Способ разработки выбросоопасных угольных пластов щитовыми агрегатами

 

Изобретение относится к горной промышленности и м.б. использовано для управления горным давлением при разработке выбросоопасных угольных пластов щитовыми агрегатами. Цель изобретения - повышение эффективности и безопасности горных работ путем снижения напряженного и газодинамического состояния угольного пласта в зоне опорного давления за счет управления горным давлением. До начала очистных работ (ОР) устанавливают безопасные по выбросам параметры зоны повышенного горного давления , критическое значение уменьшения нагрузок на призабойную часть пласта и по этим параметрам определяют тип закладочного материала. Проводят откаточный и вентиляционный штреки, разрезную печь, углеспускной и вентиляционные скаты. Затем ведут ОР непрерывно циклами с закладкой выработанного пространства выбранным типом материалов в каждом цикле выемки. К проведению последующего цикла ОР приступают после прекращения опускания закладочного материала в выработанном пространстве. На особо выбросоопасных пластах на всю высоту пласта в зонах пониженных напряжений бурят скважины и проводят разгрузку и дегазацию отрабатываемого пласта до начала ОР. 1 з.п.ф-лы. (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Е 21 F 5/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4622415/03 (22) 21.12.88 (46) 07.04.92. Бюл. № 13 (71) Институт геотехнической механики АН

УССР (72) А.Н.Зорин, В.Г.Колесников, Т.И.Пирич и

И.М. Ведмедев (53) 622.832 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1114799, кл. Е 21 F 5/00, Е 21 С 41/04, 1983.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1661443, кл. Е 21 F 5/00, 17,12.86. (54) СПОСОБ РАЗРАБОТКИ ВЫБРОСООПАСНblX УГОЛbНЫХ ПЛАСТОВ ЩИТОВЫМИ АГРЕГАТАМИ (57) Изобретение относится к горной промышленности и м.б. использовано для управления горным давлением при разработке выбросоопасных угольных пластов щитовыми агрегатами; Цель изобретения — повышение эффективности и безопасности горных работ путем снижения

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для управления горным давлением при разработке выбросоопасных угольных пластов щитовыми агрегатами.

Цель изобретения — повышение эффективности и безопасности ведения горных работ путей понижения напряженного и газодинамического состояния угольного пласта в зоне.опорного давления за счет управления горным давлением.

„„5LJ„„1724890 A l напряженного и газодинамического состояния угольного пласта в зоне опорного давления за счет управления горным давлением. До начала очистных работ (GP) устанавливают безопасные по выбросам параметры зоны повышенного горного давления, критическое значение уменьшения нагрузок на призабойную часть пласта и по этим параметрам определяют тип закладочного материала, Проводят. откаточный и вентиляционный штреки, разрезную печь, углеспускной и вентиляционные скаты. 3атем ведут OP непрерывно циклами с закладкой выработанного пространства выбранным типом материалов в каждом цикле выемки. К проведению последующего цикла OP приступают после прекращения опускания закладочного материала в выработанном пространстве. На особо выбросоопасных пластах на всю высоту пласта в зонах пониженных напряжений бурят скважины и проводят разгрузку и дегазацию отрабатываемого пласта до начала OP. 1 з.п,ф-лы.

Способ осуществляютследующим образом.

При проведении откаточного и вентиляционного штреков, разрезной печи перед ведением очистных работдля заданных горно-геологических условий устанавливают размеры зоны опорного давления впереди забоя будущей щитовой лавы. По глубине разрушения угля в технологическом цикле очистной выемки (глубине подвигания забоя в технологическом цикле) и величине безопасного неснижаемого опережения зоны

1724890 разгрузки в забое лавы с учетом размеров зоны повышенного горного давления устанавливают величину необходимого переноса опорного давления в глубь массива и относительное уменьшение нагрузок на призабойную часть пласта. Величину нагрузки, воспринимаемую закладкой выработанного пространства, устанавливают по формуле

Wb =(3-5) У Н где у — объемный вес пород;

Н вЂ” глубина залегания пласта; д а — разность между требуемым расстоянием до максимума опорного давления и измеренным, равным а.

Для крутых пластов Л Pb умножают на

cosh,где а — угол падения пласта.

Глубину безопасного удаления максимума опорного давления lr определяют по формуле

Iã = (а + h,а) 0,01.

По компресионным кривым давлениеусадка материала и полученным параметрам ЛРь у Н+ ЛРь и!г производят выбор типа закладочного материала, обеспечивающего необходимое уменьшение нагрузок на призабойную область пласта, и очистные работы ведут циклами с закладкой выработанного пространства в каждом цикле, Начинают цикл после заполнения закладочным материалом выработанного пространства, а заканчивают после прекращения опускания закладки в выработанном пространстве выемочного столба. Выемку угля в циклах производят непрерывно, циклы повторяют до полной отработки участка пласта.

Пример. Предлагаемый способ выполняется при отработке пласта тз "Толстый". По динамике газовыделения установлено, что ширина зоны опорного давления составляет а = 3,4 м, безопасная глубина выемки угля составляет 2,9 м.

Чтобы обеспечить технологический цикл очистных работ (3,0 м) и неснижаемое опережение (0,1 м), необходимо увеличить расстояние до максимума опорного давления с 3,4 до 4,7 м, т.е. h,à = 1,3 м. При этом должно быть обеспечено уменьшение нагрузок в призабойной области пласта на величину Л Pb = 3 ° 23,5 = 28,5 МПа.

1,3

3,4

Безопасные условия работ обеспечиваются при отжиме и выдвижении пласта на величину 0,01 4,7 = 0,047 м. Такую задержку

0,047 100 усадки (— 4 ) при увеличе1,2 нии нагрузок с (23,5 cos 55 ) МПа до (51,7х

5 соз 55 ) МПа обеспечит по компрессионным кривым насыпная порода типа песчанистого сланца или песчаника с крупностью фракций не более 50 мм, которую и используют в качестве закладочного материала при очи10 стных работах. Для подготовки и подачи закладочного материала используется закладочный комплекс ПЗП или ПЗК.

Закладку в выработанное пространство подают по трубопроводу, проложенному в

15 призабойном пространстве и заканчивающемуся ответвлениями, проходящими через специальные окна в отгораживающем щите, оборудованные через каждые 20 м и по длине лавы. Ответвления прокладываются на

20 всю высоту выработанного пространства и наращиваются по мере отпускания щита, Очистные работы ведут непрерывно циклами с закладкой выработанного пространства. Начинается цикл после закладки

25 выработанного пространства за щитом и заканчивается при угрозе забутовки закладочной магистрали, т.е. после прекращения опускания закладочного материала, что происходило при подвигании забоя лавы на

30 17 м и сжатии закладочного материала. Новый цикл подготавливался путем оборудования новых концевых ответвлений и закладки выработанного пространства. Циклы повто35 ряют до полной отработки столба и участка.

Формула изобретения

1, Способ разработки выбросоопасных угольных пластов щитовыми агрегатами, включающий определение параметров зо40 ны повышенного горного давления, проведение откаточного и вентиляционного штреков, разрезной печи, вентиляционного и углеспускного скатов, ведение очистных работ, отличающийся тем, что, с целью

45 повышения эффективности и безопасности ведения горных работ путем снижения напряженного и газодинамического состояния угольного пласта в зоне опорного давления за счет управления горным давле50 нием, до ведения очистных работ устанавливают безопасные по выбросам параметры зоны повышенного горного давления, критическое значение уменьшения нагрузок на призабойную часть пласта и по этим пара55 метрам определяют тип закладочного материала, а очистные работы ведут непрерывно циклами с закладкой выработанного пространства выемочного столба этими материалами в каждом цикле выемки, причем к проведению последующего цикла выемки приступают после прекращения опускания

1724890 ведения работ на особо выбросоопасных пластах, из штреков на всю высоту пласта в зонах пониженных напряжений бурят скважины и производят разгрузку и дегазацию

5 отрабатываемого пласта. закладочного материала в выработанном пространстве выемочного столба.

2. Способ по п. 1, о тл и ч а ю щи йс я тем, что, с целью повышения безопасности

20

30

40

50

Составитель Г,Васючкова

Техред М.Моргентал Корректор С.Шевкун

Редактор Н.Тупица

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

Заказ 1160 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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