Способ разработки пластов ископаемых на больших глубинах

 

Использование: изобретение относится к.горному делу и может быть использовано при подземной разработке пластов полезных ископаемых на больших глубинах. Сущность изобретения: подготовительные выработки проходят параллельно плоскостям напластования породных слоев в замках пликативных складок. При залегании неустойчивых пород в кровле пласта подготовительные выработки проходят без нарушения сплошности этих слоев в замках пликативных складок, обращенных изгибами вверх, а при залегании неустойчивых пород в почве пласта выработки проходят в замках складок, обращенных изгибами вниз. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ социАлистических

РЕСПУБЛИК (я)5 Е 21 С 41/16

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ . К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ l

Я

С ( ф

С (21) 4929596/03 (22) 19.04.91 (46) 23.04.93. Бюл. М 15 (71) Ленинградский горный институт им.

Г.В.Плеханова (72) В.П.Зубов, К.Н.Лазченко, К.И.Рутьков и

А.А.Иванов (56) Атрушкевич С.Г; и др. Технология подземных разработок месторождений nonesных ископаемых. — М.: Недра, 1972, с. 114.

Зборщин M.Ï. Охрана выработок глубоких шахт в выработанном пространстве. Ки- . ев, Техника, 197S, с. 150-151. (54) СПОСОБ РАЗРАБОТКИ ПЛАСТОВ ИСКОПАЕМЫХ НА бОЛЬШИХ ГЛУБИНАХ

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при решении вопросов, связанных с повышением эффективности отработки пластов полезных ископаемых Но больших глубинах.

Цель изобретения — снижение себестоимости добычи полезного ископаемого, затрат на поддержание основных подготовительных выработок, главным образом уклонов (панельных, капитальных) при их последующей надработке и потерь полезного ископаемого при отработке пластов на больших глубинах, По сравнению с известным способомпрототипом заявляемый способ позволяет снизить на 10-25% себестоимость добычи 1 т угля в период разгрузки области массива, в которой пройдены основные подготовительные выработки. Г1ри этом максимальный эффект достигается при углах падения пластов более 12 .. Я3„, 1810545 Al (57) Использование: изобретение относится к.горному делу и может быть использовано при подземной разработке пластов полезных ископаемых на больших глубинах, Сущность изобретения; подготовительные выработки проходят параллельно плоскостям напластования породных слоев в замках пликативных складок. При залегании неустойчивых пород в кровле пласта подготовительные выработки проходят без нарушения сплошности этих слоев в Замках пликативных складок, обращенных изгибами вверх. а при залегании неустойчивых пород в почве пласта выработки проходят в замках складок, обращенных изгибами вниз. 2 з.п, ф-лы, 1 ил.

Затраты на поддержание основных подготовительных выработок в течение всего срока их службы снижаются о среднем на

30-45% и более.

Потери полезного ископаемого в целиках уменьшаются в 1,5-2,0 раза, Сущность способа поясняется чертежом, Приняты следующие обозначения:

1, 2, 3 — основные подготовительные выработки (например, панельный уклон 1 и ходки панельного уклона 2 и Э);

Z — ширина целика, который образуют путем выемки полезного ископаемого лава- . ми N. 4(N 6)и В5(В7) перемещающимися перпендикулярно осям основных подготовительных выработок, АБ и СД вЂ” размеры по простиранию выемочных участков, расположенных над основными подготовительными выработками (АБ) и со стороны от целика, противопо f810545 ложной стороне расположения основных подготовительных выработок (СД);

Б и Д вЂ” границы выемочиых участков, Q — плоскость, проходящая через ближнюю к выработкам кромку целика и перпендикулярная напластованию пород.

Номера лав указывают на очередность

»х отработки: вначале отрабатывается лава

hL 4 или М6, затем М 5 и И.7. Стрелками на схемах показаны возможные направления движения лав. Лавы могут быть отработаны как прямым ходом (И- 6 и hL 7), так и обратным (N. 4 и М 5).

Выемка пласта над местам расположения основных подготовительных выработок в сочетании с оставлением в выработанном пространстве целика полезного ископаемо- . го позволяет разгрузить от повышенных напряжений на длительное время область массива, в которой проходят основные подготовительные выработки, а следовательно, уменьшить затраты на их поддержание. Как показывают результаты шахтных исследований, продолжительность сохранения эффекта разгрузки надрабоганиого массива вблизи целиков. оставленных в выработанном пространстве, соизмерима со сроком существования основных подготовительных выработок, При выемке полезного ископаемого лавами, перемещающимися от границ выемочиых участков к основным подготовительным выработкам(лавы N 4 и И.5), первоначальная отработка выемочных участков, расположенных над основными подготовительными выработками, позволяет снизить вредное влияние лав иа состояние основных подготовительных выработок в период их иадрабатки. Основные подготовительные выработки в этом случае испытывают отрицательное влияние опорного давления, возникающего только впереди лавы hh 4. При другой последовательности отработки выемочиых участков (вначале участок СД, затем АБ) вредное влияние лавы М 4 «а состояние основных подготовительных выработок резко возрастает.

Это объясняется тем, что при отработке пласта павой М 4 над основными подготовительными выработками формируется целик угля. Причем по мере подвигаиия лавы Иг 4 ширина этого участка уменьшается, а концентрация напряжений под целиком возрастаетдо величин, в несколько раэ превышающих концентрацию напряжений под краевой частью угольного массива.

При выемке полезного ископаемого лавами, перемещающимися от основных подготовительных выработок к границам выемочных участков(павы И.6 и И 7) первоначальная отработка выемачных участков, 15

35 расположенных над основными подготовительными выработками, позволяет уменьшить вредное влияние иадрабатывающей лавы (И. 6) на состояние основных подготовительных выработок. Это обьясняется тем, что начальный период работы лавы N 6, при отходе ее от разрезной печи, характеризуется минимальными дополнительными напряжениями в зоне опорного давления, а следовательно минимальным влиянием лавы на состояние иадрабатываемых подготовительных выработок, Кроме того уменьшается длительность нахождения выработок в области с повышенными напряжениями на период времени, равный продолжительности отработки участка. Следствием этого является уменьшение затрат на поддержание основных подготовительных выработок.

Выражение, позволяющее определить расстояние Я от основных подготовительных выработок до плоскости Q, проходящей через ближнюю к выработкам кромку целика и перпендикулярную напластовани о nopoll, получено в результате анализа данных шахтных и лабораторных исследований.

Неабходимыв дпя реализации заявляемого способа параметры, а именно размеры и границы зон разгруженных от повышенного горного давления, предельные размеры целика, при которых происходит их раздавливание горным давлением, 3 угля полных сдвижеиий подработаниых по-род, определяются в каждом конкретном случае шахтными, лабораторными или аналитическими исследованиями.

Пример конкретного выполнения для условий П-го горизонта шахты Туковская".

Отрабатывается .уклонная панель пласта Кв на глубине 1000 м. Ярусы отраба40 тываются в нисходящем порядке с периодической углубкой панельного уклона

1 и ходкое 2 и 3 на длину, равную наклонной высоте яруса. Конечная длина уклона 1000 м, срок службы панели -20 лет.

Уклон 1 и ходки 2 и 3 проходят по пласту

Ks, расположенному ниже пласта Ks . Расстояние между пластами — 10 м.

По пласту К51 вначале отрабатывается лава Иг 6, затем лава М 5. При этом в выра50 ботаином пространстве пласта Ks образу1от целик угля шириной Z, равной 40 м.

Предельная ширина целика, при которой происходит его раздавливаиие горным давлением, составляет 25 35 м, 55

Расстояние 3 от ближайшей к целику подготовительной выработки 3 до проекции краевой части целика иа нижний пласт принимается равным 15 м. Зона разгрузки распространяется or цепика в сторону выра1810545 тельными выработками, затем выемочные участки, расположенные с противоположной стороны от целика полезного ископаемого.

2. Способ по и. 1, о тл и ч а ю щи и с я тем, что выемочные участки, расположенные над основными подготовительными выработками, отрабатываются лавами, перемещающимися в направлении от основных подготовительных выработок к границам выемочных участков. ботанного пространства на расстояние, превышающее 300-350 м.

Формула изобретения

1. Способ разработки пластов ископаемых на больших глубинах, включающий про- 5 ведение основных подготовительных выработок в породах почвы разрабатываемого пласта и разгрузку области массива, в которой пройдены основные подготовительные выработки, путем отработки лава- 10 ми участков пласта над основными подготовительными выработками, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью снижения себестоимости добычи полезного ископаемого, затрат на поддержание основных под- 15 готовительных выработок, главным образом уклонов, при их последующей надработке и потерь полезного ископаемого, отработку пласта полезного ископаемого производят лавами, перемещающимися в направлении, 20 перпендикулярном осям основных подготовительных выработок, при этом с одной стороны от основных подготовительных выработок оставляют целик полезного ископаемого, ширину которого принимают боль- 25 ше предельной ширины целика, при которой происходит его разрушение под воздействием горного давления, причем вначале отрабатывают выемочные участки, расположенные над основными подготови- 30

3. Способ по пп, 1 и 2, о т л и ч а ю щ ий с я тем, что расстояние S от основных подготовительных выработок до плоскости, проходящей через ближнюю к основным подготовительным выработкам краевую часть целика и расположенную перпендикулярно к пласту, определяют из выражения

h< S< Н ctgp, где h — расстояние от основных подготовительных выработок до пласта полезного ископаемого;

Н вЂ” глубина расположения пласта от поверхности; р- угол полных сдвижений подработанных пород.

Составитель В,Тычина

Техред М.Моргентал Корректор Е.Папп

Редактор

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

Заказ 1429 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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