RU2150001C1

RU2150001C1 - Method of mining thick gassy flat seams (versions)

Info

Publication number: RU2150001C1
Application number: RU99104828A
Authority: RU
Inventors: В.П. Зубов; Ю.Г. Сиренко; Д.Г. Петраков; А.П. Господариков
Original assignee: Санкт-Петербургский государственный горный институт им. Г.В. Плеханова (Технический университет)
Priority date: 1999-03-09
Filing date: 1999-03-09
Publication date: 2000-05-27

Abstract

FIELD: mining; particularly, methods of control of gas-dynamic phenomena and safe mining operations. SUBSTANCE: method may be realized in two versions: (1) drilling of blast holes in floor of central development working of longwall upper layer, with blast hole length of not less than total thickness of interlayer band, lower layer and uniform layer of underlying rock with interval not in excess of half of caving step of main roof caving in worked-out space of lower layer longwall with their subsequent final drilling and blasting in mining of lower layer longwall; with blasting effected after advance of support in worked-out space of lower longwall; (2) drilling of blast holes directly from face space of lower layer longwall with the same half step but with depth not less than thickness of only uniform layer of underlying rocks with their subsequent blasting in worked-out space directly behind guarding shields of support unit after its advance. EFFECT: higher safety of mining operations, excluded instantaneous outbursts of salt and gas from floor of layer workings. 2 cl, 2 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к горному делу и может быть использовано при слоевой разработке мощных пологих, преимущественно калийных газоносных пластов. The present invention relates to mining and can be used in the layered development of powerful gentle, mainly potash gas-bearing formations.

Известен способ разработки пологих мощных пластов двумя слоями в нисходящем порядке [Б.А. Волков, А.С. Кириченко, М.П. Листопадов, Л.И. Томчин, А.Д. Смычник "Способ разработки пластов", авт. изоб. N 1716136 (СССР) 5 E 21 C 41/18, БИ N 18, 1992, Москва], включающий проведения оконтуривающих столбы слоевых выработок и одновременную отработку слоев с надработкой выработки нижнего слоя и с проведением вприсечку к выработанному пространству выемочного штрека в верхнем слое. There is a method of developing gentle thick formations with two layers in a descending order [B.A. Volkov, A.S. Kirichenko, M.P. Listopadov, L.I. Tomchin, A.D. Stoichnik "Method of reservoir development", ed. pic. N 1716136 (USSR) 5 E 21 C 41/18, BI N 18, 1992, Moscow], including conducting contouring pillars of layer workings and simultaneous working out of layers with an extra work of working out the lower layer and with cutting in the worked out space of the excavation drift in the upper layer.

Данный способ не находит широкого применения из-за больших затрат на поддержание присечной выработки, невозможности ее изолировать от поступления горючих газов в рабочую зону лавы из выработанного пространства, смежного выемочного столба. К тому же при данном способе существует реальная опасность выбросов соли и газа из почвы подготовительных выработок. This method does not find wide application due to the high cost of maintaining the near-surface mining, the inability to isolate it from the flow of combustible gases into the working area of the lava from the worked out space, adjacent mining column. In addition, with this method there is a real danger of emissions of salt and gas from the soil of the preparatory workings.

Наиболее близким к предлагаемому является способ разработки пологих газоносных мощных калийных пластов сложного строения двумя слоями в нисходящем порядке [В. А. Сорокин, Б.И. Петровский, Ю.Н. Николаев и др. Слоевая выемка Третьего пласта на Старобинском месторождении // Промышленное освоение Старобинского месторождения калийных солей / Ленинград, ВНИИГ, 1986, с. 4-14] , взятый в качестве прототипа и включающий проведение оконтуривающих столбы слоевых выработок и одновременную нисходящую отработку слоев с оставлением межстолбовых барьерных целиков шириной 80 метров. При этом обеспечивается надежная изоляция смежных столбов. Однако при этом способе могут происходить внезапные выбросы соли и газа из почвы подготовительных выработок со стороны выработанного пространства нижних лав. Closest to the proposed is a method of developing gentle shallow gas-bearing powerful potash formations of complex structure in two layers in a descending order [V. A. Sorokin, B.I. Petrovsky, Yu.N. Nikolaev and others. Layer excavation of the Third stratum at the Starobinsky deposit // Industrial development of the Starobinsky deposit of potassium salts / Leningrad, VNIIG, 1986, p. 4-14], taken as a prototype and including the contouring of the pillars of the mine workings and the simultaneous downward mining of the layers with the abandonment of the pillar barrier pillars of 80 meters wide. This ensures reliable insulation of adjacent posts. However, with this method, sudden releases of salt and gas from the soil of the preparatory workings from the developed space of the lower lavas can occur.

В этих зонах находятся скопления газов, дренирующих по трещинам расслоений в зонах разгрузки при последовательной двухслоевой выемки [В.П. Зубов, А. Д. Смычник . Внезапные выбросы соли и газа из пород почвы в выработанном пространстве лавы: природа явления, возможность его прогнозирования, способы предотвращения.- Проблемы безопасности жизнедеятельности. Материалы 2-ой Международной научно-технической конференции, г. Солигорск, 1997 г.]. In these zones there are accumulations of gases draining along the delamination cracks in the unloading zones during successive two-layer excavations [V.P. Zubov, A.D. Smychnik. Sudden emissions of salt and gas from soil rocks in the developed lava space: the nature of the phenomenon, the possibility of its prediction, ways to prevent it. - Life safety problems. Materials of the 2nd International Scientific and Technical Conference, Soligorsk, 1997].

Задачей изобретения является повышение безопасности разработки мощного пласта за счет газовой разгрузки припочвенного массива (дегазации). The objective of the invention is to increase the safety of developing a powerful layer due to gas unloading of the soil massif (degassing).

Поставленная задача достигается тем, что в предложенном способе, включающем проведение подготовительных выработок нижнего слоя в разгруженной зоне под выработанным пространством верхнего слоя со смещением относительно поперечного сечения его слоевых подготовительных выработок и под защитной межслоевой пачки пород, при выемке верхнего слоя, например длинным очистным забоем, из центральной подготовительной выработки лавы верхнего слоя производят бурение в почву шпуров длиной h_ш, равной мощности межслоевой пачки (x₁), нижнего слоя (x₂) и однородного слоя подстилающих пород (x₃), до 10 метров с шагом не более l_ш= 1/2 l_осн. (половины шага обрушения основной кровли 1/2 l_осн= 20 метров) при выемке нижнего слоя. Затем при последующей отработке нижнего слоя по отверстию шпура в кровле призабойного пространства нижней лавы находят его продолжение в почве лавы и производят его бурение - зачистку и заряжание, а затем, после передвижки крепи, производят взрывание в выработанном пространстве лавы непосредственно за крепью.The problem is achieved in that in the proposed method, including conducting preparatory workings of the lower layer in the unloaded zone under the worked-out space of the upper layer with an offset relative to the cross section of its layer preparatory workings and under the protective interlayer pack of rocks, when the upper layer is excavated, for example, with a long working face, from the central preparatory excavation of the lava of the upper layer, holes are drilled into the soil with a length of h _w equal to the thickness of the interlayer bundle (x ₁ ), the lower layer (x ₂ ) and a uniform layer of underlying rocks (x ₃ ), up to 10 meters in increments of not more than l _w = 1/2 l _main. (half the collapse of the main roof 1/2 l _DOS = 20 meters) when excavating the lower layer. Then, during the subsequent mining of the lower layer through the hole in the roof of the bottomhole bottomhole space, find its continuation in the lava soil and drill it - clean and load, and then, after moving the lining, blast in the worked out lava space directly behind the lining.

Возможно достижение поставленной задачи следующим образом: шпуры в почву бурят непосредственно из призабойного пространства лав нижнего слоя с тем же шагом l_ш= l_осн/2, но глубиной не менее мощности только однородного слоя подстилающих пород (x₃), с последующим их взрыванием в выработанном пространстве непосредственно за оградительными щитами секций крепи после ее передвижки.The task can be achieved as follows: holes in the soil are drilled directly from the bottomhole space of the bottom layer lavas with the same step l _w = l _main / 2, but with a depth not less than the thickness of only a uniform layer of underlying rocks (x ₃ ), followed by their blasting into mined space immediately behind the protective shields of the lining sections after its movement.

В результате наведенной взрывом трещиноватости газ дренирует из локальных скоплений, рассеиваясь в обрушенных породах выработанного пространства. As a result of the fracture induced by the explosion, the gas drains from local accumulations, scattering in the collapsed rocks of the worked out space.

Способ поясняется чертежами, где на фиг. 1 - разрез по забою нижней лавы (А-А на фиг. 2), на фиг. 2 представлена технологическая схема двухслоевой выемки пласта, вид в плане, где 1 - панельный конвейерный штрек; 2 - панельный транспортный штрек, 3 - панельный вентиляционный штрек; 4 - конвейерный штрек верхней лавы, 5 - транспортный штрек верхней лавы, 6 - центральный вентиляционный штрек верхней лавы, 7 - разгружающий штрек верхней лавы, 8 - конвейерный штрек нижней лавы; 9 - вентиляционный штрек нижней лавы; 10 - вспомогательная выработка для верхней лавы; 11 - вспомогательная выработка для нижней лавы; 12 - конвейерные сбойки; 13 - вентиляционные кроссинги; 14 - рудоспуски; 15 - отработанный участок панели; 16 - выработанное пространство верхней лавы; 17 - выработанное пространство нижней лавы; 18 - дегазационные шпуры в почве вентиляционного штрека верхней лавы; 19 - зона разупрочненных взрывов пород. The method is illustrated by drawings, where in FIG. 1 is a section along the bottom of the lower lava (AA in FIG. 2), in FIG. 2 is a flow diagram of a two-layer formation ditch, a plan view, where 1 is a panel conveyor drift; 2 - panel transport drift; 3 - panel ventilation drift; 4 - conveyor drift of the upper lava, 5 - transport drift of the upper lava, 6 - central ventilation drift of the upper lava, 7 - unloading drift of the upper lava, 8 - conveyor drift of the lower lava; 9 - ventilation drift of the lower lava; 10 - auxiliary development for the upper lava; 11 - auxiliary production for the lower lava; 12 - conveyor failures; 13 - ventilation crossings; 14 - ore passes; 15 - waste section of the panel; 16 - mined space of the upper lava; 17 - mined space of the lower lava; 18 - degassing holes in the soil of the ventilation drift of the upper lava; 19 - zone softened rock explosions.

Способ осуществляется следующим образом. The method is as follows.

Для подготовки выемочных столбов в каждом слое проводят подготовительные выработки, сначала общие для обоих слоев конвейерный 1, транспортный 2 и вентиляционный 3 штреки и вспомогательные выработки 10, 11 для нарезки центрального вентиляционного 6, транспортного 5, конвейерного 4 штреков верхней лавы и конвейерного 8, вентиляционного 9 штреков нижней лавы. Выработки нижней лавы проводятся в разгруженной зоне (после надработки верхней лавой). To prepare the extraction columns in each layer, preparatory workings are carried out, first conveyor 1, transport 2 and ventilation 3 drifts common to both layers and auxiliary workings 10, 11 for cutting the central ventilation 6, transport 5, conveyor 4 drifts of the upper lava and conveyor 8, ventilation 9 drifts of the lower lava. The development of the lower lava is carried out in the unloaded zone (after completion of the upper lava).

Затем до подхода верхней лавы из центрального вентиляционного штрека бурят в почву шпуры длиной не менее h_ш = x₁ + x₂ + x₃ (мощности межслоевой пачки (x₁), нижнего слоя (x₂) и однородного слоя подстилающих пород (x₃)) с шагом (l_ш = l_сек/2) не более половины шага обрушения основной кровли по нижнему слою (половины шага обрушения основной кровли 1/2 l_осн = 20 метров).Then, before the approach of the upper lava from the central ventilation drift, bore holes are drilled into the soil with a length of at least h _w = x ₁ + x ₂ + x ₃ (thickness of the interlayer pack (x ₁ ), the lower layer (x ₂ ) and a homogeneous layer of underlying rocks (x ₃ )) with a step (l _w = l _sec / 2) of no more than half of the collapse of the main roof along the lower layer (half of the collapse of the main roof 1/2 l _main = 20 meters).

При последующей отработке нижнего слоя по отверстию шпура в кровле O призабойного пространства нижней лавы находят его продолжение в почве лавы и производят его бурение - зачистку, заряжание и после передвижки крепи взрывание в выработанном пространстве лавы O непосредственно за ограждениями забойной крепи O. During the subsequent mining of the lower layer through the hole in the roof O of the bottomhole space of the lower lava, it is continued in the soil of the lava and drilled - cleaned, loaded, and after moving the lining, explode in the mined-out space of the lava O directly behind the fencing of the face lining O.

Возможно бурение дренажных шпуров непосредственно из призабойного пространства нижней лавы в почву, в зонах наиболее вероятного скопления газов шпуров длиной h_ш = x₃ не менее мощности однородного слоя подстилающих пород с тем же шагом (l_ш = l_осн/2), с последующим их взрыванием в выработанном пространстве непосредственно за оградительными щитами секций крепи после ее передвижки.It is possible to drill drainage holes directly from the bottomhole space of the lower lava into the soil, in the zones of the most probable gas accumulation of holes with length h _w = x ₃ not less than the thickness of a homogeneous layer of underlying rocks with the same step (l _w = l _main / 2), followed by blasting in the worked-out space directly behind the protective shields of the lining sections after its movement.

Тем самым повышается безопасность горных работ, практически исключается вероятность внезапных выбросов соли и газа из почвы слоевых выработок. This increases the safety of mining, virtually eliminating the possibility of sudden emissions of salt and gas from the soil of the mine workings.

Claims

1. A method of developing powerful gas-bearing potash gently sloping formations, including carrying out preparatory workings of the lower layer in the unloaded zone under the worked-out space of the upper layer with an offset relative to the cross section of its layered preparatory workings and under the protection of the interlayer pack of rocks, characterized in that when the mining of the upper layer in advance central ground lava advance working topsheet drilled holes length not less than the total capacity (h _w) interlayer packs (x _1), the lower layer (x ₂₎ and the homogeneous layer underlying rocks (x ₃₎ with the interval (1 _m) is not more than a half pitch collapse main roof in goaf backsheet lava (1 _est / 2) with subsequent drilling-in and blasting, when mining lava lower layer, wherein the blasting is carried out after shifts of support in the developed space of the lower lava.

2. A method of developing powerful gas-bearing potash gently sloping formations, including carrying out preparatory workings of the lower layer in the unloaded zone under the worked-out space of the upper layer with a shift relative to the cross section of its layered preparatory workings and protected by an interlayer pack of rocks, characterized in that the boreholes are drilled directly into the soil directly from bottom-hole space of lava of the lower layer with the same step 1 _w = 1 _osn / 2, but with a depth not less than the thickness of only a homogeneous layer of underlying rocks (x ₃ ), followed by x blasting in the worked-out space directly behind the protective shields of the lining sections after its movement.