RU1789694C - Способ выемки пологих угольных пластов - Google Patents

Description

отработку пласта спаренными лавами ведут с рассто нием между ними, равным рассто нию от забо  до максимума заднего фронта зоны опорного давлени , причем отстающую лаву отрабатывают длиной боль- 5 ше длины, отрабатываемых одинарной и опережающей лав. Предлагаемый пор док отработки пологих угольных пластов способствует эффективному и безопасному ведению очистных работ в сложных 10 горно-геологических услови х за счет обоснованного выбора параметров системы раз- раЪотки пласта спаренными лавами, а именно рационального рассто ни  между ними и их длины. Параметры системы раз- .15 работки могут использоватьс  также при от работке (пласта сдвое нными. строенными, счетверенными и т. д. лавами, До насто щего

времени отсутствует обоснование рационального рассто ни  между спаренными ла- 20

.вами :и их длины по требовани м устойчивости подготовительных и очистных выработок, которые в сложных горно-гёолргй- :

чёск йх услови х  вл ютс  определ ющим фактором, вли ющим на эффективность и 25 безопасность очистных работ. Существующие рекомендации основаны лишь нёкотрры-..

ми факторами, например, технологическими либо горнЬ-геологическими. Поэтому Они не дают чёткого представлени  о параметрах, от 30

которых :завис т раЦи днальноё рассто ние между лавами и их длина В лучшем случае; рекомендаций прив заны лишь йгорно-гео-

логическим услови м. Вместе с тем устойчи- ;еос;ть горных выработок определ етс  35 параметрами горного давлени , кбтЬроё за- .висит7 от комплекса горно-геРлргйческих, ; горн о-техничёскйх и технологических параметров разработки Следовательно, сбвёр- шенно недостаточно рекомендовать 40 рациональное рассто ние м:ежду спаренны- : мй л ава мй и их длину, основыва сь лишь на

торнб-геблбгйчёскйх/либр технологических . i услбви х разработхй: Y . :. -- -л--: ;: -:

Известно, что при отработке пласта спа- 45 рён ными лавами устойчивость горных выра- боток, ; о буёлр военна  горным ;давленйем, 7 завйс ит от рассто ни  между спаренными лавами и йх:длины. Так при незначительном рассто нии между спаренными лавами фор- 50

Wa gniojDbi напр жений в горном массиве у забо  то длине лав представл ет собой бы- ; пухлую кривую, максимум напр жений которой приходитс  на участок сопр жени  лав с общей горной выработкой. Т.е. при 55 этом участки сопр жени  лав, и без того весьма ответственные при ведени  очистных работ , испытывают б6лёё выЬокйё напр жени  по сравнению с другими участками лав. При увеличении рассто ни  между ними эпюра

напр жений постепенно мен ет свою форму с одногорбой на двугорбую, причем экстремумы напр жений смещаютс  на средние участки спаренных лав, их значени  меньше, чем у одногорбой эпюры, а значение максимума эпюры опережающей лавы больше, чем у отстающей лавы. Така  взаимосв зь между горным давлением в призабойном пространстве и рассто нием между спаренными лавами объ сн етс  кинетикой состо ни  подработанной толщи горных пород в зоне вли ни  очистных работ . В первом случае, при незначительном рассто нии между лавами, состо ние горных пород почти адекватно состо нию пород в лаве, длина которой равна сумме длин спаренных лав. Напр жени  формируютс  подработанными горными породами обеих лав, максимальное значение приходитс  на середину (на зону сопр жени  лав с общей горной выработкой) и зависит от суммарной длины обеих лав. При увеличении рассто ни  между ними взаимное вли ние подработанных горных пород обеими лавами на формирование горного давлени  ослабевает и эпюры напр жений по длине лав постепенно становитс  одногорбыми. Поэтому Максимальное значение напр жений в лавах , определ емое в основном подработанной толщей горных пород одной, лавы , меньше по сравнению с лавой суммарной длины. Следовательно, в этом случае напр женное состо ние массива: горных пород более благопри тное дл  ведени  очистных работ. Вместе с тем на напр женном состо нии опережающей лавы уже начинает сказыватьс  вли ние ранее выработанного пространства от выемки предыдущего столба , что приводит к формированию большего значени  напр жений в опережающей лаве. При увеличении рассто ни  между спарен- ными;лавами до значени  рассто ни  между максимумом заднего фронта зоны опорного давлени  и забоем опережающей лавы, вли ние подработанных пород опережающей лавы на формирование горного давлени  отстающей лавы ослабитс  до минимума, поскольку зона опорного давлени  воспримет на себ  большую часть нагрузки от подработанной толщи горных пород опережающей лавы, При дальнейшем увеличении рассто ни  между спаренными лзвами, обрушенные породы опережающей лавы, примыкающие к за- бою отстающей лавы, продолжают интенсивно уплотн тьс  и со временем, по мере увеличени  отставани  лав, оказывать все большее вли ние на формирование напр женного состо ни  отстающей лавы через плиты основной кровли (усиливаетс  вли ние выработанного пространства oneрежающей лавы). Таким образом, на основании результатов исследований показано, что при отработке угл  спаренными лавами, путем варьировани  рассто ни  между ними можно существенно уменьшить напр - женно-деформированное состо ние очистных и подготовительных выработок, что положительно сказываетс  на безопасности и эффективности очистных работ. Установлено , что рациональное рассто ние между спарбнными лавами равно рассто нию между максимумам заднего фронта зоны опорного давлени  и забоем. Кроме того, установлено, что опережающа  лава в большей степени подвержена вли нию вырабо- тайного пространства от выемки предыдущего столба. Это обсто тельство позвол ет уравн ть лавы по фактору горного давлени , путем изменени  соотношени  длин спаренных лав в пользу отстающей лавы. Начало отработки пласта одинарной короткой лавой преследует 2 цели. Перва , известно, что перва  лава находитс  в самых неблагопри тных услови х по горному давлению. Поэтому за счет быстрого подви- гани  коротка  лава без особых осложнений вскроет пласт (разгрузит его и сдренирует воду). Втора , она необходима дл  определени  параметров опорного давлени , которое используютс  при обосновании рационального рассто ни  между спаренными лавами. Следовательно, действи  за вленного способа тесно взаимосв заны и направлены на достижение поставленной цели. Это достигаетс  путем выбора рацио- нального рассто ни  между лавами и их длины, обеспечивающими эффективную и безопасную отработку пласта за счет повышени  устойчивости подготовительной и очистной выработок.

Пример. Отработку угольного пласта со сло жными горно-геологическими услови ми производ т следующим образом, Вначале нарезают выемочный столб дл  отработки одинарной короткой лавой. Ведут отработку столба и одновременно опрё- дел ют параметры зоны опорного давлени . Затем начинают отработку двух смежных столбов, подготовленных заранее, спаренными или сдвоенными лавами. Рассто ние между ними выбирают равным рас- сто нию между максимумом заднего фронта зоны опорного давлени  и забоем. Причем отстающую лаву выбирают длиной больше длины опережающей и одинарной

лавы. Предварительна  оценка длины лав может быть осуществлена методами физического и физико-математического моделировани , а затем уточн тьс  с учетом опыта отработки пласта. Опытна  проверка за вленного способа была осуществлена на шахте Благодарна  ПО Павлоградуголь при отработке пласта С Б, который характеризуетс  сложными горно- геологическими услови ми, когда в основной кровле залегают мощные слои песчаника. Попытки начать отработку бремсбергового пол  пласта длинными лавами 505 и 507(1650-170) м ни к чему не привели. Лавы были задавлены, механизированные комплексы пришлось демонтировать. Ни к чему не привели попытки запустить лавы путем проходки впереди оставленных лав новых ниш и зар дки их комплексом. Из-за интенсивного про влени  горного давлени  новые лавы также остановились. Только после разрезани  507 лавы на две короткие лавы, одна из них была с высокой скоростью наконец отработана до конца. При этом инструментальными наблюдени ми были определены зоны опорного давлени  и определено рассто ние от забо  до максимума заднего фронта зоны- опорного давлени . Оно составило в среднем от 8 до 14м. Последовательна  отработка последующих смежных столбов велась сначала короткой лавой (оставшейс  короткой лавой длиной 75 м), а затем длинными лавами с длиной 140-170 м. Все столбы бы-, ли успешно пройдены.

Форму л а изобретени  Способ выемки пологих угольных пластов , включающий проведение подготовительных и нарезных выработок в выемочном столбе и отработку угл  спаренными отстающей и опережающей лавами, о т л и ч а ю- щ и и с   тем, что, с целью повышени  эффективности и безопасности очистных работ за счет увеличени .устойчивости подготовительных и очистных выработок при разработке угольных пластов в сложных горно-геологических услови х, отработку выемочного столба начинают одинарной короткой лавой и определ ют при этом параметры зоны опорного давлени , затем отработку столба спаренными лавами ведут с рассто нием между ними, равными рассто нию от забой до максимума заднего фронта зоны опорного давлени , причем отстающую лаву отрабатывают длиной больше длины отрабатываемых одинарной и опережающей лав,

;

„XV.

I,