Способ разработки пластов

Способ разработки пластов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к разработке выбросоопасных калийных пластов. Цель изобретения - повышение производительности добычных работ и сокращение затрат на подготовительные работы и противовыбросные мероприятия при разработке выбросоопасных калийных пластов. Выемочные поля делят на столбы, Нарезные слоевые параллельные штреки проходят встречными забоями со смещением внутрь столба штреков нижнего слоя по отношению к штрекам верхнего слоя на величину не менее общей мощности отрабатываемого пласта. Проведение вентиляционных, конвейерных и транспортных выработок, пересекающих столбы, осуществляют группами под углом 3-5Р к линиям очистных забоев лав в столбах. Вентиляционную выработку проходят в верхнем слое, конвейерную и транспортную выработки - в нижнем слое. Группы указанных выработок проходятна расстоянии одна от другой, равном удвоенной длине допустимой проходки нарезных выработок одиночным забоем. Отработку столбов осуществляют слоями, а слои вынимают лавами в одном направлении . Выемку в верхнем слое осуществляют с опережением нижнего Слоя на величину не менее двух максимальных размеров выбросоопасных зон на плане верхнего слоя пласта . 3 ил. со С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Е 21 С 41/18

ГОСУДА P СТВ Е ННЫ Й КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4773283 /03 (22) 25.12.89 (46) 29.02.92. Бюл. Ит 8 (71) Ленинградский горный институт им.

Г.В. Плеханова (72) Б.А. Волков, А.С. Кириченко, М,П. Листопадов, Л.И, Томчин и А.Д. Смычник (53) 622.273(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Rb 11447722669977, кл. Е 21 F 5/00, 1987.

Черняк И.Л. и др, Технология и механизация подземной добычи угля, M.: Недра, 1981, с, 314 — 316, (54) СПОСОБ РАЗРАБОТКИ ПЛАСТОВ (57) Изобретение относится к разработке выбросоопасных калийных пластов. Цель изобретения — повышение производительности добычных работ и сокращение затрат на подготовительные работы и противовыбросные мероприятия при разработке выбросоопасных калийных пластов, Выемочные поля делят на столбы, Нарезные

Изобретение относится к горной про,мышленности и может быть использовано для разработки выбросоопасных калийных пластов длинными столбами.

Известен способ разработки выбросоопасных калийных пластов, по которому выбросоопасную зону пласта оставляют в недрах посредством обхода выбросоопас ной зоны с флангов в разделением одного комплекса на два.

Недостатками данного способа являются низкая производительность добычных работ в лаве и большие удельные затраты

„„ЯЦ „„1716136 А1 слоевые параллельные штреки проходят встречными забоями со смещением внутрь столба штреков нижнего слоя по отношению к штрекам верхнего слоя на величину не менее общей мощности отрабатываемого пласта. Проведение вентиляционных, конвейерных и транспортных выработок, пересекающих столбы, осуществляют группами под углом 3 — 5Я к линиям очистных забоев лав в столбах. Вентиляционную выработку проходят в верхнем слое, конвейерную и транспортную выработки — в нижнем слое. Группы указанных выработок и роходят на расстоя н ии одна от другой, ра вном удвоенной длине допустимой проходки нарезных выработок одиночным забоем.

Отработку столбов осуществляют слоями, а слои вынимают лавами в одном направлении. Выемку в верхнем слое осуществляют с опережением нижнего Слоя на величину не менее двух максимальных размеров выбросоопасных зон на плане верхнего слоя пласта. 3 ил, на подготовительные работы при разработке выбросоопасных зон калийных пластов.

Наиболее близким к предлагаемому является способ разработки мощного пологого пласта наклонными с обрушением пород кровли. При данном способе используется этажная подготовка, по которой от капитального бремсберга (уклона) проводят полевой откаточный штрек и пластовый. параллельный полевому, штрек (конвейерный для верхнего слоя), а в качестве общей вентиляционной выработки для обоих слоев используют бывший полевой откаточный

1716136 штрек отработанного, ранее этажа. Оба штрека соединяют через 100-150 м венти, ляционным квершлагом. У границы шахтного поля проводят разрезную печь по верхнему слою. Конвейерный штрек второго слоя (нижнего) располагается несколько выше параллельного штрека и оказывается под обрушенными породами, поэтому не испытывает влияния опорного давления, Так же располагается и вентиляционный штрек нижнего слоя. Конвейерные слоевые штреки опережают забой лавы на величину, которая должна быть не менее расстояния между промежуточными квершлагами, что позволяет погашать их вслед за лавой, Недостатками данного способа. являются также большой объем комбинированных проходческих работ, невозможность использования его для разработки выбросоопасных пластов из-за отсутствия взаимосвязанных запасных выработок впереди фронта очистных работ и неопределенность параметров размещения конвейерного и вентиляционного штреков нижнего слоя относительно параллельного штрека, что не гарантирует снижение влияния на них опорного давлеуия.

Цель. изобретения — повышение производительности добычных работ с одновременным сокращением удельных затрат на подготовительные работы и затрат на противовыбросные мероприятия.

Поставленная цель достигается тем, что выработки, пересекающие столбы, в составе вентиляционного, конвейерного и транспортного штреков размещают под углом

3-5 к линии очистных забоев лав в столбах, причем вентиляционную выработку проходят в верхнем слое, а конвейерную и транспортную выработки — в нижнем слое, а группы указанных выработок проходят на расстоянии одна от другой, равном удвоенной длине допустимой проходки нарезных выработок одиночным забоем, проведение нарезных слоевых параллельных штреков со смещением внутрь столба штреков нижнего слоя осуществляют встречными забоями и выполняют на расстоянии друг от друга не менее общей мощности отрабатываемого пласта, а выемку слоев лавами с опережением в верхнем слое по отношению к нижнему слою выполняют на расстоянии друг от друга не менее двух максимальных размеров. выбросоопасных зон на плане верхнего слоя пласта, На.фиг. 1 показано выемочное поле, план; на фиг. 2 — разрез А — А на фиг. 1; на, фиг. 3 — разрез Б — Б на фиг, 1.

Выемочное поле 1 (фиг. 1) разделено на столбы 2 нарезными выработками 3, включающими штреки верхнего слоя 4 и нйжнего слоя 5 (фиг. 2), которые пересекаются группами выработок 61и 6z в составе вентиляционного штрека 7, конвейерного 8 и

5 транспортного 9 штреков под углом 3-5 к линии очистных забоев верхнего 10 и нижнего 11 слоев, расстояние между ними (61 и

62) принимается равным удвоенной длине допустимой проходки подготовительной вы10 работки одиночным забоем (фиг. 4). Очистные работы ведутся забоями верхнего слоя 10 и нижнего слоя 11 в одном направлении в столбах 2.

Способ слоевой разработки осуществ15 ляют следующим образом.

Выемочное поле 1 шириной, кратной ширине принятых столбов 2, и длиной до границ шахты или ее части оконтуривают накопительными выработками обычным

20 способом (не показаны) и намечают будущие выемочные столбы 2. Первой группой выработок 6> в составе вентиляционного штрека 7, размещаемого в верхнем слое отрабатываемого калийного пласта, пересека25 ют намеченные столбы 2 так, что эти выработки составляют угол 3 — 5 с линией очистных забоев верхнего 10 и нижнего 11 слоев, Такое размещение групп выработок

61 и 6z по отношению к линии очистных

30 забоев 10 и 11 создает оптимальные условия, исключающие завалы лав 10 и 11 при пересечении ими выработок 61 и 6z. Размещение вентиляционного штрека 7 в верхнем слое, а конвейерного 8 и транспортного 9

35 штреков в нижнем слое группами 61 и 62, с одной стороны, уменьшает удельные затраты на подготовительные работы в (1,5-2 раза), поскольку эти выработки используются при ведении очистных работ в двух слоях 10

40 и 11, с другой стороны, уменьшение числа выработок уменьшает зону нарушенности . пород вокруг выработок и упрощает пере- . ход комплексов лав 10 и 11 через эту зону.

Выбор расстояния между группами вырабо45 ток 61 и 62 равным удвоенной длине допустимой .проходки подготовительной выработки одиночным забоем (1000 м)

1 уменьшает число необходимых групп выработок 61 и 62 и делает возможным проходку

50 нарезных выработок 4 и 5 встречными забоями.

Далее из выработок, оконтуривающих поле и противолежащих группе выработок

61(не показаны) и выработок 6z, встречными

55 забоями ведут нарезные выработки 3 в составе штреков верхнего слоя 4 и нижнего слоя 5 в столбах 2, при этом нарезные выработки 5 нижнего слоя смещают внутрь столба 2.на расстояние не менее мощности отрабатываемого калийного пласта. Смеще17,16136

15 работы начинаются в нижнем слое забоем 20 опасных зон, вскрытых забоем верхнего 25 слоя на шахтном поле. Одновременно с ве40 поля 1.

Транспортировка полезного ископаемого (отбитой породы) из очистных и подготовительных забоев осуществляется 45 известными способами, причем транспорслоя осуществляется через сбойки, на пересечении соответствующих штреков верхнего и нижнего слоев. 50 на руднике 1 СКРУ Старобинского месторождения.

Для этого участок шахтного поля разме- 55 ние штреков 5 относительно штреков 4 внутрь столба 2 на определенное расстояние способствует сохранению устойчивости штреков 5 нижнего слоя до его отработки, поскольку штрек оказывается в зоне снижения интенсивности горного давления (в раз- груженной зоне). Шахтные наблюдения показывают, что граница зоны разгрузки в нижнем слое чаще всего связана с мощностью разрабатываемого пласта и ее начало находится на расстоянии, не большем мощности разрабатываемого пласта. После сбойки встречных забоев-нарезных выработок 4 и 5 столб 2 полностью оконтуривается и начинаются очистные работы в столбах забоями 10 и 11 в одном направлении. При этом очистные работы начинаются в верхнем слое забоем 10 и по мере отхода забоя

10 на определенное расстояние очистные

11, Расстояние выбирается равным двум максимальным диаметрам (выбросоопасные зоны на данном руднике в плане имеют форму круга) зарегистрированных выбросодением очистных работ в столбах 2 между пограничными выработками и группой выработок 61 забоями 10 и 11 ведут подготовку передовых участков между группами выработок 61 и 62 аналогично описанному.

Вентиляция очистных и подготовительн ых забоев осуществляется известными способами, при этом вентиляция забоев по нижнему слою осуществляется через вентиляционные сбойки. По мере погашения лавой верхнего слоя вентиляционного штрека (после его перехода лавой) вентиляция переводится на подготовленный вентиляционный штрек 7 в опережающей группе выработок 6г и т.д. до полной отработки тировка отбитой породы из забоев верхнего

Пример осуществления способа при разработке участка 3-ro калийного пласта рами 4000 х 1120 м оконтурен капитальными выработками, Используя изобретение; этот участок разбит на четыре столба шириной по 200 м с барьерны ч целиком между столбами 80 м.. Исходя из условия, что рас30

35 стояние между группами выработок должно быть равным удвоенной длине допустимой проходки подготовительной выработки одиночным забоем, и в условиях рудника 1

СКРУ ограничивается эффективным расстоянием проветривания вентилятором частичного проветривания (ВПЧ) и равно 500 м, принято расстояние между группами выработок в 1000 м. Таким образом, длина отра- . батываемого участка делится на четыре части тремя группами выработок, которые проходятся проходческими комбайнами ПК

8и приняты наклоненными к будущей-линии забоев в лавах под углом 4 . Вентиляционный штрек располагается в верхнем слое (IV сильвинитовый слой) так, что почва выработки находится на уровне контакта («+ 10 см ) сильвинитового слоя IV u слоя каменной соли (III,IV), Конвейерный и транспортный штреки расположены в нижнем слое (II и III сильвинитовые слои) и размещаются так, что их почва находится на уровне контакта сильвинитового слоя II co слоем каменной соли I,II. После проходки первой группы выработок оконтурена первая часть и параллельно с проведением второй группы выработок, оконтуривающих вторую часть участка, ведется подготовка первой части посредством проходки нарезных штреков верхнего и нижнего слоев встречными забоями. Для ускорения работ проходка четырех штреков (двух штреков верхнего слоя и двух штреков нижнего слоя) ведется встречными забоями, что требует задействования восьми комбайнов ПК 8, при этом штреки нижнего слоя смещены внутрь столба на 3,5 м каждый, что равно общей мощности 3-го калийного пласта на данном участке. После сбойки штреков в монтажном штреке верхнего слоя монтируется добычной комплекс Е 200/230 с двумя добычными комбайнами и ведется отработка верхнего слоя (сильвинитовый слой И).

После начала очистных работ в верхнем слое производится монтаж комплекса в монтажном штреке нижнего слоя. После отхода очистных работ на 50 м в верхнем слое начинаются очистные работы в нижнем слое в одном с верхним слоем направлении, Расстояние в 50 м выбрано исходя из наибольшего зарегистрированного на руднике диаметра выбросоопасной зоны на плане верхнего слоя в 25 м. По мере развития работ начинают очистные работы на втором и т.д, столбах и участках. При этом достигнуты следущие положительные результаты: уменьшение количества подготовител ьных выработок приблизительно в 2,2 раза вследствие их группировки (групповой вен1716136 тиляционный штрек, обслуживающий очистные и подготовительные работы в обоих слоях столба) и увеличение отрабатываемой лавами с одной подготовки длины столбов; повышение концентрации горнопроходческих и очистных работ вследствие увеличения длины линии очистных забоев на единицу длины проходческого забоя; исключение внезапных выбросов соли и газа при ведении работ по нижнему слою без дополнительных затрат на специальные мероприятия за счет увеличения скорости дегазации и уменьшения НДС пород надработкой.

Формула изобретения

Способ разработки пластов, включающий деление выемочного поля на столбы, проведение нарезных слоевых параллельных штреков со смещением внутрь столба штреков нижнего слоя по отношению к штрекам верхнего слоя, проведение вентиляционных, конвейерных и транспортных выработок, пересекающих столбы „группами, отработку столбов слоями и выемку слоев лавами в одном направлении с опережением линий очистных забоев в верхнем слое по отношению к нижнему слою, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности добычных работ и сокращения затрат на подготови5 тельные работы и противовыбросные мероприятия при разработке выбросоопасных калийных пластов, выработки, пересекающие столбы, проходят под углом 3 — 5О к линиям очистных забоев лав в столбах, при

1О этом вентиляционную. выработку проходят в верхнем слое, а конвейерную и транспортную выработки — в нижнем слое, а группы указанных выработок проходят на расстоянии одна от другой, равном удвоенной дли15 не допустимой проходки нарезных выработок одиночным забоем, проведение нарезных слоевых параллельных штреков со смещением внутрь столба штреков нижнего слоя осуществляют встречными забоя20 ми и выполняют на расстоянии друг от друга не менее общей мощности отрабатываемого пласта, а выемку слоев лавами с опере>кением в верхнем слое по отношению к нижнему слою выполняют на расстоянии

25 друг от друга не менее двух максимальных размеров выбросоопасных зон на плане верхнего слоя пласта.!

ИНИН

171 б136

40

50

Составитель В.Черкашенинов

Техред М.Моргентал Корректор .О. Кравцова

Редактор М.Петрова

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

Заказ 594 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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