Способ предотвращения затопления подрабатываемого участка земной поверхности грунтовыми и поверхностными водами

 

Изобретение относится к горной пром-сти. Целью изобретения является снижение затрат на дренажные работы при разработке свиты пластов (П). Участок земной поверхности подрабатывают свитой П с образованием плоского дна мульды сдвижения. Первоначально вынимают первый из земной поверхности П. Его отработку по падению ведут до достижения нижней границей (НГ) очистных работ глубины не менее высоты зоны водопроводящих трещин, после чего приступают к отработке нижележащего П. При этом выемку каждого нижележащего П ведут на расстоянии от НГ очистных работ по первому П, определяемом в зависимости от глубины указанной НГ, максимальной кривизны на поверхности, мощности П и характера сдвижения пород. С увеличением глубины НГ расстояние сокращают до полного совпадения НГ на соседних П. После чего аналогично вынимают следующий нижележащий П. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„.80„„1490282

А1 (51)4 Е 21 С 41/04

8.k:ßÝÌ

\ г

i.М:.; и ;,(М0! с

L й

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4301832/23-03 (22) 31.08.87 (46) 30.06.89. Бюл. К 24 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела (72) В.Н.Гусев, А.С.Миронов, Ю.А.Норватов и И.А.Петухов (53) 622.275 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 724781, кл. Е 21 F 16/00, 1978. (54) СПОСОБ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ЗАТОПЛЕНИЯ ПОДРАБАТЫВАЕМОГО УЧАСТКА ЗЕМНОЙ

ПОВЕРХНОСТИ ГРУНТОВЫМИ И ПОВЕРХНОСТНЫМИ ВОДАМИ (57) Изобретение относится к горной пром-сти. Целью изобретения является снижение затрат на дренажные работы при разработке свиты пластов (П).

Изобретение относится к горной промьпапенности и предназначено для предотвращения затопления подрабатываемого свитой пластов участка земной поверхности.

Цель изобретения — снижение затрат на дренажные работы при разработке свиты пластов.

На чертеже представлена схема осуществления способа на разрезе вкрест простирания пластов.

Способ осуществляется следующим образом.

Участок земной поверхности подрабатывают свитой угольных пластов, в результате чего возможно его заторление грунтовыми и поверхностными вода»

Участок земной поверхности подрабатывают свитой П с образованием плоского дна мульды сдвижения. Первоначально вынимают первый из земной поверхности

П. Его отработку по падению ведут до достижения нижней границей (НГ) очистнах работ глубины не менее высоты зоны водопроводящих трещин, после чего приступают к отработке нижележащего П. При этом выемку каждого нижележащего П ведут на расстоянии от

НГ очистных работ по первому П,определяемом в зависимости от глубины указанной НГ, максимальной кривизны на поверхности, мощности П и характера сдвижения пород. С увеличением глубины НГ расстояние сокращают до полного совпадения НГ на соседних П.

После чего аналогично вынимают следующий нижележащий П. 1 ил. ми. Чтобы предотвратить затопление, отрабатывают сначала первый, самый верхний пласт 1 свиты, осуществляя полную- подработку с образованием плоского дна мульды сдвижения над выработанным пространством. Отработку первого пласта ведут по падению до достижения нижней границей очистных работ глубины, не менее высоты зоны водопроводящих трещин Н » образую1 щейся над обрабатываемым пластом 1.

Затем приступают к отработке второго пласта свиты. Когда нижняя гра/ ница очистных работ в процессе отработки пласта 2 будет находиться на расстоянии S от нижней границы очистных работ по пласту 1, добавка к мак1490282 симальной положительной кривизне пласта 1 равна нулю, а высота зоны водопроводящих трещин (ЗВТ) не возрастет.

Когда же нижнюю границу очистных работ по пласту 2 перемещают в точку, где происходит полное совпадение границ очистных работ по пластам 1 и 2, добавка кривизны dK будет максимально возможной, соответственно высота

3ВТ увеличится до максимальной в данных условиях. Между этими двумя крайними положениями границ очистных работ (на участке S) можно управлять увеличением высоты ЭВТ заданной добавкой кривизны, которая пропорциональна сближению S

Таким образом, выемку нижележащего пласта 2 (a также каждого последующего) ведут с отставанием от нижней границы очистных работ по пласту 1 (или rio ближайшему вьппележащеиу) на расстояние S определяемое по формулее !

1-

Н К вЂ” (4m +4 .> à.m г

4 м, при а„п1 и

S 8 1 условии S 0 (1) где Н вЂ” глубина нижней границы очистных работ по первому пласту на момент отработки и-го пласта- свиты, м;

K — максимальная кривизна на верхней границе зоны водопроводящих трещин (граничная кри ви з на), м

-1 °

m1уm ю

° ° ° у ш ) мощности пласт оВ свиты ау - коэффициент, учитывающий

40 при выемке нижележащих пластов свиты; а„- то же, для пласта с порядковым номером и;

$ - участок между нижними границами очистных работ по со45 седнйм вьппележащему и нижележащему пластам, в пределах которого происходит сложение однозначньм деформаций, м, 50

Протяженность участка S определяют по формуле !

1- 1 (Я,+ 7 N.)cosy Ä

s Tп7 „+Ы) .де g g ...,N „,— расстояние по вертикали соответственно между

1 и 2 пластом, еждч 2 и 3 плас— том,..., между (n — 1) и и пластами; граничный угол сдвижсния в повторно подрабаты— ваемой толще, град; уг ол паде ния пласта, град.

Граничную кривизну (Е ) для конкретных условий определяют по формуле

К =0,8е" 10- (3) По мере углубления горных работ (в частности, увеличения глубины нижней границы очистных работ по первому пласту свиты на момент отработки п-го пласта) сближают нижние границы очистных работ по разрабатываемым пластам (величина S сокращается) до полного их совпадения, после чего подвигание нижних границ очистных работ осуществляют одновременно, приступив к отработке следующего нижележащего пласта с отставанием от указанных границ, определяемым по формуле (1) .

Оптимальное увеличение высоты ЭВТ над верхним пластом 1, вследствие сближения границ очистных работ при отработке пласта 2, 3 и т.д. в пределах участка S должно быт! таким, чтобы верхняя граница упомянутой зоны совпала с поверхностью, т. е. при от— работке нижележащих пластов величины

Цт ° Цт и т.д. ДМ1жны рав!!Яться Н! °

ts

В этом случае образуется сквозная зона водопроводящих тр е;!П1н, которые пронизывают всю мощность свиты отрабатываемых угольных пластов. По этим трещинам осуществляется дренаж грунтовых и поверхностных вод в горные выработки фильтрацией без прорывов, где А — средняя мощность аргиллитов, алевролитов и глинистых сланцев в долях от мощности кооенных пород в интервале от

10-кратной до 60-кратной вынимаемой мощности разрабатываемого пласта от кровли последнего; е — основание натуральных логарифмов.

90232

H,К,-(4m + з .ш )

S =S 1

4аnm

15 а.1 мощности пластов свиты, м; коэффициент, учитывающий активизацию сдвижения пород при выемке нижележащих пластов свиты то же для пласта .с порядковым номером n участок между нижними границами очистных работ по соседним вьппележащему и нижележащему пластам, в пределах которого происходит сложение однозначных деформаций, м. а„

2с

Составитель Б.Машковцев

ТехРед М. Ходанич

Редактор М.Товтин

Корректор Л.Бескид

Заказ 3676/35

Тираж 449

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101

5 14

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Способ предотвращения затопления подрабатываемого участка земной поверхности грунтовыми и поверхностными водами, включающий выемку первого от земной поверхности пласта с подвиганием нижней границы очистных работ, определение высоты эоны водопроводящих трещин и отвод воды из мульды сдвижения в горные выработки первого пласта по водопроводящим тре— щинам, отличающийся тем, что, с целью снижения затрат на дренажные работы при разработке свиты пластов, определяют максимальную кривизну на верхней границе зоны водопроводящих трещин, при этом выемку нижележащих пластов свиты начинают после достижения нижней границей очистных работ по первому пласту глубины не менее высоты зоны водопроводящих трещин, при этом выемку каждого нижележащего пласта ведут с отставанием от нижней границы очистных работ по ближайшему к нему вышележащему пласту, определяемым по формуле

5 при условии S ), 0, 1 где H, — глубина нижней границы очи-. стных работ по первому пласту на момент отработки и-го

10 пласта свиты, м;

К вЂ” максимальная кривизна на

Г верхней границе зоны водо-. проводящих трещин, м,