Способ охраны подготовительных выработок при слоевой выемке соляных пластов

Способ охраны подготовительных выработок при слоевой выемке соляных пластов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к горной промышленности, к способам разработки мощных пологих соляных пластов сложного строения и может быть использовано при слоевой разработке соляных пластов.

Известен способ разработки пологих мощных пластов двумя слоями в нисходящем порядке [Нормативные и методические документы по ведению горных работ на Старобинском месторождении калийных солей. - Солигорск-Минск, 1995 г. - Стр.128-129], включающий проведение слоевых выработок, оконтуривающих выемочные столбы, с расположением общих подготовительных выработок в ненадработанном массиве, отработку слоев с опережением очистных работ в верхнем слое с полным обрушением пород кровли в выработанном пространстве и охраной общих подготовительных выработок с помощью целиков, проведения разрезных щелей и разгружающих выработок.

Недостатком данного способа являются большие потери полезного ископаемого в охранном целике, так как удовлетворительное состояние подготовительных выработок достигается лишь при значительных размерах охранного целика (от 20 до 40 м).

Техническим результатом изобретения является снижение потерь полезного ископаемого в охранном целике у подготовительных выработок при одновременном сохранении их эксплуатационного состояния.

Технический результат достигается тем, что в способе охраны подготовительных выработок при разработке пологих мощных пластов, включающем расположение общих подготовительных выработок в ненадработанном массиве, проведение разгружающих выработок и нарезку щелей, оставление охранного целика между общими подготовительными выработками и выемочными столбами, согласно изобретению в массиве над общими подготовительными выработками впереди забоя верхней лавы на расстоянии, превышающем зону опорного давления, производят бурение групп скважин из разгружающей выработки, при этом диаметр скважин d принимают равным мощности продуктивного слоя, но не менее 0,5 м, а расстояние между группами скважин определяют из выражения , при этом должно быть b≤3k, где b - расстояние между скважинами, м; γ - объемный вес пород, Н/м³; Н - глубина ведения горных работ; k - ширина группы скважин, м; [σ_сж] - предел прочности породы на сжатие, Па.

Способ поясняется чертежами, где на фиг.1 представлена принципиальная технологическая схема слоевой выемки мощного калийного пласта (вид в плане); на фиг.2 - разрез I-I на фиг.1; на фиг.3 - разрез II-II на фиг.2 при бурении одинарных скважин (одна скважина в группе); на фиг.4 - разрез II-II на фиг.2 при бурении сдвоенных скважин (две скважины в группе); на фиг.5, фиг.6 и фиг.7 - схемы распределения опорного давления на охранный целик соответственно без применения предлагаемого способа, без оставления охранного целика и без бурения скважин, с применением предлагаемого способа. На чертежах изображены:

1 - общий конвейерный штрек; 2 - общий транспортный штрек; 3 - общие вентиляционные штреки; 4, 5, 6, 7 - конвейерный, транспортные, вентиляционный и разгружающий штреки верхней лавы; 8, 9 - конвейерный и вентиляционный штреки нижней лавы; 10, 11 - вспомогательные выработки для верхней и нижней лав; 12 - конвейерные сбойки; 13, 14 - вентиляционные кроссинги и рудоспуски; 15 - скважины; а - ширина межстолбового целика; b - ширина податливых межскважинных целиков; d - диаметр скважин; k - ширина камер; р - величина перебура скважин; h - расстояние от почвы выработок нижнего слоя до скважин; L - опережение фронта очистных работ разгрузочными скважинами.

Способ осуществляется следующим образом.

Проводят на всю длину столба общие подготовительные выработки 1, 2, 3. Затем в ненадработанном массиве проводят вспомогательные 7, 10 и участковые выработки 4, 5, 6 верхней лавы на длину 300-500 м, после чего начинают отработку верхней лавы. При этом в массиве над общими подготовительными выработками на расстоянии, превышающем зону опорного давления, впереди забоя верхней лавы производят бурение скважин большого диаметра из разгружающей выработки 7 (например, с помощью бурошнековой машины). После прохода верхней лавы на расстоянии более 400 м позади нее проводят вспомогательные выработки нижней лавы 8, 9, 11 и начинают отработку нижней лавы.

Количество скважин в группе (количество скважин, не разделенных межскважинными целиками), принимают равным одной - на глубинах более 1000 м (фиг.3), двум - на глубинах 500-1000 м (фиг.4) и трем - на глубинах до 500 м. В последних двух случаях формируются камеры шириной k из сдвоенных или строенных скважин диаметром d.

При оставлении охранного целика шириной до 40 м максимум бокового опорного давления приходится на целик (фиг.5). Если целик не оставлять, то тогда максимум опорного давления будет приходиться на краевую часть массива, в которой расположены общие подготовительные выработки (фиг.6). При бурении разгружающих скважин по предлагаемому способу податливые межскважинные целики разрушаются и снижают воздействие бокового опорного давления лав на подготовительные выработки, расположенные под скважинами (фиг.7).

В результате осуществления способа снижается размер охранного целика, сокращаются потери полезного ископаемого.

Способ охраны подготовительных выработок при разработке пологих мощных пластов, включающий расположение общих подготовительных выработок в ненадработанном массиве, проведение разгружающих выработок и нарезку щелей, оставление охранного целика между общими подготовительными выработками и выемочными столбами, отличающийся тем, что в массиве над общими подготовительными выработками впереди забоя верхней лавы на расстоянии, превышающем зону опорного давления, производят бурение групп скважин из разгружающей выработки, при этом диаметр скважин d принимают равным мощности продуктивного слоя, но не менее 0,5 м, а расстояние между группами скважин определяют из выражения при этом должно быть b≤3k,где b - расстояние между скважинами, м;γ - объемный вес пород, Н/м³;Н - глубина ведения горных работ, м;k - ширина группы скважин, м;[σ_сж] - предел прочности породы на сжатие, Па.