SU1763661A1

SU1763661A1 - Способ гидравлической закладки выработанного пространства при разработке пологих угольных пластов

Info

Publication number: SU1763661A1
Application number: SU904866385A
Authority: SU
Inventors: Шабдан Абдул-Гапарович Болгожин; Федор Иосифович Клиновицкий; Марат Зинадилович Молдабеков; Едыге Сейдахметов
Original assignee: Институт Горного Дела Ан Казсср
Priority date: 1990-09-13
Filing date: 1990-09-13
Publication date: 1992-09-23

Abstract

Использование: изобретение позвол ет достигнуть полную выемку полезного ископаемого , уменьшить затраты, исключить вредное вли ние горных выработок на сохранность сооружений и природных обьек- тов на земной поверхности Сущность изобретени : способ включает в себ проходку вдоль выемочного столба закладочного штрека над пластовыми штреками, бурение из закладочного штрека веера скважин до разрабатываемого пласта Закладочный штрек проход т на рассто нии от разрабатываемою пласта, не меньшем размера возможной зоны беспор дочного обрушени , ширина выемочного столба формируетс не более величины первичного шага обрушени основной кровли, из закладочного штрека дополнительно провод т дегазацию разрабатываемого пласта и выработанного пространства

Description

Изобретение относитс к горной промышленности и может быть использовано при разработке полезных ископаемых с закладкой выработанного пространства.

Известен способ гидравлической закладки выработанного пространства при разработке пологих угольных пластов, включающий механизированную крепь и доставку пульпы в выработанное пространство по трубопроводу, проложенному по выемочному штреку и призабойному пространству лавы вдоль ограждени (см. книгу А.С.Бурчакова, Н К.Гринько, И,Л.Черн к . Процессы подземных горных работ М.: Недра, 1976, с. 144-149)

После выемки 1-2 стружек угл выемочна машина останавливаетс и начинаютс закладочные работы, состо щие из двух основных операций: подготовка выработанного пространства лавы к закладке и намыва

закладочного массива. Выпуск гидросмеси осуществл етс чероз одмнаковорас- положенные друг or друга ответвлени от трубопровода в выработанное пространен во.

Однако при этом способе происходит большое оседание кровли на рассто нии от забо лавы до закладочного массива, когда он начинает поддерживать кровлю, достигающее около половины всего оседани (см Ф.И.Клиновицкий, М Ш.Бош ожина, Э.С.Оганезов Сдвижение подработанного массива при выемке пласта с гидрозаклад кой. Уголь, № 6, 1983. с. 20-23). Оседание кровли приводит к созданию полостей расслоений в налегающей толще, заполнить которые при данном способе невозможно В результате происходит оседание всего массива и земной поверхности В данном способе невозможно совмещение работ по

ЈА)

л-wSi

smwaJS

возведению закладочного массива С выемкой угл , что уменьшает скорость подвига- ни лавы, ведущее к увеличению опускани кровли и уменьшению нагрузки на очистной забой. Исключаетс дозакладка выработан- ного пространства.

Известен также способ заполнени полости закладочным материалом через скважины , пробуренные с поверхности земли (авт.св. СССР №1016538).

Однако этот способ может быть эффективен при залегании полезного ископаемого на небольшой глубине, так как с увеличением глубины бозрастает объем работ на бурение скважин, что увеличивает затраты. Кроме этого по мере подвигани лавы необходимо бурение новых скважин, что также способствует увеличению затрат.

Указанные недостатки частично устран ютс в наиболее близком к предложен- ному способу гидрозакладки, примен ющимс при разработке пологих калийных пластов и применимого дл отработки угл , включающий проходку полевых закЛадоч- ных штреков над пластовыми штреками, бу- рение из закладочных штреков скважин дл подачи в камеры пульпы. При этом дл снижени затрат на закладку камер большой прот женностью, полевой закладочный штрек проходит над закладочными камера- ми перпендикул рно их оси (см. авт.св. СССР М 1071769).

Этот способ исключает опасное оседание подработанного массива, но имеет недостатки , заключающиес в том, что необходимо создать камеры путем очистной выемки через целики угл , соли, а затем производить их заполнение пульпой, т.е. отсутствует совмещенность во времени процессов очистной выемки и закладки камер, Наличие целиков приводит к потере полезного ископаемого, а отсутствие совмещенности во времени процессов очистной выемки и закладки камер ведет к снижению темпов очистных работ и их удорожанию.

Целью изобретени вл етс достижение полной выемки полезного ископаемого, снижение затрат, исключение вредного вли ни горных выработок на сохранность сооружений и природных объектов на земной поверхности.

Указанна цель достигаетс тем, что в известном способе закладки, включающем проходку закладочного штрека над пластовыми камерами - полост ми и бурение скважин из закладочного штрека дл подачи пульпы в камеры - полости, выемку угл производ т по бесцеликовой технологии при этом одновременно с выемкой угл и закладкой выработанного пространства

производ т закладку межслоевых полостей между кровлей пласта и закладочным штреком .

В предложенном способе выемочный столб формируетс шириной не более величины первичного шага обрушени основной кровли, а закладочный штрек проход т на рассто нии от разрабатываемого пласта не меньшим размера возможной зоны беспор дочного обрушени . Из закладочного штрека дополнительно провод т дегазацию разрабатываемого пласта и выработанного пространства. Как по мере отработки, так и после отработки на всю длину выемочного столба производ т, при необходимости, до- закладку выработанного пространства и закладку самого выемочного штрека,

Предложенный способ, в отличии от прототипа, г $звол ет производить выемку угл (соли) по бесцеликовой технологии с высокой степенью механизации работ. Тем самым не только уменьшаютс потери, но и снижаютс затраты на очистные работы. Исключение вредного вли ни горных выработок на сохранность сооружений и природных объектов на земной поверхности достигаютс закладкой пульпой, в качестве которой может примен тьс водна смесь золы тепловых станций, хвостов углеобогащени с небольшим добавлением в жущего , не только пустоты от выемки угл (соли), но и межслоевых полостей между кровлей пласта и закладочным штреком. Тем самым вновь воссоздаетс целость пород позади механизированного комплекса, имеющего передвижной тип ограждени от выработанного пространства. Созданный закладочный и укрепленный массив пород преп тствует оседанию вышележащих слоев подработанной толщи и земной поверхности .

Одновременность выемки угл и закладки выработанного пространства пуль- тюй обеспечивает не только высокие темпы работы, но и возможность иметь технически допустимые оседани , завис щие от ширины механизиропанного комплекса, минимального рассто ни от забо лавы до закладочного массива. При этом уменьшаютс нарушенность пород кровли, опорное давление и Ё целом геомеханические услови отработки пласта угл (соли).

Формирование выемочного столба шириной не более величины первичного шага обрушени основной кровли обеспечивает ее устойчивость. При длине лавы превышающей первичный шаг обрушени основной кровли произойдет ее оседание и процесс сдвижени уже невозможно будет задержать закладкой.

Расположение закладочного штрека на рассто нии от разрабатываемого пласта не меньшим размера возможной зоны беспор дочного обрушени обусловлено тем положением , что на таком рассто нии наблюдаетс граница нарушенное™ пород непосредственной кровли, происходит стабилизаци раст жени пород. Это установ- лено авторами на основе натурных наблюдений в толще массива за оседание пород позади забо в Карагандинском бассейне .

Расположение закладочного штрека меньше этого рассто ни приведет к недо- закладке нарушенной зоны и, следовательно , увеличению оседани , а также нарушению устойчивости самой закладочной выработки .

Таким образом в совокупности отличительных признаков предложенный способ обеспечивает достижение поставленной цели и практически выполним.

Экономическое сравнение с прототипом показывает следующее:

1.При выемке угл в соответствии с прототипом потери составл ют 30-35%. При стоимости 1 т угл оставленной в недрах по Карагандинскому бассейну 8 руб., потери на 1000 т добычи составл ют 240- 280 руб.

2.В случае возможности выемки межкамерных целиков в прототипе, экономическа эффективность получаетс за счет применени высокомеханизированной технологии и совмещени во времени очистных и закладочных работ. Так, если себестоимость угл при выемке камерностолбовой системой в услови х Карагандинского бассейна с применением проходческого комбайна составл ет 3,0 руб/т при производительности рабочего 14 т/выход, то при добыче угл лавой, оборудованной механизированным комплексом эти же показатели составл ют соответственно 2,5 руб/т и 45 т/выход. При этом экономический эффект составит 0,5 руб х 1000 т 500 руб.

На фиг,1 представлена схема отработки угольного пласта, на фиг.2 и фиг.З - разрезы по А-А и Б-Б на фиг. 1.

Изобретение осуществл етс следующим образом.

Дл подготовки выемочного столба пройдены выемочные штреки 1,2 с шириной между ними не более величины первичного шага обрушени основной кровли. Вдоль выемочного столба пройден закладочный штрек на рассто нии от разрабатываемого столба не меньшим размера возможной зоны беспор дочного обрушени . По данным исследований авторов размер этой зоны

дл условий угольных пластов Карагандинского бассейна составл ет трехкратна мощность пласта. Из закладочного штрека 3 бур т веер скважин 4 до разрабатываемого пласта.

По мере выемки угл механизированным комплексом с передвижной крепью в образуемое за секцией крепи выработанное пространство 5 по скважинам 4 поступает

10 закладочна пульпа в виде водной смеси золы или хвостов обогащени с некоторым добавлением в жущего. При этом поступление пульпы по скважинам обеспечивает закладку выработанного пространст15 ва и межслоевых полостей 6 между кровлей пласта и закладочным штреком. По мере движени лавы подключают следующий веер скважин дл выпуска пульпы в выработанное пространство. При необходимости

0 производ т закладку межслоевых полостей как по мере отработки, так и после отработки выемочного столба.

Проветривание выемочного участка осуществл етс по пр моточной схеме на

5 выработанное пространство с подсвеже- нием, свежа стру воздуха подаетс по штреку 1 и омывает очистной забой, оборудованный механизированным комплексом, Подсвежение подаетс по штреку 2. Исход 0 ща стру воздуха из очистного забо поступает в штрек 2 позади лавы и далее в вентил ционную выработку. Закладочный штрек 3 также одновременно служит как дегазационный, что улучшает газовый ре5 жим выемочного участка. Дл чего свежа стру воздуха поступающа в закладочный штрек и движуща навстречу движени лавы способствует поступлению газа из разра- батываемого пласта по веерам скважин,

0 наход щимс впереди лавы и поступлению газа в закладочный штрек по трещинам из выработанного пространства.

Одновременно с отработкой выемочного столба ведетс подготовка следующего

5 столба, в котором штрек 2 используетс повторно .

Преимущества изобретени заключаютс в достижении полной выемки угл по бес0 целиковой технологии, исключени вредного вли ни горных выработок на сохранность сооружений и природных объектов на земной поверхности за счет закладки выработанного пространства и

5 межслоевых полостей между кровлей пласта и закладочным штреком, совмещени во времени очистных и закладочных работ , дополнительной дегазации из закладочного штрека разрабатываемого

пласта и выработанного пространства.

Claims

Формула изобретени 1. Способ гидравлической закладки выработанного пространства при разработке пологих угольных пластоп, включающий проходку вдоль выемочного столба закла- дочного штрека над пластовыми штреками, бурение из закладочного штрека веера скважин дл подачи в выработанное пространство пульпы, о т л и ч а ю щ и и с тем, что, с целью достижени полной выомки полезного ископаемого, уменмпепил затрат, исключени вредного вли ни горних выработок на сохранность сооружении и природных объектов на земной поверхности, выемку угл производ т по бесцеликовой технологии, при этом одновременно с выемкой угл и закладкой выработанною про0

5

странства производ т закладку межслоевых полостей между кровлей пласта и закладочным штреком.
2.Способ по п.1, о т л и ч а ю щ и и с тем, что выемочный столб формируют шириной не более величины первичного шага обрушени основной кровли.
3.Способ по п.1,отличающийс тем, что закладочный штрек проход т на рассто нии от разрабатываемого пласта, не меньшем размера возможной зоны беспор дочного обрушени .
4.Способ по п.1, о т л и ч а ю щ и и с тем, что из закладочного штрека дополнительно провод т дегазацию разрабатываемого пласта и выработанного пространства .

А-А

ТJ 2

(Риг i

б-В

Фиг.З