SU1537833A1

SU1537833A1 - Method of coal excavation when driving workings through outburst-hazardous seams

Info

Publication number: SU1537833A1
Application number: SU874216383A
Authority: SU
Inventors: Владимир Иванович Фищенко; Евгений Серафимович Лукьянченко; Николай Александрович Друпов; Алексей Павлович Вихлинин; Николай Иванович Эсауленко
Original assignee: Шахта "Штеровская" Донбасского Производственного Объединения По Добыче Антрацита
Priority date: 1987-01-19
Filing date: 1987-01-19
Publication date: 1990-01-23

Abstract

Изобретение относитс к горному делу и может быть использовано при разработке пластов, склонных к внезапным выбросам угл и газа. Цель изобретени - обеспечение безопасности работ за счет оконтуривани пазами (П) вынимаемых в сечении выработки целиков угл , повышение темпов проведени выработок за счет совмещени процессов контрол эффективности противовыбросных меропри тий и выемки угл и повышение надежности удалени отбитой горной массы из пазов (П). В направлении проведени выработки по контакту с породами почвы в массиве угл бур т первую скважину (С) на максимальную глубину и струей воды по всей мощности пласта перпендикул рно кровле - почве - нарезают продольный П. По длине первой С образуют продольный П в направлении движени пульпы. На рассто нии, равном ширине выработки, и параллельно первой С бур т вторую С на глубину неснижаемого опережени забо выработки и нарезают из нее поперечный П до момента пробо струи на датчик, перемещаемый с помощью каната и обводных блоков по поперечному П синхронно со ставом подачи. Поперечный П изThe invention relates to mining and can be used in the development of formations prone to sudden outbursts of coal and gas. The purpose of the invention is to ensure the safety of work by delineating the grooves (P) of coal pillars taken out in the section, increasing the rate of mine workings by combining the processes of controlling the effectiveness of blowout measures and coal extraction and increasing the reliability of removing the broken rock mass from the grooves (P). In the direction of development, the first hole (C) is maximized in depth and the stream of water along the entire thickness of the reservoir perpendicular to the roof — the soil — is cut longitudinally in the direction of the pulp . At a distance equal to the width of the excavation, and parallel to the first C, the second C drills to the depth of the non-decreasing advance of the downhole, and a transverse П is cut from it until a jet is blown onto the sensor moved by the rope and bypass blocks along the transverse P synchronously with the feed stand. Transverse P of

бандурин владимир ивановBandurin Vladimir Ivanov

Description

Изобретение относитс к горному делу и может быть использовано при разработке пластов, склонных к внезапным выбросам угл и газа.The invention relates to mining and can be used in the development of formations prone to sudden outbursts of coal and gas.

Цель изобретени - обеспечение безопасности работ за счет оконтуривани пазами вынимаемых в сечении выработки целиков угл и повышениеThe purpose of the invention is to ensure the safety of work by delineating the grooves of the coal to be taken out in the cross section of the pillars and to increase

темпов проведени выработок за счет совмещени процессов контрол эффективности противовыбросных меропри тий и выемки угл , а также повышение надежности удалени отбитой горной массы из пазов.the pace of development by combining the processes of controlling the effectiveness of the blowout preventive measures and coal mining, as well as improving the reliability of removing the broken rock mass from the grooves.

На фиг. 1 изображена схема бурени скважины и образовани паза, вид в плоскости пласта; на фиг. 2 - схема выемки угл , вид в плоскости пласта; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2; фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 1.FIG. 1 shows a well drilling and slot formation diagram, a view in the plane of the formation; in fig. 2 is a diagram of coal extraction, a view in the plane of the formation; in fig. 3 shows section A-A in FIG. 2; FIG. 4 shows a section BB in FIG. one.

tt

Схема содержит выработку 1, уста- новку 2 дл бурени , двухканальный став 3 подачи, первую скважину 4, буровую головку 5, выемочный орган 6,.штанги 7, струи 8 воды, продольный паз 9 из первой скважины, вторую скважину 10, неснижаемое опережение 11, поперечный паз 12, датчик 13 канат 14, обводные блоки 15, продольный паз 16 из второй скважины, целик 17 дл угл , вынимаемые полосы 18.The scheme contains production 1, installation 2 for drilling, dual channel becoming 3 feeds, first well 4, drill head 5, excavation body 6, bars 7, jets 8 of water, longitudinal groove 9 from the first well, second well 10, minimum advance 11, transverse groove 12, sensor 13, cable 14, bypass blocks 15, longitudinal groove 16 from the second well, rear sight 17 for coal, removable strips 18.

Способ осуществл етс следующим образом.The method is carried out as follows.

В направлении проведени выработки 1 по проектному контуру одной из двух ее стенок установкой 2 типа КБГ, снабженной двухканальным ставом подачи 3, бур т в массиве угл первую скважину 4 на максимально возможную глубину, не большую проектной длины выработки. Переключают напорную воду с буровой головки 5 на смонтированный на ней выемочный орган 6 и, демонтиру штанги 7 става подачи 3, нарезают струей воды 8 по всей мощности пласта перпендикул рно кровле почве продольный паз 9. Дл улучшени смыва угл обратным потоком продольный паз 9 по длине скважины образуют в направлении движени пульпы, т.е. по падению пласта.In the direction of producing 1 along the design contour of one of its two walls, the installation of type 2 KBG, equipped with a two-channel feed rate 3, drills the first well 4 into the coal massif to the maximum possible depth not exceeding the design output length. Pressure water is switched from the drill head 5 to the excavation body 6 mounted on it and, dismantling the rod 7 of the feed stand 3, is cut with a water jet 8 along the entire thickness of the reservoir perpendicular to the roof of the soil longitudinal groove 9. To improve the flushing of the coal by reverse flow, the longitudinal groove 9 along the length the wells form in the direction of the pulp movement, i.e. by the dip.

Перемещают установку на рассто ние , равное ширине выработки 1, и параллельно первой скважине 4 начи- нают бурение второй скважины 10, которую забуривают на глубину неснижаемого опережени 11 забо выработки , определ емого исход из горно-технических условий разработки пласта, физико-механических свойств угл и степени выбросоопасности пласта.The installation is moved to a distance equal to the width of the excavation 1, and parallel to the first well 4, the drilling of the second well 10 begins, which is drilled to the depth of the minimum advance ahead 11 of the development, determined from the mining conditions of the reservoir, the physical and mechanical properties of the coal and the degree of outburst seam.

00

5 five

0 5 0 5

00

5five

00

5five

Кеснижаемое опережение 11 принимают , как правило, не менее 5 м, и сохран ют его в процессе бурени второй скважины 10. Дл этого выемочный орган 6 теперь монтируют за буровой головкой 5 через определенное количество штанг 7, обща длина которых должна быть не менее минимального значени неснижаемого опережени 11 .Kesnizhimaya advance 11 take, as a rule, not less than 5 m, and keep it in the process of drilling the second well 10. For this, the excavation body 6 is now mounted behind the drill head 5 through a certain number of rods 7, the total length of which should be no less than the minimum value minimum advance 11.

После монтажа выемочного органа 6 продолжают бурение второй скважины 10, при этом он по скважине подаетс вперед вглубь массива. Скважины 4 и 10 бур т по контакту с породами почвы. При достижении скважиной 10 определенной длины бурение прекращают, напорную воду переключают с одного канала на другой, т.е. включают в работу выемочный орган 6, который первоначально ориентируют в плоскости пласта, параллельно вмещающим породам дл отбойки угл в сечении проводимой выработки, а затем , покачива став подачи 3, нарезают по всей мощности пласта перпендикул рно почве (кровле) поперечный паз 12.After installation of the excavation unit 6, the drilling of the second well 10 continues, while it is fed along the well forward into the array. Wells 4 and 10 are drilled in contact with soil rocks. When a well 10 reaches a certain length, drilling is stopped, pressure water is switched from one channel to another, i.e. include a digging body 6, which is initially oriented in the plane of the reservoir, parallel to the host rocks for cutting the coal in the cross section of the excavation, and then shaking feed 3, the transverse groove 12 is cut across the thickness of the reservoir perpendicular to the soil (roof).

Окончание нарезки поперечного паза 12 определ ют по пробою струи 8 на датчик 13, имеющий возможность с помощью канала 14 и обводных блоков 15 перемещатьс по продольному пазу 9 синхронно со ставом подачи 3.The end of the cutting of the transverse groove 12 is determined by the breakdown of the jet 8 to the sensor 13, having the possibility of using channel 14 and bypass blocks 15 to move along the longitudinal groove 9 in synchronization with the feed position 3.

Поперечный паз 12 нарезают по простиранию пласта параллельно груди забо выработки 1 на рассто нии, равном длине участка бурени скважины 10, т.е. на рассто нии не более двух радиусов эффективного вли ни паза 12.The transverse groove 12 is cut along the strike of the reservoir parallel to the breast, the production hole 1 at a distance equal to the length of the drilling section of the well 10, i.e. at a distance of no more than two radii of effective influence of the groove 12.

При увеличении шага бурени второй скважины 10 после подачи выемочного органа 6 на уровень груди забо выработки, а следовательно, и рассто ни между поперечным пазом 12 и забоем выработки, угольный массив в зоне проведени недостаточно разгружаетс , и опасность выбросов не устран етс . Уменьшение же шага бурени технически целесообразно до величины, кратной длине штанги 7,By increasing the drilling step of the second well 10 after feeding the excavation body 6 to the breast level of the production and, consequently, the distance between the transverse groove 12 and the bottom of the mine, the coal mass in the conduction area is not sufficiently unloaded and the danger of emissions is not eliminated. The reduction of the drilling step is technically feasible to a value that is a multiple of the length of the rod 7,

Рабоча длина штанг агрегата АТС и комплекса КБГ составл ет 1,0 м, значит, при радиусе эффективного вли ни поперечного паза 12 R ,5м рациональный шаг бурени указаннымиThe working length of the rods of the PBX unit and the KBG complex is 1.0 m, which means that with a radius of effective influence of the transverse groove of 12 R, 5m, a rational drilling step is indicated

средствами гидромеханизации равен 3,0 м.means of hydromechanization is equal to 3.0 m.

После получени машинистом установки 2, наход щимс на безопасной дистанции, сигнала о пробое струи 8 на датчик 13, став подачи 3 поворачивают до совмещени выемочного органа 6 с плоскостью,перпендикул рной почве - кровле дл нарезани продольного паза 16 из скважины 10 на участке между поперечным пазом 12 и забоем выработки 1. Нарезают продольный лаз 16 при сокращении длины става 3 подачи до достижени выемочным органом 6 уровн забо выработки, после чего завершают процесс оконтуривани пазами целика 17 угл .After the installer 2, which is at a safe distance, received a signal about the breakdown of the jet 8 to the sensor 13, becoming feed 3 is turned to align the excavation body 6 with the plane perpendicular to the roof to cut the longitudinal groove 16 from the well 10 between the cross section groove 12 and the bottom of the excavation 1. Cut the longitudinal hole 16 while reducing the length of the stav 3 feed until the excavating body 6 reaches the bottom of the excavation, then complete the process of contouring with the rear pans 17 coal.

Выемку целика 17 ведут полосами 18 по восстанию пласта, при этом с помощью датчика 13 контролируют полноту выемки угл в сечении проводимой выработки 1. Бурова головка 5 после выемки целика 17 угл , при достижении выемочным органом 6 уровн поперечного паза 12 подана к забою скважины 10.The excavation of the rear sight 17 is carried out in strips 18 along the reservoir uprising, with the sensor 13 controlling the completeness of coal excavation in the section of the current output 1. Burov head 5 after the excavation of the primary arc 17 coal, when the excavation body 6 reaches the level of the transverse groove 12 is fed to the bottom of the well 10.

Напорную воду выключают, выработк креп т, и цикл операций по оконтури- ванию пазами следующего целика угл и его выемке повтор ют.The pressurized water is turned off, the workings are fixed, and the cycle of operations for delineating the next pillar grooves of the coal and its excavation is repeated.

В случае необходимости осуществлени подрывки боковых пород ее могут вести как после завершени работ по выемке угл на всей проектной длине выработки, так и с опережением угольного забо не более чем на 5 м.If it is necessary to carry out demolition of lateral rocks, it can be carried out both after completion of excavation of coal throughout the entire designed length of the mine and with the advance of the coal slab no more than 5 m.

Длина продольного паза 9, равна длине скважины 4, может быть равна проектной длине выработки или ее части. С учетом освоенной средствами гидромеханизации (АТС и КБГ) длины направленного бурени скважин на выб росоопасных пластах длина проведени выработок по углю за один прием нарезки продольного паза составл ет в зависимости от горногеологических условий залегани пластов 120-180 м.The length of the longitudinal groove 9, equal to the length of the well 4, may be equal to the design length of the production or its part. Taking into account the length of directional drilling of well-drilled wells on the hazardous formations mastered by means of hydromechanization (ATC and KBG), the length of excavation of coal at one time of slitting of the longitudinal groove is 120-180 m depending on the geological conditions of the bedding.

Диаметр скважин может находитьс в пределах 0,25-0,4 м и зависит от типа буровой головки и углов установки ее насадков.The diameter of the wells may be in the range of 0.25-0.4 m and depends on the type of drilling head and the angles of installation of its nozzles.

Ширина продольных пазов 0,05- 0,15 м, а поперечных 0,2-0,25 м и зависит от диаметра насадка выемочного органа и числа проходов струи по забою.The width of the longitudinal grooves of 0.05-0.15 m, and the transverse 0.2-0.25 m and depends on the diameter of the nozzle of the excavation body and the number of passes of the stream through the face.

53783365378336

Производить дополнительно контроль эффективности противовыбросных меропри тий нет необходимости, так как оконтуривающие подготовленный к выемке целик угл продольные пазы наход тс в пределах видимости, а качество образовани поперечного паза, т.е. полноту выемки угл по JQ мощности пласта, кроме использовани датчика можно легко установить визуально по характерному изменению формы и размеров поперечного сечени продольного паза и скважины в месте }5 пробо струи.There is no need to perform additional monitoring of the effectiveness of the blowout preventive measures, since the longitudinal grooves prepared for excavation of the pillars are outlined by the longitudinal grooves within sight, and the quality of transverse groove formation, i.e. the completeness of coal excavation according to JQ of the reservoir thickness, besides using the sensor, can be easily established visually by a characteristic change in the shape and size of the cross section of the longitudinal groove and borehole at the location of the 5th jet.

Claims

1. The method of coal extraction when carrying out workings on outburst-hazardous formations, including drilling an ascending first well to the design length of carrying out works to excavate coal, cutting along the length of this well to the full thickness of the formation perpendicular to the soil and roof of the longitudinal groove, drilling parallel to the first well of the second ascending well , cutting from it the longitudinal and transverse grooves for the entire thickness of the reservoir and coal excavation in the pillars, while the wells are drilled under a contract with the soil rocks, which is different in that the dangers of work due to contouring with grooves of coal pillars taken out in the section of the mine, the second well bore is drilled in consecutive sections not exceeding two ores of the effective influence of transverse grooves, and the cross grooves are cut at a distance from each other of the second well , while the excavation of coal in the pillars lead to the rise of the strata in strips.

2. The method according to claim 1, characterized in that, in order to increase the rate of workings by combining the processes of controlling the effectiveness of the anti-blowout measures and coal excavation, controlling the length of the transverse grooves and completing the carbon excavation in the sensor, which is moved along the longitudinal groove of the first well synchronously with the drilling of the second well.

3. The method according to claim 1, characterized in that, in order to increase the reliability of removal of the broken mountains

15378338

mass of the grooves, the longitudinal grooves are cut in the direction of movement of the pulp.

Fig.d

Jz

Phie.1 6-6

Fi.by