Способ отработки крутопадающих пластов Советский патент 1993 года по МПК E21C41/18 

жительными деформациями (наклонами) и отрицательными, учитывается зависимость скорости роста уступа от скорости оседания земной поверхности.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ рациональной отработки пластов, в котором планирование ведения очистных работ выполняется так, чтобы под объектом. на земной поверхности одноименно проявились деформации противоположных знаков, компенсируя, таким образом, концентрацию однозначных деформаций.

Порядок отработки пластов для взаимной компенсации однозначных деформаций выбирается следующим образом.

Вначале определяется какой вид сосредоточенных деформаций наиболее опасен для подрабатываемого объекта на земной поверхности (наклоны, горизонтальные деформации, уступы), затем на данный вид деформаций строится номограмма по методике с учетом параметров сдвижения. На разрезе вкрест простирания выбирается объект, подлежащий охране. Центр очистной выработки на номограмме совмещается с охраняемым объектом, а сама очистная выработка располагается по падению пластов; горизонтали на номограмме должны соответствовать глубине разработки на разрезе вкрест простирания. Затем на данном горизонте или на двух-трех горизонтах выбираются к совместной отработке под данным объектам пласты, соответствующие разноименным, но примерно равным по величине деформациям на номограмме.

Недостатком известного способа является то, что не регламентировано подвига- ние очистных забоев во времени и в пространстве, что может повлечь за собой концентрацию одноименных деформаций по простиранию.

Цель изобретения -уменьшение деформаций земной поверхности путем рассредо- точения отрабатываемых пластов во времени по простиранию.

Сущность изобретения состоит в том, что растяжка во времени между ведением работе разноименными деформациямиувя- зана со скоростью роста уступа, т. е. она не должна превышать такого промежутка времени, за который уступ может развиться до опасной критической величины.

Зависимость эта найдена экспериментальным путем и выражается формулой

т

hnp Vv

(1

где t - допустимая растяжка во времени между очистными работами, дающими положительные и отрицательные деформации;

hnp предельная высота уступа для данного объекта на земной поверхности; Vy - скорость роста уступа, определена в зависимости от скорости оседания земной поверхности V0, т. е. Vy 0,2V0 1.

Скорость оседания земной поверхности V0 в зависимости от скорости подвигания очистного забоя С определяется формулой С ху

Н тогда

,

0,2 (2)

УУ Н

где С - скорость подвигания очистного забоя, м/мес;

т/ху - оседание земной поверхности в данной точке, м;

н --средняя глубина разработки, м.

Таким образом, планирование очистных работ в пространстве осуществляется выбором к отработке под данным объектом пластов с разноименными и примерно одинаковыми по величине деформациями на разрезе вкрест простирания с помощью номограмм. Планирование очистных работ во времени осуществляется растяжкой отработки выбранных пластов согласно условию

(1).

На фиг. 1 представлена общая схема отработки крутопадающих пластов; на фиг. 2 - растяжка во времени между отработкой пластов в группах.

Способ осуществляется следующим образом.

На линии вкрест простирания взяты 6 точек с интервалом 500 м. В этих точках рассчитаны ожидаемые наклоны земной поверхности.

Так, для гор, 1 м в районе т. 1, находящейся в полумульде по восстанию от свиты разрабатываемых пластов, происходит накопление деформаций одного знака - отрицательных, поэтому здесь вопрос рационального планирования очистных работ не имеет смысла В районе т. 2 и 3, находящейся в средней части мульды сцви- жения проявляются деформации разных

знаков, следовательно, есть смысл в рациональном планировании очистных работ; т. 4, 5 и 6 находятся в полумульде по падению, здесь накапливаются деформации одного знака - положительные, следовательно рациональное планирование также не имеет смысла.

Для гор. 2 качественная картина остается, в основном, такой же, как и для гор. 1 с небольшими изменениями в количественном отношении, то есть разноименные наклоны получаются в т. 2 и 3, а одноименные вт. 1, 4, 5, 6.

Таким образом, для горизонта 1 можно планировать рациональную отработку пла- стов, 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 осуществ- ляется 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 горизонталя- ми 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 - это I группа.

Затем согласно очередности отработки выбираются следующие группы пластов с отрицательными и положительными деформациями - II и III группы.

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 отрицатель- ными и положительными наклонами должна соответствовать условию (1).

Так, например, при отработке пластов второй группы гор. 1 разрыв во времени

между работами в пластах ту, тз, гги с отрицательными наклонами, и пластах Ks, К, Кз, К4 с положительными наклонами, которые способствуют образованию соответственно прямых и обратных уступов, определяется следующим образом.

При условии hnp 1 см и см/мес. разрыв во времени между отработкой вышеуказанных пластов согласно (1) не должен быть более

И Qi21. 2 2,5мес.

Ожидаемая величина прямого уступа составляет 1,4 см, а обратного - 1 см. Следовательно, если на охраняемый объект в начале будут влиять пласты, образующие ожидаемую высоту обратного уступа Ьож 1 см, то разрыв во, времени может быть произвольным, так как Ь0ж не превышает hnp; если же на охраняемый объект будут влиять вначале пласты, образующие ожидаемую высоту прямого уступа гюж 1,4 см, то разрыв во времени между отработкой пластов с отрицательными и положительными наклонами не должен превышать 2,5 мес. Формула изобретения Способ отработки крутопадающих пластов, включающий группирование пластов в свите вкрест их простирания на группы с положительными и отрицательными деформациями и последующую их отработку, о т- личающийся тем, что, с целью уменьшения деформации земной поверхности, отработку групп пластов с противоположными знаками деформации ведут с разрывом во времени, которое определяют из соотношения

И- &,

Vy

где t - допустимый промежуток времени между очистными работами, дающими положительные и отрицательные деформации;

hnp - предельная высота уступа для данного объекта на земной поверхности;

Vy - скорость роста уступа, определяемая в зависимости от скорости оседания земной поверхности,

y ff J/J/f,

// // /r-r///

/ /У j- ./.... 7-j /jT--./- / /I ЛУ Л X -/S //y//jj

////// //У//7//X./Ж

.м,ч.п n-.ft П Я R. rtПfltf Vl/i/vi i

гор.5

f t I. Г ff ft ... J - -

Щ ЩЩрП&ЦМъЩ. 66 Ј58463 6j,

Фиг.1

e к7 ,

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 flnb/Ny. 3 ИЛ. ел с щитных. В основном, вначале отрабатываются пласты, которые раньше вскрыты, поэтому зачастую происходит произвольная концентрация горных работ и во времени и в пространстве, Б результате может образоваться мульда сдвижения с концентрированным развитием одноименных деформаций, достигающих иногда величин, опасных для объектов на земной поверхности. Так, если критерием опасности для сооружений является уступ в 2-3 см, то между прохождением забоев под объектом с полоSI со ю S Ю СА)