Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для отработки крутых и наклонных угольных пластов под запожаренными участками.
Известен способ разработки мощных угольных пластов, склонных к самовозгоранию на участках под потушенными эндогенными пожарами, а также в замках антиклинальных и синклинальных складов с полной закладкой выработанного пространства [1]
Недостатками этой технологии являются более низкая производительность труда и более высокая себестоимость (в 2-3 раза) по сравнению с системами разработки с полным обрушением кровли.
Известен также способ подземной разработки месторождений, включающий отработку пласта выемочными участками, выемку полезного ископаемого в вышележащем выемочном участке с обрушением налегающих пород, выемку полезного ископаемого под отработанным с обрушением выемочным участком системами с закладкой выработанного пространства твердеющими смесями, выемку полезного ископаемого под заложенным выработанным пространством с обрушением налегающих пород и образование сводов естественного равновесия над выработанным пространством [2]
Целью изобретения является обеспечение контролируемого обрушения пород кровли при выемке полезного ископаемого на участках пласта, отрабатываемого под участками, отработанными с закладкой, и за счет выбора оптимальных (рациональных) параметров этих участков повышение эффективности горных работ.
Цель достигается тем, что при разработке угольных месторождений, включающей отработку пласта выемочными участками, выемку угля в вышележащем выемочном участке с обрушением налегающих пород, выемку угля под отработанным с обрушением выемочным участком системами с закладкой выработанного пространства, выемку угля под заложенным выработанным пространством с обрушением налегающих пород и образование сводов естественного равновесия над выработанным пространством, наклонную высоту выемочного участка, отрабатываемого с закладкой, принимают не менее высоты свода естественного равновесия налегающих пород, а обрушение налегающих пород в выемочном участке под закладкой осуществляют принудительно их подрезкой взрывными скважинами, которые буpят на нижней границе выемочного участка, отработанного с закладкой. При этом длину взрывных скважин определяют из выражения
lск Km, где m мощность пласта, а коэффициент К определяют из выражения
K= где ho наклонная высота выемочного участка, отрабатываемого с обрушением кровли под заложенным выработанным пространством, м;
h3 наклонная высота выемочного участка, отрабатываемого с закладкой, м;
Кр -коэффициент разрыхления пород кровли.
На фиг.1 изображена схема отработки части угольного месторождения, представленной крутым пластом, разрез в плоскости пласта; на фиг.2 вертикальная проекция выемочного участка пласта; на фиг.3 расчетная схема.
Месторождение полезного ископаемого, представленное свитой крутых и наклонных угольных пластов, отрабатывается выемочными участками, при этом на верхних этажах (горизонтах) 1 выемку угля ведут с обрушением налегающих пород кровли. Нижележащие этапы отрабатываются по комбинированной технологии: верхняя часть этажа отрабатывается с закладкой выработанного пространства, в том числе с применением твердеющих смесей, а нижняя с обрушением кровли.
Выемочный участок пласта вскрывается квершлагом 2 на откаточном горизонте и вентиляционным квершлагом 3. С квершлага 2 по пласту проходится основной (откаточный) штрек 4. Определив величину наклонной высоты подэтажа h3, который должен отрабатываться с закладкой, проходят подэтажный штрек 5, на уровне которого отрабатывается первый горизонтальный или поперечно-наклонный слой 6.Вышележащая часть пласта до межгоризонтного целика отрабатывается слоями 7 с закладкой выработанного пространства. Наклонную высоту h3 этого подэтажа, отрабатываемого с закладкой, принимают не менее высоты свода естественного равновесия налегающих пород.
После того, как на границе выемочного участка верхняя часть пласта будет полностью отработана с закладкой, начинают очистные работы в нижней части пласта, которую, например, отрабатывают столбами по падению 8 с применением щитовых перекрытий или каким-либо другим способом. При этом до начала ведения очистных работ в нижней части этажа с обрушением налегающих пород кровли на уровне первого отработанного слоя 6, т.е. на нижней границе выемочного участка (подэтажа) отработанного с закладкой, производят принудительное обрушение налегающих пород кровли путем подрезки их взрывными скважинами 9.
Длину взрывных скважин 9 определяют из выражения lск Km, где m мощность пласта, м; К коэффициент, определяемый из равенства 0,5 х ho x K(Kp-1)=ho h3, где ho наклонная высота подэтажа выемочного участка, отрабатываемого с обрушением кровли, м; h3 наклонная высота подэтажа, отработанного с закладкой, м; Кр коэффициент разрыхления пород кровли.
Коэффициент К определяется и оптимизируется исходя из расчетной схемы (фиг.3), которая основывается на том, что объем выработанного пространства с обрушением кровли Vo равен сумме объемов перепускаемого закладочного массива V3 и приращения объема разрушаемых пород кровли Vк за счет их разрыхления Vкр Vк˙Кр, т. е. Vo V3 + (Vкр Vк), а Vo ho˙m˙l3, где l3 длина забоя по простиранию пласта.
Объем выработанного пространства, заполненного закладкой, V3 h3˙m˙l3. Принято, что обрушается минимум половина объема подрезаемых взрыванием пород кровли над выработанным пространством нижней части подпожарного участка, т. е. Vк 0,5ho˙lcк˙l3.
Преобразуя вышеприведенные выражения, получают формулу для определения коэффициента К в выражении для определения необходимой (оптимальной) длины взрывных скважин.
Применение предлагаемой технологии позволит более эффективно отрабатывать выемочные участки мощных крутых пластов, находящихся под списанными (потушенными) эндогенными пожарами.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
СПОСОБ РАЗРАБОТКИ МОЩНЫХ ПЛАСТОВ УГЛЯ | 1993 |
|
RU2069751C1 |
Способ отработки целиков | 1990 |
|
SU1793053A1 |
СПОСОБ ОТРАБОТКИ КРУТЫХ ПЛАСТОВ | 1997 |
|
RU2123597C1 |
СПОСОБ РАЗРАБОТКИ СКЛОННЫХ К САМОВОЗГОРАНИЮ МОЩНЫХ КРУТЫХ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ | 2004 |
|
RU2254470C1 |
СПОСОБ РАЗРАБОТКИ СКЛОННЫХ К САМОВОЗГОРАНИЮ МОЩНЫХ КРУТЫХ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ | 2005 |
|
RU2276267C1 |
СПОСОБ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ ЭНДОГЕННЫХ ПОЖАРОВ НА ПЛАСТАХ КРУТОГО И КРУТОНАКЛОННОГО ПАДЕНИЯ | 1992 |
|
RU2039291C1 |
КОМБИНИРОВАННЫЙ СПОСОБ РАЗРАБОТКИ СВИТЫ КРУТЫХ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ | 1996 |
|
RU2099524C1 |
СПОСОБ РАЗРАБОТКИ КРУТЫХ ПЛАСТОВ УГЛЯ | 2009 |
|
RU2390633C1 |
СПОСОБ РАЗРАБОТКИ МОЩНЫХ КРУТЫХ ПЛАСТОВ ГИДРООТБОЙНОЙ С ЛИТОЙ ТВЕРДЕЮЩЕЙ ЗАКЛАДКОЙ | 1993 |
|
RU2069752C1 |
СПОСОБ ОТРАБОТКИ МОЩНЫХ КРУТЫХ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ | 2011 |
|
RU2477795C1 |
Способ разработки угольных месторождений относится к горной промышленности, конкретно к технологии разработки крутых пожароопасных угольных пластов. Способ включает отработку нижележащего этажа системами с закладкой выработанного пространства в верхней части этажа, а нижнюю часть этажа отрабатывают с применением систем с принудительным обрушением кровли, при этом наклонную высоту части пласта, отрабатываемой с закладкой, принимают не менее высоты свода естественного равновесия; принудительное обрушение кровли производят путем ее подрезки на нижней границе участка этажа, отрабатываемого с закладкой, определяя длину взрывных скважин для обрушения кровли из выражения: K = ho-hз/0,5ho(Kp-1), где K - коэффициент кратности мощности при определении длины взрывных скважин (шпуров); hз - наклонная высота части пласта, отрабатываемая с закладкой, м; ho - наклонная высота пласта, отрабатываемая с обрушением кровли, м; Kp - коэффициент разрыхления пород кровли. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.
lск K · m,
где m мощность пласта, м;
где hо наклонная высота выемочного участка, отрабатываемого с обрушением кровли под заложенным выработанным пространством, м;
hз наклонная высота выемочного участка, отрабатываемого с закладкой, м;
Kр коэффициент разрыхления пород кровли.
Аппарат для очищения воды при помощи химических реактивов | 1917 |
|
SU2A1 |
Способ подземной разработки месторождений | 1983 |
|
SU1129354A1 |
Выбрасывающий ячеистый аппарат для рядовых сеялок | 1922 |
|
SU21A1 |
Авторы
Даты
1995-06-27—Публикация
1992-02-25—Подача