close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY13336

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(46) 2010.06.30
(12)
(51) МПК (2009)
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
E 21C 41/00
СПОСОБ ДВУХСЛОЕВОЙ РАЗРАБОТКИ МОЩНОГО ПЛАСТА
ПОЛЕЗНОГО ИСКОПАЕМОГО СЛОЖНОГО СТРОЕНИЯ
(21) Номер заявки: a 20080555
(22) 2008.04.28
(43) 2009.12.30
(71) Заявитель: Закрытое акционерное
общество "Солигорский институт
проблем ресурсосбережения с опытным производством" (BY)
(72) Авторы: Петровский Андрей Борисович; Калиниченко Петр Иванович; Карабань Денис Трофимович;
Губанов Вячеслав Андреевич; Поляков Андрей Леонидович (BY)
BY 13336 C1 2010.06.30
BY (11) 13336
(13) C1
(19)
(73) Патентообладатель: Закрытое акционерное общество "Солигорский институт
проблем ресурсосбережения с опытным производством" (BY)
(56) BY 7550 С1, 2005.
BY 7452 C1, 2005.
RU 2186975 C2, 2002.
RU 2015329 С1, 1994.
RU 2086765 С1, 1997.
(57)
1. Способ двухслоевой разработки мощного пласта полезного ископаемого сложного
строения, включающий разделение пласта на верхний и нижний слои полезного ископаемого с оставлением между ними породного прослоя, разделение слоев на панели и столбы
путем проведения панельных конвейерных и вентиляционных штреков и участковых конвейерных и вентиляционных штреков с оставлением между панельными конвейерными
штреками и участковыми конвейерными штреками узких ленточных целиков полезного
ископаемого, проведение монтажных штреков в слоях и последовательную отработку
столбов с оставлением выемки нижнего слоя лавами на один столб от выемки лавами
верхнего слоя, отличающийся тем, что вентиляционные штреки слоевых лав проводят по
столбу на расстоянии S от границы выработанного пространства опережающих смежных
лав, которое определяют из выражения:
S ≥ 0,7L,
где L - ширина зоны временного опорного давления нижней лавы, определяемая из выражения:
L = -38,6 + 0,292H-0,000079H2,
где H - глубина разработки пласта,
Фиг. 2
BY 13336 C1 2010.06.30
ширину Zв ленточного целика, оставляемого между панельным и участковым конвейерными штреками в верхнем слое пласта, исходя из условий сохранения зоны разгрузки в
краевой части надрабатываемого слоя, изоляции выработанного пространства от проникновения горючих газов и глубины разработки, определяют из выражения:
(8-14)r ≥ Zв > Zпр,
где Zпр - предельная ширина целика, расположенного в выработанном пространстве, при
уменьшении которой происходит раздавливание целика горным давлением;
r - максимальная глубина распространения в массив в боках панельных и участковых
конвейерных штреков зон с повышенной частотой трещин;
а ширину Zн ленточного целика, оставляемого между панельным и участковым конвейерными штреками в разгруженной зоне надработанного нижнего слоя пласта, исходя из условий сохранения зоны разгрузки в краевой части надрабатываемого слоя, изоляции
выработанного пространства от проникновения горючих газов и глубины разработки, определяют из выражения:
(5-7)r ≥ Zн > Zпр.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что панельные конвейерные штреки смежных
столбов опережающих слоевых лав используют повторно в качестве выемочных штреков
только для проветривания прилегающих к ним частей очистных забоев отстающих лав
верхнего и нижнего слоев пласта.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что отработку столбов нижнего слоя ведут с
отставанием очистного забоя нижнего слоя смежной панели от очистного забоя опережающей лавы верхнего слоя на величину не менее 1,5L.
Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при
разработке мощных, преимущественно калийных, пластов слоевыми лавами.
Известен способ последовательной выемки слоев мощного калийного пласта, при котором вначале подготавливается и отрабатывается обратным порядком выемочный столб
по верхнему слою лавой, подготовленной тремя выемочными штреками со вспомогательными и разгружающими выработками и панельным конвейерным штреком с оставлением
широкого межпанельного целика. После отработки верхнего слоя тремя выемочными штреками осуществляют подготовку нижнего слоя для отработки его в обратном порядке [1].
Недостатками известного способа являются значительные потери полезного ископаемого в широких межпанельных целиках с образованием на границах с широкими целиками зависаний труднообрушающихся пород кровли, которые динамически воздействуют на
забойную механизированную крепь при выемке нижнего слоя.
Наиболее близким к заявленному техническому решению является способ разработки
пласта полезного ископаемого, включающий разделение пласта полезного ископаемого на
панели и столбы путем проведения панельных и участковых конвейерных и вентиляционных штреков с оставлением между панельными и участковыми конвейерными штреками
целиков полезного ископаемого менее предельной их ширины, при уменьшении которой
происходит раздавливание целиков в выработанном пространстве, а участковый вентиляционный штрек проходят по столбу полезного ископаемого на расстоянии от границы
столба, прилегающей к выработанному пространству, большем ширины зоны опасных напряжений, возникающих над неподвижной краевой частью пласта полезного ископаемого,
причем ширину целика Z между участковым и панельным конвейерными штреками определяют из выражения:
2r ≤ Z < Zпр,
2
BY 13336 C1 2010.06.30
где Zпр - предельная ширина целика полезного ископаемого, расположенного в выработанном пространстве, при уменьшении которой происходит раздавливание целика горным
давлением;
r - максимальная глубина распространения в массив в боках панельных и участковых
конвейерных штреков зон с повышенной частотой трещин. Причем при отработке пластов
с неустойчивой кровлей длину лавы принимают равной расстоянию между участковым
конвейерным штреком подготавливаемого столба и панельным конвейерным штреком отрабатываемой панели, а при отработке пластов с устойчивыми породами кровли длину
лавы принимают равной расстоянию между участковым конвейерным штреком отрабатываемого столба и выработанным пространством [2].
Однако исходя из конкретного примера использования данного способа при слоевой
выемке Третьего пласта Старобинского месторождения, опережающая отработка верхнего
(IV) слоя без оставления межстолбовых целиков наряду с повышением извлечения запасов по верхнему маломощному слою создает определенные проблемы с последующей отработкой нижнего более мощного слоя за счет ликвидации зон с пониженным горным
давлением на границе с межстолбовыми целиками под выработанным верхними лавами
пространством. При выемке нижнего слоя через столб увеличивается горное давление при
бесцеликовой отработке верхнего слоя и соответственно увеличиваются затраты на поддержание подготовительных и очистных выработок под отработанным пространством,
что снижает эффективность технологии в целом. К тому же снижается безопасность работ
при примыкании рабочей зоны лавы отрабатываемого столба к загазованному выработанному пространству смежного столба по верхнему слою.
Задачей технического решения является повышение эффективности двухслоевой разработки мощного газоносного пласта при последовательной выемке его слоев.
Технический результат достигается тем, что в способе двухслоевой разработки мощного пласта полезного ископаемого сложного строения, включающем разделение пласта
на верхний и нижний слои полезного ископаемого с оставлением между ними породного
прослоя, разделение слоев на панели и столбы путем проведения панельных конвейерных
и вентиляционных штреков и участковых конвейерных и вентиляционных штреков с оставлением между панельными конвейерными штреками и участковыми конвейерными
штреками узких ленточных целиков полезного ископаемого, проведение монтажных
штреков в слоях и последовательную отработку столбов с оставлением выемки нижнего
слоя лавами на один столб от выемки лавами верхнего слоя, вентиляционные штреки
слоевых лав проводят по столбу на расстоянии S от границы выработанного пространства
опережающих смежных лав, которое определяют из выражения:
S ≥ 0,7L,
где L - ширина зоны временного опорного давления нижней лавы, определяемая из выражения:
L = -38,6 + 0,292 H-0,000079H2,
где Н - глубина разработки пласта,
ширину Zв ленточного целика, оставляемого между панельным и участковым конвейерными штреками в верхнем слое пласта, исходя из условий сохранения зоны разгрузки в
краевой части надрабатываемого слоя, изоляции выработанного пространства от проникновения горючих газов и глубины разработки, определяют из выражения:
(8-14)r ≥ Zв > Zпр,
где Zпр - предельная ширина целика, расположенного в выработанном пространстве, при
уменьшении которой происходит раздавливание целика горным давлением;
r - максимальная глубина распространения в массив в боках панельных и участковых
конвейерных штреков зон с повышенной частотой трещин;
а ширину Zн ленточного целика, оставляемого между панельным и участковым конвейерными штреками в разгруженной зоне надработанного нижнего слоя пласта, исходя из ус3
BY 13336 C1 2010.06.30
ловий сохранения зоны разгрузки в краевой части надрабатываемого слоя, изоляции выработанного пространства от проникновения горючих газов и глубины разработки, определяют из выражения:
(5-7)r ≥ Zн > Zпр,
при этом панельные конвейерные штреки смежных столбов опережающих слоевых лав
можно использовать повторно в качестве выемочных штреков только для проветривания
прилегающих к ним частей очистных забоев отстающих лав верхнего и нижнего слоев
пласта; кроме того, отработку столбов нижнего слоя можно вести с отставанием очистного забоя нижнего слоя смежной панели от очистного забоя опережающей лавы верхнего
слоя на величину не менее 1,5L.
На фиг. 1 представлена схема двухслоевой выемки мощного, например калийного,
пласта сложного строения; на фиг. 2 - сечение по I-I на фиг. 1.
Предлагаемый способ двухслоевой разработки мощного пласта полезного ископаемого сложного строения включает проведение в слоях панельных 1 и 4 конвейерных штреков в нижнем и верхнем слоях, участковых конвейерного 2 и вентиляционного 3 штреков
верхней лавы, конвейерного 5 и вентиляционного 6 штреков нижней лавы с использованием слоевых вспомогательных 7, 8 выработок, секущих поле лавы при нарезке вентиляционных штреков 3 и 6 верхней и нижней лав. При этом S - расстояние между участковым
вентиляционным штреком и выработанным пространством смежного столба в слое, L ширина зоны влияния очистных работ, Zв и Zн - ширина целика между панельным и участковым конвейерными штреками слоевых столбов.
Способ двухслоевой разработки мощного калийного пласта полезного ископаемого
сложного строения осуществляют следующим образом.
Отработку выемочных столбов в слоях ведут последовательно с отставанием в выемке
нижнего слоя от верхнего в один столб. При этом отставание очистного забоя нижнего
слоя смежной панели от очистного забоя опережающей лавы верхнего слоя выдерживают
не менее 1,5L, где L - ширина зоны временного опорного давления нижней лавы. Подготовку столбов для последовательной двухслоевой разработки осуществляют тремя штреками: панельным 1 и участковым 2 конвейерными и вентиляционным 3 лавы верхнего
слоя и соответственно с отставанием на один столб нижнего слоя - панельным 4, участковым 5 конвейерными и вентиляционным 6 штреками с использованием для нарезки вентиляционных 3 и 6 штреков вспомогательных 7 и 8 выработок соответственно в верхнем и
нижнем слоях пласта. Участковые вентиляционные штреки 3 и 6 в верхнем и нижнем слоях пласта проводят на расстоянии S от границы выработанного пространства опережающих смежных лав не менее 0,7L, где где L - ширина зоны временного опорного давления,
которую определяют по формуле: L = -38,6 + 0,292H-0,000079H2, где Н - глубина разработки пласта, а ширину Zв ленточного целика, оставляемого между панельным и участковым конвейерными штреками в верхнем слое пласта, исходя из условий сохранения зоны
разгрузки в краевой части надрабатываемого слоя, изоляции выработанного пространства
от проникновения горючих газов и глубины разработки, определяют из выражения:
(8-14)r ≥ Zв > Zпр,
где Zпр - предельная ширина целика, расположенного в выработанном пространстве, при
уменьшении которой происходит раздавливание целика горным давлением;
r - максимальная глубина распространения в массив в боках панельных и участковых
конвейерных штреков зон с повышенной частотой трещин. Ширину Zн ленточного целика, оставляемого между панельным и участковым конвейерными штреками в разгруженной зоне надработанного нижнего слоя пласта, исходя из условий сохранения зоны
разгрузки в краевой части надрабатываемого слоя, изоляции выработанного пространства
от проникновения горючих газов и глубины разработки, определяют из выражения:
(5-7)r ≥ Zн > Zпр.
4
BY 13336 C1 2010.06.30
По данным шахтных исследований, в частности, на Старобинском калийном месторождении r = 1,0-1,5 м.
На примере последовательной отработки верхнего и нижнего столбов с отставанием
забоя лавы нижнего слоя от забоя лавы верхнего слоя смежной панели на величину не менее 1,5L, где L - ширина зоны временного опорного давления нижней лавы, достигается
максимальная эффективность двухслоевой разработки мощного калийного пласта при сохранении зоны разгрузки в краевой части надработанного верхней лавой нижнего слоя
при оставлении с изменением глубины разработки пласта от 400 до 850 м ширины целика
Zв = (8-14)r = 8-20 м и соответственно в разгруженной зоне надработанного нижнего слоя
Zн = (5-7)r = 5-10 м. Причем повторное использование панельных конвейерных штреков
опережающих лав верхнего и нижнего слоев в качестве выемочных штреков только для
проветривания прилегающих к ним частей очистных забоев верхних и нижних лав позволяет максимально снизить затраты на проведение и поддержание подготовительных выработок при слоевой выемке пласта.
Источники информации:
1. Нормативные и методические документы по ведению горных работ на Старобинском месторождении калийных солей.- Слуцкая типография, 1995.- С. 127.
2. Патент РБ 7550, МПК Е 21С 41/16, 2005.
Фиг. 1
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
5
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
273 Кб
Теги
by13336, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа