Analitical investigastion of the undercut rock placement parameters in the mined-out space using the horizontaly closed backfilling conveyor

Authors

  • Д.С. Малашкевич Національний технічний університет «Дніпровська політехніка», Дніпро, Україна Author
  • М.В. Петльований Національний технічний університет «Дніпровська політехніка», Дніпро, Україна Author

DOI:

https://doi.org/10.33271/crpnmu/66.049

Keywords:

waste rock, mined-out space, selective technology, parameters

Abstract

Purpose. Determination of the placement parameters of undercut rock in the mined-out space using the horizontally closed stowing conveyor while selective technological scheme for thin coal seam extraction. Methodology. To achieve the set goals, analytical and numerical methods for determining technological parameters were used in the work. Results. The paper presents the results of analytical studies that allow us to determine the main parameters of the undercut rock placement when using the horizontally closed backfilling conveyor to ensure the organization of effective selective mining of thin coal seams.Using the example of numerical calculation methods for the selected characteristic conditions of the Western Donbass, the degree of filling of the mined-out space Kзwas determined from the design height of the bakfilling conveyor line hвст, the rock slope angle γ and the mining thickness of the coal seam mвmin.The maximum values of the undercut rock mпрwere substantiated, taking into account the volume of the cavity of the worked-out space, which is subject to filling by rock, the location of the elements of backfilling equipment and options for technological schemes for selective mining.It has been established that with selective mining of the coal seam in one pass of the shearer in the range of the mining thickness mв min= 1.16 - 1.22 m, the entire volume of the undercut rock, which is removed in the working face, can be fully placed in the worked out space.In this case, the angle of inclination of the backfilling conveyor line should be β ≤ 15˚ in the case of mining a coal seam with a geological thickness of mвуг= 0.65 - 0.7 m; β ≤ 20˚ at mвуг= 0.75 m; β ≤ 25˚ at mвуг= 0.8 m.Selective extraction of seams with geological thickness mвуг= 0.7 - 0.8 m using a one-sided excavation scheme ensures that the full volume of the undercut rock is left in the worked-out area. In the case of mining a seam with geological thickness mвуг≤ 0.7 m, a surplus of rock is formed, which must be discharged outside the boundaries of the production site. The tendencies of the change in the length of the rock strip lз, which is formed in the mined-out space from the design parameters of the location of the horizontally closed stowing conveyor and the parameters of the seam development, which make it possible to assess the possibility of safe operation of the mining set of equipment during the selective extraction of coal have been revealed.

References

Petlovanyi М., Мalashkevych D., Sai, K. & Zubko S (2020). Research into balance of rocks and underground cavities formation in the coal mine flowsheet when mining thin seams. Mining of mineral deposits, 14 (4), 66-81. https://doi.org/10.33271/mining14.04.066

Malashkevych, D., Poimanov, S., Shypunov, S., & Yerisov, M. (2020). Comprehensive assessment of the mined coal quality and mining conditions in the Western Donbas mines. E3S Web of Conferences , (201), 01013 https://doi.org/10.1051/e3sconf/202020101013

Бондаренко В.И., Русских В.В., Яркович А.И., & Малашкевич Д.С. (2014) К вопросу оставления породы в выработанном пространстве угольных шахт. Розробка родовищ . 19-24

Солодянкин, А. В., Гапеев, С. М., Выгодин, М. А., Воронин, С. А., Снигур, В. Г., & Мкртчян, С. В. (2016). Совершенствование технологии заполнения закрепного пространства при сооружении капитальных выработок шахт Западного Донбасса. Вісті Донецького гірничого інституту , (2), 10-19

BahriNajafi, A., Saeedi, G. R., & EbrahimiFarsangi, M. A. (2014). Risk analysis and prediction of out-of-seam dilution in longwall mining. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences, 70 , 115–122. https://doi.org/10.1016/j.ijrmms.2014.04.015

Ralston, J. C., & Strange, A. D. (2013). Developing selective mining capability for longwall shearers using thermal infrared-based seam tracking. International Journal of Mining Science and Technology, 23 (1), 47–53. https://doi.org/10.1016/j.ijmst.2013.01.008

Косарев, И. В. (2016). Инновационные направления в создании горно-шахтного оборудования, обеспечивающего повышение эффективности добычи угля. Вестник Донецкого национального технического университета , (6), 12-18

Ermekov, T. E., Issabek, T. K., & Issabekov, E. T. (2016). Mining robotic complex with adaptive control software (MRCACS). Науковий вісник Національного гірничого університету , (4), 23-30

Ходырев, Е. Д., & Филатов, В. Ф. (2008). Технические и технологические решения УкрНИМИ в области бурошнековой технологии выемки угля

Мельник, В. В., Мурин, К. М., Буханик, А. И., & Никифоров, С. Э. (2020). О применении технологии безлюдной выемки угля при разработке тонких угольных пластов. Маркшейдерский вестник , (3), 59-63

Falshtynskyi, V., Saik, P., Lozynskyi, V., Dychkovskyi, R., & Petlovanyi, M. (2018). Innovative aspects of underground coal gasification technology in mine conditions. Mining of Mineral Deposits , (12, Iss. 2), 68

Saik, P., Petlovanyi, M., Lozynskyi, V., Sai, K., & Merzlikin, A. (2018). Innovative approach to the integrated use of energy resources of underground coal gasification. In Solid State Phenomena (Vol. 277, pp. 221-231). Trans Tech Publications Ltd

Burton, E. A., Upadhye, R., & Friedmann, S. J. (2017). Best practices in underground coal gasification (No. LLNL-TR-225331). Lawrence Livermore National Lab.(LLNL), Livermore, CA (United States)

Соколов, А. С., & Потапов, В. В. (2014). Технико-экономическая эффективность технологии подземного углеобогащения. Известия высших учебных заведений. Горный журнал , (1), 42-46

Потапов, В. В., Феклистов, Ю. Г., Вандышев, А. М., & Потапов, В. Я. (2006). Технологические схемы управления качеством угля при подземной добыче по фрикционным характеристикам. Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал) , (5)

Бондаренко В.И., Русских В.В., Малашкевич Д.С.,&Соцков В.А.(2017).Технологическая схема и оборудование для селективной добычи угля длинными очистными забоями. Вісті Донецького гірничого університету , 2 (41),19-24

Petlovanyi, М. V., Мalashkevych, D. S., & Sai, K. S. (2020). The new approach to creating progressive and low-waste mining technology for thin coal seams. Journal of Geology , Geography and Geoecology , 29 (4), 765–775. https://doi.org/10.15421/112069

Бузило,В.И.(2013). Технология отработки тонких пластов с закладкой выработанного пространства . Національний гірничий університет

Бондаренко, В. І., Малашкевич, Д. С., Руських, В. В., Кошка, О. Г., Медяник, В. Ю., & Пойманов, С. М. (2021). Спосіб селективного видобутку пластових корисних копалин із закладкою виробленого простору та механізований комплекс для його здійснення (Patent No. 124528)

Koshka, O., Yavors'kyy, A., & Malashkevych, D. (2014). Surface subsidence during mining thin seams with waste rock storage. Progressive Technologies of coal, coalbed methane and ores mining . 229 – 234

Рыжков,Ю.А., Волков,А.Н.,&Гоголин,В.А. (1985). Механика и технология формирования закладочных массивов . Недра

Buzilo, V.I., Koshka, O.H., Yavorsky, A.V., Yavorska, E.A., Tokar, L.A., Sulaev, V.I., & Serdyuk, V.P. (2015). Selective mining technique for thin coal seams . National Mining University

Кошка, А.Г., Малашкевич, Д.С.,&Щелканов,Р.Р.(2014). Исследование углов самотечного движения и коэффициентов трения скольжения шахтной породы. Геотехн і чна механіка , 118 , 157 – 167

Koshka,O.,&Malashkevych,D.(2015).Experimentalresearchofminerockgravitymotionregularities. Szkola Eksplotacji Podziemnej: XXV International scientific – practical conf., Feb. 18 – 24 ,68 – 73

Published

2020-01-01

Issue

Section

Статті