Способ разработки пластов полезных ископаемых на больших глубинах

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН А 1 С 41 04 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ СТВУ одгоедра,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Ленинградский горный институт им. Г. В. Плеханова(541 СПОСОБ РАЗРАБОТКИ ПЛАСТОВ ПО 11 ЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ НА БОЛЬШИХ ГЛУБИНАХ(57) Изобретение относится к горному делу и позволяет снизить интенсивность вывалов пород из кровли на концевых участках лав и затраты на поддержание выработок. Отрабатываемый выемочный столб (ВС) АВСД оконтуривают ярусными откаточным 1 и вентиляционным 2 штреками. На границе отрабатываемого ВС, примыкающей и нетронутому массиву полезного ископаемого, проходят вспомогательную выработку (ВВ) 3. Вторую ВВ 4 проходят в пределах обЯО 1434109 ласти повышеннои нарушенности вмещающих пород, возникающей у краевой части массива. Затем ВВ 3 и 4 сбивают печами 5 соответственно с откаточными 1 и вентиляционными 2 штреками. В случае расположения забоя ВВ 3 на одной линии с забоем лавы (Л) на границе выработанного пространства и массива сохраняют ходок 7, через который осуществляется связь Л с печью 5. При этом ВВ 3 проходят на границе ВС с опережением Л, не превышающим расстояния от забоя Л до максимума опорного давления, возникающего впереди Л. Расстояние между ВВ 3 и штреком 1 определяют из выражения, приведенного в изобретении. Проходят ВВ 4 с опережением Л в пределах области повышенной нарушенности вмещающих пород, возникающей у краевой части мас- Ж сива полезного ископаемого, Проведение ВВ 3 и 4 с указанными опережениями Л Ц позволяет исключить образование зон не- у е упругих деформаций в окрестностях выработок, а следовательно, исключить их влияние на состояние кровли на концевых участках Л, примыкающих соответственно к массиву и выработанному пространству. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.ФЮИТЬ434109 1Изобретение относится к горному делуи может быть использовано при решении вопросов, связанных с предотврашением выва лов пород из кровли в лавах и снижением затрат на поддержание подготовительных выработок при разработке пластов полезных ископаемых на больших глубинахЦель изобретения - снижение интенсивности вывалов пород изкровли на концевых ; участках лав и затрат на поддержание выработок, 10На фиг, 1 приведена схема для реализации предлагаемого способа; на фиг. 2 - разрез А - А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрезБ - Б на фиг. 1.15Способ осуществляют следующим обра-зом.Отрабатываемый выемочный столб АВСД оконтуривают ярусными откаточными вентиляционными 2 штреками на границе выемочного столба, примыкающей к нетро нутому массиву полезного ископаемого, про-ходят вспомогательную выработку 3, вторую вспомогательную выработку 4 и проходят с ; опережением лавы в пределах области повышенной нарушенности вмешающих пород, возникающей у краевой части массива полезного ископаемого, затем указанные вспомогательные выработки сбивают печами 5 с откаточным и вентиляционными штреками. Выемочный столб ИАРМ подготавливают вы работкой 6. В случае расположения забоя вспомогательной выработки на одной линии , с забоем лавы на границе выработанногопространства и массива сохраняют ходок 7, через который осуществляется связь лавы спечью. 35С целью снижения интенсивности вывалов пород из кровли на концевых участ, ках лавы и затрат на поддержание подготовительную выработку проходят в масси ве полезного ископаемого за пределами пло щади, занимаемой подготавливаемым вые О мочным столбом. При этом расстояние 1 от проходимой подготовительной выработки до границы подготавливаемого выемочного столба определяют из выраженияг+ гв + Ьв: 1:. 1. + Ь - - г, + Ьь 45 где г, - глубина распространения в массивобласти повышенной нарушенностивмещаюших пород, возникающей украевой части массива полезногоископаемого;г - глубина распространения в массиввобласти повышенной нарушенностивмещающих пород, возникающей вокрестности подготовительной выработки;1. - длина лавы;Ь - ширина подготовительной выработки;Ь 2 - ширина вспомогательной выработки. Максимальный эффект при использовании способа достигается приВ 1:4 1. + Ь + Ь - гвгде В 2 - ширина зоны опорного давления,возникающего у краевой части массива полезного ископаемого.В период отработки выемочного столбапроходятдве вспомогательные выработки,причем одну из вспомогательных выработок (3) проходят на границе выемочногостолба, примыкающей к нетронутому массивуполезного ископаемого, с опережением с лавы, не превышающим расстояния от забоялавы до максимума напряжений в зоне Аопорного давления, возникающего впередизабоя лавы,При разработке пластов полезных ископаемых, кровля которых представлена легкообрушающимися породами (ложная кровля), забой данной выработки располагают на одной линии с забоем лавы,Вторую вспомогательную выработку (4) проходят с опережением лавы в пределах области повышенной нарушенности вмещаюших пород, возникающей у краевой части массива полезного ископаемого, причем расстояние з между забоями второй вспомогательной выработки и забоем лавы определяют из выражения з ) В + д + 2 сов а, . где В - ширина зоны опорного давления,возникающего впереди забоя лавы;д - расстояние между печами;а - ширина печи;а - угол между осью печи и линиейочистного забоя.При реализации способа при проведении подготовительной выработкиза пределами площади, занимаемой подготавливаемым выемочным столбом, на расстоянииот границы подготавливаемого выемочного столба, расположенной со стороны нетронутого массива, исключается влияние подготовительной выработки на состояние кровли на концевых участках лав. При этом выполнение условия г+ гв + Ь 2позволяет исключить влияние подготовительной выработки на состояние кровли на участке лавы, примыкающем к выработанному пространству, Это обьясняется тем, что области повышенной нарушенности пород, возникающие у краевой части массива полезного ископаемого и у подготовительной выработки не перекрываются. Выполнение условия 1 ( 1. + Ь + Ь 2 - гв позволяет исключить влияние подготовительной выработки на состояние кровли на участке лавы, примыкающем к нетронутому массиву. Проведение вспомогательной выработки 3 с опережением лавы, не превышающим расстояния от забоя лавы до максимума напряжений в зоне опорного давления, поз143 воляет исключить образование зоны не- упругих деформаций в окрестностях данной выработки, а следовательно, исключить ее влияние на состояние кровли на концевом участке лавы, примыкающем к массиву полезного ископаемого.Проведение второй вспомогательной выработки 4 в пределах области повышенной нарушенности вмещающих пород, возникающей у краевой части массива полезного ископаемого, позволяет исключить образование зоны неупругих деформаций в окрестности данной выработки и исключить ее влияние на состояние кровли на концевом участке лавы, примыкающем к выработанному пространству.Проведение второй вспомогательной выработки 4 с опережением забоя лавы на величину з ) В + д + 2 а,/сов а позволяет производить обслуживание лавы по участку подготовительной выработки и печам, расположенным вне зоны влияния опорного давления, возникающего впереди забоя лавы. Так, при подходе лавы к печи 5 на расстояние, равное ширине зоны опорного давления В, вспомогательная выработка 4 будет пройдена до соединения ее с печью 5. Т 1 ереход на обслуживание лавы по маршруту ХУЛЕ позволяет исключить необходимость проведения ремонтных работ, связанных с подрывкой кровли и почвы к печи 5 и на участке подготовительной выработки КГ, находящемся в наиболее неблагоприятных условиях поддержания в зоне опорного давления, возникающего впереди забоя лавы. Следствием этого в свою очередь является снижение интенсивности процесса образования зоны неупругих деформаций в окрестности подготовительной выработки, а следовательно, и уменьшение вывалообразования в лаве.Проведение подготовительной выработки на расстоянии Ьг 1 = 1 + Ь 1+ Ь - ге от границы подготавливаемого выемочного столба, расположенной со стороны нетронутого массива, позволяет полностью исключить вредное влияние краевой части угольного массива на процесс образования зоны не- упругих деформаций на окрестности подготовительной выработки.Необходимые для реализации предлагаемого способа параметры (размеры зон опорного давления, глубины распространения в массив областей повышенной нарушенности пород, расстояние от лавы до максимума напряжений в зоне опорного давления) устанавливаются для конкретных горно-геологических условий путем шахтных, лабораторных или аналитических исследований. Формула изобретения1. Способ разработки пластов полезных ископаемых на больших глубинах, включающий проведение подготовительных выработок, оконтуриваюших столб полезного иско 4109паемого, проведение в период отработкистолба вспомогательных выработок и печеймежду подготовительными и вспомогательными выработками, выемку полезного ископаемого, отличающийся тем, что, с целью5 снижения интенсивности вывалов пород изкровли на концевых участках лав и затратна поддержание выработок, подготовительную выработку проходят в массиве. полезного ископаемого за пределами плоцади,10 занимаемой подготавливаемым выемочнымстолбом, одну вспомогательную выработкупроходят на границе выемочного столба,примыкающей к нетронутому массиву полезного ископаемого, с опережением лавы, непревышающим расстояния от забоя лавы домаксимума напряжений в зоне опорногодавления, возникающего впереди забоя лавы,вторую вспомогательную выработку проходят с опережением лавы в пределах области повышенной нарушенности вмещающих пород, возникающей у краевой частимассива полезного ископаемого, причем расстояние 1 от проходимой подготовительной выработки до границы подготавливаемого выемочного столба, расположенной состороны нетронутого массива, определяют из25 выражения+г +Ь 2 1 1+Ь - г +вгде г - глубина распространения в массивобласти повышенной нарушенностивмещающих пород, возникающей украевой части массива полезногоископаемого;г - глубина распространения в массивобласти повышения нарушен ностивмещающих пород, возникаюгцей вокрестности подготовительной выработки;1. - длина лавы;Ь - ширина подготовительной выработки;Ь 2 - ширина вспомогательной выработки.40 2. Способ по п. 1, отличающийся тем,что опережение между забоем второй вспомогательной выработки и забоем лавы определяют из выраженияз) В + д+2 а/соза,45 . де з - расстояние между забоем второйвспомогательной выработки и забоем лавы;В - ширина зоны опорного давления,возникающего впереди забоя лавы;д - расстояние между печами;а - ширина печи;а - угол между осью печи и линиейочистного забоя.3. Способ по пп. 1 и 2, отличающийсятем, что при залегании непосредственно 55 над пластом полезного ископаемого легкообразующихся пород забой первой вспомогательной выработки формируют на одной линии с забоем лавы.1434109 б-б Сос ова Техре Тираж арственного комитет 035, Москва, Ж -о-полиграфическоеавитель С. Ульяд И. Верес459а Н.Ко о,СССР по делам 5, Раушская н едприятие, г. Уж тии Редактор М. ПетЗаказ 5530/35ВНИИПИ Госуд11Производственн Корректор р;ьПодписноезобретений и открьб д. 4/5ород, ул. Проектная,