способ разработки свит пластов полезных ископаемых

Формула изобретения

Способ разработки свит пластов полезных ископаемых, включающий разделение шахтного поля по падению пласта на панели, проведение основных подготовительных выработок и последовательную отработку панелей, отличающийся тем, что основные подготовительные выработки проводят по нижерасположенному пласту или в породах его почвы, панели нижерасположенного пласта отрабатывают в нисходящем порядке, после чего отрабатывают в восходящем порядке панели вышерасположенного пласта с опережением очистных работ в одном из крыльев панели и надработкой основных подготовительных выработок, при этом формируют целик, останавливая надрабатывающие очистные забои при отходе их от основных подготовительных выработок на расстояние, превышающее 0,7 расстояния от вышерасположенного пласта до основных подготовительных выработок, и очистные забои в крыле панели, обрабатываемом с отставанием, при подходе их к основным подготовительным выработкам на расстояние, определяемое из соотношения

S Z_пр + 0,7h,

где Z_пр предельная ширина целика, при уменьшении которой происходит увеличение интенсивности обрушений пород кровли в лавах крыла панели, отрабатываемого с отставанием;

h расстояние от вышерасположенного пласта до основных подготовительных выработок.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при разработке пластов полезных ископаемых, главным образом угольных, на больших глубинах.

Известны способы разработки свит пластов полезных ископаемых, включающие разделение шахтного поля на горизонты, разделение горизонтов по падению и простиранию пластов на панели, проведение по каждому пласту в пределах панелей основных подготовительных выработок (уклонов, ходков уклонов) и отработку панелей по падению, начиная с верхних ярусов [1] Недостатками этих способов являются большие потери полезного ископаемого и значительные затраты на поддержание основных подготовительных выработок при разработке свит сближенных пластов на больших глубинах.

Известен способ разработки свит пластов полезных ископаемых, включающий разделение шахтного поля на горизонты, разделение горизонтов по падению и простиранию на панели, проведение по одному из пластов групповых основных подготовительных выработок и отработоку панелей по падению пласта, начиная с верхних ярусов [2]

Недостатками известных способов являются значительные затраты на поддержание основных подготовительных выработок, большие потери полезного ископаемого в целиках, оставляемых для охраны основных подготовительных выработок, и низкая эффективность очистных работ на участках панелей, прилегающих к основным подготовительным выработкам при разработке свит сближенных пластов на больших глубинах.

Целью предлагаемого способа является устранение указанных недостатков при разработке свит сближенных пластов на больших глубинах.

Для достижения этой цели основные подготовительные выработки панелей (уклоны, ходки уклонов) проходят только по нижерасположенному пласту или в породах почвы нижерасположенного пласта, панель нижерасположенного пласта отрабатывают в нисходящем порядке, начиная с верхних ярусов. Панель вышерасположенного пласта отрабатывают в восходящем порядке, начиная с нижних ярусов, после завершения очистных работ в панели нижерасположенного пласта.

При отработке вышерасположенного пласта с одной из сторон от надработанных основных подготовительных выработок оставляют целик полезного ископаемого, длинная сторона которого ориентирована параллельно осям основных подготовительных выработок. Для этого отработку ярусов в панели вышерасположенного пласта производят с опережением очистных работ в одном из крыльев панели, при этом надрабатывают основные подготовительные выработки. Надрабатывающие очистные забои останавливают при отходе их от основных подготовительных выработок на расстояние, превышающее 0,7 расстояния от вышерасположенного пласта до основных подготовительных выработок. Очистные забои в крыле панели, отрабатываемом с отставанием, останавливают при подходе их к ближней основной подготовительной выработки на расстояние, величину которого определяют из выражения

SZ_пр+0,7h, (1)

где Z_пр предельная ширина целика, при уменьшении которой наблюдается увеличение интенсивности обрушений пород кровли в лавах крыла панели, отрабатываемого с отставанием;

h расстояние от вышерасположенного пласта до основных подготовительных выработок.

Сущность заявляемого способа поясняется приведенными на фиг.1 и 2 схемами. На фиг. 1 и 2: m₁ нижерасположенный пласт; m₂ - вышерасположенный пласт; ABNM, EKLE панели, расположенные в пределах первого горизонта; ABNM панель по вышерасположенному пласту m₂; EKLE панели по нижерасположенному пласту m₁; QAMP и TFEO панели второго горизонта соответственно по пластам m₁ и m₂; 11,12,13 основные подготовительные выработки (обычно 11, 13 ходки, 12 панельный уклон); Z ширина целика, оставляемого при отработке вышерасположенного пласта; a расстояние между местом остановки надрабатывающих очистных забоев (лава N 1) и основными подготовительными выработками S расстояние между местом прекращения очистных работ в лавах крыльев ярусов, отрабатываемых с отставанием (лава N 2), и ближайшей основной подготовительной выработкой 11; ABCD крыло панели, отрабатываемое с отставанием; 1_н, 2_н, 3_н, 4_н, 5_н ярусы панели нижерасположенного пласта (первым отрабатывают 1_н, затем 2_н и т.д.); 6_в, 7_в, 8_в, 9_в, 10_в ярусы панели вышерасположенного пласта (первым отрабатывают 6_в, затем 7_в и т.д.); H₁ - размер по падению второго горизонта.

На фиг. 2 изображена следующая горно-техническая ситуация. Завершены очистные работы по нижерасположенному пласту m₁, ведется выемка полезного ископаемого лавой N 1 в правом крыле яруса 9_в вышерасположенного пласта m₂. Ниже яруса 9_в завершено формирование целика полезного ископаемого шириной Z.

Очистную выемку в левом крыле яруса 9_в (лава N 2) ведут с отставанием от очистных работ в правом крыле яруса 9_в. После остановки лавы N 1 завершение формирования целика производится лавой N 2. Такая организация работ в сочетании с восходящим порядком отработки панели вышерасположенного пласта и выполнением условия (I) позволяет достичь поставленной цели, т.е. уменьшить потери полезного ископаемого в целиках (за счет уменьшения их ширины), снизить затраты на поддержание выработок 11,12,13.

Соблюдение условия (I) позволяет получить указанные эффекты без снижения технико-экономических показателей очистных работ в крыле панели ABCD, отрабатываемом с отставанием.

Реализация к моменту завершения отработки запасов первого горизонта схемы, приведенной на Фиг.1, позволяет разгрузить на длительное время область массива, в которой расположены основные подготовительные выработки 11,12,13, а следовательно, уменьшить затраты на поддержание при использовании этих выработок для отработки запасов второго горизонта (панели QAMP и TFEO).

Предельная ширина целика (Z_пр), при уменьшении которой наблюдается увеличение интенсивности обрушений пород кровли в лавах крыла панели, отрабатываемого с отставанием, может быть определена для конкретных условий путем шахтных, лабораторных или аналитических исследований.

Областью использования рекомендуемого способа являются шахты, разрабатывающие свиты сближенных пластов на глубинах более 500-600 м.