Патент на изобретение №2236589
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) СПОСОБ ОХРАНЫ ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫХ ВЫРАБОТОК В СЛАБОУСТОЙЧИВЫХ ПОРОДАХ
(57) Реферат:
Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для охраны подготовительных выработок при разработке угольных пластов, в кровле и почве которых залегают неустойчивые породы. Способ включает определение конвергенции подготовительной выработки перед началом ее проходки, оставление в почве подготовительной выработки во время ее проведения пачки угля мощностью, равной конвергенции выработки, и полную выемку этой пачки угля в случае равенства опускания кровли и поднятия почвы, при отработке первого смежного угольного столба со стороны очистного забоя (лавы). В выработке оставляют часть пачки прямоугольного сечения шириной не более 1/2 ширины выработки при большей доле опускания кровли в суммарной конвергенции, или трапециевидной формы с наклоном боковой грани не менее угла внутреннего трения угля – при большей доле пучения почвы в суммарной конвергенции. Изобретение направлено на повышение уровня надежности и позволяет обеспечить безремонтную эксплуатацию выработки для ее повторного использования. 4 ил.
Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для охраны подготовительных выработок при разработке угольных пластов, в кровле и почве которых залегают неустойчивые породы, в том числе – пучащие, столбовыми системами разработки с повторным использованием подготовительных выработок. Известен способ охраны подготовительной выработки, применяемый при разработке угольных пластов, в почве которых залегают слабые пучащие породы, предполагающий борьбу с пучением пород почвы путем подрывки вспученных пород почвы после прохода очистного забоя (Эффективные способы предотвращения пучения пород в шахтах. – М.: ЦНИЭИуголь, 1985, стр.11). Недостатками этого способа являются: – большие затраты на проведение выработки увеличенного сечения, с запасом на величину ожидаемой конвергенции; – дополнительные затраты на поддержание повторно используемой выработки за счет осуществления подрывки вспученных пород почвы после прохода очистного забоя. Прототипом изобретения является способ охраны подготовительной выработки, описанный в патенте РФ №2149999 “Способ разработки пологих угольных пластов, склонных к пучению”, в котором перед началом проходки подготовительной выработки определяют конвергенцию выработки на всем ее протяжении и при ее проходке оставляют пачку угля в почве подготовительной выработки мощностью, равной величине максимальной конвергенции, которую извлекают полностью во время отработки смежного столба. Недостатками этого способа являются: – полное извлечение защитной пачки в почве выработки после прохода первого смежного очистного забоя снижает эффективность мероприятия в целом, не позволяя использовать защитные свойства пачки для компенсации деформаций выработки после прохода первого очистного забоя; – полное извлечение пачки после прохода первого смежного очистного забоя для компенсации конвергенции на участке между первым и вторым очистными забоями потребует применения более сложных и дорогостоящих технологий охраны выработки, усложняя и повышая стоимость добываемого полезного ископаемого. Техническим результатом изобретения является снижение затрат на поддержание повторно используемой подготовительной выработки при разработке угольных пластов, в кровле и почве которых залегают неустойчивые, в том числе – пучащие, породы. Технический результат достигается тем, что в способе охраны подготовительных выработок в слабоустойчивых породах, включающем определение конвергенции подготовительной выработки перед началом ее проходки, оставление в почве подготовительной выработки во время ее проведения пачки угля мощностью, равной конвергенции выработки, и полную выемку этой пачки угля при равенстве опускания кровли и поднятия почвы, при отработке первого смежного угольного столба со стороны очистного забоя (лавы), согласно изобретению в выработке оставляют часть пачки прямоугольного сечения шириной не более 1/2 ширины выработки при большей доле опускания кровли в суммарной конвергенции, или трапециевидной формы с наклоном боковой грани не менее угла внутреннего трения угля – при большей доле пучения почвы в суммарной конвергенции. Преимущества предлагаемого способа заключаются в том, что его применение обеспечит следующий экономический эффект: – снижаются затраты на поддержание выработки при ее повторном использовании; – обеспечивается возможность повторного использования выработок при разработке пластов, в почве которых залегают слабые пучащие породы; – создается эффективное защитное сооружение для предотвращения внезапных поднятий почвы в подготовительных выработках; – расширяется область применения по углу залегания разрабатываемых пластов от пологих до наклонных. Сущность предлагаемого способа поясняется нижеследующим описанием и прилагаемыми к нему чертежами. На фиг.1 изображена принципиальная технологическая схема проведения выработки с оставлением пачки угля в ее почве; на фиг.2 – сечение выработки после полного извлечения пачки угля в ее почве; на фиг.3 – сечение выработки с оставленной частью пачки прямоугольного сечения; на фиг.4 – сечение выработки с оставленной частью пачки трапециевидного сечения. Предлагаемый способ выполняется следующим образом. Перед началом проведения выработки 1 с неустойчивыми породами кровли и почвы определяют конвергенцию, включающую опускание неустойчивой кровли и поднятие (пучение) почвы, на всем протяжении выработки (например, как в книге О.Якоби. Практика управления горным давлением. – М.: Недра, 1987, с.353) и оставляют пачку 2 угля в почве горной выработки (фиг.1) мощностью, равной максимальной конвергенции, затем при проходе смежного очистного столба полностью извлекают ее в случае равенства опускания кровли и пучения почвы. При конвергенции, по преимуществу состоящей из опускания кровли, оставляют пачку прямоугольной формы шириной не более 1/2 ширины выработки – (фиг.3). При конвергенции, состоящей по преимуществу из пучения почвы, оставляют пачку трапециевидной формы с углом наклона боковой грани трапеции Значение угла внутреннего трения угля На всех этапах обеспечивается возможность размещения в выработке транспортных устройств или других необходимых механизмов, свободное пространство для перемещения людей и для целей вентиляции, предотвращается снижение качества полезного ископаемого от подрывки пород кровли и/или почвы, не предполагается использование нетрадиционных технологий и механизмов. Предлагаемый способ рекомендуется использовать при разработке пластов любой мощности в один слой, а также при слоевой отработке мощных пластов. Способ может быть рекомендован как мероприятие по снижению интенсивности пучения и как мероприятие по предотвращению внезапных поднятий почвы. Преимуществом предлагаемого способа охраны подготовительных выработок является то, что резко уменьшаются затраты на поддержание и ремонт подготовительных выработок в случаях, когда породы почвы пласта склонны к пучению, и повышается уровень надежности безремонтной эксплуатации выработки при ее повторном использовании. Формула изобретения
Способ охраны подготовительных выработок в слабоустойчивых породах, включающий определение конвергенции подготовительной выработки перед началом ее проходки, оставление в почве подготовительной выработки во время ее проведения пачки угля мощностью, равной конвергенции выработки, и полную выемку этой пачки угля в случае равенства опускания кровли и поднятия почвы, при отработке первого смежного угольного столба со стороны очистного забоя (лавы), отличающийся тем, что в выработке оставляют часть пачки прямоугольного сечения шириной не более 1/2 ширины выработки при большей доле опускания кровли в суммарной конвергенции, или трапециевидной формы с наклоном боковой грани не менее угла внутреннего трения угля – при большей доле пучения почвы в суммарной конвергенции. РИСУНКИ
MM4A Досрочное прекращение действия патента из-за неуплаты в установленный срок пошлины за
Дата прекращения действия патента: 08.08.2009
Дата публикации: 20.01.2011
|
||||||||||||||||||||||||||
не менее угла внутреннего трения угля (фиг.4).