Способ разработки пологих угольных пластов Советский патент 1993 года по МПК E21C41/18 

Изобретение относится к горной промышленности, а конкретно к способам охраны подготовительных горных выработок, повторно используемых при бесцеликовой технологии разработки пологих угольных пластов.

Известен способ разработки пологих угольных пластов без оставления угольных целиков между выемочными столбами, в котором для поддержания повторно используемой выработки применялась специальная поддерживающая крепь с посадочными стойками.

Недостатком такого способа поддержания сохраняемой для повторного использования выработки является большой расход металлокрепи для ее поддержания и имеющие место аварийные ситуации, основной причиной которых являются большие массивы зависания основной кровли за контуром выработки, под воздействием которых крепь сохраняемой выработки разрушается.

Целью изобретения является устранение отмеченных недостатков.

Указанная цэль достигается тем, что при сохранении подготовительной выработки для повторного использования при бесцеликовой технологии отработки пологих угольных пластов в основной кровле пласта вдоль контурной линии на границе сохраняемой выработки с очистной (лавой) создают концентрацию напряжений и задают направленное сдвижение кровли в сторону выN

8

О

ig

5

работанного пространства очистного забоя, подрезая кровлю вдоль упомянутой выше контурной линии впереди очистного забоя на один-два шага вторичного обрушения основной кровли, пропиливая при этом в вертикаль- ной плоскости щель глубиной равной высоте активной зоны разупрочнения кровли.

Выполняя операции по подрезке кровли впереди очистного забоя на один-два шага вторичного обрушения основной кровли, достигается полный обрез кровли строго по контурной линии - по линии подрезки кровли, так как к моменту обрушения основной кровли она уже полностью подрезана и происходит эффект, который наблюдается при резке оконного стекла.

Известные технические решения не обеспечивают ни указанного эффекта, ни устойчивого поддержания горной выработки при рациональном расходовании трудо- вых и материальных ресурсов. Так, для того, чтобы разгрузить сохраняемую выработку от давления зависающих зон (частей) кровли, буровзрывными работами разрушают основную кровлю по зоне ее излома для чего скважины бурят на всю мощность обру- шаемых пород из чиш, которые сооружают в боках выработки что ведет к значительному перерасходу трудовых и материальных средств. В нашем случае производится только надрез плиты кровли. Эффективность по аналогии с резкой стекла: облом стекла по алмазной черте по сравнению с распиловкой стекла режущим инструментом или другим подобным способом резки.

В другом известном способе охраны подготовительных выработок предполагается проведение по пласту вспомогательной выработки, бурение из нее над охраняемой выработкой разгрузочных па- раллельных скважин с последующим разбу- риванием их до полного нарушения целостности кровли в границах разгрузки, при этом ниже этой разрушенной зоны кровли бурятся скважины, через которые произво- дится армировкг горного массива над охраняемой выработкой и нагнетание через них укрепляющих растворов. Конечно, все это более трудоемкое и дорогостоящее занятие по сравнению с предлагаемым. По сравне- нию с алмазной резкой стекла - этот способ охраны выработок может быть по аналогии представлен как резка стекла путем сверления отверстий в стекле по линии отреза.

По другому известному способу охраны горных выработок при разработке месторождений полезных ископаемых производят установку усиливающей крепи в выработке со стороны выработанного пространства, буренио в кровле скважин, заряжание их зарядами ВВ и взрывание из вы работки. Недостаток - взрывание коротких скважин из выработок помимо других недостатков приводит к значительному разрушению кровли сохраняемой выработки.

Известен способ управления кровлей при отработке мощных пологих угольных пластов полным обрушением с использованием в кровле пласта щелевого вруба по всей длине очистного забоя с целью уменьшения нарезных работ и отработки пласта без настила гибкого перекрытия. Щелевой вруб производят в кровле пласта очистного забоя из предварительного проведенного у этой кровли штрека.

Недостатком этого способа являются предварительно пройденные у кровли пласта выработки только для образования щелевого вруба, обеспечивающего заданный облом кровли и целевое назначение не для охраны выработок, а для предотвращения горных ударов.

На фиг. 1, 2 изображена схема подрезки кровли пласта; на фиг. 3 - схема обрушения подрезанной кровли.

Согласно изобретению пологий угольный пласт отрабатывается по бесцеликовой технологии, т. е. без оставления угольных целиков между выемочными столбами. Выемочный вентиляционный штрек 1, примыкающий к угольному целику (столбу), после выемки угля в лаве сохраняется в выработанном пространстве Для того, чтобы разгрузить штрековую крепь от горного давления пород кровли впереди очистного забоя у верхнего борта производится про- пиливание щели 2 в кровле пласта с помощью баровой машины 3, установленной на салазках 4, движущихся по почве выработки с помощью собственного передвижного .устройства. Пропиливание щели осуществляется с помощью барового органа 5. Опережение подрезки кровли впереди очистного забоя должно производиться не менее как на один шаг вторичного обрушения основной кровли. Глубина щели подрезки кровли соответствует высоте активной зоны разупрочнения кровли,

Пропиленная щель (фиг. 3) задает направление сдвижения и разлома пород кровли вдоль контурной линии сохраняемой выработки (фиг, 2) и ликвидирует возможность их зависания.

Предлагаемый способ позволит значительно повысить устойчивость сохраняемых для повторного использования выработок и снизить затраты на их поддержание.

Формула изобретения

Способ разработки пологих угольных пластов без оставления целиковугля между выемочными столбами, включающий проведение выемочных штреков и сохранение смежных выработок между выемочными столбами для повторного использования, отличающийся тем, что, с целью повышения устойчивости сохраняемой выработки, создают концентрацию напряжений в основной кровле вдоль контурной линии на границе сохраняемой выработки и очистной выработки и задают направлен

ное сдвижение кровли в сторону выработанного пространства очистного забоя, для чего кровлю вдоль контурной линии на границе сохраняемой выработки впереди очистного забоя подрезают на один - два шага вторичного обрушения основной кровли, при этом в вертикальной плоскости ее пропиливают щель глубиной, равной высоте активной зоны разуплотнения кровли.

Использование: изобретение относится к горной промышленности, и может быть применено для охраны подготовительных горных выработок, повторно используемых при бесцеликовой технологии разработки пологих угольных пластов. Сущность изобретения: при сохранении подготовительной выработки для повторного использования при бесцеликовой технологии отработки пологих угольных пластов в основной кровле пласта вдоль контурной линии на границе сохраняемой выработки с очистной выработкой создают концентрацию напряжений и задают направленное сдвижение кровли в сторону выработанного пространства очистного забоя, подрезая кровлю вдоль упомянутой выше контурной линии впереди очистного забоя на один-два шага вторичного обрушения основной кровли, пропиливая при этом в вертикальной плоскости щель глубиной равной высоте активной зоны разупрочнения кровли. 3 ил. ел

A fbr.l .

иО

о«о

Ф.игЈ