Способ разработки мощных газоносных пологих пластов

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при слоевой разработке мощных пологих газоносных калийных пластов. Способ включает проведение подготовительных выработок нижнего слоя в разгруженной зоне под выработанным пространством верхнего слоя со смещением относительно поперечного сечения его слоевых подготовительных выработок и под защитой межслоевой пачки пород. Перед началом очистных работ в лаве нижнего слоя за крепью сопряжения с подготовительной выработкой нижней лавы возводят на почве защитные горизонтальные щиты, которые перемещают вместе с секциями крепи сопряжения. При этом площадь перекрытия защитными горизонтальными щитами почвы пласта должна быть не меньше произведения суммарной ширины защитных горизонтальных щитов, равной ширине подготовительной выработки, на длину защитных горизонтальных щитов, равную интервалу, отсчитываемому от крепи сопряжения в сторону выработанного пространства, в переделах которого происходят внезапные выбросы породы и газа из почвы пласта в выработанном пространстве нижней лавы на сопряжении с подготовительной выработкой. Изобретение направлено на повышение безопасности разработки. 2 ил.

 

Изобретение относится к горной промышленности, к способам разработки мощных газоносных пологих пластов и безопасному ведению горных работ, и может быть использовано при слоевой разработке мощных газоносных пологих, преимущественно калийных пластов.

Известен способ разработки пологих газоносных мощных пластов двумя слоями в нисходящем порядке [Смычник А.Д., Томчин Л.И. Опыт разработки Старобинского месторождения, Горный журнал, №11-12, 1998, стр.79-84], включающий проведение слоевых выработок, оконтуривающих выемочные столбы, одновременную отработку слоев с надработкой выработок нижнего слоя и полным обрушением пород кровли в выработанном пространстве. Как показывает практика, при реализации данного способа существует реальная опасность выбросов пород и газа из выработанного пространства нижней лавы на сопряжениях с подготовительными выработками.

Известен способ разработки мощных газоносных пологих пластов (варианты) [патент РФ №2150001, Зубов В.П., Сиренко Ю.Г., Петраков Д.Г., Господариков А.П., МПК 7 Е 21 С 41/20, БИ №15, 27.05.2000], принятый за прототип, включающий, по первому варианту, оконтуривание выемочной панели подготовительными выработками, бурение шпуров в почву центральной подготовительной выработки опережающей лавы верхнего слоя, зачистку и заряжание шпуров в призабойном пространстве нижней лавы и их взрывание в выработанном пространстве нижней лавы непосредственно за крепью, или, по второму варианту, бурение шпуров из призабойного пространства отстающей нижней лавы и последующее их взрывание в выработанном пространстве непосредственно за оградительными щитами секций крепи после ее передвижки.

Недостатками данного способа являются высокие затраты на проведение работ по бурению и взрыванию шпуров в призабойном пространстве нижней лавы, стесненность условий, в которых производится бурение, зачистка и заряжание шпуров, а также низкая эффективность дегазации надработанной толщи пород и, соответственно, сохранение возможности проявления выбросов пород и газа из выработанного пространства нижней лавы на сопряжениях с подготовительными выработками.

Техническим результатом изобретения является снижение затрат на проведение противовыбросных мероприятий, а также повышение безопасности разработки мощных пологих газоносных пластов за счет пригрузки надработанной толщи пород и создания таким образом преграды для развития выброса.

Технический результат достигается тем, что в способе разработки мощных газоносных пологих пластов, включающем проведение подготовительных выработок нижнего слоя в разгруженной зоне под выработанным пространством верхнего слоя со смещением относительно поперечного сечения его слоевых подготовительных выработок и под защитой межслоевой пачки пород, согласно изобретению, перед началом очистных работ в лаве нижнего слоя за крепью сопряжения с подготовительной выработкой нижней лавы возводят на почве защитные горизонтальные щиты, которые перемещают вместе с секциями крепи сопряжения, при этом площадь перекрытия защитными горизонтальными щитами почвы пласта определяют из выражения

S≥B·L, м²,

где S - площадь перекрытия защитными горизонтальными щитами почвы пласта, м²; В - суммарная ширина защитных горизонтальных щитов, равная ширине подготовительной выработки, м; L - длина защитных горизонтальных щитов, равная интервалу, отсчитываемому от крепи сопряжения в сторону выработанного пространства, в переделах которого происходят внезапные выбросы породы и газа из почвы пласта в выработанном пространстве нижней лавы на сопряжении с подготовительной выработкой, м.

Способ поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен продольный разрез сопряжения очистного забоя с подготовительной выработкой, на фиг.2 - вид в плане на сопряжение очистного забоя с подготовительной выработкой.

На чертежах изображены: 1 - секции крепи сопряжения лавы с подготовительной выработкой; 2 - защитные горизонтальные щиты; 3 - гидродомкраты; В - суммарная ширина защитных горизонтальных щитов, равная ширине подготовительной выработки, м; L - длина защитных горизонтальных щитов, равная интервалу, отсчитываемому от крепи сопряжения в сторону выработанного пространства, в переделах которого происходят внезапные выбросы породы и газа из почвы пласта в выработанном пространстве нижней лавы на сопряжении с подготовительной выработкой, м.

Способ осуществляется следующим образом.

Перед началом очистных работ при монтаже выемочного комплекса для отработки нижнего слоя за секциями 1 крепи сопряжения с подготовительной выработкой устанавливают защитные горизонтальные щиты 2, соединяют их с основаниями секций 1 крепи сопряжения и прижимают к почве пласта с помощью гидродомкратов 3, что создает преграду для развития выброса породы и газа из почвы. По мере подвигания забоя вперед, защитные горизонтальные щиты 2 перемещают по почве вместе с секциями 1 крепи сопряжения. Площадь перекрытия защитными горизонтальными щитами почвы пласта определяют из выражения

S≥B·L, м²,

где S - площадь перекрытия защитными горизонтальными щитами почвы пласта, м²; В - суммарная ширина защитных горизонтальных щитов, равная ширине подготовительной выработки, м; L - длина защитных горизонтальных щитов, равная интервалу, отсчитываемому от крепи сопряжения в сторону выработанного пространства, в переделах которого происходят внезапные выбросы породы и газа из почвы пласта в выработанном пространстве нижней лавы на сопряжении с подготовительной выработкой (определяется как средняя величина согласно статистическим данным по полостям произошедших выбросов на отрабатываемом руднике), м.

Давление, создаваемое в гидродомкратах, прижимающих защитные горизонтальные щиты, должно составлять величину не менее критического, возникающего при начале развития выброса.

В результате осуществления способа повышается безопасность работ и уменьшается экономический и материальный ущерб, наносимый рудникам внезапными выбросами породы и газа из почвы пласта.

Способ разработки мощных газоносных пологих пластов, включающий проведение подготовительных выработок нижнего слоя в разгруженной зоне под выработанным пространством верхнего слоя со смещением относительно поперечного сечения его слоевых подготовительных выработок и под защитой межслоевой пачки пород, отличающийся тем, что перед началом очистных работ в лаве нижнего слоя за крепью сопряжения с подготовительной выработкой нижней лавы возводят на почве защитные горизонтальные щиты, которые перемещают вместе с секциями крепи сопряжения, при этом площадь перекрытия защитными горизонтальными щитами почвы пласта определяют из выражения

S≥B·L, м²,

где S - площадь перекрытия защитными горизонтальными щитами почвы пласта, м²;

В - суммарная ширина защитных горизонтальных щитов, равная ширине подготовительной выработки, м;

L - длина защитных горизонтальных щитов, равная интервалу, отсчитываемому от крепи сопряжения в сторону выработанного пространства, в пределах которого происходят внезапные выбросы породы и газа из почвы пласта в выработанном пространстве нижней лавы на сопряжении с подготовительной выработкой, м.