Способ подготовки угольных пластов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИКе и С 51)5 Е 21 С 41/ ГОСУПО ИЗОБ ОБРЕТЕНИЕЛэСТВУ НИЕ(71) Всесоюзный научно-исследовский институт, горной геомеханики имаркшейдерского дела и Павлоградскопроизводственное объединение по дче угля "Павлоградуголь"(56) Максимов А.П. Горное давлениеи крепь выработок. - М,; Недра, 19с. 124.Краткий справочник горного инженера. " М.: Недра, 1971,с. 120.(54) СПОСОБ ПОДГОТОВКИ УГОЛЬНЫХ ПЛ(57) Изобретение относится к горномуделу и позволяет повысить устойчи"вость магистральных выработок (МВ)при отработке свиты сближенных пластов преимущественно в слабых неустойчивых породах. По верхнему пласту(П) 1 отрабатывают разгрузочную лаву .(РЛ) 3. Затем на нижнем П 2 отрабаты"вают две РЛ.4. При этом их располагают по обе стороны относительно РЛверхнего П. Между РЛ нижнего П формируют целик Угля. Ыирину целика принимают равной длине РЛ верхнего П,муменьшенной на две ширины МВ. Послеотработки РЛ верхнего и нижнего Пвприсечку к выемочным выработкам 7со стороны выработанного пространства проводят МВ 8. 1 ил,Изобретение относится к угольнойпромышленности и может бьть использова"но при подготовке к выемке и отработке сближенных пластов угля преимуще 5ственно в слабых неустойчивых породах.Одним из ОснОВных факторов Влияющих на техническую и зкономическуюэффективность добычи угля, являетсявозможность поддбржания горных выработок в эксплуатационном состоянии.Известно, что в сложных горно-геологических условиях, т,е. на большихглубинах разработки и при наличиислабых неустойчивых пород, проблемаподдержания выработок в эксплуатационном состоянии является наиболеесложной. В этих условиях поддержание выработок только с помощью раз"личных видов крепи и усиление пара- ррметров этой крепи (повышение несущейспособности и податливости) в большинстве слуцаев не достигает цели,поэтому выработки необходимо ремонтировать, затрачивая на это значительные силы и средства,Известно, что в указанных условиях хорошо оправдали себя средства испособы подготовки и разработки угольных пластов, в т,ч, и сближенных, ЗОоснованные на разгрузке массива породот повышенного горного давления, ирасположение выработок в разгруженныхзонах,В известных способах рассмотрены,вопросы расположения полевых вырабо"ток под выработанным пространствомпредварительно или впоследствии отра"батываемых лав и обосновываются расстояния, на которые следует относить 0, расположение полевых выработок от гра-ницы целиков в сторону выработанногопространства.Недостаткрм известных способовподготовки и разработки пластов угля является то, что, во"первых, здесьрассматриваются вопросы охраны полевых выработок, которые можно располагать на любых рекомендуемых расстояниях от разрабатываемого пласта. В то 5 Оже время при разработке свиты пластов расстояние между пластами заранеезаданы условиями их взаиморасположения. Во"вторых, расположение полевыхвыработок обусловлено только расстоянием от выработки до надрабатывающего пласта, вне зависимости от геологических условий разработки. В"третьих, данные реш ния предлагаются для выработок, проводимых и поддерживаемых в относительно прочных породах.Согласно известному способу приинтенсивно пучащих вмещающих породахмагистральные штрекинеобходимо проводить полевыми в почвепласта на расстоянии 7-15 м от пласта и разгружать их от горного давления , например, отработкой над ними лавы.Недостатком указанного способа является то, что здесь дано фиксирован-.ное расстояние от магистральных выработок до пласта угля, по которому необходимо проводить разгрузочные очистные выработки, т,е. магистральныевыработки рекомендуется проводитьполевыми. Однако это положение целесообразно при наличии в породах междупластья сравнительно прочного слоя,по которому проводится выработка. Вслабых породах., прочность которых соизмерима или меньше прочности угля,проведение выработок полеВЫми в слабых породах не имеет смысла.Целью изобретения является повышение устойчивости магистральных выработок при отработке свиты сближенных пластов преимущественно в слабыхнеустойчивых породах,Цель достигается тем, что первоначально отрабатывают разгрузочную лаву на верхнем пласте, а затем две разгрузоцнйе лавы на нижнем пласте, приэтом лавы на нижнем пласте располагают по бокам (в плане) относительно лавы верхнего пласта и между ними оставляют целик, ширину которого принима"ют равной длине лавы верхнего пласта,уменьшенной на удвоенную ширину магистральной .Выработки, смежные выемочные выработки лав нижнего пласта располагают под выемочными выработкамилавы верхнего пласта, а магистральные выработки по нижнему пласту проводят вслед за подвиганием лав подкромкой выработанного пространствалавы верхнего пласта и вприсецку квыемочным выработкам смежных лав нижнего пласта со стороны их выработанного пространства.Предлагаемый способ характеризуется следующими новыми признаками: первоначальная отработка трех разгрузоч-.ных лав; сначала одной по верхнемупласту, а затем двух лав на нижнемпласте; расположение разгрузочныхлав в нижнем пласте по бокам (в плане) относительно лавы верхнего пласта и оставление между лавами нижнего пласта целика, ширина которого равна длине лавы верхнего пласта, уменьшеннои на удвоенную ширину магистралью5 ной выработки; расположение взаимно близлежащих выемочных выработок лав нижнего пласта под выемочными выработками лавы верхнего пласта; проведение магистральных выработок вслед за подвиганием лав нижнего пласта под кромкой выработанного пространства лавы верхнего пласта и вприсечку к выемочным выработкам лав нижнего пласта со стороны выработанного пространства.На чертеже изображена схема подготовки угольных пластов по предлагаемому способу.20На схеме приняты связующие обозначения: верхний 1, нижний пласты 2, разгрузочная лава 3 верхнего пласта, разгрузочные лавы 4 нижнего пласта, целик 5 между разгрузочными лавами 25 нижнего пласта, выемочные выработки 6 (сборный и бортовой штреки или от-. каточный и вентиляционный,штреки) разгрузочной лавы верхнего пласта, взаимно близлежащие выемочные. выра- ЗО ботки 7 разгрузочных лав нижнего пласта, магистральные выработки 8 (на" пример, откаточный и конвейерный магистральные штреки).Способ осуществляется следующим образом.При отработке свиты сближенных гольных пластов, состоящей из верхнего 1 и нижнего 2 пластов.первоначально отрабатывают разгрузочную ла ву 3 по верхнему пласту 1. Затем вслед за лавой 3 или после полной ее отработки одновременно или последо" вательно отрабатывают две разгрузочные лавы 4 по нижнему пласту 2. При 45 этом лавы 4 располагают таким обра" зом, чтобы они оказались по бокам (в плане) лавы 3 верхнего пласта 1., Между лавами 4 оставляют целик 5, шири" ну которого принимают равной длине лавы 3, уменьшенной на две ширины магистральных выработок 8, для дальнейшего расположения магистральных выработок 9 под кромкой выработанно" го пространства лавы 3.Подготовку разгрузочных лав 3 и 455 к выемке угля осуществляют выемочйыми выработками 6 и 7, при этом выемочные выработки 7 располагают под выемочными выработками Ь или вблизи их проекции на пласт 2 (не более ширины выработок 6 в сторону выработанного про" странства).,После отработки разгрузочных лав 3 и 4 или их отхода от раз. резной печи на расстояние, достаточное для затухания или стабилизации смещений пород позади очистных забо" ев, начинают проведение магистральных выработок 8 вприсечку к погашаемым за очистными забэями лав 4 выемочным, выработкам 7, при этом присечку осуществляют со стороны выработанного пространства лав 4. В этом случае ма" гистральные выработки 8 окажутся под кромкой выработанного пространства (или, что то же самое, под кромкой массива угля) разгрузочной лавы 3 верхнего пласта.Механизм, обеспечивающий пьвышение устойчивости магистральных выра" боток.при отработке свиты из двух угольных пластов, следующий: установлено, что в условиях отработки плас" тов угля со слабыми неустойчивыми вмещающими породами наиболее рациональным способом охраны выработок является их расположение в разгрунанных зонах, которые образуются под выработанным пространством и на границе с ним. При этом отмечено, что в слабых, легко слеживающихся породах, наибольший эффект разгрузки наблюдается на границе выработанного пространства у кромки .и под кромкой массива угля. Это объясняется зависанием. угля на кромке массива, что препятст" вует обрушенным породам в этом месте слеживаться, и образованием здесь пустот, играющих роль компенсационных полостей.Таким образом, проведение выработок вприсечку к выработанному пространству или под,кромкой выработанного пространства приводит к уменьше" нию смещений пород в .этих выработках Установлена относительная зависимость, характеризующая условия поддержания выработок в различных. зонах. Если в выработках, пройденных и поддерживаемых.в условиях нетронутого очистными работами массива пород, принять смещения пород за единицу, то в выработках проводимых по этому же пласту вприсечку к выработанному пространству смещения пород уменьшаются в 1,5-2 раза, а в выработках проводи" мых и поддерживаемых под кромкой вы1710752 Редактор Г.Гербер Техред И.Иоргентал Корректор И. Самборс кая Заказ 320 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям прн ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раущская наб.д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101 работанного пространства в условияхслабых пород смещения уменьшаютсяв 3-4 раза при мощности пород междупластья 5-20 м,Применительно к предлагаемомуспособу это означает следующее: магистральные выработки 8 проводят вприсечку к выработанному пространствулав 4 и выемочным выработкам 7. В10этом случае смещения пород в магист.-.ральных выработках 8 составят 0,7от Фактических смещений пород, наблюдаемых в выработках, поддерживаемыхв нетронутом массиве или охраняемыхцеликами угля больших размеров (исключающих влияние на выработки очистных работ). Одновременно магистральные выработки 8 располагают под кром"кой выработанного пространства вышележащей лавы 3, что дополнительноуменьшает смещения пород в выработ".ках до 0,23. Осуществление присечкимагистральных выработок 8 к выемочнымвыработкам 7 еще более уменьшает смещения пород в выработках 8, так какизвестно, что проведение выработок пообрушенным породам уменьшает смещения пород в них в 1,5"2 раза, Тогдаобщие смещения пород в магистральныхвыработках 8 при принятой схеме ихрасположения окончательно составит0,13 от Фактических смещений пород ввыработках, поддерживаемых в нетронутом массиве. Этим достигается цель "повышение устойчивости магистральныхвыработок при отработке свит пластовв слабых неустойчивых породах.П р и и е р. На шахте им. Героевкосмоса ПО нПавлоградугольн по пласту 6отработана разгрузочная лава,а по нижележащему пласту С,д отрабатывают две разгрузочные лавы. Иощ.".ность междупластья 18-20 м. Магистральные откаточный и конвейерный штре ки проводят по нижнему пласту вприсечку к сборному и бортовому штрекам. нижележащих лав, под вышерасположенными выемочными выработками. При таких условиях состояние магистральныхвыработок соответствует эксплуатационному, в то время.как до применения данного способа магиСтральные выработки, охраняемые целиками угля, были,полностью деформированы и погашены,Преимущество предлагаемого способа по сравнению с известным заключается в следующем: быстрый ввод в эксплуатацию добычного комплекса из трех лав, что позволяет организовать добычу угля на запланированном уровне; возможность поддержания в эксплуатационном состоянии выработок с большим сроком службы в условиях слабых неустойчивых пород, что обеспечивает стабильную работу шахты; значительное снижение смещений пород (по расчету почти в восемь раз) в магистральных выработках, что уменьшает затраты на их крепление и поддержание. Ф о р м у л а изобретения Способ подготовки угольных пластов, включающий. отработку разгрузочных лав и проведение в зоне разгрузки выемочных и магистральных выработок, о.т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения устойчивости магистральных выработок при отработке свиты сближенных пластов преимущественно в слабых неустойчивых породах, перво" начально отрабатывают разгрузочную лаву на верхнем пласте, затем по обе стороны относительно разгрузочной лавы верхнего пласта отрабатывают две разгрузочные лавы на нижнем пласте и формируют между ними целик угля шириной, равной длине разгрузочной лавы верхнего плавта, уменьшенной на уд" военную. ширину магистральной выработки, причем выемочные выработки разгрузочных лав нижнего пласта располагают лод выемочными вйработками разгрузочной лавы верхнего пласта, а магистральные выработки по нижнему пласту проводят вприсечку к выемочным выработкам разгрузочных лав нижнего пласта со стороны выработанного пространства вслед за их подвиганием под кромкой выработанного прост" ранства.