Способ отработки крутопадающих пластов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛ ИСТИч ЕСКИХРЕСПУБЛИК(51) Е 21 С 41/18 ЗОБ И ПИСАНПАТЕНТУ Т отра баты ва- Я вскрыты, поэроизвольная во времени и ожет образо- концентрироноименных огда величин, ой поверхноности для сосм, то между ектом с полощитных ются пл тому за концен в прост ваться ванны деформ опасны сти, Так оружен прохож ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНВЕДОМСТВО СССР(71) Украинский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института горной геомеханики и маркшейдерского дела (72) С,Ф, Чижиков и М.В. Сирый(73) Украинский государственный научноисследовательский и проектно-конструкторский институт горной геологии, геомеханики и маркшейдерского дела (56) Боев В,А Чижиков С.Ф, Зависимость величин уступов и скорости их роста от оседаний земной поверхности, - Уголь Украины,1983, М 4, с,45,Разработка методики прогноза сдвижений и деформаций земной поверхности и рационального планирования горных работ под застроенными территориями при разработке свит пластов со сложными геологическими условиями на глубоких горизонтах.Проведение исследования влияния положения горных выработок в свите пластов на сдвижение и деформации земной поверхности, Отчет о НИР (Украинский филиал ВНиМИ; Руководитель работы Земисев В. Н, - 0239035102. Ь ГР 01870001110, Донецк, 1987, с, 129. Изобретение относится к горной промышленности, в частности, может быть использовано для уменьшения деформаций зданий и сооружений от вредного влияния подземной разработ л свиты крутопадающих пластов,Известен способ отработки крутопадающих пластов, включающий их разработку в направлении сверху вниз, В пределах одного- двух горизонтов пласты отрабатываются без определенной последовательности, за исключением первоочередной отработки за Ы 1789022 АЗ(54) СПОСОБ ОТРАБОТКИ КРУТОПАДАЮЩИХ ПЛАСТОВ(57) Использование: изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для уменьшения деформаций зданий и сооружений от вредного влияния подземной разработки свиты крутопадающих пластов, Сущность изобретения: отработку групп пластов в свите вкрест их простирания с противоположными знаками деформаций ведут с разрывом во времени, которое определяют из соотношения (т) = пь/Му, 3 ил,. В основном, вначале асты, которые раньше частую происходит и трация горных работ и ранстве, в результате м мульда сдвижения с м развитием од аций, достигающих ин х для объектов на земн , если критерием опас ий является уступ в 2 - 3 дением забоев под объжительными деформациями (наклонами) иотрицательными, учитывается зависимостьскорости роста уступа от скорости оседанияземной поверхности,Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату являетсяспособ рациональной отработки пластов, вкотором планирование ведения очистныхработ выполняется так, чтобы под обьектомна земной поверхности одноименно проявились деформации противоположныхзнаков, компенсируя, таким образом, концентрацию однозначных деформаций,Порядок отработки пластов для взаимной компенсации однозначных деформацийвыбирается следующим образом.Вначале определяется какой видсосредоточенных деформаций наиболее опасендля подрабатываемого объекта на земнойповерхности (наклоны, горизонтальные деформации, уступы), затем на данный виддеформаций строится номограмма по методике с учетом параметров сдвижения, Наразрезе вкрест простирания выбираетсяобъект, подлежащий охране, Центр очистной выработки нэ номограмме совмещаетсяс охраняемым объектом, а сама очистнаявыработка располагается по падению пластов; горизонтали на номограмме должнысоответствовать глубине разработки на разрезе вкрест простирания, Затем на данномгоризонте или на двух-трех горизонтах выбираются к совместной отработке под данным объектам пласты, соответствующиеразноименным, но примерно равным по величине деформациям нэ номограмме,Недостатком известного способа является то, что не регламентировано подвигание очистных забоев во времени и впространстве, что может повлечь за собойконцентрацию одноименных деформацийпо простиранию,Цель изобретения - уменьшение деформаций земной поверхности путем рассредоточения отрабатываемых пластов вовремени по простиранию.Сущность изобретения состоит в том,что растяжка во времени между ведениемработ с разноименными деформациями увязана со скоростью роста уступа, т, е, она недолжна превышать такого промежутка времени, за который уступ может развиться доопасной критической величины,Зависимость эта найдена экспериментальным путем и выражается формулойт) =, ( )Чугде 1 - допустимая рэстякка во временимежду очистными работами, дающими по 510 ложительные и отрицательные деформации;Ьр - предельная высота уступа для данного обьекта на земной поверхности,Чу - скорость роста уступа, определена в зависимости от скорости оседания земной поверхности Чо, т, е. Чу = 0,2 Ч, 1.Скорость оседания земной поверхности Ч в зависимости от скорости подвигания очистного забоя С определяется формулойотогда Ч -- 0,2 - " (2)где С - скорость подвигания очистного забоя, м/мес;ху - оседание земной поверхности вданной точке, м,20 Н - средняя глубина разработки,м,Таким образом, планирование очистных работ в пространстве осуществляетсявыбором к отработке под данным объектомпластов с разноименными и примерно оди 25 наковыми по величине дефоомациями наразрезе вкрест простирания с помощью номограмм. Планиоование очистных работ вовремени осуществляется растяжкой отработки выбранных пластов согласно условиюЗо г 1),На фиг, 1 представлена общая схемаотработки крутопэдающих пластов; на фиг,2 - растяжка во времени между отработкойпластов в группах,35 Способ осуществляется следующим образом,На линии вкрест простирания взяты бточек с интервалом 500 м, В этих точкахрассчитаны ожидаемые наклоны земной по 40 верхности.Так, для гор 1 м в районе т. 1, находящейся в полумульде по восстанию от свитыразрабатываемых пластов, происходит накопление деформаций одного знака - отри 45 цательных, поэтому здесь вопросрационального планирования очистных работ не имеет смысла В районе т, 2 и 3,находящейся в средней части мульды сцвижения проявляются деформации разных50 знакбв, следовательно, есть смысл в рациональном планировании очистных работ; т, 4,5 и 6 находятся в полумульде по падению,здесь накапливаются деформации одногознака - положительные, следовательно ра 55 циональное планирование также не имеетсмысла,Для гор, 2 качественная картина остается, в основном, такой же, как и для гор, 1 снебольшими изменениями в количествен1789022 55 ном отношении, то есть разноименные наклоны получаются в т, 2 и 3, а одноименные в т. 1, 4, 5, б.Таким образом, для горизонта 1 можно планировать рациональную отработку пластов, ориентируясь наклонами в т. 2 и 3, а для гор. 2 в т, 2, 3, 4, так как в этих точках имеют место отрицательные и положительные наклоны.Рациональное планирование осуществляется путем группирования пластов к одновременной отработке с разноименными ожидаемыми деформациями с таким расчетом, чтобы величины деформаций в группах были минимальными, при этом необходимо планировать первоочередную отработку защитных пластов, Очередность отработки пластов на гор. 1, 2 западного крыла шахты представлена на фиг.2. Распределение пластов по группам производится следующим образом, На разрезе вкрест простирания свиты пластов номограмма наклонов располагается так, чтобы центр лавы на номограмме совпадал, например ст,2 на разрезе, а горизонтали номограммы с горизонталями на разрезе, при этом отметки их должны совпадать.В первую очередь на гор, 1 выбирается группа защитных пластов с отрицательными и положительными наклонами с таким расчетом, чтобы алгебраическая сумма их была минимальной и для т, 2 и для т, 3 - этогруппа,Затем согласно очередности отработки выбираются следующие группы пластов с отрицательными и положительными деформациями -игруппы,Группирование пластов гор, 2 производится примерно в таком же порядке.Растяжку во времени между отработкой групп пластов следует планировать максимально возможной с тем, чтобы получить релаксацию напряжений в строительных конструкциях. Растяжка по времени между отработкой пластов в группах с отрицательными и положительными наклонами должна соответствовать условию (1).Так, например, при отработке пластов второй группы гор, 1 разрыв во времени между работами в пластах пп, щз, щ 1 с отрицательными наклонами, и пластах К, К 7, Кз,К 4 с положительными наклонами, которыеспособствуют образованию соответственно5 прямых и обратных уступов, определяетсяследующим образом,При условии бпла = 1 см и Ч= 2 см/мес,разрыв во времени между отработкой вышеуказанных пластов согласно (1) не должен10 быть более10,2 2 = 2,5 мес.Ожидаемая величина прямого уступасоставляет 1,4 см, а обратного - 1 см, Сле 15 довательно, если на охраняемый объект вначале будут влиять пласты, образующиеожидаемую высоту обратного уступа Ьж = 1см, то разрыв во времени может быть произвольным, так как Ьож не превышает Ьпг,20 если же на охраняемый объект будут влиятьвначале пласты, образующие ожидаемуювысоту прямого уступа Ьож = 1,4 см, то разрыв во времени между отработкой пластовс отрицательными и положительными на 25 клонами не должен превышать 2,5 мес.Формула изобретенияСпособ отработки крутопадающих пластов, включающий группирование пластов всвите вкрест их простирания на группы с30 положительными и отрицательными деформациями и последующую их отработку, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью уменьшения деформации земной поверхности,отработку групп пластов с противополож 35 ными знаками деформаций ведут с разрывом во времени, которое определяют изсоотношения прЫ= ,где ц - допустимый промежуток временимежду очистными работами, дающими положительные и отрицательные деформации;45 Ьп - предельная высота уступа для данного объекта на земной поверхности;Чу - скорость роста уступа, определяемая в зависимости от скорости оседанияземной поверхности,50Еруппы едакт Корректор Н.Коро Тираж Подписноевенного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 изводстванно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарин аказ 85 ВНИИПИ Госуда Составитель М.СирыйТехред М,Моргентал отрабопщаярдйлввВзцуеймбЕ ь