Способ безремонтного поддержания горных выработок при отработке пластовых месторождений

 

Использование: в угольной промышленности , сущность: горную выработку проводят в направлении планируемого подвигэния отработки. Проведение начинают с меньшего типового сечения. Затем переходят на боль-, шое типовое сечение. Место перехода определяют с учетом длины выработки, скорости ее проведения, скоростей сближения кровли-почвы и боков выработки и др. Заканчивают проведение выработки большим по отношению к предыдущему типовым сечением . 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (сиs Е 21 С 41/18

ГОСУДАРСТВЕ ННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4824972/03 (22) 11.05.90 (46) 23.01.93. Бюл. ¹ 3 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела и Шахта им. 50-летия Октябрьской революции Производственного объединения "Карагандауголь" (72) А.С,Ведяшкин, В,M.Oâ÷èííèêoEt и

Н.Н. Конденков (56) Прогрессивные технологические схемы разработки пластов на угольных шахтах.

Часть 1, Технологические схемы, М., 1979, с,165-169.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1666720, кл. Е 21 С 41/18, 1990.

Изобретение относится к угольной промышленности и может быть использовано для,безремонтного поддержания горных выработок при разработке пластовых месторо>кдений, Известен способ поддержания горных выработок, включающий проведение их одинаковым сечением по всей длине выемочного столба и погашение выработок вслед за лавой.

Недостатком известного способа являются довольно высокие затраты на ремонт горных выработок, обусловленный уменьшением их сечения в результате влияния горного давления.

Известен также принятый за прототип способ безремонтного поддержания горных выработок при отработке пластовых месторо>кдений, включающий определение деформаций горных выработок в течение срока их службы, разбивку выработок на

„., Ж „„1789690 А1 (54) СПОСОБ БЕЗРЕМОНТНОГО ПОДДЕРЖАНИЯ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК ПРИ ОТРАБОТКЕ ПЛАСТОВЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

{57) Использование: в угольной промышленности, сущность; горную выработку проводят в направлении планируемого подвигания отработки. Проведение начинают с меньшего типового сечения, Затем переходят на большое типовое сечение. Место перехода определяют с учетом длины выработки, скорости ее проведения, скоростей сближения кровли-почвы и боков выработки и др, Заканчивают проведение выработки большим по отношению к предыдущему типовым сечением, 3 ил. участки и проходку их на каждом участке сечением большим проектного на величину деформации за срок службы участка.

Недостатком этого способа являются значительные затраты на поддержание topных выработок, поскольку допустимое сечение необходимо обеспечивать в течение длительного срока существования участкЬв выработки с большим типовым сечением, Целью изобретения является снижение затрат на поддержание горных выработок за счет обеспечения допустимого сечения и сокращения сроков их эксплуатации, Указанная цель достигается тем, что проведение горной выработки начинают с меньшего типового сечения в напряжении планируемого подвигания отработки, а заканчивают большим типовым сечением, причем типовое сечение выработки в начале ее проведения Я () определяют из соотно1789690 шения Ят(„) (+tn) VU +Sg, м, где

2 2, Чв

L — длина выработки, M; VB — скорость проведения выработки, м/мес.; tn — время с момента окончания проходки выработки до пуска лавы, мес.; V — средняя по длине выработки скорость сближения кровли с почвой, м/мес„0 — средняя по длине выработки скорость сближения боков выработки м/мес; Sg — минимально допустимое по безопасности сечение выработки, а расстояние от начала выработки до места перехода с типового сечения Ят(п) на следующее большее типовое сечение, Ят(в+1) находят из выражения .

v,-v„ где V3 — скорость подвигания очистного забоя, м/мес. 20

Сравнение заявляемого технического решения с прототипом позволило установить соответствие eio критерию "новизна";

При изучении других известных технических решений в области поддержания гор- 25 ных выработок при отработке пластовых месторождений признаки, отливающие заявляемое изобретение от прототипа, не были выявлены и поэтому они обеспечивают заявляемому техническому решению соот- 3О ветствие критерию "существенные отличия". Из технической и патентной литературы не известны способы, аналогич. ные способу беэремонтного поддержания горных выработок, включающему проведе- 35 ние выработки начиная с меньшего типового сечения в направлении планируемого подвигания отработки и заканчивая большим сечением с учетом смещений почвь1кровли и боков выработки и минимально 4О допустимого по безопасности сечения.

На фиг.1 показана схема подготовки и система разработки полого пласта длинными столбами по простиранию; на фиг.2— разрез А — А на фиг.1; на фиг.3 — разрез Б — Б 45 на фиг.1.

Способ осуществляется следующим образом.

Выемочные поле 1 (фиг.1 ) пластового месторождения 2 подготавливают вентиля- 5О ционным 3 и конвейерным 4 штреками(между двумя бремсбергами 5). проходку которых начинают с меньшего типового сечения в направлении планируемого подвигания (слева направо) и заканчивают. 55 большим типовым сечением.

Типовое сечение вентиляционного 3 и конвейерного 4 штреков на различных участках их проведения выбирают исходя из следующих соображений. Сечение вентиляционного 3 и конвейерного 4 штреков к моменту подхода к ним очистного забоя 6 должно быть не менее допустимого, например, по газовому фактору сечения Sg, В начале их проводки типовое сечение Ят(н) (фиг,2) должно быть больше допустимого Sg на величину ожидаемого сближения кровли с почвой и боков выработки за определенный промежуток времени, что выра>кается следующим образом Я,(,)-Sg Vt, (.)(н (1), где t< — время с момента окончания проходки вырабо;ки (штрека 3 или 4) на рассматри- ваемом участке до подхода к HBA очистного забоя 6. Время 1н через длину выемочного столба L, скорость проведения выработки

Чв и интервал времени между окончанием проходкивыработки и пуском лавы t можно выразить в виде

L тн =- + п м

Vs

С учетом последнего неравенство (1) можно записать

Ят(н) Sg — (у + tn ) VU г откуда получим

Ят(н) (V+tn) н0 +Sg,м г г

Для каждого участка выработки время Т его нахождения в зоне опорного давления складывается из трех частей. время с начала проходки выработки до ее окончания п

"; время от окончания проходки выраЧв ботки до пуска лавы tn, времени от пуска л лавы до подхода очистного забоя вЂ, где нз

V3 — скорость подвигания очистного забоя, Это можно записать в виде

Т= +с +—

1 — In п в нз

Подставляя последнее выра>кение в формулу (1), выражая типовое сечение здесь через Ят(н) и принимая (для принятого типового сечения) знак равенства, получим

Ят(„) — Sg =(+ + ) VU

РешаЯ это УРавнение относителен lo In, получим

v.-v.

Последнее выражение определяет расстояние от монтажной камеры до места перехода с типового сечения Ят(,) на следующее большее типовое сечение Ят(в+1) (фиг.3).

Таким образом, проведение выработки, начиная с меньшего типового сечения в на1789690 правлении планируемого подвигания отработки с выборам типового сечения, учитывающим допустимое сечение, сближение почвы-кровли и боков выработки, и технологических параметров, и определением расстояния от начала выработки до места перехода с меньшего типового сечения на следующее большее сечение, позволяет снизить затраты на поддержание горных выработок за счет обеспечения допустимого сечения и сокращения сроков эксплуатации участков выработки с большим сечением, Пример. На шахте выемочное поле 1 (фиг,1) угольного пласта 2 подготавливают вентиляционным 3 и конвейерным 4 штрекэми. Проходку вентиляционного 3 штрека при длине выемочного столба (=1000 м, скорости проведения вентиляционного штрекэ

Ч0=10 м/мес., скорости подвигания очистного забоя 6 Ч5=50 м/мес„времени между окончанием проходки штрека и пуском лавы t =2 мес., средней по длине штрека скорости сближения почвы с кровлей

V=0,22 м/мес. и боков штрека U=0,08 м/мес. и допустимому фактору сечения штрека S>=7,6 м начинают сечением г

1.

<, V + ) И3 "59 = 100 +2) 0.22 ° 0.06+2,6 =1019„2

Принимаем ближайшее большее типовое в соответствии с (4) сечение для вентиляционного штрека Sr()=10,3 м (фиг.2).

Расстояние от начала выработки до места перехода на большее типовое сечение т(п) (— lъ., —, 4

v,-v, ! 12.6 — 1.6 (1-0 22 P e) — 2) 50 1ОΠ— 50 1000

100 -50 519 м.

Переход с типового сечения

Sr(n)=12,8 м на следующее большее типовое сечение Я)(11+1)=14.4 м производят г на расстоянии от начала вентиляционного штрекэ рэвнпм

Ря — 2) 50 Х100-50 Х1000

02 Х.Г

Слеуующий переход с сечения 14,4т на

17,2 м должен быть при расстояний п=1135 м.

Полученное значение больше длины столба L=1000 м, поэтому паоходку штрека завершают сечением 14,4 м .

Проведение вентиляционного штрекэ начиная с меньшего типового сечения а направлении планируемого подвигания отработки с учетом полученных параметроь

5. обеспечивает допустимое сечение выработки к моменту подхода очистного забоя, в результате чего снижаются затраты на поддержание выработки, -Формула изобретения

10 Способ безремонтного поддержания горных выработок при отработке пластовых месторождений, включающий определение деформации горных выработок в течение срока их службы, разбивку выработок на

15 участки и проходку их на каждом участке сечением большим проектного на величину деформации за срок службы участка, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью снижения затрат на поддержание горных выработок путем обеспечения допустимого сечения и

20 сокращения сроков их эксплуатации, проведение горной выработки начинают с меньшего типового сечения в направлении планируемого подвигания отработки, а заканчивают большим типовь,м сечением, 25 причем типовое сечение выработки в начале проведения S2(<) определяют из соотношения

ST (H) o ()/ + tл ) VU + Sg,66, 30 где ) — длина выработки;

ЧΠ— скорость проведения выработки, м/мес; тп — время с момента окончания проходки выработки до пуска лавы, мес;

35 V — средняя по длине выработки скорость сближения кровли с почвой, мlмес;

U — средняя по длине выработки скорость сближения боков выработки, м/мес;

Sg — минимально допустимое по без40 опасности сечение выработки, а расстояние! от начала выработки до места перехода с типового сечения S)(11) на следующее большее типовое сечение S2(12+)) находят из выражения

45 ъ Х вЂ” Б -s„)v,v.— - v.L

vU

v,-ч. где V0 — скорость подвигания очистного забоя, м/мес.

1789690

Составитель А.Ведя шкин

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Н.Бучок

Редактор

Заказ 335 Тира>к Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r, ужгород, ул.Гагарина, 101