RU2303694C1 - Способ разработки мощных угольных пластов - Google Patents
Способ разработки мощных угольных пластов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2303694C1 RU2303694C1 RU2006109946/03A RU2006109946A RU2303694C1 RU 2303694 C1 RU2303694 C1 RU 2303694C1 RU 2006109946/03 A RU2006109946/03 A RU 2006109946/03A RU 2006109946 A RU2006109946 A RU 2006109946A RU 2303694 C1 RU2303694 C1 RU 2303694C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- roof
- coal
- rocks
- lava
- protective
- Prior art date
Links
Landscapes
- Devices Affording Protection Of Roads Or Walls For Sound Insulation (AREA)
Abstract
Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при подземной разработке мощных пологих угольных пластов. Пласт угля разделяют на два слоя и производят отработку слоев лавами в нисходящем порядке с полным обрушением пород кровли в выработанном пространстве. Определяют шаг обрушения труднообрушающихся пород кровли в выработанном пространстве лав верхнего слоя, а также места расположения передних и задних трещин разлома, которые формируют блоки труднообрушающихся пород кровли. В периоды прохождения лавы, отрабатывающей нижний слой, под блоками труднообрушающихся пород кровли на расстоянии от места расположения передних трещин разлома, большем мощности пород непосредственной кровли угольного пласта, оставляют защитную угольную пачку. Мощность защитной угольной пачки принимают больше предельной мощности защитной угольной пачки, при снижении которой происходит ее разрушение. В периоды прохождения лавы под блоками труднообрушающихся пород кровли на расстоянии от передних трещин разлома, меньших мощности пород непосредственной кровли угольного пласта, отработку нижнего слоя ведут без оставления межслоевой защитной угольной пачки в кровле лавы. Изобретение направлено на уменьшение потерь угля и снижение вероятности пожаров. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при подземной разработке мощных пологих угольных пластов.
Известен способ разработки мощных угольных пластов (В.В.Васильев. кн. Полимерные композиции в горном деле. Наука, 1986, г., с.84-86.), включающий разделение пласта угля на два слоя плоскостями, параллельными плоскостям напластования пород, отработку верхнего и нижнего слоев лавами в нисходящем порядке с полным обрушением пород кровли в выработанном пространстве лав. При выемке верхнего слоя создается искусственная кровля для лав, отрабатывающих нижний слой, путем обработки скрепляющими гелеобразующими составами пород непосредственной кровли, обрушившихся при отработке верхнего слоя. Недостатками данного способа являются значительные затраты на его реализацию и снижение среднесуточной нагрузки на очистной забой, связанное с простоями лавы в периоды обработки скрепляющими гелеобразующими составами пород непосредственной кровли.
Известен способ разработки мощных угольных пластов (Крылов В.Ф., Запреев С.И. и др. Разработка мощных пологих пластов. М.: Недра, 1973, с.32), принятый в качестве способа-прототипа, включающий разделение пласта угля на два слоя плоскостями, параллельными плоскостям напластования пород, отработку верхнего и нижнего слоев лавами в нисходящем порядке с полным обрушением пород кровли в выработанном пространстве лав, оставление в кровле лавы, отрабатывающей нижний слой, защитной угольной пачки.
Недостатками данного способа при отработке мощных пластов угля, в кровле которых залегают труднообрушающиеся породы, склонные к значительным зависаниям в выработанном пространстве, являются:
- значительные потери угля в защитных угольных пачках, оставляемых между верхним и нижним слоями;
- повышенная вероятность возникновения пожаров в выработанном пространстве лав, обусловленная наличием в выработанном пространстве большого количества разрушенного угля.
Техническим результатом заявляемого способа является устранение недостатков известного способа, а именно уменьшение потерь угля в защитных угольных пачках и снижение вероятности возникновения пожаров в выработанном пространстве.
Технический результат достигается тем, что в способе разработки мощных угольных пластов угля, в кровле которых залегают труднообрушающиеся породы, включающем разделение пласта угля на два слоя плоскостями, параллельными плоскостям напластования пород, отработку верхнего и нижнего слоев лавами в нисходящем порядке с полным обрушением пород кровли в выработанном пространстве лав, оставление в кровле лавы, отрабатывающей нижний слой, защитной угольной пачки, согласно изобретению определяют величину шага обрушения труднообрушающихся пород кровли в выработанном пространстве лав верхнего слоя, а также места расположения передних и задних трещин разлома, формирующих блоки труднообрушающихся пород кровли, защитную угольную пачку в кровле лавы, отрабатывающей нижний слой, оставляют в периоды прохождения этой лавы под блоками труднообрушающихся пород кровли на расстоянии от места расположения передних трещин разлома, большем мощности пород непосредственной кровли угольного пласта, при этом мощность защитной угольной пачки принимают больше предельной мощности защитной угольной пачки, при снижении которой происходит ее разрушение от веса пород непосредственной кровли, обрушившихся при отработке верхнего слоя. В периоды прохождения лавы под блоками труднообрушающихся пород кровли на расстоянии от передних трещин разлома, меньших мощности пород непосредственной кровли угольного пласта, отработку нижнего слоя ведут без оставления межслоевой защитной угольной пачки в кровле лавы.
Сущность заявляемого способа разработки мощных угольных пластов поясняется чертежом, на котором представлена схема, иллюстрирующая характер разрушения пород непосредственной и труднообрушающейся (основной) кровли при отработке мощного угольного пласта.
На чертеже 1 - нижний слой угля мощностью mн.сл.; 2 - межслоевая защитная угольная пачка мощностью b; 3 - породы непосредственной кровли пласта, обрушившиеся при отработке верхнего слоя; 4 - основная кровля пласта мощностью hт, представленная труднообрушающимися породами; hн - мощность пород непосредственной кровли пласта, обрушившихся при отработке верхнего слоя; АВ - передняя трещина разлома, формирующая блок АВСД труднообрушающихся пород основной кровли; СД - задняя трещина разлома, формирующая блок АВСД труднообрушающихся пород основной кровли; 5 - механизированная крепь очистного забоя; 6 - призабойное пространство лавы, отрабатывающей нижний слой; с - ширина призабойного пространства лавы нижнего слоя; а - расстояние от забоя лавы нижнего слоя до передней трещины разлома АВ; Lт - шаг обрушения труднообрушающихся пород основной кровли.
Способ осуществляют следующим образом. Пласт угля разделяют на два слоя плоскостями, параллельными плоскостям напластования пород. Отработку верхнего и нижнего слоев производят лавами (длинными очистными забоями) в нисходящем порядке. Вначале отрабатывают верхний слой угля, затем нижний. Способ управления кровлей в лавах - полное обрушение пород в выработанном пространстве.
Определяют величину шага обрушения Lт труднообрушающихся пород кровли в выработанном пространстве лав верхнего слоя и места расположения передних АВ и задних СД трещин разлома, формирующих блоки АВСД труднообрушающихся пород кровли. Межслоевую защитную угольную пачку 2 в кровле лавы, отрабатывающей нижний слой 1, оставляют в периоды прохождения этой лавы под блоками АВСД труднообрушающихся пород кровли на расстоянии от передних трещин разлома АВ, большем мощности пород (hн) непосредственной кровли угольного пласта.
При этом мощность межслоевой защитной угольной пачки b принимают больше предельной мощности защитной угольной пачки, при снижении которой происходит ее разрушение от веса пород непосредственной кровли 3, обрушившихся при отработке верхнего слоя.
Знание величины шага обрушения Lт труднообрушающихся пород кровли в выработанном пространстве лав верхнего слоя, а также мест расположения передних АВ и задних СД трещин разлома, формирующих блоки труднообрушающихся пород кровли, позволяет определить периоды работы лавы нижнего слоя, в течение которых защитная угольная пачка 2 способна выполнять возложенную на нее функцию. Основной функцией защитной угольной пачки является предотвращение обрушений пород непосредственной кровли 3 в призабойное пространство 6 лавы, отрабатывающей нижний слой.
При приближении лавы, отрабатывающей нижний слой, к передней трещине разлома АВ на расстояние, равное или меньше мощности пород непосредственной кровли hн угольного пласта, защитная угольная пачка 2 не может предотвратить обрушения пород непосредственной кровли 3 в призабойное пространство 6 лавы, отрабатывающей нижний слой. Это объясняется тем, что при а≤hн наблюдается, как правило, проскальзывание блока АВСД труднообрушающихся пород основной кровли вдоль передней трещины разлома АВ со значительными вертикальными опусканиями данного блока над призабойным пространством 6 лавы нижнего слоя. Минимальный вес опускающихся при этом пород основной кровли составляет 0,5 веса блока АВСД. В абсолютных величинах нагрузки на краевую часть угольного пласта впереди забоя лавы достигают 60-70 т/м2 и более. При а≤hн угольная пачка (практически любой мощности) под воздействием горного давления разрушается и не способна предотвратить обрушения пород непосредственной кровли 3 в призабойное пространство 6 лавы, отрабатывающей нижний слой.
Следовательно, выполнение условий «...межслоевую защитную угольную пачку в кровле лавы, отрабатывающей нижний слой, оставляют в периоды прохождения этой лавы под блоками труднообрушающихся пород кровли на расстоянии от передних трещин разлома, большем мощности пород непосредственной кровли угольного пласта...» и «...в периоды прохождения лавы под блоками труднообрушающихся пород кровли на расстоянии от передних трещин разлома, меньших мощности пород непосредственной кровли угольного пласта, отработку нижнего слоя ведут без оставления межслоевой защитной угольной пачки в кровле лавы...» позволяет снизить потери угля в защитных пачках.
В период прохождения лавы, отрабатывающей нижний слой, под блоком АВСД на расстоянии от передней трещины разлома АВ, большем мощности пород непосредственной кровли угольного пласта, передняя часть блока АВСД труднообрушающихся пород основной кровли защемлена впереди забоя лавы, что исключает возможность ее практически значимых опусканий над призабойным пространством лавы нижнего слоя. Нагрузки на защитную угольную пачку 2 при «а», большем hн, определяются только весом пород непосредственной кровли 3 угольного пласта. При мощности межслоевой защитной угольной пачки больше предельной, при снижении которой происходит ее разрушение от веса пород непосредственной кровли, потери угля являются минимально возможными.
Параметры, знание которых необходимо при реализации заявляемого способа (величина шага обрушения Lт труднообрушающихся пород кровли, места расположения передних АВ и задних СД трещин разлома, предельная мощность защитной угольной пачки), определяют путем использования известных методик шахтных, лабораторных или аналитических исследований с учетом конкретных горно-геологических и горнотехнических условий разработки угольного пласта. В частности, величина шага обрушения Lт труднообрушающихся пород кровли и места расположения передних АВ и задних СД трещин разлома могут быть определены в результате визуальных или инструментальных наблюдений лавы, отрабатывающей верхний слой.
Использование заявляемого способа позволяет минимизировать потери угля в защитных угольных пачках и снизить вероятность возникновения пожаров в выработанном пространстве лав.
Областью рационального использования заявляемого способа являются пологие пласты угля мощностью 7-12 м с углами залегания 0-32°.
Claims (2)
1. Способ разработки мощных угольных пластов, включающий разделение пласта угля на два слоя плоскостями, параллельными плоскостям напластования пород, отработку верхнего и нижнего слоев лавами в нисходящем порядке с полным обрушением пород кровли в выработанном пространстве лав, оставление в кровле лавы, отрабатывающей нижний слой, межслоевой защитной угольной пачки, отличающийся тем, что определяют величину шага обрушения труднообрушающихся пород кровли в выработанном пространстве лав верхнего слоя, а также места расположения передних и задних трещин разлома, формирующих блоки труднообрушающихся пород кровли, межслоевую защитную угольную пачку в кровле лавы, отрабатывающей нижний слой, оставляют в периоды прохождения этой лавы под блоками труднообрушающихся пород кровли на расстоянии от передних трещин разлома, большем мощности пород непосредственной кровли угольного пласта, при этом мощность межслоевой защитной угольной пачки принимают больше предельной мощности защитной угольной пачки, при снижении которой происходит ее разрушение от веса пород непосредственной кровли, обрушившихся при отработке верхнего слоя.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в периоды прохождения лавы под блоками труднообрушающихся пород кровли на расстоянии от передних трещин разлома, меньшем мощности пород непосредственной кровли угольного пласта, отработку нижнего слоя ведут без оставления межслоевой защитной угольной пачки в кровле лавы.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006109946/03A RU2303694C1 (ru) | 2006-03-28 | 2006-03-28 | Способ разработки мощных угольных пластов |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006109946/03A RU2303694C1 (ru) | 2006-03-28 | 2006-03-28 | Способ разработки мощных угольных пластов |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2303694C1 true RU2303694C1 (ru) | 2007-07-27 |
Family
ID=38431721
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006109946/03A RU2303694C1 (ru) | 2006-03-28 | 2006-03-28 | Способ разработки мощных угольных пластов |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2303694C1 (ru) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103216236A (zh) * | 2013-03-13 | 2013-07-24 | 中国矿业大学(北京) | 一种采场覆岩离层的注浆减沉方法 |
| US8590982B2 (en) | 2009-07-10 | 2013-11-26 | Joy Mm Delaware, Inc. | Longwall mining roof supports |
| CN106593445A (zh) * | 2016-12-02 | 2017-04-26 | 淮北矿业（集团）有限责任公司 | 一种老采空区下伏近距离煤层覆岩隔离注浆充填开采方法 |
| CN109139014A (zh) * | 2018-10-29 | 2019-01-04 | 六盘水师范学院 | 一种射孔预裂切顶沿空留巷方法 |
| CN110080767A (zh) * | 2019-04-03 | 2019-08-02 | 太原理工大学 | 一种厚煤层分层开采工作面搭接布置方法 |
| CN110145306A (zh) * | 2019-05-22 | 2019-08-20 | 山东科技大学 | 浅埋弱胶结顶板工作面覆岩分带划分方法及应用 |
| CN113006796A (zh) * | 2021-04-14 | 2021-06-22 | 中国矿业大学 | 煤与接触共生油页岩压裂共采方法 |
| CN114370273A (zh) * | 2022-03-22 | 2022-04-19 | 中国矿业大学(北京) | 一种无矿柱留设及无巷道掘进资源共采方法 |
-
2006
- 2006-03-28 RU RU2006109946/03A patent/RU2303694C1/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| ВАСИЛЬЕВ В.В. Полимерные композиции в горном деле. - М.: Наука, 1986, с.85-89. * |
| КРЫЛОВ В.Ф. И ДР. Разработка мощных пологих пластов. - М.: Недра, 1973, с.25, 32. * |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8590982B2 (en) | 2009-07-10 | 2013-11-26 | Joy Mm Delaware, Inc. | Longwall mining roof supports |
| US9670777B2 (en) | 2009-07-10 | 2017-06-06 | Joy Mm Delaware, Inc. | Longwall mining roof supports |
| CN103216236B (zh) * | 2013-03-13 | 2015-05-06 | 中国矿业大学(北京) | 一种采场覆岩离层的注浆减沉方法 |
| CN103216236A (zh) * | 2013-03-13 | 2013-07-24 | 中国矿业大学(北京) | 一种采场覆岩离层的注浆减沉方法 |
| CN106593445A (zh) * | 2016-12-02 | 2017-04-26 | 淮北矿业（集团）有限责任公司 | 一种老采空区下伏近距离煤层覆岩隔离注浆充填开采方法 |
| CN109139014B (zh) * | 2018-10-29 | 2020-03-10 | 六盘水师范学院 | 一种射孔预裂切顶沿空留巷方法 |
| CN109139014A (zh) * | 2018-10-29 | 2019-01-04 | 六盘水师范学院 | 一种射孔预裂切顶沿空留巷方法 |
| CN110080767A (zh) * | 2019-04-03 | 2019-08-02 | 太原理工大学 | 一种厚煤层分层开采工作面搭接布置方法 |
| CN110145306A (zh) * | 2019-05-22 | 2019-08-20 | 山东科技大学 | 浅埋弱胶结顶板工作面覆岩分带划分方法及应用 |
| CN110145306B (zh) * | 2019-05-22 | 2020-09-22 | 山东科技大学 | 浅埋弱胶结顶板工作面覆岩分带划分方法及应用 |
| CN113006796A (zh) * | 2021-04-14 | 2021-06-22 | 中国矿业大学 | 煤与接触共生油页岩压裂共采方法 |
| CN113006796B (zh) * | 2021-04-14 | 2021-11-23 | 中国矿业大学 | 煤与接触共生油页岩压裂共采方法 |
| CN114370273A (zh) * | 2022-03-22 | 2022-04-19 | 中国矿业大学(北京) | 一种无矿柱留设及无巷道掘进资源共采方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2303694C1 (ru) | Способ разработки мощных угольных пластов | |
| AU2019200834B2 (en) | Roof support monitoring for longwall system | |
| Liu et al. | The position of hydraulic fracturing to initiate vertical fractures in hard hanging roof for stress relief | |
| Huang et al. | Cavability control by hydraulic fracturing for top coal caving in hard thick coal seams | |
| Wang et al. | Fracture failure analysis of hard–thick sandstone roof and its controlling effect on gas emission in underground ultra-thick coal extraction | |
| Kumar et al. | Underground mining of thick coal seams | |
| WO2018201706A1 (zh) | 底板顺层长钻孔分段压裂高效抽放煤巷条带瓦斯及区域消突方法 | |
| CN102852522B (zh) | 煤矿巷道卸压水力压裂方法及装置 | |
| US11578598B2 (en) | Method for coal mining without reserving coal pillar and tunneling roadway in whole mining area | |
| AU2015377024A1 (en) | Complete non-coal-pillar continuous depressurized mining method for short-distance coal seam group | |
| Yun et al. | Monitoring strata behavior due to multi-slicing top coal caving longwall mining in steeply dipping extra thick coal seam | |
| CN103306714A (zh) | 近距离煤层群底抽巷钻孔一孔三用的瓦斯治理方法 | |
| CN107313777A (zh) | 综采工作面主回撤通道水力压裂卸压方法及装置 | |
| Chase et al. | Deep cover pillar extraction in the US coalfields | |
| CN107355228A (zh) | 一种硬岩隧道施工设备及施工方法 | |
| CN106285770A (zh) | 一种开采煤层底板泥岩作为保护层增加近距离突出煤层群透气性的方法 | |
| CN106677781B (zh) | 一种极薄煤层钻采卸压增透方法 | |
| CN105065048A (zh) | 煤矿井下掘进工作面临时支架 | |
| CN204941586U (zh) | 煤矿井下掘进工作面临时支架 | |
| RU2283430C1 (ru) | Способ разработки мощных крутых пластов полезных ископаемых | |
| CN109356625A (zh) | 一种厚煤层复采工作面过顶煤空巷的方法 | |
| Cheng et al. | Principle and engineering application of pressure relief gas drainage in low permeability outburst coal seam | |
| Klimov | Geomechanical feasibility of underground coal mining technology using control systems of electro-hydraulic shield supports for longwall mining | |
| CN105317441A (zh) | 一种盾构保压换刀方法 | |
| CN103195427A (zh) | 极软厚煤层铲顶割底式一次采全高综采方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080329 |