Способ разработки мощных пологих, склонных к самовозгоранию пластов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1 С 41/18 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН К АВТОРСКО ИДЕТЕЛЬС(54) СПОСОБ РАЗРАЛОГИХ, СКЛОННЫНИЮ ПЛАСТОВ КИ МОЩНЫХ ПОСАМ О ВОЗ ГОРА(21) 4860243/03(56) Авторское свидетельство СССРМ 1289990, кл, Е 21 С 41/18, 1987.Прогрессивные технологические схемыразработки пластов на угольных шахтах. Ч.1, Технологические схемы. М., с.165-1 69. Я 2 1744253 А 1(57) Использование: разработка пластов двумя наклонными слоями. Сущность изобретения: вначале отрабатывают столбы верхнего подэтажа, По обрушенным породам кровли 13 проходят групповой вентиляционный штрек 12 и вентиляционный бремсберг 14. Расстояние от группового вентиляционного штрека до пласта принимают не менее шага обрушения пород основной кровли. Вентиляционный бремсберг соединяют с главным полевым вентиляционным штреком 2 сбойкой 15, Слоевые вентиляционные штреки проходят из группового вентиляционного штрека заходками определенной длины. Проходку начинают при определенном расстоянии от забоя. Из группового вентиляционного штрека ведут отсос скоплений метана в выаботанном пространстве верхних частей ав и профилактические противопожарныемероприятия. 2 ил.Изобретение относится к угольной промышленности и может быть использовано при разработке мощных пологих, склонных к самовозгоранию пластов двумя наклонными слоями.Известен способ разработки мощных пологих пластов двумя наклонными слоями, включающий отработку слоев столбами, проведение в каждом столбе одинарной выработки верхнего слоя и парной выработки нижнего слоя, выемку слоев с опережением лавы нижнего слоя лавой верхнего слоя, с образованием эоны повышенных градиентов давления обрушенных пород и области предельного состояния угольного массива со стороны отработанных столбов и плоского дна мульды сдвижения.Недостатком известного способа являются довольно высокие затраты на поддержание выработок вентиляционного горизонта.Известен также способ разработки мощных пологих пластов двумя наклонными слоями, при котором каждый слой отрабатывают столбами, при этом в каждом столбе одинарную выработку верхнего слоя относительно одной из парных выработок нижнего слоя, расположенной на границе с отработанным столбом, и вторую парную выработку нижнего слоя относительно одинарной выработки верхнего слоя располагают на расстояниях не менее трехкратной ширины области предельного состояния угольного массива со стороны отработанных столбов соответственно в нижнем и верхнем слоях пласта, а лаву нижнего слоя располагают за границей зоны повышенных градиентов давления обрушенных пород в верхнем слое.Недостатком известного способа является значительный разрыв во времени между отработками слоев на больших глубинах разработки, что приводит к существенным деформациям крепи выработок нижнего слоя и требует дополнительных затрат на их поддержание.Известен также принятый за прототип способ разработки мощного пологого пласта двумя наклонными слоями, включающий выемку слоев столбами, проведение в каждом столбе одинарных вентиляционного и конвейерного штреков, выемку слоев с опережением лавы нижнего слоя лавой верхнего слоя на 25 - 35 м и погашение слоевых выработок вслед за лавой.Недостатком известного способа являются необходимость поддержания выработок вентиляционного горизонта с начала подготовки до подхода очистного забоя, что обусловливает значительные затраты на ихЧз Чв Я -ЯдЧз+Чв ч ц где- длина эаходки, м;30 Яд - минимально допустимое сечениеслоевого вентиляционного штрека по газовому фактору, м 2;Я - сечение слоевого вентиляционногоштрека при проходке,м 2;35 Чз-скорость подвигания очистного забоя, м/мес.;Чв - скорость проведения слоевых вентиляционных штреков, м/мес,;ч - средняя скорость сближения почвы 40 и кровли в слоевых вентиляционных штреках, м/мес.;ц - средняя скорость сближения блоковслоевых вентиляционных штреков, м/мес;при этом проходку слоевых вентиляцион ных штреков начинают на расстоянии отсоответствующих очистных забоев, определяемом из выражения 1= Ц 1+ - )+а,Чз Чв 50 где а - длина примыкающего к лаве участка слоевого вентиляционного штрека с размещенным в нем оборудованием,55 причем из группового вентиляционного штрека ведут отсос скоплений метана в выработанном пространстве верхних частей лав и профилактические противопожарные мероприятия,поддержание, местные скопления метана в верхней части лав, отсутствие доступа к выработанному пространству для выполнения профилактических противопожарных мер 5 при нагревании потерянных в выработанном пространстве запасов угля,Целью изобретения является снижениезатрат на поддержание выработок вентиляционного горизонта, повышение надежно сти вентиляции за счет исключения местныхскоплений метана и обеспечение противопожарной безопасности.Указанная цель достигается тем, что после отработки столбов верхнего подэтажа в 15 обрушенных породах кровли дополнительно проходят групповой вентиляционный штрек на расстоянии от пласта не менее шага обрушения основной кровли и вентиляционный бремсберг, который соединяют 20 с главным полевым вентиляционным штреком, а слоевые вентиляционные штреки проходят из группового вентиляционного штрека заходками, длину которых определяют из условия25На фиг, 1 показана схема подготовки и, При скорости подвигания очистного засистема разработки мощного пологогб : боя Чз и скорости подвигания вентиляционсклонного к самовозгоранию угольного пла- ных штреков Ч новую заходку необходимоста двумя наклонными слоями; на фиг. 2 - начинать при расстоянии от соответствуюразрез А-А на фиг, 1. 5 щего очистного забоя до новой сбойки 16Способ осуществляется следующим . или 17, равномобразом.Выемочное поле подготавливают поле- Чввыми транспортным 1 (фиг, 1) и вентиляционным 2 штреками; пластовыми 10 Установленные таким образом длинаконвейерным 3 ивспомогательными 4 брем- заходки и расстояние от забоя на которомсбергами. Пластовые выработки соединяют необходимо начинать новую заходку, обесс полевыми штреками при помощи проме-. печивают требуемое сечение вениляционжуточных квершлагов 5, Выемочные столбы ных штреков вплоть до их погашения,6 верхнего слоя подготавливают вентиляци По групповому вентиляционному штреонным. 7 и конвейерным 8 штреками, вые- ку 12 (фиг, 2) прокладывают газопровод 18,мочные столбы нижнего слоя 9 - .который соединяют с одной стороны с вакувентиляционным .10 и конвейерным 11 ум-насосной станцией 19 на поверхности, аштреками. При этом йроходку вентиляцион- с другой стороны - с перфорированным от- .ных штреков 7 и 10 выполняют заходками 20 резком трубы 20, оставляемым за перемычдлиной . из группового вентиляционногокой 21 впогашаемойсбойке 17. Газопроводштрека 12, пройденного по обрушенным по выводят на поверхность через. скважинуродам кровли 13 на всю длину выемочных 22. Отсос метана вакуум-насоснойстанциейстолбов 6 и 9. Полевой групповой вентиля-19 исключает местные его скопления в выционный штрек 12 располагают на расстоя работанном пространстве верхних частейнии от пласта не.менее шага обрушения лав 23 и 24. Благодаря поддержанию груп-.основной кровли, сбивают с полевым брем-.пового вентиляционного штрека 12 на всейсбергом 14, пройденным также по обрушен- . длине выемочного столба обеспечиваетсяным породам кровли, и соединяют с кратчайший доступ к выработанному прополевым вентиляционным штреком 2 сбой странству, что позволяет своевременно икой 15. эффективно выполнять все профилактичеДлину заходок 4 между сбойками 16 ские работы.по предупреждению самовозверхнего слоя и сбойками 17 нижнего слоя горания угля,определяют из следующих соображений П р и м е р. На шахте им, 50-летия ОкСечение вентиляционных штреков 7 и 10,. в .35 тябрьской революции ПО "Карагандауголь"момент проходки равное 3, к подходу лавы, выемочное поле по пласту 12 подготавливадолжно быть не менее минимально допусти-: ют полевым транспортным(см, фиг 1) и венмого по газовому фактору (проветриванию) тиляционным 2 штреками, пластовымисечения Зд. Уменьшение сечения с 3 до Зд, конвейерным 3 и вентиляционным 4 бремс-,обусловленное. сближением почвьг с кров-. 40 бергами, Промежуточные квершлаги 5 соелей и боков штрека за счет проявлений гор-диняют пластовые выработки с полевыминого давления, выражается в виде. 3 Зд= штреками. По обрушенным породам кровли:м 1 М - Руц, где 1 - интервал времени от 13 ранее отработанного подэтажа проходятпроходки штрека в сечении у сбойки 16 и 17 полевой групповой вентиляционный штрек. до подхода к нему лавы; Интервал времени 45. 12, который сбивают с полевым бремсбер 1 можно выразить также через длину заход- гом 14, пройденным также по обрушеннымки ., скорость подвигания вентиляционных . породам кровли 13 со стороны, противопо. штреков Чв и скорость подвигания очистно- . ложной пластовым бремсбергам 3 и 4. Полего забоя Чэ следующим образом: вой бремсберг 14 соединяют с полевым50. вентиляционным штреком 2 посредствомсбойки 15.Ч Ч, Выемочный столб верхнего слоя 6 подготавливают вентиляционным 7 и конвейерПодставляя это выражение для 1 в вы- ным 8 штреками, выемочные столбышеприведенное после несложных преобра нижнего слоя 9- вентиляционным 10 и конзований получим вейерным 11 штреками. Проходку вентиляционных штреков 7 и 10 осуществляютЧэ Чъ 3 - 3 эаходками из полевого вентиляционногоЧ +Ч чц штрека 12, что уменьшает время вредноговоздействия горного давления на крепь выработок, Групповой штрек 12 сечением 14,4 м проходят по обрушенным породам кровли 13 на расстоянии от кромки пласта, равном 35 м (шаг обрушения пород основной кровли 25 м). За весь срок эксплуатации штрек теряет в сечении не более 10 (по данным наблюдений), так как пройден в разгруженных от горного давления породах.Длина заходок вентиляционных штреков 7 и 10 при Чз = 50 м/мес, Чв = 12,0 м, Я = 8,5 м, Яд = 0,37 м/мес и н = 16 мlмес2ч, ц. - по данным наблюдений) составляет264 м, При длине столба 1030 м длина заходок принимается равной 257 м (4 заходки нз столПри Ч, =110 м/мес, Ч;=50 м/мес и а = =15 м каждую новую заходку начинают при расстоянии от очистного забоя, равном 1 = =389 м,По групповому штреку 12, бремсбергу 14 и полевому вентиляционному штреку 2 прокладывают газопровод 18 диаметром 200 мм, который через скважину 22 (см. фиг. 2) выход на поверхность и подсоединяется к вакуум-насосной станции 19. Другой конец газопровода подсоединяют к перфорированному отрезку трубы 20, оставляемому в погашаемой сбойке 17. Отсос метана вакуум-насосной станцией исключает его скопление в выработанном пространстве верхних частей лав. В выработанном пространстве лав размещают температурные датчики, а при повышении температуры из группового штрека 12 выполняют профилактические противопожарные мероприятия (бурят скважины, подают по ним пульпу и пр.).Преимуществом предлагаемого способа по сравнению с прототипом является снижение затрат на поддержание выработок вентиляционного горизонта, повышение надежности вентиляции эа счет исключения местных скоплений метана и обеспечение противопожарной безопасности при выемке склонных к самовозгоранию пластов угля, в результате чего повышается эффективность способа разработки мощного пологого, склонного к самовозгоранию пласта. Формула изобретенияСпособ разработки мощных пологих, склонных к самовозгоранию пластов двумя наклонными слоями, включающий проведение полевых и в каждом слое подзтажных пластовых вентиляционных и конвейерных штреков, отработку слоев столбами с опережением лавы нижнего слоя лавой верхнего слоя, полное обрушение. пород кровли в выработанном пространстве за очистным 5 забоем,отл ича ю щийся тем, что,с цельюснижения затрат на поддержание выработок вентиляционного горизонта, повышения надежности вентиляции за счет исключения местных скоплений метана и 10 обеспечения противопожарной безопасности, после отработки столбов верхнего подэтажа в обрушенных породах кровли дополнительно проходят групповой вентиляционный штрек на расстоянии от пласта 15 не менее шага обрушения основной кровлии вентиляционный бремсберг, который соединяют с главным полевым вентиляционным штреком, а слоевые вентиляционные штреки проходят из группового вентиляци онного штрека заходками, длину которыхопределяют иэ условияЧз ЧадЧз+Ч025где- длина заходки, м;Яд - минимально допустимое сечениеслоевого вентиляционного штрека по газовому фактору, м;30 3 - сечение слоевого вентиляционногоштрека при проходке, м;Чэ - скорость подвигания очистного забоя, м/мес.;Чв - скорость проведения слоевых вен тиляционных штреков, м/месч - средняя скорость сближения почвыи крсвли в слоеных вентиляционных штреках, м/месц - средняя скорость сближения блоков 40 слоевых вентиляционных штреков, м/мес,;при этом проходку слоевых вентиляционных штреков начинают на расстоянииот соответствующих очистных забоев, определяемом иэ выражения451 = Ц 1+ - )+а,ЧзЧ где а - длина примыкающего к лаве участка 50 слоевого вентиляционного штрека с размещенным в нем оборудованием,причем из группового вентиляционного штрека ведут отсос скоплений метана в выработанном пространстве верхних частей 55 лав и профилактические противопожарныемероприятия.,1744253 Составитель А. ВедяшкиТехред М.Моргентал Корректор В. Гирня Редактор ткин Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10 аказ 2176 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5