Способ строительства шахты

,А, Пш й, Б,А, Лысиков и етельство ССС С 41/18, 1989 рототипа, отовки поющим доом фланге чего разв период альных и м магистороду раз- странстве оба явля- а шахты и редусматх фланголич ни то, что прих и гориой разгруагаемой в ения вырараза, так ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССРГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИ(57) Использование; горноедело, для снижения сроков строительства и затрат на негоза счет повышения устойчивости подготовиИзобретение относится к горному делу . и может быть использовано при строительстве шахт с пологим залеганием угольных пластов.Известен способ строительства шахт, включающий сооружение спаренных вертикальных, капитальных и подготовительных горизонтальных и наклонных выработок, подготовку лав.Основными недостатками известного способа являются необходимость выполнения большого объема проведения капитальных и подготовительных выработок до сбойки между собой всех стволов шахт, т, е.от момента закладки шахты до начала добычи угля, и большой срок строительства, Средняя продолжи ельность строительства шахт в Донбассе д нным способом составила 12 лет, при нормативных сроках 6,3 года, что подтверждает неэффективность известного способа строигельства шахт. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предполагаемому изо Ж178902 выработок, Сущность изобретения: т спаренные вертикальные вырат них отрабатывают лавы по пласту ением за ними подготовительных ок, В выработанное пространство адывают извлекаемую при проведеду, Длину лав определяют по предной формуле в зависимости от пласта, коэффициентов разрыхления плотности закладки породы в вырае пространство, количества и геоских размеров выработок. После ежду собой пар вертикальных выподготовительные выработки ист как капитальные, 2 ил. тельных проводя ботки, О с сохран выработ лав закл нии поро ставлен МОЩНОСТИ пород и ботанно метриче сбойки м работок пользую бретению, принятым в качестве п является способ вскрытия и подг логого угольного пласта, включа полнительную проходку на квжд вспомогательного ствола, после грузочные лавы отрабатывают строительства шахть от центр фланговых стволов с проведение ральных выработок, а отбитую п мещают в выработанном про разгрузочных лав,Недостатком известного спо ется большой срок строительств большие затраты, так как способ и ривает проходку дополнительнь вых стволов, что приводит к ув материальных затрат.Недостатком также является проходке капитальных наклоннь зонтальных выработок под защит зочных лав, по технологии, предл прототипе, общий объем провед боток увеличивается почти в двакак кроме капитальных выработок необходимо еще проводить специально выработки для отработки разгрузочных лав,Целью изобретения является снижение сроков строительства шахт и затрат за счет повышения устойчивости подготовительных выработок,Поставленная цель достигается тем, что вместо фланговых стволов бурят спаренные скважины, а вместо проведения капитальных наклонных и горизонтальных выработок на месте их расположения по проекту по падению, восстанию и простиранию отрабатывают короткие лавы, подготовительные выработки которых используются после отработки лав и сбойку между собой фланговых скважин и главных стволов, в качестве капитальных при эксплуатации построенной шахты, а извлекаемую породу закладывают в выработанное пространство лав, длину каждой из которых определяют по формулеи - 1 Яобщ Я г,мп 3 Кп где и - количество подготовительных выработок в выработанном пространстве лавы;В - ширина подготовительной выработки,м;Яобщ. - площадь поперечного сечения подготовительной выработки,м,Яг - площадь поперечного сечения угольного пласта в контуре выработки, м; Кр - коэффициент рыхления породы; а - мощность угольного пласта, м; К - коэффициент плотности закладки породы в выработанное пространство, а подготовительные выработки используются, ка к кап итал ьн ые.На фиг, 1 представлена схема горных выработок при пологом залегании угольного пласта; на фиг, 2 - сечение А - А на фиг, 1.На основном горизонте 1 шахтного поля 2 расположены главный 3 и вспомогательный 4 стволы, на флангах 5 расположены спаренные вертикальные горные выработки 6, которые соединены между собой на отметке основного 1 и вентиляционного 7 горизонтов шахты, В месте расположения спаренных вертикальных выработок 6 (в том числе главного 3 и вспомогательного 4 стволов) имеются около- ствольные дворы 8. На участках, на которых в прототипе предполагалось проведение капитальных горизонтальных 9 и наклонных 10 выработок расположены лавы по падению 11, восстанию 12, а лавы по простиранию 13 только на основном горизонте 7, За лавами 11, 12, 13 в выработанном пространстве 14 расположены подготовительные вы 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 работки 15 (фиг, 2), которые впоследствии используют в качестве капитальных. Породу 16 от подрывки почвы или кровли угольного пласта 17 при проведении выработок 15 размещают в выработанное пространство (раскоски) 14.П ри строительстве ш ахты и редусмотрен следующий порядок выполнения производственных процессов.На главной площадке шахтного поля 2 механическим или буровзрывным способами проходят главный 3 и вспомогательный 4 стволы. На флангах 5 буровзрывным или механическим способами сооружают спаренные вертикальные горные выработки 6, которые известным способом ниже уровня основного 1 или вентиляционного 7 горизонтов сбивают между собой, В районе спаренных вертикальных выработок 6 (в том числе главного 3 и вспомогательного 4 стволов) в зависимости от горно-геологических условий буровзрывным или механическим способом сооружают околоствольные дворы 8, предусмотренные проектом строительства шахты, На участке проведения капитальных горизонтальных 9 и наклонных 10 выработок, предусмотренных в прототипе для соединения между собой спаренных вертикальных выработок (в том числе главного 3 и вспомогательного 4 стволов), нарезными комплексами, например, КН или КН 78, нарезают лавы по падению 11, восстанию 12, а по простиранию 13 только на основном горизонте 1, За лавами 11, 12, 13 в выработанном пространстве 14 буровзрывным или комбайновым способами проводят подготовительные выработки 15Породу 16 от подрывки почвы или кровли угольного пласта 17 при проведении выработок 15 комплексом широкого хода КШХ, "Титат" или скреперной лебедкой БСП закладывают в выработанное пространство (раскоску) 14, расположенное между выработками 15, которые проводят с площадью поперечного сечения, предусмотренным для капитальных выработок. В данном случае сечение выработок 15 в свету Яобщ. =-12,5 м и ширина каждой выработкигВ =4,5 м.Лавы 11, 12, 13 отрабатывают по сплошной системе разработки и минимальную длину каждой лавы (Ц определяют из условия возможности размещения взорванной породы кровли 16 угольного пласта 17 выработок 15 в выработанное пространство 14, расположенное между выработками 15,Проветривание лав 11, 12, 13 производится за счет общешахтной депрессии с помощью выработок 15, примыкающих к лавам 11, 12, 13, выработок околоствольных1789021 мером дает возможность после проходкиглавного 3, вспомогательного 4 испаренныхстволов 6, сооружения выработок околоствольного двора 8 и нарезки лав 11, 12, 135 приступить к добыче угля в десяти лавах ссуммарной суточной производительностью2134 т. Добычу угля производят задолго досбойки между собой спаренных вертикальных выработок 3, 4 и 6 капитальными гори 10 зонтальными и наклонными выработками15, При наличии свиты пологих пластов аналогичные работы производят по каждомупласту,Таким образом, предложенный способ15 строительства шахты позволяет сократитьсрок строительства от момента закладки доначала добычи угля в 1,5 - 2 раза, т, е. с 12 до7 лет, и объем капитальных затрат на 15 -20%,20 Формула изобретенияСпособ строительства шахты, включающий проведение спаренных вертикальныхвыработок, подготовку и отработку от нихлав по угольному пласту с проведением и25 сохранением за лавами в выработанномпространстве подготовительных выработокна основном и вентиляционном горизонтепо падению, восстанию и простиранию,сбойки между собой спаренных вертикаль 30 ных выработок отработкой лав и извлечениепороды и угля при проведении подготовительных выработок, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью снижения сроков строительства и затрат на него за счет повышения35 устойчивости подготовительных выработок,извлекаемую породу закладывают в выработанное пространство лав, длинукаждойиз которых определяют по формуле3 4,5 0,6=61,5 Определенная длина лав 61,5, позволяет при ширине каждой их трех подготови тельных выработок 4,5 м обеспечить расстояние 24,2 м между указанными выработками, что больше зоны влияния (20 - 23 м) одной выработки на другую.При расчетной длине лав 61,5 м и общем 4 количестве - 10 лав, общая длина очистной линии забоя (Е) составит 615 м. При мощности угольного пласта п = 1 м, суточном подвигании забоя Ь : 2 м и объемной массе угля у= 1,8 т/м суточная добыча угля Асут 5зсоставит;Асу = щ Ь у==615 1,0 2,0 1,8=2134 т,Предлагаемый способ строительствашахты в соответствии с приведенным при м перечного сеченияотки, м;перечного сеченияре выработки,м;зрыхления пород;ного пласта, м;лотности закладкипространство,аботки используют дворов 8 и спаренных вертикальных выработок 6, в том числе главного 3 и вспомогательного 4 стволов. Спаренность перечисленных выработок позволяет по одной из них подавать свежий воздух, по другой возвращать отработанную.Длина каждой из лав 11, 12, 13 определяется по формуле,п - 1) Бобщ - ЯК п Кпгде и - количество подготовительных выработок в выработанном пространстве лавы, принимаем и =3,В - ширина подготовительной выработки, м, принимает В = 4,5 м;Яобщ, - площадь поперечного сечения подготовительной выработки, м, принимаем Яобщ, = 12,5 м;г,Яуг. - площадь поперечного сечения угольного пласта в контуре выработки, м, принимаем Яуг. = 4,5 м:г,Кр - коэффициент разрыхления пород, принимаем Кр = 1,8;т - мощность угольного пласта, м, принимаем гп =1,0 м;Кп - коэффициент плотности закладки породы в выработанное пространство; при механизированных способах К, = 0,6 - 0,7; принимает Кп = 0,6,Исходя из числовых значений перечисленных параметров определяют оптимальную длину лав для закладки в выработанное ее пространство породы, получаемой при проведении подготовительных выработок, используемых как капитальные. где и - количество подготовительных выработок в выработанном пространстве лавы;В - ширина подготовительной выработки,м; Яобщ, - площадь по подготовительной выра Яуг, - площадь по угольного пласта в конт Кр - коэффициент р т - мощность уголь Кп - коэффициент породы в выработанное а подготовительные выр как капитальные,1789021 дактор орректор Н,Коро Заказ 85 . Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 нат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 1 оизводств-,нно льскии ко 1щ,1