Способ выемки запасов полезных ископаемых под охраняемыми объектами в зонах влияния крутопадающих тектонических нарушений Советский патент 1990 года по МПК E21C41/16 

Изобретение относится к горнодобывающей, преимущественно угольной, промышленности, и может быть использовано при отработке пластов полезного ископаемого в лежачем и висячем боках, по отношению к сместителю крутопадающего тектонического нарушения.

Цель изобретения - сокращение потерь полезного ископаемого и повышение эффективности мер защиты объектов за счет уменьшения деформаций земной поверхности при отработке запасов в зонах влияния на выходе нарушений.

На чертеже представлена схема осуществления способа ведения горных работ в зоне влияния на выходе сме- стителя нарушения.

На чертеже приняты условные обозначения: 1 - объект на поверхности в районе выхода нарушения; 2 - сме- ститель нарушения; 3 лава в висячем боку; Ц - лава в лежачем боку; 5 - лавы второй очереди; 6 - оседание земной поверхности от отработки лавы 3 в висячем боку; 7 - кривая сум- марных оседаний от отработки-лав 3 и 1.

Способ осуществляется следующим образом о

Очистную выемку полезного ископае мого ведут лавами 3, и 5 последовательно с обеих сторон тектонического нарушения, В первую очередь отрабатывают полезное ископаемое лавой 3 в висячем боку тектонического нарушения

Ее размеры (DB) определяют из выражения

(--SfA )2,

h

q0 m6cosix/ 35

- допустимая высота уступа в основании охраняемого объекта, расположенного

на выходе сместителя нару- относительное максималь

ное оседание земной поверхности, определяемое по Правилам охраны соору- жений; Н - средняя глубина отработки

лав.

Затем отрабатывают полезное ископаемое лавой Ц в лежачем боку тектонического нарушения Размеры DA лавы находят из выражения

2i ЈtgVz.+ctg(,5i ,()2

DB ctgv,-ctg(b-Ј) He тл

где oi и 4 - углы падения соответственно пластов свиты и сместителя тектонического нарушения;

5

0

0

5

5

Vi i V/-. УГЛЫ полных сдвижений подрабатываемых пород, определяемые по Правилам охраны сооружений; ил, 1)0- размеры лав на разрезе

вкрест простирания пласта соответственно со стороны лежачего и висячего боков тектонического нарушения; НЛ, Нр - расстояния вдоль нарушения от земной поверхности до точки подсечения тектонического нарушения пластами, соответственно со стороны лежачего и висячего боков;

тл тв вынимаемые мощности соответственно в пластах лежачего и висячего боков тектонического нарушения„ Для исключения возможности образования уступов земной поверхности в районе выхода тектонического нарушения на пластах со стороны висячего и лежачего боков от плоскости нарушения формируют целики полезного ископаемого, границы целиков на разрезе вкрест простирания определяют- из условия

d« VW

где , dB - расстояния по пласту от внутренних по отношению к нарушению границ лав до плоскости сместителя нарушения.

Смежные лавы 5 второй очереди отрабатывают в той же последователь- ности в соответствии с вышеприведенными математическими выражениями.

Формула изобретения

Способ выемки запасов полезных ископаемых под охраняемыми объектами в зонах влияния крутопадающих тектонических нарушений, включающий ведение очистных работ лавами на пласте от границ целиков, формируемых в зоне нарушенных пород в лежачем и висячем боках у плоскости сместителя тектонического нарушения, отличающийся тем, что, с целью сокращения потерь полезного ископаемого и повышения эффективности мер защиты объектов за счет уменьшения деформаций земной поверхности при отработке запасов в зонах влияния на выходе

нарушений,лавы отрабатывают последовательно по обе стороны от тектонического нарушения, при этом в первую очередь отрабатывают полезное ископаемое в висячем боку тектонического нарушения лавой, размеры которой определяют из выражения

ГЬЛА21 1

V

« 4Н()2

q m.cos об

ОП

-допустимая высота уступа в основании охраняемого объекта, расположенного на выходе сместителя тектонического нарушения;

-относительное максимальное оседание охраняемого объекта;

-средняя глубина отработки лавы,

отработку ведут в лежачем бонического нарушения лавой, которой определяют из усло

2. - .iЈtg(u-оО )2. У U в ctgV.-ctgCu-cO m Нр

V,. V2 °Л и 1}В

m

и m

В

5

0

П L , Н „

л

в

5

0

где г и & - углы падения t оответственно пластов свиты и сместителя тектонического нарушения; углы полных сдвижений подрабатываемых пород; размеры лав на разрезе вкрест простирания пласта соответственно со стороны лежачего и висячего боков тектонического нарушения; вынимаемые мощности соответственно на пластах лежачего и висячего боков тектонического нарушения; расстояние от земной поверхности вдоль тектонического нарушения до точек подсечения нарушения пластами полезного ископаемого соответственно со стороны лежачего и висячего боков, а расстояние от плоскости сместителя нарушения до границы целиков в зоне нарушенных пород в лежачем и висячем боках тектонического нарушения определяют из условия dA d6I)rt/De, где dA и dB - расстояния по пласту от внутренних по отношению к тектоническому нарушению границ лав до плоскости сместителя нарушения.

П

а

Изобретение относится к горному делу и позволяет сократить потери полезного ископаемого (ПИ) и повысить эффективность мер защиты объектов за счет уменьшения деформаций земной поверхности при отработке запасов ПИ в зонах влияния на выходе тектонических нарушений (ТН). Очистную выемку ПИ ведут лавами 3-5 последовательно с обеих сторон ТН. В первую очередь отрабатывают ПИ лавой 3 в висячем боку ТН. Размеры лавы 3 определяют из выражения D_в≤4H(H_у.доп/Q_о^.M_в^.COSΑ)², где H_у.доп - допустимая высота уступа в основании охраняемого объекта, расположенного на выходе сместителя 2 ТН

Q_о - относительное максимальное оседание охраняемого объекта

H - средняя глубина отработки лавы 3. Затем отрабатывают ПИ лавой 4 в лежачем боку ТН. Размер лавы 4 D_л находят из выражения (D_л/D_в)={[CTGψ₂+CTG(Δ-Α)]:[CTGψ₁-CTG(Δ-Α)]}^.(H_л/H_в)^.(M_в/M_л)², где α и Δ - углы падения соответственно пластов свиты и сместителя 2 ТН

ψ₁, ψ₂ - углы полных сдвижений подрабатываемых пород, определяемые по Правилам охраны сооружений

H_л, H_в - расстояния вдоль ТН от земной поверхности до точки подсечения ТН пластами соответственно со стороны лежачего и висячего боков

M_л, M_в - вынимаемые мощности соответственно в пластах лежачего и висячего боков ТН. По мере отработки пластов со стороны висячего и лежачего боков от плоскости ТН формируют целики ПИ. Границы целиков на разрезе вкрест простирания определяют из условия D_л=D_в^.D_л/D_в, где D_л, D_в - расстояния по пласту от внутренних по отношению к ТН границ лав до плоскости сместителя ТН. Смежные лавы 5 второй очереди отрабатывают в той же последовательности. 1 ил.