RU2143559C1

RU2143559C1 - Method of mechanohydraulic coal mining

Info

Publication number: RU2143559C1
Application number: RU98100904A
Authority: RU
Inventors: А.А. Атрушкевич; В.А. Атрушкевич; О.А. Атрушкевич; А.Г. Приставка; В.Н. Данильченко; А.П. Авдеев; Л.А. Пучков; В.С. Лудзиш; Е.Н. Трибунский
Original assignee: Атрушкевич Аркадий Анисимович
Priority date: 1998-01-06
Filing date: 1998-01-06
Publication date: 1999-12-27

Abstract

FIELD: industry; applicable in hydraulic mines and hydromechanized mine sections. SUBSTANCE: method of mechanohydraulic coal mining includes coal breakage, coal hydraulic conveyance, coal cleaning, screening, dewatering and water supply of users, with complex combination of optimized process members. Coal breakage is effected by selective breakage of coal mass with preset size of chipped pieces. Evacuation of loosened coal from stope by water flow is combined with its simultaneous cleaning in stope due to optimized angle of its inclination, size of chipped pieces and dosed volume of water supply. Coal is dewatered on flight conveyors with slotted sieves cleaned by flexible fastened to conveyor flights. Coal grading is carried out with the help of crushing-grading complex in form of gravity-shearing crusher of selective action and drag-slotted classifiers. Mechanical breakage of coal may be performed by boom-like working member with disk shearing cutters. EFFECT: efficient machineless process of underground coal cleaning. 3 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности, в частности к угольной, и может быть использовано на гидрошахтах, гидрокомплексах и гидроучастках. The invention relates to the mining industry, in particular to the coal, and can be used on hydraulic shafts, hydro complexes and hydraulic sections.

Известен способ подземной гидромеханизации добычи угля, включающий отбойку угля с помощью взрывчатых веществ или гидромонитором, гидротранспорт по желобам, обезвоживание на скребковых конвейерах с днищем из шпальтовых сит, осветление воды в горных выработках и отстойниках и подачу ее насосами в забои (см. Алмазов Н.В., Майдуков Г.Л., Григорюк Е.В., Кузнецов Н.В. Обогащение и обезвоживания угля гидрошахт. М.: "Недра", 1971, с. 102-105). There is a method of underground hydromechanization of coal mining, including breaking off coal using explosives or a hydraulic monitor, hydrotransport through gutters, dewatering on scraper conveyors with a bottom made of bale sieves, clarification of water in mine workings and sedimentation tanks and pumping it into the faces (see Almaz N. V., Maidukov G.L., Grigoryuk E.V., Kuznetsov N.V. Enrichment and dehydration of coal in a hydraulic mine. M.: Nedra, 1971, pp. 102-105).

Недостатками способа являются: отбойка угля осуществляется либо с помощью взрывчатых веществ, что крайне небезопасно, либо гидромонитором, предопределяющим высокий расход воды, при этом оба способа отбойки не позволяют оптимизировать крупность скола угольной массы, что исключает возможность осуществления процесса обогащения горной массы непосредственно в заходке, т. к. уголь и порода практически в полном объеме выносятся водой из заходки и попадают в технологический цикл гидроучастка, что предопределяет в последующем использование машинной технологии обогащения угля. The disadvantages of the method are: the breaking of coal is carried out either with the help of explosives, which is extremely unsafe, or with a hydraulic monitor that determines a high flow rate of water, while both methods of breaking do not allow optimizing the size of the cleaved coal mass, which excludes the possibility of carrying out the enrichment process of the rock mass directly in the filling, since coal and rock are almost completely removed by water from the entry and fall into the hydropower cycle, which determines the subsequent use of m tire coal beneficiation technology.

Известен способ добычи угля, принятый нами за прототип, включающий выемку угля комбайнами и его безнапорное гидротранспортирование по желобам, грохочение, обезвоживание, подземное обогащение в моечных желобах, выделение породы с удалением ее в выработанное пространство, обезвоживание обогащенного угля на грохотах (Источник тот же, с. 105-107, рис. 20, 21). В моечных желобах используется вода, подаваемая из водоснабжения насосами. There is a known method of coal mining, which we adopted as a prototype, including the extraction of coal by combines and its pressureless hydrotransport through gutters, screening, dehydration, underground dressing in washing troughs, the separation of the rock with its removal into the worked out space, dehydration of enriched coal on screens (The same source, S. 105-107, Fig. 20, 21). In the gutters, water is supplied from the water supply to the pumps.

Недостатком способа является многооперационность процесса и наличие значительного парка технологического обогатительного оборудования и соответствующего обслуживающего персонала. The disadvantage of this method is the multi-operation process and the presence of a significant fleet of processing technology equipment and related staff.

Предлагаемое изобретение направлено на решение задач по созданию безмашинной технологии подземного обогащения угля, добытого путем избирательного разрушения массива стреловидным рабочим органом, эффективного обезвоживания и его сортировку наиболее простыми и надежными средствами. The present invention is aimed at solving the problems of creating a machine-less technology for underground enrichment of coal produced by selective destruction of the array by an arrow-shaped working body, effective dehydration and its sorting by the most simple and reliable means.

Задачи решаются тем, что комплексно совмещают оптимизированные технологические звенья, при этом отбойку осуществляют путем избирательного разрушения угольного массива заходки с заданной крупностью скола, эвакуацию отбитого угля из заходки потоком воды с одновременным его обогащением в заходке за счет оптимизированного угла ее наклона, крупности скола и дозированного объема подачи воды, обезвоживание угля на скребковом конвейере со шпальтовыми ситами, очищаемыми эластичными элементами, прикрепленными к скребкам конвейера, сортировку угля с помощью дробильно-сортировочного комплекса, выполненного в виде гравитационно-скалывающей дробилки избирательного действия и скребково-щелевых классификаторов. The tasks are solved in that they optimally integrate optimized technological units, while breaking is carried out by selective destruction of the coal mass of the deposit with a given chip size, the beaten coal is evacuated from the input by a stream of water with its enrichment in the input due to the optimized angle of inclination, size of the chip and dosed the volume of water supply, coal dehydration on a scraper conveyor with bobbin screens, cleaned by elastic elements attached to the conveyor scrapers, sorting coal with the help of a crushing and screening complex, made in the form of a gravity-chipping crusher of selective action and scraper-slotted classifiers.

Действительно, частичное подземное обогащение угля в заходке без использования оборудования возможно лишь за счет создания определенных технологических условий, а именно: оптимизированного угла наклона заходки, количества подаваемой в нее воды и обеспечения определенного класса крупности угля, т. е. осуществляется процесс обогащения сыпучего материала (горной массы) в потоке воды, движущейся по почве заходки в режиме, обеспечивающем оседание породы на почве заходки. Для обеспечения выхода определенного класса угля его разрушение осуществляют механически стреловидным рабочим органом с дисковыми скалывающими фрезами, с возможностью изменения расстояния между ними, позволяющими изменять сортность угля в широких пределах (см., например, кн. Перспективы развития горной промышленности. XV Международный горный конгресс, Мадрид, Испания, 1992, директор-издатель проф. Маньана, P., с. 187-196). Indeed, partial underground coal beneficiation in a refueling without the use of equipment is possible only through the creation of certain technological conditions, namely, an optimized angle of inclination of the refueling, the amount of water supplied to it and a certain coal fineness class, i.e., the process of enrichment of bulk material is carried out ( rock mass) in a stream of water moving through the soil of the sunset in the regime that provides subsidence of the rock on the soil of the sunset. To ensure the yield of a certain class of coal, its destruction is carried out by a mechanically swept working body with disk shearing cutters, with the possibility of changing the distance between them, allowing changing the grade of coal over a wide range (see, for example, Prince. Prospects for the development of mining. XV International Mining Congress, Madrid, Spain, 1992, publishing director prof.Magnana, P., pp. 187-196).

На чертеже показана схема осуществления способа. The drawing shows a diagram of the implementation of the method.

Способ реализуется следующим образом. The method is implemented as follows.

Отбойку угля осуществляют механогидравлическим комбайном 1 со стреловидным рабочим органом с дисковыми скалывающими фрезерами, настроенным на отбойку угля определенного гранулометрического состава (сортности), оптимального для процесса обогащения в заходке, для чего оптимизируют угол наклона заходки и дозируют расход подаваемой в забой воды. Coal breakdown is carried out by a mechanical-hydraulic combine 1 with an arrow-shaped working body with disk shearing milling cutters, configured to break off coal of a certain particle size distribution (grade), which is optimal for the enrichment process in the entry, for which the angle of inclination of the input is optimized and the flow rate of the water supplied to the bottom is dosed.

В результате в заходке создаются условия, при которых обеспечивается вынос потоком воды угольных частиц из забоя и оседание породы на почве заходки. Разумеется, что часть мелкой породы увлекается потоком пульпы. Из забоя водоугольная пульпа по желобам 2 транспортируется до комплекса обезвоживания 3, который включает в себя приводную головку конвейера, наклонный и горизонтальный ставы скребкового конвейера с днищами из шпальтовых сит, корпус, выполненный в виде бункера-емкости, при этом холостая ветвь скребковой цепи проходит по верху корпуса, а рабочая - по его днищу, под которым установлен поддон для приема и отведения сбрасываемой воды. На скребок конвейера прикрепляется резиновая пластина, обеспечивающая очистку шпальтовых сит от масляных пленок при движении скребка по конвейеру. As a result, conditions are created in the entry under which coal particles are removed from the bottom by a stream of water and the rock settles on the entry soil. Of course, part of the fine rock is carried away by the flow of pulp. From the bottom, the water-coal slurry is transported through troughs 2 to the dewatering complex 3, which includes the conveyor drive head, inclined and horizontal scraper conveyors with bobbin screens, a housing made in the form of a hopper-container, while the idle branch of the scraper chain runs along at the top of the case, and the worker - at its bottom, under which a tray is installed for receiving and discharging discharged water. A rubber plate is attached to the scraper of the conveyor, which ensures cleansing of the bobbin screens from oil films when the scraper moves along the conveyor.

Напорную воду в забой подают по трубопроводам 4 низконапорными насосами 5. Pressure water in the face is fed through pipelines 4 low-pressure pumps 5.

Пульпа поступает в бункер обезвоживающего комплекса 3, из которого уголь извлекается скребками и транспортируется по ставу конвейера, где через днище из шпальтовых сит происходит сброс технологической воды и шлама, которые попадают в поддон и по желобу 2 направляются в агрегат осветления воды 6, имеющего сита с более мелкой щелью, чем у комплекса 3 (см. книгу А. А. Атрушкевич и др. Гидротранспорт угольных шахт. М:, 1994, с. 118-119, рис. 3.5. ). Осветленная вода из комплекса 6 поступает в водосборник 7 к всасам насосов 5. Обезвоженный уголь комплекса 3 и обезвоженный шлам комплекса 6 подают на магистральные конвейеры 8 или в вагонетки рудничного рельсового транспорта (не показано) для доставки к скиповому подъему и выдачи угля на поверхностный комплекс. The pulp enters the bunker of the dewatering complex 3, from which the coal is removed by scrapers and transported along the conveyor belt, where process water and sludge are discharged through the bottom from the shalt sieves, which fall into the sump and are sent through the chute 2 to the water clarification unit 6, which has sieves with a shallower gap than complex 3 (see the book by A. A. Atrushkevich et al. Hydrotransport of coal mines. M :, 1994, pp. 118-119, Fig. 3.5.). The clarified water from complex 6 enters the water collector 7 to the pump inlets 5. The dehydrated coal of complex 3 and the dehydrated sludge of complex 6 are fed to the main conveyors 8 or to the trolleys of the mine rail transport (not shown) for delivery to the skip lift and the delivery of coal to the surface complex.

На поверхности уголь (при необходимости) подвергают дроблению и сортировке по классам с помощью дробильно-сортировального комплекса, включающего гравитационно-скалывающую дробилку 9 избирательного дробления, работающую совместно со скребково-щелевым классификатором 10 (см. Патент РФ N 2082507 "Передвижной дробильно-сортировочный комплекс"), который выделяет подрешетный продукт определенного класса на угольный склад 11, а надрешетный класс угля на склад 12 для отправки соответствующим потребителям. On the surface, the coal (if necessary) is crushed and sorted into classes using a crushing and screening complex, including a gravity-shearing crusher 9 of selective grinding, working in conjunction with a scraper-slotted classifier 10 (see RF Patent N 2082507 "Mobile crushing and screening complex "), which allocates a sub-sieve product of a certain class to a coal warehouse 11, and an over-sieve class of coal to a warehouse 12 for shipment to the respective consumers.

В заключение отметим, что предлагаемая технология добычи угля в связи с ее малооперационностью весьма эффективна при использовании ее в сложных горно-геологических условиях залегания угольных пластов, а также обладает экологической чистотой и высокой безопасностью. In conclusion, we note that the proposed technology for coal mining due to its low operational efficiency is very effective when used in difficult mining and geological conditions of occurrence of coal seams, and also has environmental cleanliness and high safety.

Claims

1. A method of mechanohydraulic coal mining, including coal breaking, hydrotransport, enrichment, screening, dehydration and water supply to consumers, characterized in that they optimally combine optimized technological units, while breaking is carried out by selective destruction of the coal mass of the input with a given chip size, and evacuation beat off coal from the entry with a stream of water with its simultaneous enrichment in the entry due to the optimized angle of inclination, the size of the chip and the dosed volume Water supply and coal dehydration are carried out on a scraper conveyor with shalt screens, cleaned by elastic elements attached to conveyor scrapers; coal is sorted using a crushing and screening complex made in the form of a selective gravity-shearing crusher and scraper-slotted classifiers.

2. The method according to p. 1, characterized in that the mechanical destruction of coal is produced by an arrow-shaped working body with disk shearing cutters, the distance between which is set by spacer sleeves.

3. The method according to claim 2, characterized in that, in order to ensure enrichment in the separation zone of coal in the entry, its angle and volume of water are differentiated and optimized depending on the required grade of coal, the specific gravity of the host rocks.