Способ разработки пластов полезных ископаемых

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ СПОСОБ РАЗРАБОТКИ ПЛАСТОВ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ(71) Заявители Беларусская академия наук безопасности жизнедеятельности , Зубов В.П.(73) Патентообладатели Белорусская академия наук безопасности жизнедеятельности , Зубов Владимир Павлович(57) 1. Способ разработки пластов полезных ископаемых, включающий проведение в панелях подготовительных выработок и разрезных печей, оконтуривающих столбы полезного ископаемого, монтаж механизированных комплексов в разрезных печах и отработку столбов лавами, отличающийся тем, что подготовительными выработками и разрезными печами оконтуривают базовый и основные столбы полезного ископаемого,очистные работы начинают с отработки коренной лавой базового столба, основные столбы отрабатывают с отставанием от очистных работ в базовом столбе основными лавами, перемещающимися в направлении от выработанного пространства коренной лавы в сторону нетронутого массива полезного ископаемого, при этом основные столбы отрабатывают последовательно, начиная с основного столба, прилегающего к разрезной печи коренной лавы, причем проходку разрезной печи лавы, отрабатывающей этот основной столб, и монтаж в ней механизированного комплекса начинают после первого обрушения пород основной кровли в выработанном пространстве коренной лавы и отходе ее от разрезной печи на расстояние, превышающее длину основной лавы. 3620 1 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что между выработанным пространством коренной лавы и разрезными печами основных лав оставляют целики полезного ископаемого, которые перед началом очистных работ в основных лавах разрушают буровзрывными работами. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что между выработанным пространством коренной лавы и разрезными печами основных лав оставляют целики полезного ископаемого, ширину которых принимают меньше предельной ширины целиков, при уменьшении которой происходит разрушение их горным давлением после начала очистных работ в основных лавах. 4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что разрезные печи основных лав проходят вприсечку к выработанному пространству коренной лавы.(56) 1.914765 МПК Е 21 С 41/04, 1982. 2. Братченко Б. Ф., Устинов М. И. и др. Способы вскрытия, подготовки и системы разработки шахтных полей. - М. Недра, 1985. - С. 81. 3.313979, 1971. 4.311011, 1971. Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при подземной разработке пластов полезных ископаемых, в кровле которых залегают породы, склонные к значительным зависаниям в выработанном пространстве. Известен способ разработки пластов полезных ископаемых подземным способом 1, включающий проведение в панелях подготовительных выработок и разрезных печей, оконтуривающих столбы полезного ископаемого, монтаж механизированных комплексов в разрезных печах, отработку столбов длинными очистными забоями и возведение в выработанном пространстве лав рядов специальной крепи при вылетах консолей труднообрушающихся пород кровли над выработанным пространством больше половины шага ее обрушения. Однако значительные затраты и повышенная опасность работ, связанных с возведением в выработанном пространстве лав рядов специальной крепи, и низкая надежность известного способа проявляются с большой вероятностью в динамических обрушениях труднообрушающихся пород кровли при отходе лав от разрезных печей, приводящих к завалам призабойного пространства лав, зажатию секций механизированной крепи, деформированию и разрушению элементов механизированной крепи. Задачей заявляемого способа является исключение значительных зависаний и динамических обрушений труднообрушающихся пород основной кровли в выработанном пространстве лав при отходе их от разрезных печей. Для выполнения указанной задачи в панелях проводят подготовительные выработки и разрезные печи,оконтуривающие столбы полезного ископаемого. В разрезных печах производят монтаж механизированных комплексов, с использованием которых производят отработку подготовленных столбов полезного ископаемого лавами. Предлагаемый способ отличается от известного тем, что подготовительными выработками и разрезными печами оконтуривают базовый и основные столбы полезного ископаемого. Очистные работы в панели начинают с отработки коренной лавой базового столба. Основные столбы отрабатывают с отставанием от очистных работ в базовом столбе основными лавами, перемещающимися в направлении от выработанного пространства коренной лавы в сторону нетронутого массива полезного ископаемого. Отработку основных столбов ведут последовательно, начиная с основного столба, прилегающего к разрезной печи коренной лавы. Причем проходку разрезной печи лавы, отрабатывающей основной столб, прилегающий к разрезной печи коренной лавы, и монтаж в ней механизированного комплекса начинают после того, как в выработанном пространстве коренной лавы произойдет первое обрушение пород основной кровли и коренная лава отойдет от разрезной печи на расстояние, превышающее длину основной лавы. При оставлении между выработанным пространством коренной лавы и разрезными печами основных лав целиков полезного ископаемого эти целики перед началом очистных работ в основных лавах разрушают, например, буровзрывными работами. Эффективность способа повышается при оставлении между выработанным пространством коренной лавы и разрезными печами основных лав целиков полезного ископаемого, ширину которых принимают меньше предельной ширины целиков, при уменьшении которой происходит разрушение их горным давлением после начала очистных работ в основных лавах. Эффективность способа также повышается при проведении разрезных печей основных лав вприсечку к выработанному пространству коренной лавы. Следует отметить, что при реализации заявляемого способа в качестве разрезных печей основных лав могут быть использованы подготовительные выработки коренной лавы. 2 3620 1 Предлагаемый способ поясняется чертежом, где АВСД - базовый столб- основной столб, прилегающий к разрезной печи коренной лавы 1 - коренная лава, отрабатывающая базовый столб полезного ископаемого 2,3,4,5,6 - основные лавы, отрабатывающие основные столбы полезного ископаемого 2 - лава, отрабатывающая основной столб полезного ископаемого, прилегающий к разрезной печи коренной лавы 7 - разрезная печь коренной лавы 8 - разрезная печь основной лавы 9 и 10 - подготовительные выработки коренной лавы 11 и 12 - подготовительные выработки основной лавы 2 расстояние, пройденное коренной лавой от ее монтажной камеры- ширина целика, оставляемого между выработанным пространством коренной лавы и разрезной печью основной лавы- величина шага первого обрушения пород основной кровли в выработанном пространства коренной лавы, 1 - длина коренной лавы 2 - длина основной лавы. Реализация указанной выше совокупности признаков позволяет исключить значительные зависания пород кровли и их динамические первые обрушения в выработанном пространстве лав, отрабатывающих основные столбы полезного ископаемого, в начальные периоды их работы при отходе лав от разрезных печей. Следствиями этого в свою очередь являются снижение затрат на ремонтно-восстановительные работы в основных лавах, оборудованных механизированными комплексами, повышение безопасности труда горнорабочих, уменьшение общей продолжительности простоев лав и связанных с ними потерь добычи. Это достигается тем, что к моменту начала проходки разрезных печей основных лав и монтажа в них механизированных комплексов в результате опережающей отработки базового столба АВСД происходит обрушение пород основной кровли, в результате чего создаются условия, при которых невозможны значительные зависания пород основной кровли в выработанном пространстве основных лав, аналогичные зависаниям кровли перед первыми ее обрушениями при использовании известного способа. Так, разрезную печь 8 лавы,отрабатывающей первый основной столб , прилегающий к разрезной печи 7 коренной лавы, проходят после первого обрушения пород основной кровли в коренной лаве и отходе коронной лавы от ее разрезной печи 7 на расстояние, превышающее длину основной лавы. При оставлении между выработанным пространством коренной лавы и разрезными печами основных лав целиков полезного ископаемого перед началом очистных работ в основных лавах 2-6 эти целики разрушают, например, буровзрывными работами или ширину целиков принимают меньше предельной ширины целиков, при уменьшении которой происходит разрушение целиков горным давлением после начала очистных работ в основных лавах. Выполнение этих условий практически полностью исключает возможность значительных зависаний и динамических обрушений пород кровли в выработанном пространстве основных лав при отходе их от разрезных печей, так как зависающие породные консоли не имеют опоры в выработанном пространстве. Вероятность значительных зависаний и динамических обрушений пород кровли в выработанном пространстве основных лав в начальные периоды их работы при отходе от разрезных печей еще более снижается при проведении разрезных печей основных лав вприсечку к выработанному пространству коренной лавы. Это объясняется тем, что при выполнении этого условия полностью исключается дополнительное подбучивание зависающих в выработанном пространстве пород кровли разрыхленным полезным ископаемым, образующимся при разрушении целиков полезного ископаемого ширинойбуровзрывными работами или горным давлением. Необходимые для реализации предлагаемого способа параметры, а именно величину шага первого обрушения пород основной кровли в выработанном пространстве коренной лавыи предельную ширину целиковопределяют в зависимости от конкретных горно-геологических условий путем шахтных, лабораторных или аналитических исследований. Максимальный эффект при использовании предлагаемого способа достигается при разработке пластов полезных ископаемых, в кровле которых залегают прочные труднообрушающиеся породы (песчаники, известняки и др.), склонные к значительным зависаниям в выработанном пространстве при отходе лав от разрезных печей. Государственный патентный комитет Республики Беларусь. 220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66. 3