Способ разработки пластов полезных ископаемых на больших глубинах

 

Изобретение относится к горному делу и позволяет снизить интенсивность вывалов пород из кровли на концевых участках лав и затраты на поддержание выработок. Отрабатываемый выемочный столб (ВС) АВСД оконтуривают ярусными откаточным 1 и вентиляционным 2 штреками. На границе отрабатываемого ВС, примыкающей к нетронутому массиву полезного ископаемого, проходят вспомогательную выработку (ВВ) 3. Вторую ВВ 4 проходят в пределах области повышенной нарушенности вмеш,ающих пород, возникающей у краевой части массива. Затем ВВ 3 и 4 сбивают печами 5 соответственно с откаточными 1 и вентиляционными 2 штреками. В случае расположения забоя ВВ 3 на одной линии с забоем лавы (Л) на границе выработанного пространства и массива сохраняют ходок 7, через который осуществляется связь Л с печью 5. При этом ВВ 3 проходят на границе ВС с опережением Л, не превышающим расстояния от забоя Л до максимума опорного давления, возникающего впереди Л. Расстояние между ВВ 3 и штреком 1 определяют из выражения, приведенного в изобретении. Проходят ВВ 4 с опережением Л в пределах области повышенной нарушенности вмещающих пород, возникающей у краевой части массива полезного ископаемого. Проведение ВВ 3 и 4 с указанными опережениями Л позволяет исключить образование зон неупругих деформаций в окрестностях выработок , а следовательно, исключить их влияние на состояние кровли на концевых участках Л, примыкающих соответственно к массиву и выработанному пространству. 2 з.п. ф-лы, 3 ил. с ж

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (50 4 Е 21 С 41 04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

6— — м йЪг /

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4198723/22-03 (22) 20.02.87 (46) 30. 10.88. Бюл. ¹ 40 (71) Ленинградский горный институт им. Г. В. Плеханова (72) В. П, Зубов, К. Н. Лазченко, А. Д. Мельков и А. A. Иванов (53) 622. 275 (088. 8) (56) Багкин H. П. и др. Охрана подготовите.попых выработок без целиков. Недра, 1975. с 129. 1 ам же, с. 276 — 277. (541 СПОСОБ РАЗРАБОТКИ ПЛАСТОВ

ПО11ЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ HA БОЛЬШИХ ГЛУБИНАХ (57) Изобретение относится к горному делу и позволяет снизить интенсивность вывалов пород из кровли на концевых участках лав и затраты на поддержание выработок.

Отрабатываемый выемочный столб (ВС)

АВСД оконтуривают ярусными откаточным 1 и вентиляционным 2 штреками. На границе отрабатываемого ВС, примыкающей и нетронутому массиву полезного ископаемого, проходят вспомогательную выработку (ВВ) 3.

Вторую ВВ 4 проходят в пределах об„„SU„„1434109 А 1 ласти повышенной нарушенности вмещающих пород, возникающей у краевой части массива. Затем ВВ 3 и 4 сбивают печами 5 соответственно с откаточными 1 и вентиляционными 2 штреками. В случае расположения забоя BB 3 на одной линии с забоем лавы (Л) на границе выработанного пространства и массива сохраняют ходок 7, через который осуществляется связь Л с печью 5.

При этом ВВ 3 проходят на границе ВС с опережением Л, не превышающим расстояния от забоя Л до максимума опорного давления, возникающего впереди Л. Расстояниe между ВВ 3 и штреком 1 определяют из выражения, приведенного в изобретении.

Проходят ВВ 4 с опережением Л в пределах области повышенной нарушенности вмещающих пород, возникающей у краевой части массива полезного ископаемо -о. Проведение

ВВ 3 и 4 с указанными опережениями Л позволяет исключить образование зон неупругих деформаций в окрестностях выработок, а следовательно, исключить их влияние на состояние кровли на концевых участках Л, примыкающих соответственно к массиву и выработанному пространству. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.!

434109

1

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при решении вопросов, связанных с предотврашением выва лов пород из кровли в лавах и снижением затрат на поддержание подготовительных выработок при разработке пластов полезных ископаемых на больших глубинах.Цель изобретения — снижение интенсивности вывалов пород из кровли на концевых, :участках лав и затрат на поддержание выработок. 10

На фиг. 1 приведена схема для реализации предлагаемого способа; на фиг. 2— разрез А — А на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез, Б — Б на фиг. 1.

Способ осуществляют следующим обра зом.

Отрабатываемый выемочный столб АВСД оконтуривают ярусными откаточным 1 и вентиляционными 2 штреками на границе выемочного столба, примыкающей к нетро- 2ц нутому массиву полезного ископаемого, про; ходят вспомогательную выработку 3, вторую вспомогательную выработку 4 и проходят с

; опережением лавы в пределах области повышенной нарушенности вмещающих пород, возникающей у краевой части массива полезного ископаемого, затем указанные вспомогательные выработки сбивают печами 5 с откаточным и вентиляционными штреками.

Выемочный столб NADM подготавливают вы работкой 6. В случае расположения забоя . вспомогательной выработки на одной линии .,с забоем лавы на границе выработанного пространства и массива сохраняют ходок 7, через который осуществляется связь лавы с печью.

С целью снижения интенсивности вывалов пород из кровли на концевых участ, ках лавы и затрат на поддержание подготовительную выработку проходят в масси ве полезного ископаемого за пределами пло щади, занимаемой подготавливаемым вые- 4О мочным столбом. При этом расстояние 1 от проходимой подготовительной выработки до границы подготавливаемого выемочного столба определяют из выражения

r+r)+Ьв: 1: 1 +Ь! — — r+Ьь 45 где r — глубина распространения в массив области повышенной нарушенности вмещаюших пород, возникающей у краевой части массива полезного ископаемого;

r — глубина распространения в массив в области повышенной нарушенности вмещающих пород, возникающей в окрестности подготовительной выработки;

1 — длина лавы;

bi — ширина подготовительной выра- 55 ботки;

b2 — ширина вспомогательной выработки.

Максимальный эффект при использовании способа достигается при

В - 1= 1 + b>+ Ь2 — г, где Вв — ширина зоны опорного давления, возникающего у краевой части массива полезного ископаемого.

В период отработки выемочного столба проходят две вспомогательные выработки, причем одну из вспомогательных выработок (3) проходят на границе выемочного столба, примыкающей к нетронутому массиву полезного ископаемого, с опережением с лавы, не превышающим расстояния от забоя лавы до максимума напряжений в зоне А опорного давления, возникающего впереди забоя лавы.

При разработке пластов полезных ископаемых, кровля которых представлена легкообру шающимися породами («ложная кровля»), забой данной выработки располагают на одной линии с забоем лавы.

Вторую вспомогательную выработку (4) проходят с опережением лавы в пределах области повышенной нарушенности вмещаюших пород, возникающей у краевой части массива полезного ископаемого, причем расстояние s между забоями второй вспомогательной выработки и забоем лавы определяют из выражения

s) Bi+ d 42 /сова,. где  — ширина зоны опорного давления, возникающего впереди забоя лавы;

d — расстояние между печами; а„— ширина печи; а — угол между осью печи и линией очистного забоя.

При реализации способа при проведении подготовительной выработки 1 за пределами площади, занимаемой подготавливаемым выемочным столбом, на расстоянии от границы подготавливаемого выемочного столба, расположенной со стороны нетрону.того массива, исключается влияние подготовительной выработки на состояние кровли на концевых участках лав. При этом выполнение условия г„+ r + Ь2 позволяет исключить влияние подготовительной выработки на состояние кровли на участке лавы, примыкающем к выработанному пространству. Это обьясняется тем, что области повышенной нарушенности пород, возникаюгцие у краевой части массива полезного ископаемого и у подготовительной выработки не перекрываются. Выполнение условия

1 (1 + bi + Ь2 — гв позволяет исключить влияние подготовительной выработки на состояние кровли на участке лавы, примыкающем к нетронутому массиву.

Проведение вспомогательной выработки 3 с опережением лавы, не превышающим расстояния от забоя лавы до максимума напряжений в зоне опорного давления, поз143 воляет исключить образование зоны неупругих деформаций в окрестностях данной выработки, а следовательно, исключить ее влияние на состояние кровли на концевом участке лавы, примыкающем к массиву полезного ископаемого.

Проведение второй вспомогательной выработки 4 в пределах области повышенной нарушенности вмещающих пород, возникающей у краевой части массива полезного ископаемого, позволяет исключить образование зоны неупругих деформаций в окрестности данной выработки и исключить ее влияние на состояние кровли на концевом участке лавы, примыкающем к выработанному пространству.

Проведение второй вспомогательной выработки 4 с опережением забоя лавы на величину s ) В + d + 2 а/cos а позволяет производить обслуживание лавы по участку подготовительной выработки и печам, расположенным вне зоны влияния опорного давления, возникающего впереди забоя лавы.

Так, при подходе лавы к печи 5 на расстояние, равное ширине зоны опорного давления В, вспомогательная выработка 4 будет пройдена до соединения ее с печью 5. Т1ереход на обслуживание лавы по маршруту

XYZE позволяет исключить необходимость проведения ремонтных работ, связанных с подрывкой кровли и почвы к печи 5 и на участке подготовительной выработки KF, находящемся в наиболее неблагоприятных условиях поддержания в зоне опорного давления, возникающего впереди забоя лавы.

Следствием этого в свою очередь является снижение интенсивности процесса образования зоны неупругих деформаций в окрестности подготовительной выработки, а следовательно, и уменьшение вывалообразования в лаве.

Проведение подготовительной выработки на расстоянии Ьг 1 1 + bi + Ь вЂ” ге от границы подготавливаемого выемочного столба, расположенной со стороны нетронутого массива, позволяет полностью исключить вредное влияние краевой части угольного массива на процесс образования зоны неупругих деформаций на окрестности подготовительной выработки.

Необходимые для реализации предлагаемого способа параметры (размеры зон опорного давления, глубины распространения в массив областей повышенной нарушенности пород, расстояние от лавы до максимума напряжений в зоне опорного давления) устанавливаются для конкретных горно-геологических условий путем шахтных, лабораторных или аналитических исследований.

Формула изобретения

1. Способ разработки пластов полезных ископаемых на больших глубинах, включающий проведение подготовительных выработок, оконтуриваюш,их столб полезного иско4109 паемого, проведение в период отработки столба вспомогательных выработок и печей между подготовительными и вспомогательными выработками, выемку полезного ископаемого, отличающийся тем, что, с целью

5 снижения интенсивности вывалов пород из кровли на концевых участках лав и затрат на поддержание выработок, подготовительную выработку проходят в массиве -полезного ископаемого за пределами площади, 10 занимаемой подготавливаемым выемочным столбом, одну вспомогательную выработку проходят на границе выемочного столба, примыкающей к нетронутому массиву полезного ископаемого, с опережением лавы, не превышающим расстояния от забоя лавы до максимума напряжений в зоне опорного давления, возникающего впереди забоя лавы, вторую вспомогательную выработку проходят с опережением лавы в пределах области повышенной нарушенности вмещающих пород, возникающей у краевой части массива полезного ископаемого, причем расстояние от проходимой подготовительной выработки до границы подготавливаемого выемочного столба, расположенной со стороны нетронутого массива, определяют из выражения

r„+ га + Ь = 1 1 + Ь вЂ” r + В ... где г„— глубина распространения в массив области повышенной нарушенности вмещающих пород, возникающей у краевой части масси ва полезного ископаемого; г — глубина распространения в массив области повышения нарушен ности вмещающих пород, возникаюгцей в окрестности подготовительной выработки;

1 — длина лавы;

bi — ширина подготовительной выработки;

b, — ширина вспомогательной выработки.

40 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что опережение между забоем второй вспомогательной выработки и забоем лавы определяют из выражения

s ) Bi + d + 2 a„/cosa,, 45 . де s — расстояние между забоем второй вспомогательной выработки и забоем лавы;

 — ширина зоны опорного давления, возникающего впереди забоя лавы;

d — расстояние между печами; а„— ширина печи; а — угол между осью печи и линиейочистного забоя.

3. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что при залегании непосредственно над пластом полезного ископаемого легкообразующихся пород забой первой вспомогательной выработки формируют на одной линии с забоем лавы.

1434109 б-5

Составитель С. Ульянов

Редактор М. Петрова Техред И. Верес Корректор Н. Король

Заказ 5530/35 Тираж 459 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4