Способ управления труднообрушаемой кровлей при слоевой разработке пологих пластов Советский патент 1990 года по МПК E21C41/16 

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для управления труднообрушаемой кровлей при слоевой разработке пологих пластов длинными очистными забоями.

Целью изобретения является ликвидация динамических обрушений пород кровли и предварительная их дегазация с выводом газа на исходящую струю по центральному вентиляционному

4

штреку по верхнему слою при одновременном уменьшении объема буровзрывных работ.

На фиг.1 показан поперечный разрез выемочного столба по плоскости веера; на фиг.2 - продольный разрез выемочного столба по его оси.

На фиг.1 и 2 обозначено: 1 - кон вейерный штрек нижней лавы; 2 - вентиляционный штрек нижней лавы; 3 конвейерный штрек верхней лавы; 4 - транспортный штрек верхней лавы; 5 - вентиляционный штрек верхней лавы; 6 - камуфлетные скважины; 7 - свод обрушения.

После подготовки выемочного столба для дальнейшей отработки его двух- комбайновой лавой на общем забойном конвейере из центрального вентиляцион його штрека верхнего слоя пробуривают восходящие веера скважин в породы основной кровли с задеиным на основе нормативных документов шагом бурения. Бурение скважин ведут только в пайон ядра свода обрушения город основной кровли, что является достаточным для организации регулярных обрушений основной кровли, так как производят разупрочнение пород в местах наиболь- ших концентраций растягивающих напряжений, область которш занимает центральную треть плиты по нижней ее границе.

Первый веер буритсу на отметке монтажной выработки нижнего слоя.

Угол наклона seepoi скважин выбирают из условия неналожения их друг на друга при заданном по нормативам шаге обрушения, обеспечения отсутст- вия проскальзывания по линии разлома и направляют в сторону от забоя вглубь массива параллельно линии очистного забоя под углом

arctg oi 90° - Ьо,к

arctg

-SaI ЈliilbMJi.±Sj.

J0 Ч.

де h.R, hH к - мощность слоев всей 40

разупрочняемой и непос эедсч-венной кровли соответственно, и; га0 - суммарная вынимаемая 5

мощность пласта, м; К. - коэффициент разрыхления пород непосредственной кровли;

S - коэффициент уплотне- 50 ния гоны обруа ерия в момент осадки блоков основной кровли; Ь0к - заданный ка основе

нормативных докумен- с тов шаг бурения вееров скважин, м,

ричем количество скважин в веере ыбирают так, чтобы наведенная кикро

-jQ jj 2Q25

-,п

35

40

5

50

с и макротрещиноватость в плотности веера распространялась не менее чем на 30% площади ядра свода обрушения пород основной кровли, и отработку пласта ведут с опережающей выемкой верхнего слоя.

Взрывание скважин в веере ведут камуфлетными зарядами.

Величину заряда и длину забойки выбирают с учетом оставления над пластом ненарушенной пачки пород непосредственной кровли, мощность которой достаточная для компенсации выработанного пространства после оуработки веохнего слоя.

Бурение и взрывание вееров производят до подхода линии очистного забоя.

Очистные работы проводят с опережающей выемкой верхнего слоя системой с обрушением пород кровли. Волна горного давления в результате очистной выемки верхнего слоя, проходящая в породах кровли, вызывает раскрытие трещин и облом блокеэ основной трудно- обрушэемой кровли по плоскостям вееров и опускание их на подушку обрушенных пород непосредственной кровли. При последующей отработке нижнего слоя породы кровли будут опускаться без значительных зависаний. Величина опережения верхней лави из условий безопасности должна быть не менее 2-3 шагов обрушечия пород основной кровли, заданных шагом бурения вееров.

Формула изобретения

1, Способ управления труднообру- шаемой кровлей при слоевой разработке пологих пластов, включающий бурение вееров скважин из подготовительных выработок в породы основной кровли с наклоном их плоскостей в глубь массива параллельно линии очистного забоя, заряжение и взрывание скважин в пределах верхней и нижней границ основной кровли до подхода линии очис гного забоя с формированием предохранительной пачки пород непосредственной кровли над пластом и формирование свода обрушения в породах основной кровли, отличающий- с я тем, что, с целью ликвидации динамических обрушений пород кровли и предварительной их дегазации с выводом газа на исходящую струю по центральному вентиляционному niTpeKv

по верхнему слою при одновременном уменьшении объема буровзрывных работ, бурение вееров скважин ведут из центрального вентиляционного штрека верх- него слоя в область ядра свода обрушения пород основной кровли в центральную треть ширины разрабатываемого столба, при этом угол наклона плоскости веера об выбирают из соотношения

.Ј f rf QpO

L,

arctg

rf 90° JO.K

- arrt-o m°-(Kr-1) hH.ic +S -Kp- пн.х

dEULg-

Ь0,К

де hK, h HiK - мощность слоев всей

разупрочняемой и непосредственной кровли соответственно, м;

т0 - суммарная вынимаемая мощность пласта, м;

Кр - коэффициент разрыхления пород непосредст

5

0

-45, К

венной кровли при обрушении;

коэффициент уплотнения зоны обрушения в мот мент осадки блоков основной кровли; заданный на основе нормативных документов шаг бурения вееров скважин, м,

а количество скважин в веере бурят из расчета наведения микро- и макро- трещиноватости в плоскости веера не менее чем на 30% площади ядра свода обрушения пород основной кровли, причем первый веер скважин бурят на отметке монтажной выработки нижнего слоя пласта. i

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что взрывание скважин в веере ведут камуфлетными зарядами.

Изобретение относится к горной промышленности и позволяет ликвидировать динамические обрушения пород труднообрушаемой кровли и осуществлять предварительную их дегазацию с выводом газа на исходящую струю по центральному вентиляционному штреку по верхнему слою при одновременном уменьшении объема буровзрывных работ. Способ предусматривает подготовку верхнего слоя тремя штреками, в том числе центральным вентиляционным. Из него с заданным шагом предварительно бурят и взрывают наклонные веера камуфлетных скважин в область ядра свода обрушения пород основной кровли. Угол наклона вееров выбирают из условий исключения как проскальзывания, так и взаимного заклинивания блоков основной кровли, образующихся после прохода волны горного давления верхней лавы через плоскости ослабления. Количество скважин в веерах выбирают из условия наведения микро- и макротрещиноватости в плоскости веера не менее, чем на 30% площади ядра свода обрушения пород основной кровли, причем первый веер скважин бурят на отметке монтажной выработки нижнего слоя пласта. Взрывные скважины в веере ведут камуфлетными зарядами. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Фиг. /