способ разработки пластов полезных ископаемых на больших глубинах

Формула изобретения

Способ разработки пластов полезных ископаемых на больших глубинах, включающий проведение подготовительных выработок и отработку пластов лавами, отличающийся тем, что длину лавы принимают меньше расстояния между подготовительными выработками на ширину целика полезного ископаемого, который формируют между лавой и подготовительной выработкой, расположенной со стороны выработанного пространства, при этом ширину целика принимают равной глубине распространения в окрестности указанной подготовительной выработки зоны повышенной трещиноватости пород непосредственной кровли.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при подземной разработке пластов полезных ископаемых (угольных, соляных и др.) на больших глубинах.

Известны способы разработки пластов полезных ископаемых, включающие проведение участковых подготовительных выработок и бесцеликовую отработку пластов полезных ископаемых длинными очистными забоями [1]

Недостатком этих способов при использовании на больших глубинах является повышенная интенсивность обрушений пород кровли на концевых участках лав, прилегающих к выработанному пространству.

Известен способ разработки пластов полезных ископаемых, включающий проведение подготовительных выработок, оконтуривающих столбы полезного ископаемого, и обработку столбов полезного ископаемого длинными очистными забоями [2]

При обработке шахтного поля между столбами полезного ископаемого оставляют целики полезного ископаемого, ширину которых определяют из условия обеспечения устойчивости повторно используемых подготовительных выработок. Недостатками данного способа является повышенная интенсивность обрушений кровли на концевых участках лав, прилегающих к выработанному пространству, при отработке пластов на больших глубинах.

Цель изобретения устранение указанных недостатков, а именно интенсивности обрушений кровли на концевых участках лав, прилегающих к выработанному пространству.

Для этого длину лавы принимают меньше расстояния между подготовительными выработками, оконтуривающими отрабатываемый столб полезного ископаемого, на ширину целика полезного ископаемого, который оставляют между лавой и подготовительной выработкой, расположенной со стороны выработанного пространства. Ширину целика принимают равной глубине распространения в окрестности подготовительной выработки, расположенной со стороны выработанного пространства, зоны повышенной трещиноватости пород непосредственной кровли.

Сущность предлагаемого способа поясняется схемой, приведенной на фиг. 1 и 2.

На фиг. 1 показано: 1 подготовительная выработка, расположенная со стороны выработанного пространства; 2 трещины в породах непосредственной кровли; 3 основная кровля; l глубина распространения в массив зоны повышенной трещиноватости пород непосредственной кровли в окрестности подготовительной выработки в период поддержания ее на границе с выработанным пространством; h мощность пород непосредственной кровли.

На фиг. 2 показано: 1 подготовительная выработка; 4 сбойка; 5 - ходок; 6 целик полезного ископаемого.

Причиной обрушений кровли на участках лав, прилегающих к выработанному пространству, является повышенная нарушенность пород непосредственной кровли трещинами эксплуатационного происхождения 2 (фиг. 1). Появление трещин, в свою очередь, связано с высокой концентрацией напряжений в зоне опорного давления, возникающего у неподвижной краевой части массива полезного ископаемого.

При оставлении целика полезного ископаемого между лавой и подготовительной выработкой, ширина которого равна глубине распространения в породах непосредственной кровли зоны повышенной трещиноватости, разрушенные породы кровли расположены над целиком. Это исключает возможность обрушения пород кровли на концевом участке лавы, прилегающем к выработанному пространству.

Для конкретных горно-геологических условий величина параметра l (фиг. 1) может быть определена путем шахтных, лабораторных или аналитических исследований.

Использование предлагаемого способа в условиях шахт, отрабатывающих пласты на больших глубинах, позволяет уменьшить продолжительность простоев лав, связанных с ликвидацией последствий вывалов. В условиях глубоких шахт Восточного района Донбасса это увеличение достигает 10-15 Кроме того, повышается безопасность труда горнорабочих очистного забоя.

Областью использования предлагаемого способа являются шахты, обрабатывающие пласты полезных ископаемых на глубине более 500 600 м.

Пример конкретного выполнения при отработке пласта Л₆ на шахте им. 50-летия Октября АО "Гуковуголь". Мощность пласта 1,3 м, угол падения 10 - 15% глубина горных работ 900 1200 м. Мощность непосредственной кровли, представленной песчано-глинистым сланцем, составляет 0,9 1,1 м. Глубина распространения зоны повышенной трещиноватости пород непосредственной кровли в окрестности ярусного вентиляционного штрека в период поддержания его на границе выработанного пространства по данным шахтных наблюдений составляет 2,0 2,5 м.

При ведении очистных работ между лавой и ярусным вентиляционным штреком 1 (фиг. 2) оставляют целик угля шириной Z 2,5 м (фиг. 2).

Для обеспечения выхода из лавы за лавой устанавливают крепь вдоль краевой части целика, открепляя часть выработанного пространства для использования его в качестве ходка 5 (фиг. 2). Между ходком 5 и вентиляционным штреком проходят сбойки 4. Расстояние между сбойками принимают равным 8 10 м, ширину сбоек 4 2 м.