Спосіб визначення розмірів зони підвищеного гірничого тиску під час розробки світ викидонебезпечних вугільних пластів
Номер патенту: 50794
Опубліковано: 15.11.2002
Автори: Бобров Анатолій Іванович, Тихоліз Олександр Михайлович, Агафонов Олександр Васильович, Новічіхін Іван Олексійович, Ілляшов Михайло Олександрович
Формула / Реферат
Спосіб визначення розмірів зони підвищенного гірничого тиску під час розробки світ викидонебезпечних вугільних пластів, який полягає в тому, що визначають глибину розробки та ширину виробленого простору по пласту, на якому залишені цілики або крайові частини, що створюють зону підвищеного гірничого тиску, який відрізняється тим, що за пробами, відібраними під час розробки викидонебезпечного пласта, визначають середнє значення виходу легких речовин , а розміри зони підвищеного гірничого тиску в покрівлю d1 та підошву d2 пласта визначають із співвідношень:
де
d11 i d21 – розміри зони підвищеного гірничого тиску, відповідно в покрівлю та підошву пласта, що залежать від глибини розробки та ширини виробленого простору, м;
К – коефіцієнт, що враховує вихід летких речовин (%) з пласта, що розробляється, який визначається із співвідношення:
де
- середнє значення виходу летких речовин, %
Текст
Спосіб визначення розмірів зони підвищенного гірничого тиску під час розробки світ викидонебезпечних вугільних пластів, який полягає в тому, що визначають глибину розробки та ширину виробленого простору по пласту, на якому залишені цілики або крайові частини, що створюють зону підвищеного гірничого тиску, який відрізняється тим, що за пробами, відібраними під час розробки викидонебезпечного пласта, визначають середнє значення виходу легких речовин Запропоноване технічне рішення відноситься до гірничої промисловості і призначене для використання при визначенні розмірів зон підвищеного гірничого тиску в покрівлю та підошву під час розробки світ вугільних пластів, небезпечних за раптовими викидами вугілля, породи і газу Цілики та крайові частини, залишені на сусідніх пластах, створюють зони підвищеного гірничого тиску (зони ПГТ), котрі є ділянками підвищеної викидонебезпечності Відомий спосіб побудови зон ПГТ під час розробки світ пластів, який полягає в урахуванні ЦІЛИКІВ та крайових частин, залишених на сусідніх пластах, розташованих від пласта, що розглядається, на відстані до 200м в покрівлю і 250м в підошву, перерахунку приведених потужностей пластів, що створюють зону ПГТ Спосіб враховує віддаленість цих пластів від того, що розглядається, за формулою тип = km d af Vc p РОЗРОБКИ а розміри зони підвищеного гірничого тиску в покрівлю d та підошву d пласта визначають із di співвідношень 1 di =Kd], d 2 =Kd 2 , ДЄ 1 і di і сІ2 - розміри зони підвищеного гірничого тиску, ВІДПОВІДНО в покрівлю та підошву пласта, що залежать від глибини розробки та ширини виробленого простору, м, К - коефіцієнт, що враховує вихід летких речовин (%) з пласта, що розробляється, який визначається із співвідношення К = 0,1025Vcdpaf - 0,0028(vcdpaf f + 0,023, daf V,ер - середнє значення виходу летких речовин, о Де m - виймана потужність даного пласта, що впливає, м, k - коефіцієнт, що враховує віддаленість даного пласта від того, який розглядається, визначається за таблицею (Див Інструкцію з безпечного ведення гірничих робіт на пластах, схильних до раптових викидів вугілля, породи і газу - М Надра, 1977-е 120-126) До недоліків даного способу слід віднести те, що при побудові зон ПГТ не враховуються глибина розробки та ширина виробленого простору по пластах, що створюють зону ПГТ, категорія небезпечності пласта (за викидами), який попадає в зону ПГТ, та категорія небезпечності зон ПГТ В результаті цього, у разі використання відомого способу, одержувані параметри не залежать від гірничо-геологічних і гірничотехнічних умов розробки викидонебезпечного пласта, що призводить до неправильних висновків про ступінь впливу зони о ю 50794 ПГТ на викидонебезпечність пласта, що розглядається, і, як наслідок, прийняттю рішень про необхідність застосування в цих зонах локальних способів відвернення викидів Відомий спосіб побудови і врахування зон ПГТ, який полягає у визначенні коефіцієнта К, що враховує КІЛЬКІСНО сумарні навантаження від ЦІЛИКІВ чи крайових частин, що впливають на даний пласт, їх віддаленість від пласта, що розглядається, та глибину разробки і визначається за формулою И, - глибина від поверхні до нижньої межі цілика (крайової частини пласта), від якої будується зона ПГТ, К, - коефіцієнт, що враховує потужність міжпластя - віддаленість цілика (крайової частини) від пласта, що розглядається, визначається за номограмою (Див Тимчасову інструкцію з безпечного ведення гірничих робіт на пластах, небезпечних за раптовими викидами вугілля, породи і газу -М Мінвуглепром СРСР, 1983 - с 73 - 83) У разі використання даного способу не враховуються ширина виробленого простору по пластах, що створюють зону ПГТ, категорія небезпечності пласта (за викидами), який попадає в зону ПГТ Таким чином, через вказані недоліки одержувані при розрахунку розміри не залежать від гірничотехнічних умов розробки та категорії викидонебезпечності пласта, що розробляється в зонах ПГТ, і, як наслідок, призводять до прийняття неправильних рішень з комплексу заходів для безпечної розробки в зонах ПГТ пласта, що розглядається Відомий спосіб визначення розмірів зон ПГТ, який полягає втому, що визначають ширину виробленого простору (а) та глибину розробки (Н) пласта, на котрому залишено джерело ПГТ, а розміри цієї зони в покрівлю (di ) і підошву (d2 ) від крайової частини визначають за таблицею (див Інструкцію з безпечного ведення гірничих робіт на пластах , небезпечних за раптовими викидами вугілля, породи і газу - М Мінвуглепром СРСР, 1989 - с 60-65) Основним недоліком способу, визначеного як прототип, є те, що в разі його використання не враховуються показники, які характеризують викидонебезпечність пласта, що попадає в зону ПГТ від ЦІЛИКІВ і крайових частин, залишених на сусідніх пластах світи, тобто категорія небезпечності пласта за раптовими викидами вугілля та газу Внаслідок цього одержані параметри не залежать від категорії небезпечності пласта за викидами, однакові як для особливо небезпечних і небезпечних пластів, так і для загрозливих за викидами, що призводить до помилкових висновків про категорію небезпечності зон ПГТ для пластів з різними характеристиками і прийняття неправильних рішень про застосування комплексу заходів для безпечної розробки таких пластів Так, незалежно від категорії небезпечності за викидами пласта, що розглядається, розміри зон ПГТ при довжині лав 150м (середня по Донбасу) та глибині по пласту, який впливає, 800м складають 150м в покрівлю і 140м в підошву Виходячи з цього приймається однаковий комплекс заходів для відвернення раптових викидів, в яких немає необхідності для конкретного пласта Це призводить до необгрунтованих трудових і матеріальних затрат, зниження навантаження на очисний вибій І темпів проведення підготовчих виробок В основу винаходу поставлено завдання створити такий спосіб визначення розмірів зон підвищеного гірничого тиску в підошву та покрівлю пласта під час розробки світ викидонебезпечних вугільних пластів, у разі використання якого за рахунок врахування категорії небезпечності пласта, що розробляється в зоні ПГТ, більш точно визначають розміри зони ПГТ, що дозволяє скоротити КІЛЬКІСТЬ небезпечних та особливо небезпечних ділянок на викидонебезпечних пластах і, тим самим, виключити застосування всього комплексу заходів для відвернення раптових викидів, в результаті чого суттєво знизяться трудові та матеріальні затрати Поставлене завдання розв'язується за рахунок того, що в основі способу визначення розмірів зони підвищеного гірничого тиску під час розробки світ викидонебезпечних вугільних пластів, який полягає втому, що визначають глибину розробки І ширину виробленого простору по пласту, на котрому залишені цілики або крайові частини, що створюють зону підвищеного тиску, а потім - розміри зони в покрівлю та підошву пласта, згідно з винаходом, за пробами, відібраними під час розробки викидонебезпечного вугільного пласта, визначають середнє значення виходу летких речовин Vdaf, а розмір зони підвищеного гірничого тиску в покрівлю di та підошву d2 знаходять із співвідношень di =Kd], d 2 =Kd 1 2 , Де d] і d l - розміри зони підвищеного гірничого тиску ВІДПОВІДНО в покрівлю та підошву пласта, що залежать від глибини розробки і ширини виробленого простору, м, К - коефіцієнт, що враховує вихід летких речовин і визначається із співвідношення K = 0,1025Vcdaf -0,0028(V c d a f ) 2 =0,023, ер ,daf cp 'ер ' середнє значення виходу летких речо вин, % Аналіз раптових викидів та обвалень вугілля, що сталися під час розробки світ пластів на шахтах Центрального району Донбасу на особливо небезпечних ділянках (зони ПГТ від створів очисних робіт сусідніх пластів і нижня незахищена частина етажа в разі підробки) (див таблицю) показав 1) найбільшу КІЛЬКІСТЬ згаданих явищ зареєстровано на пластах з виходом летких речовин Vcdpaf =15,1-20%, 2) максимальна дальність впливу зон ПГТ (96% 50794 и V^ явищ) складає 140м при V ^ -10,1-25%, 3) дальність впливу зон ПГТ при V ^ f 6 до 10% f > 25% складає 60 -70м, що у 2 рази менше від максимальної дальності Таблиця Відстань до джерела ПГТ м 1 до 10 10-20 21-30 31-40 41-50 51-60 61-70 71-80 81-90 91-100 101-110 111-120 121-130 131-140 141-150 151-160 161-170 171-180 181-190 191-200 Усього % af до 8 2 1 3 4 2 4 1 1 1 17 3,2 8-Ю 3 6 5 11 1 4 5 1 33 6,3 о ViL ,% С Виход легких речовин, Р 10,1-15 15,1-20 20,1-25 25,1-30 4 5 6 7 1 1 13 12 9 10 14 17 9 10 10 23 18 5 2 113 6 3 10 3 8 12 15 14 4 2 8 12 2 2 2 4 1 2 2 1 1 2 1 3 1 3 2 5 2 2 5 5 2 7 6 2 1 3 3 2 3 1 2 1 1 1 1 2 1 2 95 219* 83 56 18,2 42,0 16,0 10,7 Усього 30,1-35 8 2 2 2 3 2 2 1 3 1 1 19 3,6 35 9 10 4 53 60 74 129 43 42 23 9 6 8 16 15 15 8 5 4 2 3 3 522 100 101 раптовий викид вугілля і газу під час проведення відкатного штреку струсним підриванням по пласту У захід гор 537м на шахті "Червоний Профштерн" ВО "Орджонікідзе-вуплля" Таким чином, дальність впливу зон ПІТ залежить від виходу летких речовин (ступеня метаморфізму вугілля) Спосіб здійснюють таким чином В очисному вибої викидонебезпечного пласта, що розробляється в зоні ПГТ, по його довжині через інтервали не менші за 10м або у підготовчому вибої через Зм його посування відбирають 10 проб вугілля, за якими в лабораторії визначають вихід летких речовин, і за середнім значенням daf V.daf V daf V 10 V,daf визначають cp 10 коефіцієнт К із співвідношення К = 0,1025Vcdpaf - 0,0028(Vcdpaf)2 + 0,023, За планами гірничих виробок, які є на шахті, визначають глибину гірничих робіт і ширину виробленого простору по пласту, на якому залишені цілики (крайові частини), що створюють зони ПГТ на пласті, який розглядається За "Інструкцією з безпечного ведення гірничих робіт на пластах, небезпечних за раптовими викидами вугілля, породи і газу" (М Мінвуглепром СРСР, 1989 - с 61) визначають розміри зон ПГТ в покрівлю та підошву (d] і d l ) в залежності від глибини та ширини виробленого простору по пласту, на якому залишені цілики (крайові частини), що створюють зони ПГТ, а потім за формулами di =Kd], d 2 = Кб\, визначають розміри зони ПГТ з урахуванням виходу летких речовин, визначають категорію її небезпечності і вибирають комплекс заходів для безпечного ведення гірничих робіт (див згадану "Інструкцію " 1989р) Приклад Глибина розробки і ширина виробленого простору по пласту, на якому залишені цілики (крайові частини), що створюють зони ПГТ, складають 800м і 150м ВІДПОВІДНО Нижче від цього пласта на відстанях ЗО, 70 і 120м залягають викидонебезпечні пласти з виходом летких речовин В І Д П О В І Д Н О 2 0 % , 1 5 % , 1 0 % Згідно З "Інструкцією ", розмір зони підвищеного гірничого тиску в підошву для вказаних умов складає 140м і всі три пласти, що залягають нижче, знаходяться в зонах ПГТ При цьому на пластах, що залягають на відстанях ЗО і 70м, зони ПГТ характеризуються І категорією небезпечності (особливо небезпечні ділянки), на пласті, що залягає на відстані 120м, зона ПГТ III категорії небезпечності 50794 Згідно ІЗ заявленим способом, з урахуванням виходу летких речовин з вугілля нижче лежачих пластів, коефіцієнт К і розмір зони підвищеного гірничого тиску в підошву складають ВІДПОВІДНО для 1-го пласта (30м) 0,96 і 134,4м, для 2-го (70м) 0,93 і 130,2м і для 3-го (120м) 0,77 і 107,0м і в зонах ПГТ будуть знаходитися тільки 1-й і 2-й пласти При цьому зона ПГТ на 1-му пласті буде першої категорії небезпечності, на 2-му - другої категорії небезпечності 8 Таким чином, у разі використання запропонованого способу для визначення розмірів зони ПГТ в покрівлю та підошву пласта забезпечується скорочення КІЛЬКОСТІ особливо небезпечних ділянок та вибір комплексу заходів для безпечного ведення гірничих робіт в зонах ПГТ для конкретних умов, і за рахунок цього підвищується рівень видобутку і темпи посування очисних та підготовчих вибоїв, знижується собівартість вугілля без зниження рівня безпеки ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна ( 0 4 4 ) 4 5 6 - 2 0 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюMethod for determining zone of increased rock pressure at development of ejection-dangerous coal beds
Автори англійськоюBobrov Anatolii Ivanovych, Ahafonov Oleksandr Vasyliovych, Novichikhin Ivan Oleksiiovych, Tykholiz Oleksandr Mykhailovych
Назва патенту російськоюСпособ определения размеров зоны повышенного горного давления при разработке свит выбросоопасных угольных пластов
Автори російськоюБобров Анатолий Иванович, Агафонов Александр Васильевич, Новичихин Иван Алексеевич, Тихолиз Александр Михайлович
МПК / Мітки
МПК: E21F 5/00
Мітки: спосіб, зони, викидонебезпечних, розробки, пластів, розмірів, визначення, підвищеного, світ, вугільних, тиску, гірничого
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/4-50794-sposib-viznachennya-rozmiriv-zoni-pidvishhenogo-girnichogo-tisku-pid-chas-rozrobki-svit-vikidonebezpechnikh-vugilnikh-plastiv.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб визначення розмірів зони підвищеного гірничого тиску під час розробки світ викидонебезпечних вугільних пластів</a>
Попередній патент: Спосіб одержання сорбенту
Наступний патент: Спечений матеріал на основі циркону і двоокису цирконію і спосіб одержання формованих виробів з нього