RU2280764C1

RU2280764C1 - Method for thick gas-bearing flat-laying formation development

Info

Publication number: RU2280764C1
Application number: RU2004133637/03A
Authority: RU
Inventors: Юрий Георгиевич Сиренко (RU); Юрий Георгиевич Сиренко; Сергей Леонидович Блохин (RU); Сергей Леонидович Блохин; Евгений Ростиславович Ковальский (RU); Евгений Ростиславович Ковальский; Константин Юрьевич Сиренко (RU); Константин Юрьевич Сиренко; Александр Андреевич Галицин (RU); Александр Андреевич Галицин; Сергей Петрович Бердов (RU); Сергей Петрович Бердов
Priority date: 2004-11-17
Filing date: 2004-11-17
Publication date: 2006-07-27

Abstract

FIELD: mining, particularly multi-slice gas-bearing potassium seams development.

SUBSTANCE: method involves forming developing entries of lower layer in unloaded zone under upper layer goaf along with movement of layer developing entries with respect to transversal cross-section under the protection of interlayer rock benches; creating protective horizontal sheets on ground in lower layer face behind face-end support of lower face developing entry; moving the protective sheets along with face-end support sections, wherein area of formation ground coverage with protective sheets is not less than product of summary protective sheet width equal to developing entry width by protective sheet length equal to distance calculated from face-end support in goaf direction. The distance is characterized by sudden rock and gas outburst from formation ground in lower face goaf at developing entry interface.

EFFECT: increased safety of formation development.

2 dwg

Description

Изобретение относится к горной промышленности, к способам разработки мощных газоносных пологих пластов и безопасному ведению горных работ, и может быть использовано при слоевой разработке мощных газоносных пологих, преимущественно калийных пластов.The invention relates to the mining industry, to methods for developing powerful gas-bearing shallow formations and safe mining operations, and can be used in the layered development of powerful gas-bearing shallow, mainly potash formations.

Известен способ разработки пологих газоносных мощных пластов двумя слоями в нисходящем порядке [Смычник А.Д., Томчин Л.И. Опыт разработки Старобинского месторождения, Горный журнал, №11-12, 1998, стр.79-84], включающий проведение слоевых выработок, оконтуривающих выемочные столбы, одновременную отработку слоев с надработкой выработок нижнего слоя и полным обрушением пород кровли в выработанном пространстве. Как показывает практика, при реализации данного способа существует реальная опасность выбросов пород и газа из выработанного пространства нижней лавы на сопряжениях с подготовительными выработками.A known method for the development of shallow gas-bearing powerful strata in two layers in a descending order [Smychnik AD, Tomchin LI The development experience of the Starobinsky deposit, Gorny Zhurnal, No. 11-12, 1998, pp. 79-84], including layer workings that outline the excavation columns, simultaneous mining of layers with additional workings of the bottom layer workings and complete collapse of the roof rocks in the worked out space. As practice shows, when implementing this method, there is a real danger of emissions of rocks and gas from the worked out space of the lower lava at the interfaces with the preparatory workings.

Известен способ разработки мощных газоносных пологих пластов (варианты) [патент РФ №2150001, Зубов В.П., Сиренко Ю.Г., Петраков Д.Г., Господариков А.П., МПК 7 Е 21 С 41/20, БИ №15, 27.05.2000], принятый за прототип, включающий, по первому варианту, оконтуривание выемочной панели подготовительными выработками, бурение шпуров в почву центральной подготовительной выработки опережающей лавы верхнего слоя, зачистку и заряжание шпуров в призабойном пространстве нижней лавы и их взрывание в выработанном пространстве нижней лавы непосредственно за крепью, или, по второму варианту, бурение шпуров из призабойного пространства отстающей нижней лавы и последующее их взрывание в выработанном пространстве непосредственно за оградительными щитами секций крепи после ее передвижки.A known method of developing powerful gas-bearing shallow formations (options) [RF patent No. 2150001, Zubov VP, Sirenko Yu.G., Petrakov DG, Gospodarikov AP, IPC 7 E 21 C 41/20, BI No. 15, 05.27.2000], adopted for the prototype, which includes, according to the first option, contouring the excavation panel with preparatory workings, drilling holes into the soil of the central preparatory excavation of the leading lava of the upper layer, cleaning and loading holes in the bottomhole space of the lower lava and their blasting in the worked out the space of the lower lava directly behind the support, or, according to toromu embodiment, the drilling of holes from the bottom face opening lagging lava and subsequent blowing into the goaf directly behind the protective shield support frames after the shifting.

Недостатками данного способа являются высокие затраты на проведение работ по бурению и взрыванию шпуров в призабойном пространстве нижней лавы, стесненность условий, в которых производится бурение, зачистка и заряжание шпуров, а также низкая эффективность дегазации надработанной толщи пород и, соответственно, сохранение возможности проявления выбросов пород и газа из выработанного пространства нижней лавы на сопряжениях с подготовительными выработками.The disadvantages of this method are the high costs of drilling and blasting holes in the bottomhole of the lower lava, the tightness of the conditions in which drilling, stripping and loading of holes are carried out, as well as the low degassing efficiency of the worked rock strata and, accordingly, the preservation of the possibility of rock emissions and gas from the worked out space of the lower lava at the interfaces with the preparatory workings.

Техническим результатом изобретения является снижение затрат на проведение противовыбросных мероприятий, а также повышение безопасности разработки мощных пологих газоносных пластов за счет пригрузки надработанной толщи пород и создания таким образом преграды для развития выброса.The technical result of the invention is to reduce the costs of blowout control measures, as well as to increase the safety of developing powerful shallow gas-bearing formations due to the loading of the worked-out rock stratum and thereby creating an obstacle for the development of the outburst.

Технический результат достигается тем, что в способе разработки мощных газоносных пологих пластов, 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 защитой межслоевой пачки пород, согласно изобретению, перед началом очистных работ в лаве нижнего слоя за крепью сопряжения с подготовительной выработкой нижней лавы возводят на почве защитные горизонтальные щиты, которые перемещают вместе с секциями крепи сопряжения, при этом площадь перекрытия защитными горизонтальными щитами почвы пласта определяют из выраженияThe technical result is achieved by the fact that in the method of developing powerful gas-bearing shallow 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 workings and under the protection of the interlayer pack of rocks, according to the invention, before treatment works in the lava of the lower layer behind the support lining with the preparatory development of the lower lava erect protective horizontal shields on the soil, which They move together with the sections of the support lining, while the area of overlapping by the protective horizontal shields of the formation soil is determined from the expression

S≥B·L, м²,S≥B · L, m ² ,

где S - площадь перекрытия защитными горизонтальными щитами почвы пласта, м²; В - суммарная ширина защитных горизонтальных щитов, равная ширине подготовительной выработки, м; L - длина защитных горизонтальных щитов, равная интервалу, отсчитываемому от крепи сопряжения в сторону выработанного пространства, в переделах которого происходят внезапные выбросы породы и газа из почвы пласта в выработанном пространстве нижней лавы на сопряжении с подготовительной выработкой, м.where S is the area of overlapping protective horizontal shields of the soil of the reservoir, m ² ; In - the total width of the horizontal protective shields, equal to the width of the preparatory development, m; L is the length of the horizontal protective shields, equal to the interval counted from the support lining in the direction of the worked out space, in the redistribution of which sudden outbursts of rock and gas from the formation soil occur in the worked out space of the lower lava in conjunction with the preparatory working out, m

Способ поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен продольный разрез сопряжения очистного забоя с подготовительной выработкой, на фиг.2 - вид в плане на сопряжение очистного забоя с подготовительной выработкой.The method is illustrated by drawings, in which Fig. 1 shows a longitudinal section of the interface between the face and the preparatory mine, and Fig. 2 is a plan view of the interface of the face and the preparatory mine.

На чертежах изображены: 1 - секции крепи сопряжения лавы с подготовительной выработкой; 2 - защитные горизонтальные щиты; 3 - гидродомкраты; В - суммарная ширина защитных горизонтальных щитов, равная ширине подготовительной выработки, м; L - длина защитных горизонтальных щитов, равная интервалу, отсчитываемому от крепи сопряжения в сторону выработанного пространства, в переделах которого происходят внезапные выбросы породы и газа из почвы пласта в выработанном пространстве нижней лавы на сопряжении с подготовительной выработкой, м.The drawings show: 1 - section lining pairing the lava with the preparatory development; 2 - protective horizontal boards; 3 - hydraulic jacks; In - the total width of the horizontal protective shields, equal to the width of the preparatory development, m; L is the length of the horizontal protective shields, equal to the interval counted from the support lining in the direction of the worked out space, in the redistribution of which sudden outbursts of rock and gas from the formation soil occur in the worked out space of the lower lava in conjunction with the preparatory working out, m

Способ осуществляется следующим образом.The method is as follows.

Перед началом очистных работ при монтаже выемочного комплекса для отработки нижнего слоя за секциями 1 крепи сопряжения с подготовительной выработкой устанавливают защитные горизонтальные щиты 2, соединяют их с основаниями секций 1 крепи сопряжения и прижимают к почве пласта с помощью гидродомкратов 3, что создает преграду для развития выброса породы и газа из почвы. По мере подвигания забоя вперед, защитные горизонтальные щиты 2 перемещают по почве вместе с секциями 1 крепи сопряжения. Площадь перекрытия защитными горизонтальными щитами почвы пласта определяют из выраженияBefore the start of cleaning work, when installing a mining complex for working out the lower layer, sections 1 of the support lining with the preparatory mine are installed with protective horizontal shields 2, they are connected to the bases of the sections 1 of the support lining and pressed against the soil of the formation using hydraulic jacks 3, which creates an obstacle for the development of the discharge rock and gas from the soil. As the face moves forward, the horizontal protective shields 2 are moved along the soil together with the mate support sections 1. The area of overlapping protective horizontal shields of the soil of the reservoir is determined from the expression

S≥B·L, м²,S≥B · L, m ² ,

где S - площадь перекрытия защитными горизонтальными щитами почвы пласта, м²; В - суммарная ширина защитных горизонтальных щитов, равная ширине подготовительной выработки, м; L - длина защитных горизонтальных щитов, равная интервалу, отсчитываемому от крепи сопряжения в сторону выработанного пространства, в переделах которого происходят внезапные выбросы породы и газа из почвы пласта в выработанном пространстве нижней лавы на сопряжении с подготовительной выработкой (определяется как средняя величина согласно статистическим данным по полостям произошедших выбросов на отрабатываемом руднике), м.where S is the area of overlapping protective horizontal shields of the soil of the reservoir, m ² ; In - the total width of the horizontal protective shields, equal to the width of the preparatory development, m; L is the length of the horizontal protective shields, equal to the interval counted from the support lining towards the worked out space, in the redistribution of which sudden outbursts of rock and gas from the formation soil occur in the worked out space of the lower lava in conjunction with the preparatory working out (determined as the average value according to the statistical data for cavities of the occurred emissions at the mined mine), m.

Давление, создаваемое в гидродомкратах, прижимающих защитные горизонтальные щиты, должно составлять величину не менее критического, возникающего при начале развития выброса.The pressure created in the hydraulic jacks pressing the horizontal protective shields should be no less than the critical value that occurs when the outburst begins to develop.

В результате осуществления способа повышается безопасность работ и уменьшается экономический и материальный ущерб, наносимый рудникам внезапными выбросами породы и газа из почвы пласта.As a result of the implementation of the method, the safety of operations is increased and the economic and material damage caused to mines by sudden releases of rock and gas from the formation soil is reduced.

Claims

A method of developing powerful gas-bearing shallow 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 protected by an interlayer pack of rocks, characterized in that before the start of treatment work in the lava of the lower layer behind lining interfaces with the preparatory development of the lower lava erect protective horizontal shields on the soil, which move together with the lining sections of the lining ny, while the area of overlapping protective horizontal shields of the soil of the reservoir is determined from the expression

S≥B · L, m ² ,

where S is the area of overlapping protective horizontal shields of the soil of the reservoir, m ² ;

In - the total width of the horizontal protective shields, equal to the width of the preparatory development, m;

L is the length of the horizontal protective shields, equal to the interval counted from the support lining in the direction of the worked out space, within which there are sudden emissions of rock and gas from the formation soil in the worked out space of the lower lava in conjunction with the preparatory workout, m