способ разработки сближенных пологих калийных пластов несоосными камерами

Формула изобретения

Способ разработки сближенных пологих калийных пластов несоосными камерами, включающий проходку транспортно-выемочного и вентиляционного штреков и выполнение очистных работ камерами разной ширины с формированием соосно-расположенных целиков, отличающийся тем, что при выполнении очистных работ на невыбросоопасном пласте каждые две рядом находящиеся камеры перемещают навстречу друг другу и формируют между ними податливый целик для поддержания пород непосредственной кровли.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для использоввания при разработке сближенных пологих калийных пластов, хотя бы один из которых является не опасным по газодинамическим явлениям (ГДЯ).

При разработке пологих калийных пластов для предотвращения больших скоростей оседания земной поверхности разобщаются во времени и в пространстве стадии активных сдвижений на пластах, вызванные разрушением целиков. Это достигается путем неодинакового извлечения руды из пластов с формированием целиков с разным коэффициентом нагружения, например при отработке одного из пластов более широкими камерами [3] Для уменьшения вероятности ГДЯ выбросоопасный пласт отрабатывается с опережением одинаковыми одноходовыми камерами при более низком коэффициенте нагружения целиков, чем на невыбросоопасном пласте. Впереди фронта очистных работ формируется зона опорного давления, из-за которой при большом извлечении руды кровля транспортно-выемочного штрека невыбросоопасного пласта приходит в неустойчивое состояние. Настоящее изобретение является одним из возможных вариантов решения проблемы уменьшения опорного давления на фронте очистных работ, без увеличения потерь руды. Оно включает изменения взаиморасположения целиков на сближенных пластах.

Известен способ несоосного расположения камеры целиков на сближенных пластах [1] К его недостаткам относится появление изгибающих моментов, воздействующих на междупластье. Вследствие этого возможно его разрушение, сопровождающееся объединеннием целиков смежных пластов. При этом увеличение высоты целиков приведет к уменьшению их несущей способности.

Известен также способ разработки полезных ископаемых слоями при расположении перекрещивающихся очистных выработок под углом 90^o [2] Применительно к разработке сближенных пластов известный способ может быть использован при выполнении закладочных работ, (что приведет к повышению себестоимости полезного ископаемого); или при весьма небольшом извлечении руды на пластах (из-за подсечки целиков верхнего пласта камерами нижнего пласта); или при разработке пластов с разрывом времени, за которое закончился процесс оседания пород прилегающей толщи. В последнем случае повысится себестоимость полезного ископаемого из-за увеличения объема подготовительных работ.

Из описанных аналогов наиболее близким к заявляемому способу разработки сближенных пластов соосно расположенными камерами неодинаковой ширины с формированием соосно расположенных целиков [3]

Недостатком известного способа является плохая устойчивость пород кровли транспортно-выемочного штрека пласта с наибольшим извлечением.

Целью изобретения является уменьшение отрицательного влияния горного давления на устойчивость кровли транспортно-выемочного штрека у фронта очистных работ.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе разработки сближенных пластов, включающем проходку транспортно-выемочного и вентиляционного штреков и выполнение очистных работ камерами разной ширины с формированием соосно расположенных целиков; при выполнении очистных работ на невыбросоопасном пласте каждые две рядом находящиеся камеры перемещают навстречу друг другу и формируют между ними податливый целик для поддержания пород непосредственной кровли.

Уменьшение отрицательного влияния горного давления на устойчивость кровли поясняется графически.

На фиг. 1 вертикальный разрез взаиморасположенных целиков на сближенных пластах при предполагаемом способе разработки; на фиг.2 вертикальный разрез по невыбросоопасному пласту с изображением состояния целиков при предлагаемом способе разработки; на фиг. 3 горизонтальный разрез по невыбросоопасному пласту. Обозначения: 1 очистная камера на выбросоопасном пласте; 2 - междукамерный целик на выбросоопасном пласте; 3 очистная камера на невыбросопасном пласте; 4 разрушающиеся целики; 5 разрушившиеся целики; 6 широкие целики и 7 узкие целики, образовавшиеся после перемещения каждых двух рядом находящихся камер навстречу друг другу; 8 эпюра распределения горного давления при разработке пластов предлагаемым способом; транспортно-выемочный штрек невыбросопасного пласта.

В результате смещения камер общая опорная площадь целиков нижнего невыбросоопасного пласта не изменяется, а площадь частей его целиков, находящихся в условиях всестороннего сжатия, увеличивается. Это сопровождается увеличением несущей способности последовательности образовавшихся целиков и приводит, как к увеличению длины участка панели с неразрушенными целиками, так и к уменьшению максимума опорного давления. Уменьшение вертикальной компоненты горного давления сопровождается уменьшением горизонтальной, и поэтому устойчивость пород кровли повышается.