RU2277170C1

RU2277170C1 - Development method for composite formations having gob interlayers

Info

Publication number: RU2277170C1
Application number: RU2005111918/03A
Authority: RU
Inventors: Владимир Павлович Зубов (RU); Владимир Павлович Зубов; Григорий Васильевич Овчаренко (RU); Григорий Васильевич Овчаренко; Григорий Борисович Фрайман (RU); Григорий Борисович Фрайман; Геннадий Петрович Грудинов (RU); Геннадий Петрович Грудинов
Priority date: 2005-04-20
Filing date: 2005-04-20
Publication date: 2006-05-27

Abstract

FIELD: mining, particularly underground mineral mining, for instance for slate coal deposit development.

SUBSTANCE: method involves selectively excavating mineral with several cuts in proximity to excavated space; controlling mine roof and filling excavated space with cut gob interlayer. Roof control is carried out by erecting rock supports in excavated space in staggered order. First of all supports are created of gob interlayers developed during the first cut with support displacement towards excavated space for distance equal to half of cut width. Then supports are created during the second cut in proximity of previous supports. Layer of cut gob obtained from the next cut operation is laid on the supports so that distance between the supports in mining face length direction is equal to cut width. Then support forming and displacement operations, which result in support forming of three cuts and support advancing for distance equal to half of cut width are repeated. Support widths are equal to double cut width. Distance between the supports is equal to one cut width. After support erection pneumatic cylinders are installed on the supports. The pneumatic cylinders are filled with compressed air so that pneumatic cylinders abut mine roof and supports. Timber supports having heights exceeding that of pneumatic cylinder in collapsed state are laid on the supports. Then after mine roof lowering pneumatic cylinders are removed from the supports in points or roof contact with supports.

EFFECT: reduced mineral losses and increased roof control efficiency.

3 dwg

Description

Изобретение относится к области горного дела и может быть использовано при подземной разработке пологих пластов с селективной выемкой полезного ископаемого.The invention relates to the field of mining and can be used in underground mining of shallow formations with selective extraction of minerals.

Известны способы разработки пологих пластов полезных ископаемых с неустойчивыми породами кровли, включающие отработку пласта полезного ископаемого камерами (короткими очистными забоями), установку в камерах крепи, оставление между камерами опорных и податливых целиков полезного ископаемого (авт. свид. №1270334, кл. Е 21 С 41/04).Known methods for the development of shallow mineral strata with unstable roof rocks, including mining the mineral stratum with cameras (short working faces), installing lining in the chambers, leaving supporting and pliable pillars of the mineral between the chambers (author certificate No. 1270334, class E 21 C 41/04).

Недостатками данных способов являются низкая производительность и высокая трудоемкость очистных работ, высокая себестоимость и большие потери полезного ископаемого в целиках.The disadvantages of these methods are low productivity and high complexity of treatment, high cost and large losses of minerals in pillars.

Известны способы разработки пологих пластов полезных ископаемых с неустойчивыми породами кровли, включающие отработку пласта полезного ископаемого камерами, установку в камерах крепи и оставление междукамерных целиков полезного ископаемого (Ю.Ф.Васючков. Горное дело, Москва: Недра, 1990, стр.284-286).Known methods for developing shallow mineral strata with unstable roof rocks, including mining the mineral stratum with cameras, installing lining in the chambers and leaving interchamber pillars of the mineral (Yu.F. Vasyuchkov. Mining, Moscow: Nedra, 1990, pp. 284-286 )

Недостатками данных способов являются низкая производительность и высокая трудоемкость очистных работ и большие (40-50% и более) потери полезного ископаемого в целиках.The disadvantages of these methods are low productivity and high complexity of treatment works and large (40-50% or more) loss of minerals in pillars.

Известен способ (А.С. №941583, кл. Е 21 С 41/04) разработки пологих пластов полезных ископаемых с неустойчивыми породами кровли, включающий отработку пласта полезного ископаемого камерами, оставление междукамерных целиков полезного ископаемого, возведение в камерах породных полос и отработку междукамерных целиков вторичными камерами. Недостатками данного способа являются низкая производительность очистных работ и большие эксплуатационные потери полезного ископаемого в междукамерных целиках. Указанные недостатки связаны главным образом с относительно небольшой шириной камер, составляющей 3-5 м, не позволяющей эффективно использовать современное высокопроизводительное очистное оборудование и средства доставки полезного ископаемого.A known method (A.S. No. 941583, class E 21 C 41/04) of developing shallow mineral formations with unstable roof rocks, including mining the mineral stratum with cameras, leaving interchamber pillars of the mineral, erecting rock bands in the chambers, and working off interchamber pillars by secondary cameras. The disadvantages of this method are the low productivity of sewage treatment and large operational losses of minerals in the inter-chamber pillars. These shortcomings are associated mainly with the relatively small chamber width of 3-5 m, which does not allow the efficient use of modern high-performance treatment equipment and mineral delivery vehicles.

Известен способ разработки пластов сложного строения с прослоями пустым пород (А.С. №909178, М. Кл. Е 21 С 41/04, БИ №81982), взятый в качестве прототипа, включающий селективную выемку полезного ископаемого панелями, управление кровлей и размещение отбитого породного прослоя в выработанном пространстве, при этом панель по ширине разделяют на две части, причем часть панели, смежную с ранее отработанной, разрабатывают длинным забоем с полным обрушением кровли, а часть панели, смежную с нетронутым массивом, разрабатывают камерой-лавой с оставлением целиков, причем выемку полезного ископаемого и размещение отбитого породного прослоя в камере-лаве ведут с опережением по отношению к части панели, отрабатываемой длинным забоем на величину, превышающую зону влияния опорного давления отстающей части панели, а длину камер-лавы принимают исходя из условия размещения в ней пустой породы, но не меньше зоны влияния опорного давления отстающей части панели.A known method of developing formations of complex structure with interlayers of empty rocks (A.S. No. 909178, M. Cl. E 21 C 41/04, BI No. 81982), taken as a prototype, including selective excavation of minerals by panels, roof management and placement the broken rock layer in the worked-out space, while the panel is divided into two parts by width, the part of the panel adjacent to the previously worked out is developed by a long face with a complete collapse of the roof, and the part of the panel adjacent to the untouched massif is developed by a lava chamber with the abandonment geeks, moreover, the extraction of minerals and the placement of the broken rock layer in the lava chamber are advanced with respect to the part of the panel worked by the long face by an amount exceeding the zone of influence of the reference pressure of the lagging part of the panel, and the length of the lava chambers is taken based on the placement conditions in it is waste rock, but not less than the zone of influence of the reference pressure of the lagging part of the panel.

Недостатками данного способа являются большие эксплуатационные потери полезного ископаемого в междукамерных целиках и невысокая эффективность управления кровлей.The disadvantages of this method are the large operational losses of the mineral in the inter-chamber pillars and the low efficiency of roof management.

Техническим результатом, достигаемым при использовании заявляемого способа, является снижение эксплуатационных потерь полезного ископаемого и повышение эффективности управления кровлей.The technical result achieved by using the proposed method is to reduce operational losses of minerals and increase the efficiency of roof management.

Технический результат достигается тем, что в способе разработки пластов сложного строения с прослоями пустых пород, включающем селективную выемку заходками полезного ископаемого, управление кровлей и размещение отбитого породного прослоя в выработанном пространстве, согласно изобретению заходки проходят вприсечку к выработанному пространству, а управление кровлей осуществляют выкладкой породных опор в шахматном порядке, причем сначала образуют опоры из прослоев пустых пород при разработке первой заходки со смещением породной опоры в сторону выработанного пространства на величину, равную 1/2 ширины заходки, а затем вплотную к этим опорам укладывают опоры со второй заходки, после чего на ранее установленные опоры укладывают слой пустых пород с последующей заходки с расстоянием между ними по длине очистного забоя, равным ширине заходки, после чего операции по выкладке породных опор со смещением породной опоры в сторону выработанного пространства на величину, равную 1/2 ширины заходки из трех заходок повторяют, при этом ширину b породных опор принимают равной ширине двух заходок, а расстояние между ними - равным ширине одной заходки, после возведения породных опор на них устанавливают пневмобаллоны, и подают в них сжатый воздух, распирая пневмобаллоны между кровлей и породными опорами, а с боков пневмобаллонов на породные опоры укладывают деревянные опоры, высоту которых принимают больше высоты пневмобаллона в сложенном состоянии, затем в точках соприкосновения кровли с деревянными опорами, пневмобаллоны снимают с породных опор.The technical result is achieved by the fact that in the method of developing formations of complex structure with interbeds of waste rock, including selective excavation by mineral fillings, roof management and placement of the broken rock layer in the worked out space, according to the invention, the fillings are cut into the worked-out space, and the roof is laid out by rock laying supports in a staggered manner, and first form supports from interlayers of gangue during the development of the first approach with the displacement of rock supports s to the worked out space by an amount equal to 1/2 of the width of the entry, and then adjacent to these supports are placed supports from the second entry, after which a layer of gangue is laid on previously installed supports with subsequent entry with a distance between them along the length of the working face equal to the width of the entry, after which the operation to lay out the rock supports with the offset of the rock support towards the worked out space by an amount equal to 1/2 the width of the sunset from the three runs is repeated, while the width b of the rock supports is taken to be equal to the width of two x entry, and the distance between them is equal to the width of one entry, after erecting the pedigree supports, pneumocylinders are installed on them, and compressed air is fed into them, bursting the pneumocylinders between the roof and the pedigree supports, and wooden supports are laid on the support legs from the sides of the air cylinders, the height of which take more than the height of the air spring when folded, then at the points of contact of the roof with wooden supports, the air spring is removed from the rock supports.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 показана схема выемки полезного ископаемого длинными очистными забоями, с расположением породных опор в плане, на фиг.2 - разрез по линии А-А, на фиг.3 - разрез по линии Б-Б.The invention is illustrated by drawings, in which Fig. 1 shows a diagram of the extraction of minerals with long faces, with the location of rock supports in plan, Fig. 2 is a section along line A-A, Fig. 3 is a section along line B-B.

Способ осуществляется следующим образом: селективную выемку пластов горючих сланцев сложного строения осуществляют в направлении от транспортного 1 к вентиляционному 2 штреку заходками (I, II, III, IV, V, VI), по длине l₃ очистного забоя, (фиг.1). (Ширина заходки l_з при выемке пласта горючих сланцев составляет примерно 1,8 м). При выемке заходки I, (фиг.1), сланец транспортируют на транспортный штрек 1, а из известняка получаемого при этом образуют породную опору 3, со смещением ее в сторону выработанного пространства на величину, равную 0,5 ширине заходки, при этом ширина породной опоры 3 равна ширине заходки l_з, а между опорами по длине очистного забоя оставляют зазоры с, величина которых равна ширине заходки. После выемки заходки I по всей длине очистного забоя l_оз приступают к выемке очередной заходки II, при этом сланец транспортируют на транспортный штрек 1, а известняк размещают вплотную к ранее образованной породной опоре 3. После выемки заходки II приступают к выемке заходки III, при этом сланец транспортируют на транспортный штрек 1, а слой пустых пород (известняк), на ранее образованную породную опору 3, образуя при этом породную опору шириной b, равную двум заходкам 2l_з. На породные опоры 3 укладывают пневмобаллоны 4. В пневмобаллоны подают сжатый воздух, распирая их между кровлей и породными опорами, а по бокам пневмобаллонов укладывают деревянные опоры 5. Установить деревянные опоры достаточно плотно между бутовой полосой и кровлей затруднительно, поэтому опоры устанавливают с некоторым минимальным зазором Δ, (фиг.3). (В качестве деревянных опор (прокладок) могут быть использованы, например, брусья, рудничные стойки, шпалы, доски и др.). Высоту деревянных опор, (прокладок) h_Δ, (фиг.3), принимают больше высоты пневмобаллонов в сложенном состоянии (воздух из пневмобаллона выпущен). С удалением очистного забоя от установленных пневмобаллонов опускание пород кровли происходит с различной интенсивностью. В непосредственной близости от очистного забоя скорость опускания пород кровли имеет максимальные значения. По мере удаления от забоя скорости уменьшаются, и на определенном расстоянии l_пр., зависящем от горно-геологических условий отработки пласта, стабилизируются (т.е. в дальнейшем существенно не изменяются) или становятся практически равными нулю. Кровля опустилась на величину Δ, (фиг.1, фиг.3). Здесь происходит соприкосновение кровли с деревянными опорами. После чего пневмобаллоны разгружают и снимают с породных опор. Разгрузка пневмобаллонов заключается в выпуске из них воздуха. Разгруженный пневмобаллон переносят к линии очистного забоя.The method is as follows: the selective extraction of layers of oil shales of complex structure is carried out in the direction from transport 1 to ventilation 2 drift with fillings (I, II, III, IV, V, VI), along the length l _{3 of the} face, (figure 1). (The width of the entry l _s when excavating a layer of oil shale is approximately 1.8 m). When excavation of entry I, (Fig. 1), the slate is transported to the transport drift 1, and from the limestone obtained in this case form the rock support 3, with its displacement towards the worked out space by an amount equal to 0.5 of the width of the entry, while the width of the rock the support 3 is equal to the width l _of stope and between the supports along the length of the longwall leave gaps with the magnitude of which is equal to the width of the stope. After the excavation I is excavated along the entire length of the working face l _{oz, they} start the excavation of the next mine II, while the slate is transported to the transport drift 1, and the limestone is placed close to the previously formed rock support 3. After the excavation of the mine II, the mine III is excavated. shale is transported to the transport drift 1, and the gangue layer (limestone), to the previously formed rock support 3, thus forming a rock support with a width of b equal to two leads 2l _s . Pneumocylinders are placed on the pedigree supports 3. Compressed air is supplied to the pneumocylinders, bursting them between the roof and the pedigree supports, and wooden supports are laid on the sides of the pneumatic cylinders 5. It is difficult to install wooden supports tightly between the rubble strip and the roof, therefore, the supports are installed with some minimum clearance Δ, (Fig.3). (As wooden supports (gaskets) can be used, for example, bars, mine racks, sleepers, boards, etc.). The height of the wooden supports, (gaskets) h _Δ , (Fig.3), take more than the height of the air cylinders in the folded state (air from the air cylinder is released). With the removal of the face from the installed pneumocylinders, the lowering of the roof rocks occurs with different intensities. In the immediate vicinity of the face, the rate of lowering of the roof rocks has maximum values. As you move away from the bottom of the hole, the speeds decrease, and at a certain distance l _ave , depending on the geological conditions of the formation, they stabilize (i.e. do not change significantly in the future) or become practically equal to zero. The roof has dropped by Δ, (Fig. 1, Fig. 3). Here comes the contact of the roof with wooden supports. Then the pneumatic balloons are unloaded and removed from the rock supports. Unloading of pneumocylinders consists in the release of air from them. The unloaded pneumocylinder is transferred to the face line.

После чего операции по выемке очередных заходок (IV, V, VI), (фиг.1), выкладке породных опор из прослоев пустых пород, установке пневмобаллонов и деревянных опор между ними, разгрузке и снятию пневмобаллонов в точках соприкосновения кровли с деревянными опорами повторяют, при этом ширину b породных опор принимают равной ширине 4 двух заходок, т.е. b=2l_з, а расстояние между ними равными ширине одной заходки.After that, operations to remove the next entries (IV, V, VI), (Fig. 1), lay out the rock supports from the interlayers of empty rocks, install the air cylinders and wooden supports between them, unload and remove the air cylinders at the points of contact of the roof with wooden supports, repeat, the width b of the rock supports is taken to be equal to the width 4 of two stops, i.e. b = 2l _s , and the distance between them is equal to the width of one sunset.

Использование заявляемого способа при отработке пласта сложного строения позволит уменьшить эксплуатационные потери сланца и повысить эффективность управления кровлей.Using the proposed method for mining a complex formation will reduce the operational losses of oil shale and increase the efficiency of roof management.

Claims

A method of developing formations of complex structure with interbeds of waste rock, including selective excavation by mineral fillings, roof management and placement of a broken rock layer in a worked out space, characterized in that the cuts are cut into the worked out space, and the roof is controlled by laying out rock supports in the worked out space in staggered, and first form supports from interlayers of gangue during the development of the first approach with the displacement of the rock support in the direction of excavation tannogo space by an amount equal

the width of the entry, and then, adjacent to these supports, the supports are laid from the second entry, after which a layer of waste rocks is laid on previously installed supports with the subsequent entry with a distance between them along the length of the working face equal to the width of the entry, after which the operation of laying out the breed supports with an offset rock support in the direction of the worked out space by an amount equal to

the width of the entry, repeat from three of the entries, the width b of the rock supports being equal to the width of two drops, and the distance between them is equal to the width of one sunset, after erecting the rock supports, pneumocylinders are installed on them and compressed air is supplied to them, bursting the air cylinders between the roof and wooden supports, and from the sides of the air cylinders on the wooden supports lay wooden supports, the height of which is greater than the height of the air cylinder when folded, then at the points of contact of the roof with the wooden air bell supports We remove from rock supports.