PL216400B1

PL216400B1 - Sealing method for the bottom road kept along the workings of the longwall with caving

Info

Publication number: PL216400B1
Application number: PL385694A
Authority: PL
Inventors: Marek Steg; Antoni Gołaszewski; Arkadiusz Gołaszewski; Jan Wojnicki; Józef Ryszard Straś; Jan Palarski
Original assignee: Gsg Mining Systems Społka Akcyjna
Priority date: 2008-07-18
Filing date: 2008-07-18
Publication date: 2014-03-31
Also published as: PL385694A1

Abstract

1. Tłokowy silnik spalinowy z zapłonem iskrowym o dużej pojemności skokowej jednego cylindra, w którym tłok ma wykonanąw denku, krążkową komorę spalania, znamienny tym, że ta krążkowa komora (3) spalania jest połączona z boczną powierzchnią tłoka (2), w linii usytuowania elektrody (6) świecy zapłonowej osadzonej w cylindrze (1) silnika, stycznym kanałem (4) zakończonym wybraniem (5); a promień (rd) krzywizny denka tłoka (2) jest mniejszy od promienia (rg) krzywizny przenikania powierzchni bocznej cylindra (1) z powierzchnią głowicy cylindra (1).1. A spark-ignition piston internal combustion engine with a large displacement of one cylinder, in which the piston has a disc-shaped combustion chamber made in its bottom, characterized in that the disc-shaped combustion chamber (3) is connected to the side surface of the piston (2), in the line of the location of the electrode (6) of the spark plug mounted in the engine cylinder (1), by a tangential channel (4) ending with a recess (5); and the radius (rd) of curvature of the piston bottom (2) is smaller than the radius (rg) of curvature of the intersection of the side surface of the cylinder (1) with the surface of the cylinder head (1).

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób uszczelniania chodnika przyścianowego utrzymywanego wzdłuż zrobów ściany zawałowej, znajdujący zastosowanie zwłaszcza przy wybieraniu pokładu węgla systemem do pola.The subject of the invention is a method of sealing a longwall heading kept along the gobs of a caving wall, which is used in particular in mining a coal seam with a field system.

Wybieranie pokładu węgla ścianami podłużnymi systemem do pola, z utrzymywaniem przykładowo jednego chodnika przyścianowego dla wentylacji ściany następnej w kolejności eksploatacji, związane jest z niebezpieczeństwem migracji powietrza przez gruzowisko zawałowe, będącej czynnikiem sprzyjającym powstawaniu pożarów w zrobach. Dla ograniczenia możliwości powstania pożaru w gruzowisku zawałowym w takich układach eksploatacji dąży się do maksymalnego uszczelnienia chodników przyścianowych utrzymywanych wzdłuż zrobów, a więc utworzenia bariery przeciwdziałającej migracji powietrza przez gruzowisko zawałowe.Coal seam mining with longitudinal walls of the system to the field, with the maintenance of, for example, one longwall to ventilate the next longwall in the sequence of operation, is associated with the risk of air migration through the cave debris, which is a factor contributing to the formation of fires in goaf. In order to reduce the possibility of a fire in the cave debris, in such exploitation systems, the aim is to maximally seal the longwall galleries maintained along the goafs, thus creating a barrier preventing air migration through the cave debris.

Znany jest, na przykład z polskiego opisu patentowego nr 142 201 sposób zabezpieczenia stropu za obudową zmechanizowaną, polegający na wykonywaniu wzdłuż chodnika przyścianowego podpór o przekroju poprzecznym zbliżonym do kropli wody, połączonych kształtowo ze sobą. Tak wykonane podpory tworzą ciągłą ściankę, nie tyko przejmującą obciążenia górotworu, ale również uszczelniającą przestrzeń gruzowiska zawałowego przed przepływem powietrza z chodnika do zrobów.It is known, for example, from the Polish patent description No. 142 201 a method of securing the ceiling behind a powered support, consisting in making supports along the longitudinal pavement with a cross-section similar to a drop of water, connected positively with each other. The supports made in this way form a continuous wall, not only bearing the loads of the rock mass, but also sealing the space of the cave debris against the flow of air from the pavement to the goaf.

Zastosowanie takiego sposobu jest jednak stosunkowo drogie, wymaga dodatkowych urządzeń w ograniczanych przestrzeniach chodników i ogranicza postęp ściany. Ponadto w miarę upływu czasu górotwór w części przystropowej chodnika i nad podporami sztywnymi ulega kruszeniu, a sztywne podpory są kruszone, co umożliwia migrację powietrza do przestrzeni zawałowej.However, the use of such a method is relatively expensive, requires additional equipment in the limited spaces of sidewalks and limits the progress of the wall. In addition, over time, the rock mass in the roof section of the sidewalk and over the rigid supports is crumbling, and the rigid supports are crushed, which allows air to migrate into the cave space.

Podobny efekt uzyskuje się przez zastosowanie kasztów podporowych, skonstruowanych przykładowo zgodnie z polskim opisem patentowym nr 171 919, które umożliwiają dobre rozparcie między trzonem kasztu, a podpieranym górotworem. Wykonywanie kasztów jest w tym przypadku uproszczone, jako że stosuje się elementy prefabrykowane z drewna, a szczelność kasztów wzrasta w miarę ich zaciskania przez górotwór. Elementy, z których buduje się kaszty podporowe, mogą być prefabrykowane również z betonu, co jest znane przykładowo z polskiego opisu patentowego nr 138 782.A similar effect is achieved by the use of support chests, constructed, for example, in accordance with the Polish patent description No. 171 919, which allow good spreading between the chest shaft and the supported rock mass. The production of chests is simplified in this case, as prefabricated elements of wood are used, and the tightness of the chests increases as they are clamped by the rock mass. The elements from which the support battens are built may also be prefabricated from concrete, as is known, for example, from Polish patent description No. 138 782.

Znany jest również, na przykład z polskiego opisu patentowego nr 162 979, stos ochronny, który zapewnia nie tylko podparcie stropu w sąsiedztwie ociosu utrzymywanego chodnika za pomocą ścian z podkładów kolejowych, między którymi umieszczony jest gruz skalny, ale również ochronę przed migracją powietrza do zrobów, realizowaną dzięki pokryciu tak skonstruowanego stosu od strony zawału płótnem izolacyjnym. Jest to jednak przedsięwzięcie bardzo pracochłonne, a więc drogie i wykonanie takiego stosu stanowi czynnik ograniczający postęp ściany, pogarszając dodatkowo parametry ekonomiczne produkcji węgla kamiennego.There is also known, for example, from Polish patent specification No. 162 979, a protective pile, which not only supports the ceiling in the vicinity of the side of the sidewalk with the help of walls made of railway sleepers, between which rock debris is placed, but also protects against air migration to the goaf. , carried out thanks to covering the pile constructed in this way from the side of the cave with insulating cloth. However, it is a very labor-intensive undertaking, and therefore expensive, and the construction of such a stack is a factor limiting the advance of the longwall, which additionally worsens the economic parameters of hard coal production.

Znane są ponadto z praktyki górniczej sposoby uszczelniania ociosów sąsiadujących z gruzowiskiem zawałowym, polegające na pokrywaniu tych ociosów materiałami wiążącymi za pomocą urządzeń natryskujących. Stosowanie zaprawy na bazie cementu daje efekty krótkotrwałe, jako że w stosunkowo krótkim czasie warstwa natryskowa ulega spękaniu i pokruszeniu. Wykorzystywanie zaś materiałów na bazie żywic mocznikowych, lub fenolowych, nie może mieć miejsca ze względu na wydzielające się do powietrza, szkodliwe związki chemiczne.Moreover, methods of sealing the sides adjacent to the cave debris are known from mining practice, consisting in covering these sides with binding materials with the use of spraying devices. The use of cement-based mortar gives short-term effects, as the spray layer cracks and crumbles in a relatively short time. The use of materials based on urea or phenolic resins cannot take place due to the release of harmful chemical compounds into the air.

Celem wynalazku jest opracowanie takiego sposobu uszczelniania chodnika przyścianowego utrzymywanego wzdłuż zrobów ściany zawałowej, który przy ograniczonej pracochłonności i kosztach wykonania zapewni trwałość uszczelnienia przez wystarczająco długi okres czasu.The object of the invention is to provide such a method of sealing a longwall heading maintained along the goafs of the caving wall, which, with a limited labor intensity and production costs, will ensure the durability of the seal for a sufficiently long period of time.

Istota wynalazku polega na tym, że w trakcie budowy kasztów podporowych w ich konstrukcji umieszcza się elementy przepustowe, łączące przestrzeń utrzymywanego chodnika z gruzowiskiem zawałowym, znajdującym się za kasztami podporowymi, po czym przez te elementy przepustowe do wytworzonego gruzowiska zawałowego wtłacza się spieniony środek chemiczny o dobranym czasie żelowania. Ponadto, również sukcesywnie za budową kasztów podporowych w części przystropowej utrzymywanego chodnika wierci się otwory skierowane nad kaszty podporowe i zatłacza się przez nie żelujące środki chemiczne, korzystnie w postaci spienionej. W końcowej fazie wolne przestrzenie w kasztach podporowych, między kasztami podporowymi oraz gruzowiskiem zawałowym i obudową ociosu utrzymywanego chodnika wypełnia się również spienionym środkiem chemicznym o dobranym czasie żelowania.The essence of the invention consists in the fact that during the construction of the support battens, the pass-through elements are placed in their structure, connecting the space of the sidewalk being maintained with the cave debris located behind the supporting crates, and then the foamed chemical agent is forced into the created cave debris through these pass-through elements. selected gel time. In addition, also successively for the construction of the support battens in the roof part of the sidewalk maintained, holes are drilled over the support battens and the gelling chemicals are injected through them, preferably in a foamed form. In the final phase, the free spaces in the support chests, between the support chests and the cave debris and the side wall of the sidewalk are also filled with a foamed chemical agent with a selected gelation time.

Dla uzyskania szczególnie dobrego efektu uszczelnieniowego do gruzowiska zawałowego wtłacza się żelującą piankę o stosunkowo długim okresie żelowania, a do wypełniania pustek w kasztachIn order to obtain a particularly good sealing effect, gelling foam with a relatively long gelling period is forced into the cave debris, and to fill the voids in chests.

PL 216 400 B1 podporowych, oraz wolnych przestrzeni za obudową ociosu utrzymywanego chodnika używa się pianki o krótkim czasie żelowania, zwłaszcza zaś pianki silikatowej.For the supporting and free spaces behind the wall of the sidewalk, a foam with a short gel time is used, especially a silicate foam.

Korzystnym jest, gdy elementy przepustowe w kasztach podporowych wykonuje się ze sztywnych rurek, z jednego końca wyprowadzonych do przestrzeni utrzymywanego chodnika, a z drugiego końca wystających poza ścianę kasztu podporowego do gruzowiska zawałowego.It is advantageous when the pass-through elements in the supporting chests are made of rigid tubes led out into the space of the pavement to be kept at one end, and at the other end protruding beyond the wall of the supporting chest into the cave debris.

Szczególnie pożądanym jest, gdy okresowo powtarza się wykonywanie otworów w części przystropowej utrzymywanego chodnika, skierowanych ku zawałowi i zatłaczanie przez nie pianki żelującej, jako że w ten sposób można uszczelnić nowo powstające spękania w fakturze skał przyociosowych, powstałe na skutek ciśnień oddziaływujących na chodnik.It is particularly desirable when periodically repeated holes are made in the roof portion of the sidewalk to be maintained, facing the cave, and injected with the gelling foam through them, as this can seal the newly formed cracks in the texture of the adjacent rocks due to the pressures acting on the pavement.

Najlepiej jest, gdy przez otwory te zatłacza się piankę żelującą o długim czasie żelowania, jako że umożliwia to bardzo dobrą penetrację zatłaczanej pianki w szczeliny oraz spękania.The gelling foam with a long gel time is preferably injected through these openings as this allows the injected foam to penetrate very well into the fractures and cracks.

Korzystnym jest ponadto, gdy wolne przestrzenie pomiędzy obudową ociosu utrzymywanego chodnika i gruzowiskiem zawałowym oraz kasztami podporowymi wypełnia się pianką żelującą zatłaczaną do umiejscowionych w tych wolnych przestrzeniach pojemników.Moreover, it is advantageous if the free spaces between the side wall of the sidewalk to be kept and the cave debris and the supporting chests are filled with gelling foam injected into containers located in these free spaces.

Najlepiej jest wówczas, gdy piankę żelującą zatłacza się do pojemników wykonywanych z porowatych materiałów elastycznych, dzięki czemu uzyskuje się dokładne wpasowanie pojemników do przestrzeni i dodatkowe sklejenie wzajemne pojemników oraz ich przyklejenie do sąsiadujących z nimi skał, czy przedmiotów.It is best when the gelling foam is injected into containers made of porous elastic materials, thanks to which the containers fit precisely into the space and the containers are additionally glued to each other and stuck to adjacent rocks or objects.

Zasadniczą zaletą sposobu według wynalazku jest pewne wypełnienie wszelkich szczelin oraz przestrzeni w obrębie ociosu utrzymywanego chodnika za pomocą stosunkowo łatwo doprowadzanej żelującej pianki. Charakterystykę pianki żelującej, odpowiadającej miejscowym warunkom górniczogeologicznym można łatwo i szybko zmieniać poprzez odpowiednie korygowanie ilości składników wytwarzanej ze środka chemicznego pianki żelującej. Dodatkowym korzystnym efektem stosowania, przykładowo pianki silikatowej, jest uniknięcie powstawania w trakcie żelowania pianki szkodliwych dla ludzi i środowiska czynników chemicznych.The main advantage of the method according to the invention is that all gaps and spaces within the side of the pavement to be maintained are filled reliably with the aid of a relatively easily applied gelling foam. The characteristics of the gelling foam corresponding to the local mining and geological conditions can be easily and quickly changed by appropriate adjustment of the amount of components of the gelling foam produced from the chemical agent. An additional advantageous effect of using, for example, a silicate foam, is to avoid the formation of chemical factors harmful to people and the environment during gelling of the foam.

Wynalazek został bliżej objaśniony w przykładzie wykonania na rysunku, gdzie fig. 1 przedstawia schematycznie ścianę zawałową z dwoma utrzymywanymi wzdłuż zrobów chodnikami przyścianowymi w widoku z góry, fig. 2 - również schematycznie przedstawiony wycinek chodnika podścianowego z zaznaczoną strefą zawałową przy chodniku w widoku z góry, a fig. 3 - schemat poglądowy chodnika przyścianowego z fragmentem strefy zawałowej w przekroju poprzecznym.The invention is explained in more detail in the embodiment in the drawing, where Fig. 1 schematically shows a caving wall with two longitudinal galleries held along the goafs in top view, Fig. 2 - also schematically presented section of the under-wall passage with the cave zone marked at the sidewalk in top view. and Fig. 3 is a schematic diagram of a longitudinal walkway with a fragment of the cave zone in cross-section.

Ściana 1 prowadzona jest po rozciągłości pokładu z dwoma przyścianowymi chodnikami 2, 3 utrzymywanymi wzdłuż zrobów 4, z których chodnik 2 jest chodnikiem podścianowym, a chodnik 3 pełni rolę chodnika wentylacyjnego. Dla utrzymania chodników 2, 3, wzdłuż ich obudowy 5 w miarę postępu ściany 1 buduje się kaszty podporowe 6 z prefabrykowanych elementów drewnianych 6a. W kasztach podporowych 6 między prefabrykowanymi elementami drewnianymi 6a zabudowuje się w trakcie ich wznoszenia rury stalowe 7, które jednymi końcami wyprowadzone są do przestrzeni chodnika 2, 3, a drugimi końcami wystają do przestrzeni gruzowiska zawałowego 4. Przez rury stalowe 7 do gruzowiska zawałowego 4 wtłacza się piankę silikatową o długim okresie żelowania, w przybliżeniu 30 s - 60 s, co umożliwia dobrą penetrację zatłoczonej pianki do pustych przestrzeni tego gruzowiska zawałowego 4. W miarę postępu ściany 1 z chodników 2, 3 wierci się w ich części przystropowej otwory 8 skierowane nad kaszty podporowe 6 w stronę zawału 4, przez które to otwory 8 zatłacza się piankę silikatową o długim okresie żelowania, zapewniającym dobre wypełnienie szczelin i spękań w otaczającym te otwory 8 górotworze. Dla dopełnienia uszczelnienia ociosu chodnika 2, 3 przystępuje się do wypełnienia pianką silikatową wolnych przestrzeni 9 za obudową 5 ociosu utrzymywanego chodnika 2, 3, a więc do wypełnienia wolnych przestrzeni 9 w kasztach podporowych 6, między kasztami podporowymi 6, a także między kasztami podporowymi 6 i obudową 5 ociosu chodników 2, 3, do czego używa się pianki silikatowej o krótkim okresie żelowania, około 5 s. Piankę silikatową w tym przypadku można zatłaczać do umieszczonych w wolnych przestrzeniach 9 pojemników 10, najlepiej pojemników 10 wykonanych z porowatych materiałów elastycznych, przepuszczających piankę silikatową przy odpowiednio wysokim ciśnieniu wewnętrznym. Pozwala to na dodatkowe poklejenie między sobą pojemników 10 i sklejenie ich z otoczeniem, co dodatkowo uszczelnia ociosy chodników 2, 3 przed przenikaniem powietrza wentylującego ścianę.The wall 1 runs along the length of the deck with two longitudinal walkways 2, 3 maintained along the goafs 4, of which the walkway 2 is a longitudinal walkway, and the walkway 3 acts as a ventilation walkway. In order to maintain the pavements 2, 3, support battens 6 are built along their cladding 5 as the wall 1 progresses from prefabricated wooden elements 6a. In the supporting crates 6, between the prefabricated wooden elements 6a, during their erection, steel pipes 7 are installed, which with one end lead into the space of the pavement 2, 3, and with the other ends protrude into the space of the cave debris 4. The steel pipes 7 are forced into the cave debris 4. silicate foam with a long gelation period, approx. 30 s - 60 s, which allows for good penetration of the crowded foam into the voids of this cave debris 4. As the wall 1 progresses from the pavements 2, 3, holes 8 are drilled in their roofing part, directed above support slats 6 towards the roll 4, through which openings 8 are injected a silicate foam with a long gelling period, ensuring good filling of gaps and cracks in the rock mass surrounding these openings 8. In order to complete the sealing of the side of the pavement 2, 3, it is commenced to fill the voids 9 behind the casing 5 of the side of the maintained pavement 2, 3 with silicate foam, and thus to fill the voids 9 in the support chests 6, between the support chests 6, and also between the support chests 6 and the casing 5 of the side of sidewalks 2, 3, for which a silicate foam with a short gelation period of about 5 seconds is used. The silicate foam in this case can be injected into 9 containers 10 located in free spaces, preferably containers 10 made of porous elastic materials, permeable silicate foam at a sufficiently high internal pressure. This allows the containers 10 to be additionally glued to each other and to the surroundings, which additionally seals the sides of the sidewalks 2, 3 against the penetration of air ventilating the wall.

Claims

Method of sealing the longwall sidewalk maintained along the goaf of the caving wall, in which, in the cave space of the longwall excavation along the sidewall of the sidewalk, support battens, preferably made of wooden prefabricates, are successively made to advance the wall, and the sidewall of the sidewalk maintained along the supporting battens is sealed with a bonding material or with an impermeable fabric, with filling the voids between the supporting chests, cave debris and the casing of the sidewalk being maintained, characterized in that during the construction of the supporting battens (6), the pass-through elements (7) connecting the space of the maintained sidewalk (2, 3) are placed in their structure. ) with the cave debris (4) behind the supporting chests (6), and then through these culvert elements (7) a foamed chemical agent with a selected gelation time is forced into the cave debris (4), and also successively for the construction of the support chambers ( 6) in part and the roof of the sidewalk (2, 3) to be maintained, holes (8) are drilled above the support squares (6) and the gelling foam is forced through them, and finally the free spaces (9) in the support squares (6), between the support squares (6) , and the caving debris (4) and the casing (5) of the side of the maintained pavement (2, 3) are also filled with a foamed chemical agent with a selected gelation time.

2. The method according to p. The method of claim 1, characterized in that the gelling foam with a long gelling period is forced into the caving (4), and for filling the voids in the supporting chests (6) and the voids (9) behind the casing (5) of the sidewalk (2, 3) a gelling foam with a short gelling period is used, especially a silicate foam.

3. The method according to p. A method as claimed in claim 1, characterized in that the passage elements (7) are made of rigid pipes, on the one hand led into the space of the sidewalk (2, 3) to be maintained, and on the other hand protruding beyond the support wall (6 /.

4. The method according to p. The method as claimed in claim 1, 2 or 3, characterized in that the making of holes (8) in the roof part of the sidewalk (2, 3) and the injection of gelling foam therethrough is periodically repeated.

5. The method according to p. The method of claim 4, characterized in that a gelling foam with a long gelling period is injected through the openings (8) in the roof portion.

6. The method according to p. 1, 2 or 3, characterized in that the free spaces (9) between the casing (5) of the sidewalk of the sidewalk (2, 3), the cave debris (4) and the supporting chests (6) are filled with gelling foam injected into the free the spaces (9) of the containers (10).

7. The method according to p. The method of claim 6, characterized in that the gelling foam is injected into containers (10) made of porous elastic materials.