap in the fossil array is carried out by abrasive hydraulic jets (see Figure 2) when moving the hydroabrasive cutting heads in the cavity between the roof of the formation and the surface of the fossil array lying on the delivery vehicle. Hydrojets flowing from the cutting head are directed vertically downward and when moving the head, they cut a vertical slit up to 1.2 m deep in the body of the fossil array located on the delivery vehicle opposite the stationary actuator.
Перемещение режущей головки производится от поверхности забоя в глубь полости до ее окончания.The cutting head is moved from the face to the depth of the cavity until it ends.
На Фиг.2 представлено устройство одного узла гидрорежущего исполнительного инструмента. Гидрорежущий узел состоит из гидроабразивной режущей головки 23, металлической трубки подвода воды сверхвысокого давления 24 к режущей головке, гибкой трубки подачи абразива 25 из расходного бункера для абразива 28, а также направляющих горизонтального 26 и вертикального 27 перемещения гидрорежущих узлов.Figure 2 presents the device of one node hydraulic cutting Executive tool. The hydraulic cutting unit consists of a
Для обеспечения высокой производительности поперечного гидрорезания одновременно прорезаются шесть поперечных (см. Фиг.3) щелей. Для этого исполнительное устройство гидрорежущей машины имеет шесть гидрорежущих узлов. Вода сверхвысокого давления (СВД) подводится к гидрорежущим узлам по магистрали 32, устраиваемой также из металлической трубки. Магистраль располагается на горизонтальной площадке 31, которая на тележке может перемещаться по горизонтальным направляющим 26 (см. Фиг.2). После прорезания поперечной щели в теле ископаемого на глубину 1,2 м горизонтальная площадка 31 опускается вниз по направляющим 27 (см. Фиг.2). При этом гидрорежущие головки 23 во всех узлах входят вовнутрь прорезанных щелей и при обратном движении по горизонтали производится углубление поперечных щелей до полного рассечения тела ископаемого, расположенного на пластинчатом конвейере.To ensure high performance transverse hydraulic cutting simultaneously cut six transverse (see Figure 3) slots. For this, the actuator of the hydraulic cutting machine has six hydraulic cutting units. Ultra-high pressure water (SVD) is supplied to the hydraulic cutting units along
После окончания прорезания 6-ти поперечных щелей и вывода из них наружу гидрорежущих головок включается в работу пластинчатый конвейер и производится перегрузка отрезанных 6-ти блоков ископаемого на транспортные платформы, а место на пластинчатом конвейере напротив гидрорежущих узлов занимает следующий участок тела ископаемого для отрезания от него следующих 6-ти блоков ископаемого.After cutting 6 transverse slots and removing the hydraulic cutting heads out of them, the plate conveyor is put into operation and the
Вода сверхвысокого давления (до 300 МПа), благодаря которой осуществляется скоростное прорезание поперечных щелей в теле ископаемого, находящегося на пластинчатом конвейере, подается в магистраль 32 (см. Фиг.3) по гибкому рукаву длиной до 15 м от гидроусилителя, расположенного на транспортной выработке в составе энергопоезда добычного участка недалеко от окна лавы.Ultra-high pressure water (up to 300 MPa), due to which high-speed cutting of transverse cracks in the body of a fossil located on a plate conveyor is carried out, is supplied to line 32 (see Figure 3) along a flexible sleeve up to 15 m long from the hydraulic booster located on the transport output as part of the energy train mining site near the lava window.
Скорость прорезания по длине щелей в теле ископаемого при его крепости по шкале профессора Протодьяконова 2-3 единиц оценивается в величину 5 см/сек при образовании щели глубиной до 1,2 м. Поэтому время на прорезание поперечной щели глубиной 1,2 м при ширине захвата врубовой машины 2,4 м с учетом крепости ископаемого будет составлять 48 секунд. Время прорезания углубления щели при обратном ходе гидрорежущей головки, необходимое для прорезания поперечной щели на всю глубину, принимаем такое же. Тогда с учетом затрат времени на перемещение гидрорежущего узла при его заглублении в целом время прорезания одной щели составляет 2 минуты.The cutting speed along the length of the slots in the body of a fossil with its strength according to the Professor Protodyakonov scale of 2-3 units is estimated at 5 cm / s when a slit is formed to a depth of 1.2 m. Therefore, the time for cutting a transverse slit to a depth of 1.2 m with a working width cutting machine 2.4 m, taking into account the strength of the fossil will be 48 seconds. The cutting time of the deepening of the slit during the reverse stroke of the hydraulic cutting head, necessary for cutting the transverse gap to the entire depth, we accept the same. Then, taking into account the time spent on moving the hydraulic cutting unit when it is deepened, in general, the cutting time of one slot is 2 minutes.
Поскольку одновременно прорезается 6 поперечных щелей, то затраты времени на непосредственное отрезание 6-ти блоков ископаемого от находящейся на доставочном конвейере вырезанной призабойной части ископаемого равны 2 минутам.Since 6 transverse slots are cut at the same time, the time required to directly cut 6 blocks of fossil from the cut bottom hole of the fossil located on the delivery conveyor is 2 minutes.
Перемещение вырезанного призабойного массива пластинчатым конвейером при прорезании поперечных щелей и выгрузке нарезанных блоков на транспортные платформыMoving the cut bottom hole array with a plate conveyor when cutting transverse slots and unloading cut blocks onto transport platforms
Вырезанная часть призабойного массива, остающаяся сзади после прохождения врубовых машин, под действием собственного веса оседает на грузонесущие пластины.The cut-off part of the bottomhole array, which remains behind after passing the cutting machines, under the influence of its own weight settles on the load-bearing plates.
Пластинчатый конвейер (Фиг.5 и Фиг.6) включает в себя линейные и переходные секции, обводные блоки, грузовую и холостую ветви.The plate conveyor (FIG. 5 and FIG. 6) includes linear and transition sections, bypass blocks, cargo and idle branches.
Груз перевозится конвейером на грузонесущих пластинах 37, которые при движении опираются спереди по ходу движения на оси своими проушинами, а сзади на проушины соседних пластин.The cargo is transported by a conveyor on load-bearing
Оси в свою очередь при движении опираются на 7 катков (см. Фиг.5), движущихся по днищам рештаков скребковых конвейеров.The axes, in turn, during movement are supported by 7 rollers (see Figure 5), moving along the bottoms of the pan pans of the scraper conveyors.
Грузонесущие пластины как в грузовой, так и в холостой ветвях в движение приводятся толканием лопатками тяговых цепей, вступающих в зацепление с лопатками пластин. Тяговые цепи приводятся в движение вращением приводных звездочек, получающих в свою очередь вращение от редукторов и электроприводов.The load-carrying plates in both the load and idle branches are driven by the pushing by the blades of the traction chains that engage with the blades of the plates. Traction chains are driven by rotation of the drive sprockets, which in turn receive rotation from gearboxes and electric drives.
Перегрузка блоков ископаемого с пластинчатого конвейера на платформы осуществляется с использованием перегрузочной платформы. Перегрузочная платформа состоит из кузова, механизированного выдвигающегося днища и опорной конструкции. Кузов имеет квадратную форму с шириной квадрата 2,5 м и высотой 2,4 м и находится сверху над транспортными платформами напротив окна лавы. Время задвижки одного блока в перегрузочную платформу равно 2,5 м : 0,5 м/сек = 5 сек, где 0,5 м/сек - скорость движения пластин конвейера.The reloading of fossil blocks from the plate conveyor to the platforms is carried out using a reloading platform. The loading platform consists of a body, a mechanized retractable bottom and a supporting structure. The body has a square shape with a square width of 2.5 m and a height of 2.4 m and is located above the transport platforms opposite the lava window. The gate valve of one block into the reloading platform is 2.5 m: 0.5 m / s = 5 s, where 0.5 m / s is the speed of the conveyor plates.
При перегрузке блоков доставочный конвейер, перемещая грузонесущие пластины, выталкивает перегружаемый блок ископаемого с обводного блока конвейера на приемный лоток перегрузочной платформы. Затем, понуждаемый сзади следующим блоком ископаемого, перегружаемый блок заталкивается в кузов платформы. После полного захода перегружаемого блока в кузов происходит выдвижение днища кузова в сторону, противоположную направлению перемещения блоков ископаемого по транспортной выработке. Скорость движения днища 0,5 м/сек.When the blocks are overloaded, the delivery conveyor, moving the load-bearing plates, pushes the overloaded fossil block from the bypass conveyor block to the receiving tray of the reloading platform. Then, driven from behind by the next fossil block, the reloaded block is pushed into the platform body. After the overloaded unit enters the body completely, the underbody extends to the side opposite to the direction of movement of the fossil blocks along the transport mine. The bottom speed is 0.5 m / s.
Поэтому время выгрузки блоков ископаемого из кузова равно 2,5 м : 0,5 м/сек = 5 сек.Therefore, the time for unloading fossil blocks from the body is 2.5 m: 0.5 m / s = 5 sec.
Поэтому в течение этого времени разгрузки кузова перегрузочной платформы доставочный конвейер должен быть остановлен. Поэтому общий цикл перегрузки 6-ти вырезанных блоков состоит из 6 этапов перегрузки по одному блоку. Каждый из этих этапов состоит из 5 секунд работы доставочного конвейера по заталкиванию перегружаемого блока в кузов платформы и 5 секунд остановки конвейера в связи с выгрузкой блока из кузова на транспортную платформу. Время на задвижку днища совмещается с загрузкой блока в кузов. Таким образом, общая продолжительность перегрузки 6-ти блоков ископаемого занимает время 6×(5 сек+5 сек)=60 сек=1 мин.Therefore, during this time of unloading the body of the reloading platform, the delivery conveyor must be stopped. Therefore, the general cycle of reloading 6 cut blocks consists of 6 stages of reloading one block. Each of these stages consists of 5 seconds of operation of the delivery conveyor to push the overloaded unit into the platform body and 5 seconds of stopping the conveyor in connection with the unloading of the unit from the body to the transport platform. The time to catch the bottom is combined with loading the unit into the body. Thus, the total duration of the overload of 6 blocks of the fossil takes 6 × (5 sec + 5 sec) = 60 sec = 1 min.
Тогда полный цикл одного прорезания 6-ти поперечных щелей и перегрузки вырезанных 6-ти блоков составляет 2 мин+1 мин=3 мин.Then the complete cycle of one cutting of 6 transverse slots and overloading the
Всего количество циклов прорезания поперечных щелей составляетThe total number of cutting cycles of the transverse slits is
200 м:9,6 м≅20.200 m: 9.6 m≅20.
Тогда продолжительность прорезания поперечных щелей и выгрузки блоков ископаемого составляетThen the duration of cutting the transverse cracks and unloading the blocks of fossil is
3 мин×20=60 мин.3 min × 20 = 60 min.
При этом работа пластинчатого конвейера в течение этого периода времени происходит циклами: 2 минуты остановка в связи с прорезанием поперечных щелей, затем цикл разгрузки блоков из 6 этапов: 5 сек работа, затем 5 сек остановка - 1 этап, 5 сек работа, затем 5 сек остановка - 2-й этап и так всего 6 этапов, затем цикл повторяется. Всего производится 20 циклов. Общая продолжительность прорезания поперечных щелей и выгрузки блоков ископаемого равна 20×(2 мин+1 мин)=60 мин.In this case, the operation of the plate conveyor during this period of time takes place in cycles: 2 minutes stop due to cutting through the transverse slots, then a block unloading cycle of 6 stages: 5 sec work, then 5 sec stop - 1 step, 5 sec work, then 5 sec stop - the 2nd stage and so only 6 stages, then the cycle repeats. A total of 20 cycles are produced. The total duration of cutting the transverse cracks and unloading the blocks of the fossil is 20 × (2 min + 1 min) = 60 min.
Погрузка и локомотивная откатка блоковBlock loading and locomotive hauling
Выгрузка блоков производится на погрузочном пункте как это показано на Фиг.7 и Фиг.8. Погруженные на транспортные платформы (Фиг.9) угольные блоки транспортируются по 2-путевой откаточной транспортной выработке (см. Фиг.10) пункту разгрузки 72 (см. Фиг.11) у дробильной камеры.Unloading of blocks is carried out at the loading point as shown in Fig.7 and Fig.8. Coal blocks loaded onto transport platforms (Fig. 9) are transported along a 2-way recoil transport excavation (see Fig. 10) to the discharge point 72 (see Fig. 11) at the crushing chamber.
После ухода из-под лавы груженого состава с блоками под загрузку подается порожник, который до этого находился в резерве на 2-й колее.After leaving the laden train with blocks from under the lava, a flipper is supplied for loading, which was previously in reserve on the 2nd track.
На Фиг.10 представлено сечение этажного откаточного 2-путевого штрека, служащего для транспортировки добываемого угля в виде крупных блоков на транспортных платформах типа ПТС (см. Фиг.9), движущихся по колее 900 м с применением электровозов типа 28 АРП. Для обеспечения одинаковости тягового усилия электровоза при движении груженого или порожнего состава откаточный штрек проходится с небольшим уклоном к сборным транспортным линиям. Электровоз 28 АРП имеет сцепной вес 28 тс, мощность тяговых двигателей 104 кВт, силу тяги 3420 кгс, что обеспечивает возможность локомотивной откатки составов с угольными блоками весом до 15 т.Figure 10 shows a cross section of a floor haul-off 2-track drift, used to transport mined coal in the form of large blocks on transport platforms of the PTS type (see Figure 9), moving along a track of 900 m using electric locomotives of
Используемые для транспортировки угольных блоков транспортные платформы типа ПТС имеют значительную грузоподъемность, состоят из двух 4-колесных тележек с общей длиной 2750 мм и шириной 1600 мм.The transport platforms of the PTS type used for transporting coal blocks have a significant carrying capacity and consist of two 4-wheeled trolleys with a total length of 2750 mm and a width of 1600 mm.
Используемые для транспортировки россыпного ископаемого от нижней подрывки шахтные грузовые вагонетки с донной 2-сторонней разгрузкой типа 13Д 5,6 м имеют емкость кузова 5,6 м3, жесткую базу 1500 мм, длину 4900 мм, ширину 1350 мм и массу 2600 кг.Used for transporting alluvial fossil from the lower demolition mine cargo trolleys with bottom 2-sided unloading type 13D 5.6 m have a body capacity of 5.6 m 3 , a rigid base of 1500 mm, a length of 4900 mm, a width of 1350 mm and a weight of 2600 kg.
Используемый для откатки грузов 2-путевой откаточный штрек имеет сечение в свету 17,1 м2, размеры в свету: высота 2960 мм, ширина по почве - 5760 мм.Used for hauling cargo 2-way recoil drift has a clear cross-section of 17.1 m 2 , clear dimensions: height 2960 mm, width across the soil - 5760 mm.
Размеры по ширине: транспортной платформы - 1600 мм, вагонетки с россыпным ископаемым 1350 мм, расстояние между подвижными составами - 250 мм.Dimensions in width: transport platform - 1600 mm, trolleys with placer minerals 1350 mm, the distance between rolling stocks - 250 mm.
Расстояние до стенок выработки: со стороны платформы - 1025 мм, со стороны вагонетки - 775 мм.Distance to the working walls: from the platform side - 1025 mm, from the side of the trolley - 775 mm.
На Фиг.8 представлено положение погрузочных пунктов лавы по погрузке россыпи 64 и блоков 61. Погрузка россыпи, поступающей от работы струговой установки в нижней подрывке в шахтные грузовые вагонетки, производится с использованием перегружателя 65, под который загоняется состав с порожними вагонетками.On Fig presents the position of the loading points of the lava for loading
Погрузка блоков на транспортные платформы производится с использованием выдачной головки 61 пластинчатого конвейера и перегрузочной платформы 62.The loading of blocks on transport platforms is performed using the dispensing
На Фиг.7 показана технология перегрузки блока 54 с полотна пластинчатого конвейера на транспортную платформу. Грузонесущие пластины 37, перемещая блок 54 при подходе к обводному блоку 51 выдачной головки и оборачиваясь вокруг него, выталкивают угольный блок 54 на днище перегрузочной платформы 60. Перегрузочная платформа состоит из кузова 58 и механизировано выдвигающегося днища 60. Блок, понуждаемый следующим сзади блоком, полностью задвигается в кузов перегрузочной платформы. Затем производится механизированная выдвижка днища в сторону, противоположную движению состава, и блок опускается на транспортную платформу. После окончания погрузки блока платформа снимается со стопоров 57 и с помощью гидропередвижчика 56 производится перемещение груженой платформы, а ее место занимает порожняя.7 shows the technology of reloading the
Добыча угольного метана в дробильной камереCoal Methane Extraction in a Crushing Chamber
После прибытия состава транспортных платформ с угольными блоками 72 (см. Фиг.11) начинается их разгрузка в приемное окно дробильной камеры. Разгрузка производится с помощью лебедки путем перемещения угольного блока с поверхности платформы вправо под действием тяговой плиты, испытывающей натяжение от рабочего каната лебедки 73. Разгружаемые угольные блоки, сползая по крутонаклонной поверхности дробильной камеры, попадают под действие верхней и нижней отбойных штанг 75 дробильной машины. Отбойные штанги 75, вращаясь под действием своего привода, перемалывают угольные блоки в мелкокусковой уголь, что обеспечивает максимальное извлечение из угля метана.After the arrival of the composition of transport platforms with coal blocks 72 (see Fig. 11), their unloading begins in the receiving window of the crushing chamber. Unloading is carried out using a winch by moving the coal block from the platform surface to the right under the action of a traction plate under tension from the
Выделяющийся из угля метан в связи с тем, что он легче воздуха, поднимается вверх и концентрируется в газоотводной плоскости 76, откуда засасывается в газоотводную трубу 77, в которой создается разряжение за счет работающих вакуум-насосов. Отсос метана производится также из горного бункера, где также скапливается метан, выделяющийся из россыпного угля, который туда высыпается из шахтных грузовых вагонеток с донной разгрузкой.Due to the fact that it is lighter than air, methane released from coal rises and concentrates in the
Газоотводной трубопровод прокладывается вдоль наклонного вентиляционного ходка, пройденного по пласту и предназначенного для выдачи исходящей вентиляционной струи от проветривания очистных и горно-подготовительных работ.A gas exhaust pipe is laid along an inclined ventilation walkway, passed through the reservoir and intended for issuing an outgoing ventilation stream from airing of treatment and mining and preparatory works.
Россыпной уголь, поступающий из дробильной камеры и из горного бункера, попадает на ленточный конвейер, установленный на полевом конвейерном уклоне, и движется по системе шахтных магистральных конвейеров к скиповому стволу для выдачи на поверхность.Alluvial coal coming from the crushing chamber and from the mountain hopper enters the conveyor belt mounted on the field conveyor slope and moves along the system of mine main conveyors to the skip shaft for delivery to the surface.
Технологическая схема очистных работ с выемкой угля в лаве крупными блоками и эффективной добычи метана в дробильной камереThe technological scheme of treatment works with the extraction of coal in the lava in large blocks and the effective extraction of methane in the crushing chamber
Представленная на Фиг.12 технологическая схема очистных работ с выемкой угля в лаве крупными блоками и транспортировкой их локомотивным транспортом к дробильной камере позволяет получить мощный и стационарный источник поступления метана для целей утилизации с одной стороны и обеспечить безопасность очистных работ по газовому фактору с другой стороны.The process flow chart shown in FIG. 12 with coal mining in the lava in large blocks and transporting them by locomotive to the crushing chamber allows one to obtain a powerful and stationary source of methane for utilization on the one hand and to ensure the safety of gas treatment on the other hand.
Согласно представленной технологической схеме Фиг.12 очистные работы в лаве ведутся с опережением основного забоя забоем нижней подрывки, как представлено на Фиг.1 и 12.According to the presented technological scheme of Fig. 12, lava treatment works are carried out ahead of the main face by the bottom of the bottom blasting, as shown in Figs. 1 and 12.
Выемка угля в забое нижней подрывки 85 производится струговой установкой 84. Доставка угля от работы струга производится скребковым конвейером. Доставляемый россыпной уголь на погрузочном пункте 83 выгружается на перегружатель, как показано на Фиг.8. Россыпной уголь с перегружателя поступает в шахтные грузовые вагонетки с донной разгрузкой. После полной загрузки состава последний с помощью электровоза движется к пункту разгрузки 78, где производится выгрузка россыпного угля в горный бункер, как это показано на Фиг.11. Из горного бункера в дальнейшем этот уголь выгружается на ленточный конвейер 80 (Фиг.11), установленный в полевом конвейерном уклоне.The extraction of coal in the bottom of the
После перемещения забоя нижней подрывки по направлению подвигания лавы на расстояние ширины пластинчатого конвейера в созданную по всей длине лавы полость задвигается пластинчатый конвейер, как это представлено на Фиг.1.After moving the bottom of the bottom demolition in the direction of lava movement by a distance of the width of the plate conveyor, the plate conveyor moves into the cavity created along the entire length of the lava, as shown in Fig. 1.
Вместе с конвейером производится передвижка всего остального очистного оборудования лавы: врубовых машин, вместе с их швеллерными направляющими, гидрорезной очистной машины, вместе с обеспечивающими ее работу насосными станциями, механизированной крепью и оборудованием погрузочного пункта.Together with the conveyor, the rest of the lava treatment equipment is moved: the cutting machines, together with their channel guides, the hydraulic cutting machine, together with the pumping stations that support it, mechanized support and loading station equipment.
После окончания передвижки очистного оборудования начинается работа врубовых машин по прорезанию по всей длине лавы продольных щелей: задней вертикальной и верхней по границе (см. Фиг.11). Глубина прорезания верхней щели соответствует ширине пластинчатого конвейера. В результате прорезания щелей вырезанная часть призабойного угольного массива ложится на став пластинчатого конвейера.After the movement of the treatment equipment has been completed, the cutting machines start cutting through the longitudinal gaps along the entire length of the lava: the rear vertical and upper along the border (see Fig. 11). The depth of cut of the upper slit corresponds to the width of the plate conveyor. As a result of cutting through the cracks, the cut-off part of the bottom-hole coal mass lies on becoming a plate conveyor.
После выхода врубовых машин из нижней части лавы начинается прорезание поперечных щелей в вырезанной части призабойного массива, расположенной в нижней части лавы. Прорезание поперечных щелей производится гидроабразивными струями гидрорезной машины (см. Фиг.2). Одновременно прорезаются шесть щелей (см. Фиг.3), что обеспечивает одновременное получение 6-ти угольных блоков, готовых к выгрузке на транспортный штрек.After the cutting machines exit the lower part of the lava, the cutting of transverse slots begins in the cut out part of the bottomhole massif located in the lower part of the lava. The cutting of the transverse slots is carried out by hydroabrasive jets of a hydraulic cutting machine (see Figure 2). Six slots are cut at the same time (see Figure 3), which ensures the simultaneous receipt of 6 coal blocks, ready for unloading on a transport drift.
Свежая струя для проветривания очистных работ поступает по механизированному ходку и заезду на откаточный штрек 82, а затем в лаву. Исходящая вентиляционная струя из лавы поступает на вентиляционный штрек лавы, затем через кроссинг уходит на наклонный вентиляционный ходок.A fresh stream for airing the cleaning works enters through a mechanized walker and a stop at the haul-off drift 82, and then into the lava. The outgoing ventilation stream from the lava enters the ventilation drift of the lava, then through crossing goes to the inclined ventilation walker.
Продолжительность технологического никла и производительность очистного забояTechnological nickel duration and production face
При работе струга по образованию в разрабатываемом пласте нижней подрывки производительность определяется толщиной стружки и скоростью движения струга. Ориентируясь на использование стругов российского производства типов CO или CH, возможную толщину стружки определим по формуле [1]When a plow is working to form lower blasting in the developed layer, productivity is determined by the thickness of the chip and the speed of the plow. Focusing on the use of plows of Russian production of types CO or CH, the possible chip thickness is determined by the formula [1]
где Ap - сопротивляемость пласта резанию, кгс/см;where Ap is the resistance of the formation to cutting, kgf / cm;
Hc - высота струга, мH c - the height of the plow, m
При широком применении технологии добычи крупными блоками сопротивляемость резанию следует принять не менее 150 кгс/см.With the widespread use of production technology in large blocks, resistance to cutting should be taken at least 150 kgf / cm.
Высота струга Hc определяется высотой нижней подрывки - 0,6 м.The height of the plow H c is determined by the height of the lower demolition - 0.6 m
Величины а, в и с согласно [1] равны для стругов типа CO и CHThe values of a, b and c according to [1] are equal for plows of type CO and CH
Для подвигания стругового забоя на 2,4 м (ширину захвата врубовой машины) необходимо произвести снятие стружек 240 см : 7 см = 34.To move the plow face 2.4 m (the cutting width of the cutting machine), it is necessary to remove chips 240 cm: 7 cm = 34.
При скорости движения струга типа СН90 1,89 м/сек продолжительность выполнения одной стружки 200 м : 1,89 м/сек = 106 сек = 1,76 мин.When the speed of movement of the plow type SN90 is 1.89 m / s, the duration of one chip is 200 m: 1.89 m / s = 106 sec = 1.76 min.
Тогда продолжительность снятия 34 стружек и подвигания стругового забоя на 2,4 м равнаThen the duration of the removal of 34 shavings and the movement of the plow face 2.4 m is
1,76 мин×34=59,8 мин.1.76 min × 34 = 59.8 min.
Согласно технической характеристики рабочая скорость подачи врубовой машины «Урал 33» - 2,82 м/мин. Однако учитывая, что перемещение врубовых машин производится на колесных тележках по швеллерным направляющим, а прорезание щелей врубовыми машинами производится в хорошо отжатом массиве, реальная рабочая скорость подачи будет не менее чем в 1,5 раза больше и составлять 4,2 м/мин. С учетом этого время прорезания щелей составит:According to the technical specifications, the feed rate of the
200 м : 4,2 м/мин = 47,6 мин.200 m: 4.2 m / min = 47.6 min.
Продолжительность порезания поперечных щелей и выгрузки блоков на откаточный штрек составляет 60 мин.The duration of cutting the transverse slots and unloading the blocks on the haul-off drift is 60 minutes.
Таким образом, продолжительность одного цикла находится в пределах одного часа времени.Thus, the duration of one cycle is within one hour of time.
Объем добычи ископаемого за цикл составляетFossil mining per cycle is
m·γ·r·lπ m γ γ r l π
где m - мощность пласта, мwhere m is the thickness of the reservoir, m
γ - объемный вес ископаемого в массиве, т/м3 γ is the bulk density of the fossil in the array, t / m 3
r - ширина захвата или подвигание за цикл, мr - capture width or movement per cycle, m
lπ - длина лавы, м.l π is the length of the lava, m.
При разработке пласта мощностью m=3 м лавой длиной 200 м с шириной захвата врубовой машины 2,4 м и объемным весом ископаемого γ=1,4 т/м3 объем добычи с одного цикла выемки составляетWhen developing a formation with a thickness of m = 3 m with a length of 200 m with a cutting width of a cutting machine of 2.4 m and a bulk density of fossil γ = 1.4 t / m 3, the volume of production from one extraction cycle is
3,0 м×1,4 т/м3×2,4 м×200 м=2016 т.3.0 m × 1.4 t / m 3 × 2.4 m × 200 m = 2016 t.
При работе добычного участка в режиме трех добычных смен в сутки по 6 часов общее время по добыче составляет 18 часов.When the production site operates in the regime of three production shifts per day for 6 hours, the total production time is 18 hours.
При продолжительности выполнения одного цикла по добыче в 1 час за сутки в очистном забое выполняется 18 циклов с общим объемом добычиWith the duration of one production cycle of 1 hour per day in the face, 18 cycles with a total production volume of
2016 т×18 циклов=36288 т/сутки2016 t × 18 cycles = 36288 t / day
Таким образом, производительность очистного забоя при использовании данного изобретения составляет 36 тысяч тонн в сутки.Thus, the productivity of the face when using the present invention is 36 thousand tons per day.
Объем добычи метана из угольного пласта при работе одного очистного забояThe volume of methane production from a coal seam during the operation of one face
Определим объем годовой добычи метана на примере шахты, разрабатывающей одиночный пологий пласт угля мощностью 3 м и газоносностью 25 м3/т, что типично для шахт Южного Кузбасса. Приняв, что шахта имеет в работе один очистной забой с производительностью 36 тыс.т угля в сутки и при этом утилизирует 80% метана, находящегося в добываемом угле, получимLet us determine the annual methane production by the example of a mine developing a single shallow coal seam with a capacity of 3 m and a gas content of 25 m 3 / t, which is typical for mines in the Southern Kuzbass. Assuming that the mine has one working face in operation with a capacity of 36 thousand tons of coal per day and at the same time utilizes 80% of the methane in the produced coal, we get
При 300 суток по добыче в год годовая добыча метана за счет работы одного очистного забоя составитAt 300 days of production per year, the annual production of methane due to the work of one face will be
720 тыс.м3×300=216000 тыс.м3=216 млн м3CH4/год720 thousand m 3 × 300 = 216,000 thousand m 3 = 216 million m 3 CH 4 / year
Использованная литератураReferences
1. Прогрессивные технологические схемы разработки пластов на угольных шахтах. ИГД им. А.А.Скочинского. М. 1977 г.1. Progressive technological schemes for the development of seams in coal mines. IGD them. A.A. Skochinsky. M. 1977
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011106365/03A RU2459078C1 (en) | 2011-02-21 | 2011-02-21 | Professor kariman method for underground extraction of minerals by large blocks |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011106365/03A RU2459078C1 (en) | 2011-02-21 | 2011-02-21 | Professor kariman method for underground extraction of minerals by large blocks |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2459078C1 true RU2459078C1 (en) | 2012-08-20 |
Family
ID=46936721
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011106365/03A RU2459078C1 (en) | 2011-02-21 | 2011-02-21 | Professor kariman method for underground extraction of minerals by large blocks |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2459078C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2520228C1 (en) * | 2012-12-17 | 2014-06-20 | Станислав Александрович Кариман | Development method of thick gently sloping formation in large slabs |
| RU2735072C2 (en) * | 2018-11-07 | 2020-10-28 | Станислав Александрович Кариман | Process diagram of extraction section of underground safe development of high-gas-bearing formation |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU198201A1 (en) * | Научно исследовательский институт камн , силикатов Министерства | STONE CARVING MACHINE | ||
| US4230368A (en) * | 1979-02-12 | 1980-10-28 | Cleary Jr James M | Method for displacing large blocks of earth |
| SU1164426A1 (en) * | 1983-09-16 | 1985-06-30 | Kudintsev Eduard M | Entry-driving method |
| SU1716135A1 (en) * | 1989-03-20 | 1992-02-28 | Н.И. Герцен и В.Н. Учакин | Method for mining of mineral folded beds |
| RU2167290C1 (en) * | 2000-01-25 | 2001-05-20 | Кариман Станислав Александрович | Coal continuous miner |
| RU2383736C2 (en) * | 2008-04-30 | 2010-03-10 | Станислав Александрович Кариман | Method of professor kariman for underground development of bedded deposits of minerals with their excavation in blocks and transportation by escalators |
| RU2398107C2 (en) * | 2008-05-07 | 2010-08-27 | Станислав Александрович Кариман | Mechanised face complex with mineral production in large blocks and delivery by escalators |
-
2011
- 2011-02-21 RU RU2011106365/03A patent/RU2459078C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU198201A1 (en) * | Научно исследовательский институт камн , силикатов Министерства | STONE CARVING MACHINE | ||
| US4230368A (en) * | 1979-02-12 | 1980-10-28 | Cleary Jr James M | Method for displacing large blocks of earth |
| SU1164426A1 (en) * | 1983-09-16 | 1985-06-30 | Kudintsev Eduard M | Entry-driving method |
| SU1716135A1 (en) * | 1989-03-20 | 1992-02-28 | Н.И. Герцен и В.Н. Учакин | Method for mining of mineral folded beds |
| RU2167290C1 (en) * | 2000-01-25 | 2001-05-20 | Кариман Станислав Александрович | Coal continuous miner |
| RU2383736C2 (en) * | 2008-04-30 | 2010-03-10 | Станислав Александрович Кариман | Method of professor kariman for underground development of bedded deposits of minerals with their excavation in blocks and transportation by escalators |
| RU2398107C2 (en) * | 2008-05-07 | 2010-08-27 | Станислав Александрович Кариман | Mechanised face complex with mineral production in large blocks and delivery by escalators |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2520228C1 (en) * | 2012-12-17 | 2014-06-20 | Станислав Александрович Кариман | Development method of thick gently sloping formation in large slabs |
| RU2735072C2 (en) * | 2018-11-07 | 2020-10-28 | Станислав Александрович Кариман | Process diagram of extraction section of underground safe development of high-gas-bearing formation |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN100494635C (en) | Method for filling goaf by gangue | |
| CA2075619C (en) | Apparatus and method for continuous mining | |
| CN104500069B (en) | Continuous coal mining machine top-coal mining process for extremely-thick coal seam bound coal | |
| CN104612693B (en) | Continuous coal-mining technology for strip mine | |
| JP5444169B2 (en) | Shield tunnel construction method | |
| CN101418690A (en) | Flat coal deposit large open pit mine end-slope transport technological process | |
| CA2852096C (en) | Ore removal production line, twin ramps and ground support installation method | |
| RU2398107C2 (en) | Mechanised face complex with mineral production in large blocks and delivery by escalators | |
| RU2383736C2 (en) | Method of professor kariman for underground development of bedded deposits of minerals with their excavation in blocks and transportation by escalators | |
| RU2459078C1 (en) | Professor kariman method for underground extraction of minerals by large blocks | |
| CN105201512A (en) | Lateral type double-drum opencast machine | |
| CN102383793A (en) | Dual function machine for drilling and loading in tunnel | |
| RU2323339C2 (en) | Face equipment assembly | |
| CN202250071U (en) | Dual-purpose drilling and loading machine of tunnel | |
| CN113586056A (en) | Efficient mining method for long-wall type thin coal seam and medium-thickness coal seam | |
| RU2269003C2 (en) | Underground mining method | |
| AU2006275562B2 (en) | Narrow bench mining system | |
| RU2455491C1 (en) | Method by professor kariman for recovery of methane from developed coal beds by production of coal in large blocks and their grinding in grinding chamber | |
| RU2520228C1 (en) | Development method of thick gently sloping formation in large slabs | |
| RU2463450C1 (en) | Mechanised longwall set of equipment by professor kariman for bulk mining | |
| CN210317319U (en) | Small-section shield tunneling machine for coal mine | |
| RU2414600C2 (en) | Method to reduce gas release from mined bed and dustiness of production unit atmosphere by mineral production in blocks with their transportation to grinding chamber | |
| CN204327183U (en) | A kind of transportation system of slagging tap for slope construction | |
| CN212272194U (en) | Multifunctional rock loading machine | |
| CN104179501B (en) | Walking shortwall ploughing type hydraulic support and top coal caving method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190222 |