Способ управления горным давлением при разработке мощных пластовых соляных месторождений

.4. 1 В- СТОсуществляется следующим о ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Всесоюзный научно-исследовательский институт соляной промыш енности(56) Пермяков Р.С. и др. Технологиядобычи солей. М.: Недра, 1981,с. 120-124,Авторское свидетельство СССРК 105 1279, кл. Е 2 1 С 39/00, 1983,(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ГОРНЫМ ДАЛЕНИЕМ ПРИ РАЗРАБОТКЕ МОЩНЫХ ПЛАВЫХ СОЛЯНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ(57) Изобретение относится к подземной разработке месторождений полез-.ных ископаемых. Цель - повышение безопасности работ за счет уменьшенияинтенсивности процесса деформирования Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при управлении горным давлением при разработке мощных пластовых соляных месторождений.Цель изобретения - повьппение бе зопасности работ за счет уменьшения интенсивности деформирования массива кровли по сравнению с интенсивностью деформирования податливых целиков.Способ ообразом массива кровли (МК) по сравнению с интенсивностью процесса деформирования податливых целиков. При очистной выемке Аормируют податливые между- камерные целики с обнажением их боковых поверхностей. Кровлю выработанно го пространства (ВП) поддерживают указанными податливыми целиками. При этом осуществляют изменение податливости целиков регламентируемым по вре мени их обнажением для каждой высоты ВП. Указанное время не должно превьппать значения, определяемого по Аормуле С = (а Пь/11 + Ь) + й, где Ьь - высота ВП в камере, м; Ь - проектная высота камеры (целика),м;- время устойчивого состояния МК при данной высоте ВП, мес; Й - время установившейся ползучести МК камеры, мес; а,Ь,с - эмпирические коэффициенты, определяемые в зависимости от горно-технических условий разработки и реологических свойств массива. При отработке соляного месторожде ния Аормируют податливые междукамерные целики с обнажением их боковых поверхностей, Поддержание кровли выработанного пространства произво - дят податливыми целиками с изменением их.податливости,Существующий расчетный аппарат конструктивных элементов системы разработки на соляных месторождениях основывается на полной высоте ка мер, которая достигает обычно значи тельных величин (десятков метров).Вместе с тем очистная выемка в камерах особенно с помощью самой совершенной машинной технологии - этопроцесс, имеющий достаточно длительную протяженность во времени и зависящий от высоты камер, длины отрабатываемого участка, интенсивности выемки и т.д, Оставляемые в недрахзначительные объемы выработанного 1 Опространства требуют длительной устойчивости междукамерных целиков ипотолочин камер для поддержания вустойчивом состоянии налегающей толщи пород и сохранения земной поверхности, Это достигается определенным(обычно трехкратным) запасом прочности целиков и потолочин.Однако расчетный запас прочностицеликов и потолочин соответствует 20полной высоте камер. При очистнойвыемке, особенно в начальной стадии,когда высота выработанного пространства мала по сравнению с проектнойвысотой камер, целики являются более 25жесткими и имеют больший, чем по расчету, запас прочности. Вследствиеэтого, .процесс их деформированиязначительно ниже расчетного, а массивкровли, опирающийся на более жесткие 30целики, начинает деформироваться более интенсивно, чем это предусматривается расчетом. Если такое взаимодействие целиков и потолочин будетпродолжаться в течение определенногосрока (для каждой высоты выработанного пространства - своего), то деформирование потолочины может перейти встадию нарастания скорости ползучести, что повлечет за собой нарушение 40сплошности массива кровли, Поэтомуперед разработкой проекта по ведениюочистных работ на определенном участке шахтного поля проводят по общепринятым методикам серию исследований, 45в ходе которых устанавливают прочностные и реологические характеристикигорного массива. Это позволяет получить уравнение состояния (деформирования во времени) целиков и предохранительньгх пачек соли (потолочин)в кровле. В этих уравнениях процессдеформирования целиков и потолочинобуславливается их геометрическимиРазмерами уровнем нагрузки и Реоло, 55гическими свойствами,Из уравнения состояния целиков ипотолочин обычным дифференцированиемпо времени получают соотношение для расчета скорости деформирования соответствующего конструктивного элемента, При этом в зависимости от высоты выработанного пространства уровень нагруженности междукамерных целиков возрастает от 0,1 до 0,33 (при проектной высоте камеры), а уровень нагруженности потолочины снижается от 0,6 до 0,33.Время установившейся ползучести массива кровли определяют по уравнению ее состояния из условия начала роста скорости деформирования. При этом уровень нагруженности потолочин принимают наибольшим (0,6 от предела прочности на изгиб). Осуществляют изменение податливости целиков регулируемым по времени обнажением целиков.В процессе очистных работ по эмпирическому соотношению (1) определяют отрезки времени, регламентирующие процесс обнажения междукамерных целиков, с помощью которых рассчитывают длину выемочного участка панели, опережение фронта очистных работ и другие параметры ведения горных работ. Укаэанные отрезки времени для каждой высоты выработанного пространства не должны превышать значения, определяемого по соотношению (1):се = (а -- + Ь) + с 1, мес (1)где Ь - высота выработанного провстранства в камере, м;Ь - проектная высота камеры(целика), м;- время устойчивого состояния массива кровли приданной высоте выработанного пространства, месЙ - время установившейся ползучести массива кровли камеры, мес.а,Ь,О - эмпирические коэффициенты,определяемые в зависимостиот горно-технических условий разработки и реологических свойств массива.По.уравнениям скоростей деформирования целиков и потолочин для каждой высоты выработанного пространства в камере и соответствующего уровня нагруженности целиков и потолочин определяют время, при котором скорость деформирования потолочины становится равной скорости деформирова5 бФормула изобретения Способ управления горным давлением при разработке мощных пластовых соляных месторождений, включащий формирование податливых междукамерных целиков с обнажением их боковых поверхностей в процессе очистных работ, поддержание кровли выработанного пространства податливыми целиками и изменение их податливости, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения безопасности работ за счет уменьшения интенсивности процесса деформирования массива кровли по сравнению с интенсивностью процесса деформирования податливых целиков, изменение податливости целиков осуществляют регламентируемым по времени обнажением междукамерных целиков в процессе очистных работ, при этом для каждой высоты выработанного пространства указанное время не должно превышать значения, рассчитываемого по формуле: Ь с1 где а,Ъ,с Составитель В.ЧеркашениновРедактор М.Товтин Техред М,Дидык Корректор Л.БескидЗаказ 3536 Тираж 395 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГЕНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101 5 160669 ния целика, Обработка методом наименьших квадратов системы значений относительная высота выработанного пространства - время сравнения ско 5 ростей деформирования позволяет определить параметры а, Ъ и с в эмпирическом соотношении (1). Например, эксплуатация пласта проводится на глубине около 300 м камерной системой разработки со следующими параметрами: ширина камеры 17 м, высота 33 м, ширина междукамерных целиков 34 м. В кровле камер оставляется предохранительная пачка каменной соли (потолочина) мощностью 4,5 м., Иеждукамерные целики и потолочина имеют трехкратный запас прочности при полной высотекамер. Определенные для этих условий по уровням состояния конструктивных элементов системы разработки параметры эмпирического соотношения, регламентирующего изменения податливости целиков во времени в процессе их обнажения, принимают значения: а17,548; Ъ = -2,632, с = 2,893, а время установившейся ползучести потолочины при максимальном уровне ее нагружения й = 8 мес. Это позволяет регламентировать очистную выемку следующим образом: . 35 отработка камер на высоту 0,15 от проектной должна завершиться за 8 мес а на высоту 0,33 от проектного значения в течение двух лет. Эти сведения позволяют составить проект 40 по ведению очистных работ, предусматривающий сохранение массива кровли в длительном устойчивом состоянии - и повысить в конечном счете безопас ность ведения горных работ. время устойчивого состояниямассива кровли при даннойвысоте выработанного пространства, мес.;эмпирические коэффициенты,определяемые в зависимостиот горнотехнических условийразработки и реологическихсвойств массива;высота выработанного пространства в камере, м;проектная высота камеры(целика), м;время установившейся ползучести массива кровли камеры, мес,