Способ разработки выбросоопасных угольных пластов щитовыми агрегатами Советский патент 1992 года по МПК E21F5/00 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для управления горным давлением при разработке выбросоопасных угольных пластов щитовыми агрегатами.

Цель изобретения - повышение эффективности и безопасности ведения горных работ путей понижения напряженного и газодинамического состояния угольного пласта в зоне .опорного давления за счет управления горным давлением.

Способ осуществляют следующим образом.

При проведении откаточного и вентиляционного штреков, разрезной печи перед ведением очистных работ для заданных горно-геологических условий устанавливают размеры зоны опорного давления впереди забоя будущей щитовой лавы. По глубине разрушения угля в технологическом цикле очистной выемки (глубине подвигания забоя в технологическом цикле) и величине безопасного неснижаемого опережения зоны

разгрузки в забое лавы с учетом размеров зоны повышенного горного давления устанавливают величину необходимого переноса опорного давления в глубь массива и относительное уменьшение нагрузок на призабойную часть пласта. Величину нагрузки, воспринимаемую закладкой выработанного пространства, устанавливают по формуле

ДРь (3-5)уН

Да

где у - объемный вес пород;

Н - глубина залегания пласта; л 5 - разность между требуемым расстоянием до максимума опорного давления и измеренным, равным а.

Для крутых пластов А Рь умножают на а. - угол падения пласта.

Глубину безопасного удаления максимума опорного давления г определяют по формуле

1г (а + Да)0,01.

По компресионным кривым давление- усадка материала и полученным параметрам ДРь у Н + ДРь и 1Г производят выбор типа закладочного материала, обеспечивающего необходимое уменьшение нагрузок на призабойную область пласта, и очистные работы ведут циклами с закладкой выработанного пространства в каждом цикле. Начинают цикл после заполнения закладочным материалом выработанного пространства, а заканчивают после прекращения опускания закладки в выработанном пространстве выемочного столба. Выемку угля в циклах производят непрерывно, циклы повторяют до полной отработки участка пласта.

Пример. Предлагаемый способ выполняется при отработке пласта тз Толстый. По динамике газовыделения установлено, что ширина зоны опорного давления составляет а 3,4 м, безопасная глубина выемки угля составляет 2,9 м.

Чтобы обеспечить технологический цикл очистных работ (3,0 м) и неснижаемое опережение (0,1 м), необходимо увеличить расстояние до максимума опорного давления с 3,4 до 4,7 м, т.е. Да 1,3 м. При этом должно быть обеспечено уменьшение нагрузок в призабойной области пласта на величину Д Рь 3 23,544- 28,5 МПа.

О(т

Безопасные условия работ обеспечиваются при отжиме и выдвижении пласта на величину 0,01 4,7 0,047 м. Такую задержку

усадки (

0.047-100%

1,2

4%) при увеличении нагрузок с (23,5 cos 55°) МПа до (51,7

cos 55°) МПа обеспечит по компрессионным кривым насыпная порода типа песчанистого сланца или песчаника с крупностью фракций не более 50 мм, которую и используют в качестве закладочного материала при очи0 стных работах. Для подготовки и подачи закладочного материала используется закладочный комплекс ПЗП или ПЗК.

Закладку в выработанное пространство подают по трубопроводу, проложенному в

5 призабойном пространстве и заканчивающемуся ответвлениями, проходящими через специальные окна в отгораживающем щите, оборудованные через каждые 20 м и по длине лавы. Ответвления прокладываются на

0 всю высоту выработанного пространства и наращиваются по мере отпускания щита. Очистные работы ведут непрерывно циклами с закладкой выработанного пространства. Начинается цикл после закладки

5 выработанного пространства за щитом и заканчивается при угрозе забутовки закладочной магистрали, т.е. после прекращения опускания закладочного материала, что происходило при подвигании забоя лавы на

0 17 м и сжатии закладочного материала. Новый цикл подготавливался путем оборудования новых концевых ответвлений и закладки выработанного пространства. Циклы повто5 ряют до полной отработки столба и участка.

Формула изобретения

1. Способ разработки выбросоопасных

угольных пластов щитовыми агрегатами,

включающий определение параметров зо0 ны повышенного горного давления, проведение откаточного и вентиляционного штреков, разрезной печи, вентиляционного и углеспускного скатов, ведение очистных работ, отличающийся тем, что, с целью

5 повышения эффективности и безопасности ведения горных работ путем снижения напряженного и газодинамического состояния угольного пласта в зоне опорного давления за счет управления горным давле0 нием, доведения очистных работ устанавливают безопасные по выбросам параметры зоны повышенного горного давления, критическое значение уменьшения нагрузок на призабойную часть пласта и по этим пара5 метрам определяют тип закладочного материала, а очистные работы ведут непрерывно циклами с закладкой выработанного пространства выемочного столба этими материалами в каждом цикле выемки, причем к проведению последующего цикла выемки приступают после прекращения опускания

закладочного материала в выработанном пространстве выемочного столба.

2. Способ по п. 1,отличающийся

ведения работ на особо выбросоопасных пластах, из штреков на всю высоту пласта в зонах пониженных напряжений бурят скважины и производят разгрузку и дегазацию

Изобретение относится к горной промышленности и м.б. использовано для управления горным давлением при разработке выбросоопасных угольных пластов щитовыми агрегатами. Цель изобретения - повышение эффективности и безопасности горных работ путем снижения напряженного и газодинамического состояния угольного пласта в зоне опорного давления за счет управления горным давлением. До начала очистных работ (ОР) устанавливают безопасные по выбросам параметры зоны повышенного горного давления, критическое значение уменьшения нагрузок на призабойную часть пласта и по этим параметрам определяют тип закладочного материала. Проводят откаточный и вентиляционный штреки, разрезную печь, углеспускной и вентиляционные скаты. Затем ведут ОР непрерывно циклами с закладкой выработанного пространства выбранным типом материалов в каждом цикле выемки. К проведению последующего цикла ОР приступают после прекращения опускания закладочного материала в выработанном пространстве. На особо выбросоопасных пластах на всю высоту пласта в зонах пониженных напряжений бурят скважины и проводят разгрузку и дегазацию отрабатываемого пласта до начала ОР. 1 з.п.ф-лы. (Л С

тем, что, с целью повышения безопасности 5 отрабатываемого пласта.