RU2039260C1

RU2039260C1 - Method for formation of caving slot in longwall face-to-gate junctions

Info

Publication number: RU2039260C1
Authority: RU
Inventors: А.Н. Быков; Н.А. Быков; Г.П. Довиденко; И.Н. Лось
Original assignee: Институт горного дела Севера СО РАН
Priority date: 1992-03-16
Filing date: 1992-03-16
Publication date: 1995-07-09

Abstract

FIELD: mining industry. SUBSTANCE: method for formation of caving slot in longwall face-to-gate junctions includes formation of weakened zone in development workings ahead of stope at distance allowing erection of support in junction of preset place of roof caving before the moment of development of squeezing the coal from face in junction zone, in spaces between cappings of drift support. Weakened zone is made by drilling a series of upward contiguous holes along span of working to a depth equalling thickness of shifter cantilever with distance between their centers not in excess of hole diameter. EFFECT: higher efficiency. 2 dwg

Description

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при подземной добыче полезных ископаемых. The invention relates to the mining industry and can be used in underground mining.

Известно, что эффективность добычных работ определяется устойчивостью кровли в призабойном пространстве лав и особенно на их сопряжениях с оконтуривающими штреками там, где имеются наибольшие обнаженные площади. Указанные моменты осложняются при отработке запасов в условиях труднообрушаемой кровли, где в силу зависания породной консоли из-за прочных сил сцеплений в породах нагрузки на крепи очистных забоев в районе сопряжений зачастую превышают допустимые. Возникающее при этом опорное давление способствует развитию опасного отжима угля с груди забоя и требует возведения дополнительного, усиливающего крепления штреков впереди лавы, которое помимо повышенных материальных и трудовых затрат создает стесненные условия для установленного оборудования и неудобства в его обслуживании. It is known that the efficiency of mining operations is determined by the stability of the roof in the bottom-hole space of the lavas, and especially at their interfaces with the contouring drifts where there are the largest exposed areas. The indicated moments are complicated when mining reserves in the conditions of a hard-to-collapse roof, where due to the suspension of the rock console because of the strong adhesion forces in the rocks, the loads on the lining of the working faces in the interface often exceed the permissible ones. The supporting pressure that arises in this case contributes to the development of dangerous extraction of coal from the face breast and requires the construction of additional reinforcing drifts in front of the lava, which, in addition to increased material and labor costs, creates cramped conditions for the installed equipment and inconvenience in its maintenance.

Эффективным способом поддержания сопряжений лав с оконтуривающими штреками является своевременная посадка зависающей консоли основной крепи на данных участках. Своевременная посадка кровли в заданных местах может быть произведена с помощью посадочной щели, создающей ослабленную зону в месте формирования щели, по которой и обрезается подработанная породная консоль. Известен способ создания ослабленной зоны в породах кровли очистных забоев методом опережающего торпедирования взрыванием зарядов ПВ в пробуренных скважинах [1] Данный способ дорогостоящий и малоэффективный, поскольку в данном случае не происходит сплошной линии разрыва связей между частицами породы, а достигается только их некоторое разупрочнение, зависящее от точности выдерживания расстояния между скважинами. Выдержать заданное расстояние при бурении наклонных скважин практически невозможно в связи с неизбежным отклонением бурового става. Поэтому и невозможно получить сплошную разрыхленную зону. Она, как правило, разрывается монолитными, непроработанными участками, снижающими эффективность способа. An effective way to maintain the pairing of lavas with contouring drifts is the timely landing of the hanging console of the main lining in these areas. Timely landing of the roof in predetermined places can be done with the help of the landing slit, which creates a weakened zone in the place of formation of the gap, along which the underworking rock console is cut. There is a method of creating a weakened zone in the rocks of the roof of the working faces by advanced torpedo blasting of explosive charges in drilled wells [1] This method is expensive and ineffective, since in this case there is no continuous line of breaking bonds between rock particles, but only some softening is achieved, which depends on the accuracy of maintaining the distance between the wells. It is almost impossible to maintain a predetermined distance while drilling deviated wells due to the inevitable deviation of the drill string. Therefore, it is impossible to obtain a continuous loosened zone. It, as a rule, is torn apart by monolithic, untreated sections that reduce the effectiveness of the method.

Известен более прогрессивный метод создания ослабленных зон путем формирования их с помощью сплошной посадочной щелью, сооружаемой с помощью буровзрывных работ (2), когда кровля выработки прорывается серией шпуров. Данный метод находит применение при охране подготовительных выработок с целью их повторного использования, при создании условий отбойки пород в сторону выработанного пространства (3) или проведением БВР в специальной выработке, пройденной вприсечку параллельно охраняемой. Проведение взрывных работ на сопряжениях лав, участках, насыщенных оборудованием, кабельным хозяйством, конвейерной линией и с повышенными нагрузками на крепь подготовительных выработок не представляется возможным. Предварительное создание посадочных щелей буровзрывным способом в период подготовки выемочных столбов сопряжено с дополнительными затратами на перекрепление и поддержание участков выработки с разрушенной кровлей. A more progressive method is known for creating weakened zones by forming them using a continuous landing slit constructed using blasting operations (2), when the roof of the mine breaks through a series of holes. This method finds application in the protection of preparatory workings with a view to their reuse, in creating conditions for breaking rocks in the direction of the worked out space (3), or by conducting a blasting in a special workout, which was held in parallel with the guard. Blasting operations on the mates of lavas, areas saturated with equipment, cable management, the conveyor line and with increased loads on the lining of the preparatory workings is not possible. The preliminary creation of landing slots by the blasting method during the preparation of the extraction columns involves additional costs for the re-establishment and maintenance of the production areas with the destroyed roof.

В этой связи изыскание способов создания посадочных щелей в стесненных условиях сопряжений очистных забоев с подготовительными штреками имеет важное практическое значение. In this regard, the search for ways to create landing slots in the cramped conditions of pairing the working faces with preparatory drifts is of great practical importance.

Поставленная цель достигается бурением серии наклонных и вертикальных сближенных скважин вдоль пролета выработки с расстоянием между центрами скважин, не превышающего их диаметра. The goal is achieved by drilling a series of deviated and vertical close wells along the span of production with a distance between the centers of the wells not exceeding their diameter.

Сущность предлагаемого способа заключается в том, что он предусматривает полный разрыв связей между частицами породы в местах создания посадочной щели и максимального ослабления подработанной консоли пород в местах ее напряженного состояния. The essence of the proposed method lies in the fact that it provides for a complete break in the bonds between the rock particles in the places where the landing slit is created and for the maximum weakening of the worked-out rock console in places of its stressed state.

На фиг. 1 показано расположение щелей относительно линии очистного забоя; на фиг. 2 расположение вертикальных и наклонных скважин. In FIG. 1 shows the location of the slots relative to the face line; in FIG. 2 arrangement of vertical and deviated wells.

В подводящих выработках 1 впереди линии очистного забоя 2 на расстоянии, определяемом напряженным состоянием породной консоли, по наличию отжима угля с груди забоя и согласованным с шагом передвижки крепи сопряжения 3 в промежутках между верхняками штрековой крепи создается ослабленная зона 4 путем бурения серии наклонных и вертикальных сближенных скважин 5, 6 вдоль пролета выработки на глубину, равной мощности интенсивно смещающейся консоли, величина которой может быть определена с помощью глубинных реперов. Расстояние между центрами шпуров или скважин в сериях не должно превышать их диаметра. In the driving openings 1 in front of the face line 2 at a distance determined by the stressed state of the rock console, by the presence of the extraction of coal from the face chest and coordinated with the step of moving the support lining 3 in the intervals between the tops of the roof support, a weakened zone 4 is created by drilling a series of inclined and vertical close wells 5, 6 along the span of production to a depth equal to the power of the intensively shifting cantilever, the value of which can be determined using deep benchmarks. The distance between the centers of the holes or wells in the series should not exceed their diameter.

Наклонные скважины в сторону лавы бурятся с таким расчетом, чтобы общая ширина ослабленной зоны была не менее двух пролетов выработки. При этом условии, по данным практики, обеспечивается надежная опора из формирующегося угольного целика 7 в приконтурной части выработки, способная совместно со штрековой крепью выполнить роль посадочного "ножа" или обеспечить устойчивое поддержание смещающихся пород кровли без разрушения крепи со стороны очистного забоя. Верхний предел этого параметра не ограничивается и устанавливается по условиям бурения. Минимальная величина посадочной щели может быть скорректирована по данным практики в каждом конкретном случае в зависимости от качества посадки кровли и устойчивости угольного целика со стороны лавы. Inclined wells in the direction of the lava are drilled in such a way that the total width of the weakened zone is at least two spans of production. Under this condition, according to practice, a reliable support is provided from the emerging coal pillar 7 in the near-edge part of the mine, which, together with the drift support, can play the role of a landing “knife” or provide stable maintenance of displaced roof rocks without destroying the support from the face. The upper limit of this parameter is not limited and is set according to the drilling conditions. The minimum value of the landing gap can be adjusted according to practice in each case, depending on the quality of the roof landing and the stability of the coal pillar from the side of the lava.

После окончания бурения серии наклонных, параллельных шпуров, бурится серия вертикальных (очередность выполнения операций не имеет значения). Вертикальные шпуры или скважины закладываются на линии посадочной щели, заданной наклонными скважинами для создания общего прямолинейного разреза. С приближением к устьям наклонных скважин, вертикальные забуриваются в устьевые части ранее пробуренных скважин с продолжением линии разреза на их концах до смыкания с линией, созданной серией наклонных скважин. After drilling a series of inclined, parallel holes, a series of vertical ones is drilled (the sequence of operations does not matter). Vertical boreholes or wells are laid on the line of the landing slit defined by inclined wells to create a common rectilinear section. With approaching the mouths of deviated wells, vertical ones are drilled into the estuaries of previously drilled wells with a continuation of the cut line at their ends until they close to the line created by a series of deviated wells.

При этом не исключается, что достаточным для обрушения породной консоли в районе сопряжений будет бурение серии только наклонных или вертикальных сближенных скважин. At the same time, it is possible that drilling a series of only inclined or vertical close wells will be sufficient to collapse the rock console in the mating area.

Для удобства в проведении буровых работ рекомендуются составные штанги. Бурение скважин производится легкими буровыми станками типа БВУ-1, ШЛБС, СРП-2 или ручными сверлами. For convenience in drilling operations, composite rods are recommended. Well drilling is carried out by light drilling rigs such as BVU-1, ShLBS, SRP-2 or manual drills.

Claims

METHOD FOR CREATING A PLATING CRACK ON LAVA MATCHES WITH LIFTING SHTREKS, including drilling inclined and vertical wells along a span of workings, characterized in that the wells are drilled close to each other with a distance between their centers of no more than the diameter of the well.