способ сохранения поверхности земли при подземной разработке угля

Формула изобретения

Способ сохранения поверхности земли при подземной разработке угля, включающий полную или частичную закладку выработанного пространства при отделении угля в лаве, отличающийся тем, что с поверхности земли бурят скважины под углом, равным углу сдвижения пород, и на глубину 10 - 20 м, располагая их в шахматном порядке на расстоянии друг от друга, соответствующем размеру зоны активного смещения поверхности земли, после чего осуществляют скрепление пород путем подачи раствора в полученные скважины.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к подземной добыче угля и охране окружающей среды при этом.

Известен способ сохранения поверхности земли с помощью оставленных при выемке целиков угля (1). Недостатками способа являются раздавливание целиков под действием горного давления, что не уменьшает опускания поверхности; а сами целики вызывают большие потери угля.

Наиболее близким техническим решением является снижение опускания поверхности земли с помощью полной или частичной закладки выработанного пространства, воспринимающей оседание вышележащей толщи (2). Способ характеризуется недостаточным уменьшением опускания поверхности земли, так как на самой поверхности мер для уменьшения ее опускания не принимается.

Сущность изобретения состоит в том, что скважины с поверхности земли бурят под углом, равным углу сдвижения пород, и на длину 10 - 20 м, располагая их в шахматном порядке на расстоянии друг от друга, соответствующем размеру зоны активного смещения поверхности земли, после чего осуществляют скрепление пород путем подачи раствора в полученные скважины.

Расположение скважин под углом сдвижения пород способствует приостановлению процесса образования мульды на поверхности земли.

Учет размера зоны активного смещения поверхности земли в результате выемки угля позволяет сделать правильный выбор расстояния между скважинами с целью значительного уменьшения опускания поверхности земли. Так при увеличении скорости подвижения лавы и, следовательно, уменьшении зоны активного смещения поверхности земли расстояние между скважинами должно быть уменьшено. При уменьшении скорости подвигания лавы и увеличении зоны активного смещения поверхности земли расстояние между скважинами может быть увеличено. Это подтверждается расчетом, приведенным в описании изобретения.

При длине скважин, меньше чем 10 - 20 м, ухудшается закрепление поверхности земли из-за недостаточного контакта с коренными породами. При большей длине скважин процесс закрепления становится экономически невыгодным.

В результате закрепления поверхности земли с учетом зоны активного смещения пород и закладки выработанного пространства значительно уменьшается опускание поверхности земли, сохраняется ее почва и поверхностные сооружения.

Предложение поясняется следующими чертежами: на фиг. 1 показана поверхность земли над очистным забоем; на фиг. 2 - поперечное сечение участка, А-А.

Способ осуществляется следующим образом.

На поверхности земли бурят над выработанным пространством лавы 1 скважины 2 в шахматном порядке с расстоянием между скважинами в зависимости от размера зоны 3 активного смещения поверхности, установленной по кривой 4 - изменения величины опускания поверхности в зависимости от расстояния до очистного забоя. Угол наклона скважин равен углу сдвижения пород 5, простирающегося от пласта 6 и заложенного выработанного пространства 7. Выполнение способа поясняется примером на определение максимальной скорости подвигания лавы по формуле



где

l - длина зоны активного смещения поверхности;

h - максимальная величина опускания поверхности в пределах зоны;

t - время расслоения пород от пласта до поверхности;

m - мощность пласта;

- внутренний угол сдвижения пород.

Применительно пологому Кузбассу: l = 15 м; h = 0,2 м; m = 3 м; t = 2,5 сут. ; = 30^o. Тогда V^m_л^ax = 4,5 м/сут., при которых опускание поверхности не будет больше 20 см и будет иметь тенденцию к уменьшению.

Источники информации:

1. Технология подземной разработки месторождений полезных ископаемых. Учебник для вузов /Под общ. Ред. А.С.Бурчакова. - М., Недра, 1983, с. 313.

2. Машковцев И.Л. Технология подземной добычи угля. Учебное пособие. - М., Изд-во УДН, 1983, с. 29.