Способ охраны пластовой горной выработки от влияния очистных работ Советский патент 1993 года по МПК E21C41/18 

Изобретение относится к подземной разработке пластовых месторождений полезного ископаемого и может быть использовано при охране пластовых горных выработок, особенно в условиях наметившейся тенденции уменьшения охранных целиков, усугубляемой углублением горных работ..

Целью изобретения является повышение устойчивости пластовых горных выра- бфток.

Поставленная цель достигается тем, что при охране выработок, пройденных по пласту, рт влияния очистных работ того же пласта,, целик угля на участке выемки формируют непрямоугольной формы, при эт|ом его ширину вдоль продольной оси выработки изменяют по линейной зависимости с рациональным угловым коэффициентом, равным 1, ,

Изобретение иллюстрируется черте- К

жом.

Предлагаемая форма целика позволяет повысить устойчивость охраняемой пластовой выработки за счет учета искусственной трещиноватое™ горного массива при ведении очистных работ.

До настоящего времени общим принципом охраны пластовой горной выработки от влияния очистных работ при помощи целиков угля являлось расположение ее вне зоны опорного давления. Однако ввиду отсутствия надежного способа определения напряжений в массиве пород обычно в шахтных условиях размеры зоны опорного давления определяют по косвенным характеристикам проявления горного давления. Поэтому при измерении разных характеристик проявления горного давления (смещения, деформации и др.) получаемые параметры зоны

00

04

00

Ј

00

будут различаться между собой. Видимо, именно в этом состоит одна из причин широкого диапазона определяемых в одних и тех же условиях размеров зоны проявления опорного давления, встречающихся в литературных источниках. Анализ публикаций показывает, что большой диапазон ширины зоны опорного давления (от 18 до 240) в значительной степени обусловлен различием в методах оценки размеров зон.

В настоящее время преимущественно применяется способ охраны выработок целиками угля. Так, в Донбассе этим способом охраняют около 90% протяженности капитальных и магистральных выработок. На ряде шахт охраняемые целиками угля выработки, несмотря на систематическое проведение ремонтных работ, находятся в неудовлетворительном состоянии. Главной причиной создавшегося положения является недостаточное внимание к оценке горно- геологических условий, вследствие чего нередко формируют целики недостаточных размеров. Для обеспечения устойчивости магистральных штреков на шахтах Западного Донбасса оставляют целики угля шири- ной по 100-500 м, что приводит к неоправданно большим потерям угля.

Таким образом, в силу объективных причин, при охране пластовых выработок целиками угля, а также в связи с наметившейся тенденцией уменьшения размеров целиков в целях снижения потерь угля,.усугубляемой углублением горных работ, пластовые горные выработки преимущественно находятся в зоне повышенных напряжений, т.е. в зоне влияния очистных работ. Поэтому весьма актуально правильно выбрать форму целиков угля, от которой зависит устойчивость пластовой выработки.

Известно, что отработка угольного пласта вызывает обрушение, сдвижение и де- формирование вмещающих пород. По степени и характеру воздействия очистной выработки на окружающий массив в области влияния ее могут быть выделены следующие зоны: обрушения, полных сдвижений. разгрузки, опорного давления и зона микродвижения земной поверхности, вызываемого деформацией пород в зонах опорного давления.

Учитывая слоистую структуру горных пород, под воздействием очистной выемки в зоне опорного давления над пластом по слоям образуются блоки, ограниченные технологическими трещинами, которые формируются параллельно забою. Устойчивость пластовой горной выработки будет зависеть от взаимного расположения выработки и технологических блоков. При совпадении

направления длинной оси выработки и технологической трещиноватости устойчивость выработки будет минимальной. По мере увеличения угла встречи между направлением

выработки и технологической трещиноватости, за счет того, что технологические блоки будут опираться на целики по разные стороны выработки, т.е. перекрывать ее, устойчивость выработки будет возрастать и

достигнет максимального значения при угле встречи, равном 45°. Поэтому капитальные выработки, например, располагают таким образом, чтобы их длинная ось не совпадала с азимутом тектонической трещиноватости горного массива.

Следовательно, формирование целика угля непрямоугольной формы, ширина которого вдоль продольной оси выработки изменяется по линейной зависимости с

рациональным угловым коэффициентом, равным 1, будет способствовать увеличению устойчивости выработки.

Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет увеличить устойчивость пластовых горных выработок, за счет учета технологической трещиноватости горного массива.

Предлагаемый способ осуществляется

следующим образом.

Допустим, необходимо отработать какую-то часть пласта, ограниченную магистральными горными выработками. Сначала по известным критериям определяют направление эффективной отработки пласта на данном участке. Затем согласно направлению эффективной отработки подготавливают выемочные штреки. И ведут отработку части пласта в соответствии с выбранной

системой разработки. При этом предохранительные целики оставляют не той формы, которая предопределяется пространственным расположением магистральных и подготовительных выработок, а той, которая в

наибольшей степени соответствует рациональной, т.е. чтобы ширина целика вдоль продольной оси выработки была переменной и изменялась по линейной зависимости с угловым коэффициентом, равным 1. Для

этого на заключительном этапе отработки столба, используя технические возможности механизированного комплекса по его повороту, формируют целики угля непрямоугольной формы с углом, как можно ближе

соответствующим рациональному.

Кроме того, в целях сокращения потерь угля, оставляемого в целиках, на участке одного столба, допускается формировать несколько целиков, например, путем проведения промежуточного вентиляционного штрека по середине оставляемого це- ли|ка с последующим демонтажем одной по- ловины, и дальнейшей работой другой половины комплекса. -

Данная технология была опробована на шихте Винницкая ПО Шахтерскуголь при отработке 2-6 лав западного блока по пласту 1э. Устойчивость магистральных игреков, охраняемых целиками нвпрямоу- гольной формы, была удовлетворительной.

Использование предлагаемого способа в сравнении с прототипом позволит повысить устойчивость выработок/способствует

уменьшению потерь со-всеми вытекающими экономическими последствиями. Формула изобретения Способ охраны пластовой горной выработки от влияния очистных работ, включающий формирование целика угля между очистной и охраняемой выработками, отличающийся тем, что, с целью повышения устойчивости выработки, целик угля на участке выемки формируют непрямоугольной формы, при этом его ширину вдоль продольной оси выработки изменяют по линейной зависимости с рациональным угловым коэффициентом, равным 1.

Использование: при подземной разработке пластовых месторождений полезного ископаемого при охране пластовых горных выработок. Сущность изобретения: способ охраны горной выработки от влияния очистных работ предусматривает формирование целика угля между очистной и охраняемой выработками. Целик угля на участке выемки оформляют непрямоугольной формы. При этом его ширину вдоль продольной оси выработки изменяют по линейной зависимо-; сти с рациональным угловым коэффициентом, равным 1. 1 ил..

f0/Wff#

foj0ffЈ0/rr#a

tff/rt/AW

w/rrvsvrtfMW ##& шире

fo/e/ 0W6/e c/rr&rfo/