RU1810545C - Способ разработки пластов ископаемых на больших глубинах - Google Patents

Abstract

Использование: изобретение относитс  к.горному делу и может быть использовано при подземной разработке пластов полезных ископаемых на больших глубинах. Сущность изобретени : подготовительные выработки проход т параллельно плоскост м напластовани  породных слоев в замках пликативных складок. При залегании неустойчивых пород в кровле пласта подготовительные выработки проход т без нарушени  сплошности этих слоев в замках пликативных складок, обращенных изгибами вверх, а при залегании неустойчивых пород в почве пласта выработки проход т в замках складок, обращенных изгибами вниз. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к горному делу и может быть использовано при решении вопросов, св занных с повышением эффективности отработки пластов полезных ископаемых на больших глубинах.

Цель изобретени  - 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 способом- прототипом за вл емый способ позвол ет снизить на 10-25% себестоимость добычи 1 т угл  в период разгрузки области массива, в которой пройдены основные подготовительные выработки. При этом максимальный эффект достигаетс  при углах падени  пластов более 12°.

Затраты на поддержание основных подготовительных выработок в течение всего срока их службы снижаютс  о среднем на 30-45% и более.

Потери полезного ископаемого в целиках уменьшаютс  в 1,5-2,0 раза.

Сущность способа по сн етс  чертежом .

Прин ты следующие обозначени :

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

Z - ширина целика, который образуют путем выемки полезного ископаемого лава- ми № 4 (№ 6) и № 5 (№ 7) перемещающимис  перпендикул рно ос м основных подготовительных выработок,

АБ и СД - размеры по простиранию выемочных участков, расположенных над основными подготовительными выработками (АБ) и со стороны от целика, противоположной стороне расположени  основных подготовительных выработок (СД);

Б и Д - границы выемочных участков;

О - плоскость, проход ща  через ближнюю к выработкам кромку целика и перпендикул рна  напластованию пород.

Номера лав указывают на очередность их отработки; вначале отрабатываетс  лава № А или № 6, затем N 5 и № 7. Стрелками на схемах показаны возможные направлени  движени  лав. Лавы могут быть отработаны как пр мым ходом (№ б и N 7), так и обратным (N; 4 и № 5).

Выемка пласта над местом расположени  основных подготовительных выработок в сочетании с оставлением в выработанном пространстве целика полезного ископаемого позвол ет разгрузить от повышенных напр жений на длительное врем  область массива, в которой проход т основные подготовительные выработки, а следовательно, уменьшить затраты на их поддержание. Как показывают результаты шахтных исследований , продолжительность сохранени  эффекта разгрузки надработанного массива вблизи целиков, оставленных в выработанном пространстве, соизмерима со сроком существовани  основных подготовительных выработок.

При выемке полезного ископаемого лавами , перемещающимис  от границ выемочных участков к основным подготовительным выработкам (лавы и Ns5), первоначальна  отработка выемочных участков, расположенных над основными подготовительными выработками , позвол ет снизить вредное вли ние лав на состо ние основных подготовительных выработок в период их надработки. Основные подготовительные выработки в этом случае испытывают отрицательное вли ние опорного давлени , возникающего только впереди лавы № А. При другой последовательности отработки выемочных участков (вначале участок СД, затем АБ) вредное вли ние лавы № 4 на состо ние основных подготовительных выработок резко возрастает, Это объ сн етс  тем, что при отработке пласта лавой № 4 над основными подготовительными выработками формируетс  целик угл . Причем по мере подвигани  лавы № А ширина этого участка уменьшаетс , а концентраци  напр жений под целиком возрастает до величин, в несколько раз превышающих концентрацию напр жений под краевой частью угольного массива.

При выемке полезного ископаемого лавами , перемещающимис  от основных подготовительных выработок к границам выемочных участков (лавы № 6 и № 7) первоначальна  отработка выемочных участков,

0

5

0

расположенных над основными подготовительными выработками, позвол ет уменьшить вредное вли ние надрабатывающей лавы (М 6) на состо ние основных подготовительных выработок. Это обь сн етс  тем, что начальный период работы лавы № б, при отходе ее от разрезной печи, характеризуетс  минимальными дополнительными напр жени ми в зоне опорного давлени , а следовательно минимальным вли нием лавы на состо ние надрабатываемых подготовительных выработок. Кроме того уменьшаетс  длительность нахождени  выработок в области с повышенными напр жени ми на период времени, равный продолжительности отработки участка. Следствием этого  вл етс  уменьшение затрат на поддержание основных подготовительных выработок,

Выражение, позвол ющее определить рассто ние S от основных подготовительных выработок до плоскости Q, проход щей через ближнюю к выработкам кромку целика и перпендикул рную напластованию пород , получено в результате анализа данных 5 шахтных и лабораторных исследований.

Необходимые дл  реализации за вл емого способа параметры, а именно размеры и границы зон разгруженных от повышенного горного давлени , предельные размеры целика, при которых происхо- / дит их раздавливание горным давлением, i угл  полных сдвижений подработанных пород , определ ютс  в каждом конкретном случае шахтными, лабораторными или аналитическими исследовани ми.

Пример конкретного выполнени  дл  условий П-го горизонта шахты Гуковскал.

Отрабатываетс  уклонна  панель пласта Кб на глубине 1000 м. Ярусы отрабатываютс  в нисход щем пор дке с периодической углубкой панельного уклона 1 и ходков 2 и 3 на длину, равную наклонной высоте  руса. Конечна  длина уклона 1000 м, срок службы панели - 20 лет,

Уклон 1 и ходки 2 иЗ проход т по пласту КБВ, расположенному ниже пласта . Рассто ние между пластами -10м,

По пласту вначале отрабатываетс  лава № 6, затем лава № 5. При этом в выра- 0 ботанном пространстве пласта Кб образуют целик угл  шириной Z, равной 40 м, Предельна  ширина целика, при которой происходит его раздавливание горным давлением , составл ет 25-35 м, 5 .

Рассто ние S от ближайшей к целику . подготовительной выработки 3 до проекции краевой части целика на нижний пласт принимаетс  равным 15 м. Зона разгрузки распростран етс  от целика в сторону выра0

5

0

5

ботанного пространства на рассто ние, превышающее 300-350 м.

Claims (3)

1. Формула изобретени  1. Способ разработки пластов ископаемых на больших глубинах, включающий про- ведение основных подготовительных выработок в породах почвы разрабатываемого пласта и разгрузку области массива, в которой пройдены основные подготовительные выработки, путем отработки лава- ми участков пласта над основными подготовительными выработками, отличающийс  тем, что. с целью снижени  себестоимости добычи полезного ископаемого , затрат на поддержание основных под- готовительных выработок, главным образом уклонов, при их последующей надработке и потерь полезного ископаемого, отработку пласта полезного ископаемого производ т лавами, перемещающимис  в направлении, перпендикул рном ос м основных подготовительных выработок, при этом с одной стороны от основных подготовительных выработок оставл ют целик полезного ископаемого , ширину которого принимают боль- ше предельной ширины целика, при которой происходит его разрушение под воздействием горного давлени , причем вначале отрабатывают выемочные участки, расположённые над основными подготови-

   тельными выработками, затем выемочные участки, расположенные с противоположной стороны от целика полезного ископаемого ..
2. 2. Способ по п. 1,отличающийс  тем, что выемочные участки, расположенные над основными подготовительными выработками , отрабатываютс  лавами, перемещающимис  в направлении от основных подготовительных выработок к границам выемочных участков.
3. 3. Способ по пп. 1 и 2, отличающи- й с   тем, что рассто ние S от основных подготовительных выработок до плоскости, проход щей через ближнюю к основным подготовительным выработкам краевую часть целика и расположенную перпендикул рно к пласту, определ ют из выражени 

   h S H ctgyj,

   где h - рассто ние от основных подготовительных выработок до пласта полезного ископаемого;

   Н - глубина расположени  пласта от поверхности;

   (р- угол полных сдвижений подработанных пород.