Способ подготовки выемочных участков

 

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при отработке пластов полезного ископаемого, находящихся в зоне влияния оставленных целиков отработанного вышележащего пласта. Способ заключается в проведении подготовительных выработок вне зоны влияния вышерасположенного отработанного горизонта. Определяют угол полных сдвижений пород ψ и угол влияния краевой части очистного забоя β в краевых точках почвы целика. Подготовительные выработки нижележащего горизонта проходят в зонах разгрузки, которые расположены между зоной влияния оставленного целика, ограниченной углом ψ и зоной влияния краевой части очистного забоя, ограниченной углом β. Изобретение направлено на повышение устойчивости выработок. 1 ил.

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при отработке пластов полезного ископаемого, находящихся в зоне влияния оставленных целиков отработанного вышележащего пласта.

Известен способ разработки мощных газоносных пластов, включающий проведение в межстолбовом целике подготовительных выработок нижнего слоя в разгрузочной зоне под выработанным пространством верхнего слоя со смещением относительно поперечного сечения его слоевых подготовительных выработок и под защитой межслоевой пачки пород, отличающийся тем, что выработки нижнего слоя смещают в сторону отработанного столба и вслед за подвиганием очистного забоя по нижнему слою оставляют под межстолбовым целиком бутовую полосу не менее его ширины [А. С. 2057934, кл. Е 21 С 41/18, 1996].

Недостатком данного способа является то, что выработки нижнего слоя могут оказаться в зоне влияния оставленного целика, что может привести к повышению затрат на проведение и поддержание подготовительных выработок.

Известен способ разработки пологих пластов угля, включающий проведение выемочных конвейерных и вентиляционных штреков и разрезных печей на границе выемочных столбов, формирование очистных забоев в столбах, одновременную отработку столбов в вышележащем и нижележащем выемочных участках с отставанием очистного забоя столба в нижележащем участке от очистного забоя столба в вышележащем участке, отличающийся тем, что, с целью снижения затрат на проведение и поддержание подготовительных выработок при разработке вышележащего и нижележащего выемочных участков в сближенных верхнем и нижнем пластах с пропластком пород между ними, подготовку выемочного поля в верхнем и нижнем пластах осуществляют проведением конвейерного штрека по нижнему пласту и вентиляционного штрека по верхнему пласту, выемочные столбы подготавливают вентиляционным штреком по верхнему пласту и конвейерным штреком по нижнему пласту, проведение выемочного вентиляционного штрека по нижнему пласту и выемочного конвейерного штрека по верхнему пласту осуществляют в процессе выемки угля в след за очистными забоями верхнего и нижнего пластов, выемочные штреки нижнего пласта проходят со смещением по отношению к выемочным штрекам верхнего пласта под углом разгрузки массива, отработку столба нижнего пласта с отставанием от верхнего осуществляют в зоне разгрузки пород междупластья от очистного забоя верхнего пласта, причем отработку столбов ведут обратным ходом, при этом вентиляционный штрек нижнего пласта погашают вслед за подвиганием очистного забоя, конвейерный штрек верхнего пласта поддерживают на протяжении всего столба до конца отработки нового нижележащего столба нижнего пласта, а вентиляционный штрек верхнего пласта поддерживают до конца отработки столба нижнего пласта [А. С. 1666726, кл. Е 21 С 41/18, 1991] принят за прототип.

Недостатком данного способа является ограниченность применения при разработке только сближенных горизонтов.

Задачей изобретения является создание способа подготовки выемочных участков, находящихся под влиянием оставленных целиков, позволяющего снизить затраты на проведение и поддержание подготовительных выработок.

Задача решается тем, что в способе подготовки выемочных участков, заключающийся в проведении подготовительных выработок вне зоны влияния вышерасположенного отработанного горизонта, согласно изобретению, определяют угол полных сдвижений пород ψ и угол влияния краевой части очистного забоя β в краевых точках почвы целика, а подготовительные выработки нижележащего горизонта проходят в зонах разгрузки L, которые расположены между зоной влияния оставленного целика, ограниченной углом ψ и зоной влияния краевой части очистного забоя, ограниченной углом β.

Это решение позволит сократить затраты на проведение и поддержание подготовительных выработок, так как они будут расположены в наиболее благоприятной зоне разгрузки и не попадут в зону концентраций напряжений, создаваемых оставленным целиком, или зону влияния очистного забоя.

Изобретение поясняется чертежом, где представлен продольный разрез толщи, вмещающей отрабатываемые горизонты.

На чертеже:

1 - целик;

2 - подготовительные выработки;

3 - выработанное пространство;

4 - зона повышенного опорного давления;

5 - отрабатываемый пласт полезного ископаемого;

6 - зона повышенных напряжений;

Ψ - угол полных сдвижений пород;

β - угол влияния краевой части очистного забоя;

L - зона разгрузки.

При оставлении больших не разрушающихся целиков 1 в выработанном пространстве 3 на краевых зонах целика 1 возникают зоны повышенного опорного давления 4, которые влияют как на надстилающую, так и на подстилающую толщу вмещающих пород. По данным ВНИМИ величина влияния подработки очистным забоем осуществляется на глубину до 100 м в зависимости от глубины очистных работ и устойчивости вмещающих пород, а величина влияния оставленных целиков - на еще большее расстояние.

Способ осуществляется следующим образом.

Определяют угол полных сдвижений пород Ψ и угол влияния краевой части очистного забоя β по показаниям маркшейдерских замеров и откладывают их на чертеже продольного разреза вмещающей толщи от краевых точек почвы целика 1. При подготовке выемочного участка нижележащего отрабатываемого пласта полезного ископаемого 5, попавшего в зону влияния оставленного на вышерасположенном горизонте в выработанном пространстве целика 1, подготовительные выработки 2 располагают по отрабатываемому пласту полезного ископаемого 5 в зонах разгрузки L, которые определяют между зоной влияния оставленного на вышележащем горизонте целика 1, ограниченной углом полного сдвижения пород Ψ, и зоной влияния краевой части очистного забоя, ограниченной углом β.

Это изобретение даст возможность осуществить проведение подготовительных горных выработок на выемочных участках, находящихся в зонах влияния оставленных целиков, что позволит уменьшить расходы на проведение и поддержание подготовительных выработок так как выработки располагают в самой благоприятной зоне (зоне разгрузки), параметры которой определяют между углом влияния оставленного выше целика и углом влияния краевой части очистного забоя.

Формула изобретения

Способ подготовки выемочных участков, заключающийся в проведении подготовительных выработок вне зоны влияния вышерасположенного отработанного горизонта, отличающийся тем, что определяют угол полных сдвижений пород ψ и угол влияния краевой части очистного забоя β в краевых точках почвы целика, а подготовительные выработки нижележащего горизонта проходят в зонах разгрузки L, которые расположены между зоной влияния оставленного целика, ограниченной углом ψ и зоной влияния краевой части очистного забоя, ограниченной углом β.

РИСУНКИ