способ охраны участковых подготовительных выработок

Формула изобретения

Способ охраны участковых подготовительных выработок, включающий проведение участковых подготовительных выработок, крепление участковых подготовительных выработок, ослабление пласта полезного ископаемого проведением щелей, отличающийся тем, что определяют мощности пучащих слоев пласта полезного ископаемого, ослабление пласта осуществляют созданием вертикальных щелей в почве выработки, в непосредственной близости от боков выработки, со стороны падения и восстания пласта, при этом длину щели со стороны падения пласта принимают равной максимальной мощности пучащего слоя, но не более 2000 мм, а длину щели со стороны восстания пласта равной минимальной мощности пучащего слоя.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке слабонаклонных пластов полезных ископаемых.

Известен способ охраны подготовительных выработок при подземной разработке пластов полезных ископаемых (Худин Ю.Л., Устинов М.И., Брайцев А.В. и др. Бесцеликовая отработка пластов. М.: Недра, 1983, с.61), включающий проведение участковых подготовительных выработок, отработку пласта полезного ископаемого длинными очистными забоями без оставления целиков полезного ископаемого между столбами и охрану подготовительных выработок на границе с выработанным пространством кострами из круглого леса. Недостатком данного способа являются значительные затраты на поддержание участковых подготовительных выработок.

Наиболее близким к заявляемому способу по достигаемому результату и физической сущности является способ по патенту РФ №2134786, МПК Е21С 41/18.

Данный способ включает проведение участковых подготовительных выработок, оконтуривающих столбы полезного ископаемого, и отработку столбов полезного ископаемого длинными очистными забоями, с неснижаемым опережением забоя лавы производят ослабление пласта полезного ископаемого в боках участков подготовительной выработки путем создания в них щелей бурением в пласте скважин или взрыванием в пласте камуфлетных зарядов. Однако данный способ не обеспечивает максимального снижения концентрации напряжений в массиве с пучащими породами почвы, так как не препятствует тангенциальным смещениям в почве выработки, которые оказывают основное влияние на потерю устойчивости почвы выработки.

Техническим результатом является устранение указанного недостатка, а именно снижение концентраций напряжения в массиве с пучащими породами почвы и, соответственно, уменьшение затрат на поддержание участковых подготовительных выработок.

Технический результат достигается тем, что в способе охраны участковых подготовительных выработок, включающем проведение участковых подготовительных выработок, крепление участковых подготовительных выработок, ослабление пласта полезного ископаемого проведением щелей, согласно изобретению определяют мощности пучащих слоев пласта полезного ископаемого, ослабление пласта осуществляют созданием вертикальных щелей в почве выработки, в непосредственной близости от боков выработки, со стороны падения и восстания пласта, при этом длину щели со стороны падения пласта принимают равной максимальной мощности пучащего слоя, но не более 2000 мм, а длину щели со стороны восстания пласта - равной минимальной мощности пучащего слоя.

Способ охраны участковых подготовительных выработок поясняется чертежом, где представлены:

1 - участковая подготовительная выработка;

2 - щель со стороны падения пласта;

3 - щель со стороны восстания пласта;

4 - почва под выработкой.

Способ осуществляется следующим образом. Определяют мощности пучащих слоев пласта полезного ископаемого. Процесс проведения щелей должен включаться в проходческий цикл. Сразу после проведения участковой подготовительной выработки 1 (желательно до установки в ней постоянной крепи) в почве под участковой подготовительной выработкой 1 врубовой машиной или щеленарезной штангой проводят вертикальную щель 2 со стороны падения пласта, так как концентрация напряжений со стороны падения пласта в 1,2-1,9 раз больше, чем со стороны восстания пласта. Щель 2 проводят на максимальном приближении к боку выработки длиной, равной максимальной мощности пучащего слоя, но не более 2000 мм. Проведение щели большей длины не имеет смысла, так как максимальные тангенциальные смещения происходят на глубине, равной 1000-1500 мм. Ширину щели принимают 200-250 мм.

После проведения щели со стороны падения пласта проводят вертикальную щель 3, со стороны восстания пласта. Щель 3 также проводят на максимальном приближении к боку участковой подготовительной выработки 1 длиной, равной минимальной мощности пучащего слоя, и шириной, равной ширине щели 2 со стороны падения пласта - 200-500 мм. После ослабления пласта полезного ископаемого на всей длине участковой подготовительной выработки 1 производят выемку полезного ископаемого.

Таким образом, при использовании предложенного способа охраны участковых подготовительных выработок достигается максимально возможное снижение концентрации напряжений в массиве (при расчетах по методу конечных элементов), уменьшается смещение пород почвы, повышается пространственная концентрация работ, уменьшаются затраты на поддержание участковых подготовительных выработок.