Спосіб охорони гірничої виробки

Реферат: Спосіб охорони гірничої виробки, що включає відробку очисного вибою з формуванням зони опорного тиску в бік масиву, встановлення підсилюючого кріплення у виробці, що охороняється, при підході лави на відстань, не більшу за ширину зони опорного тиску. Для зменшення ціликів вугілля при одночасному підвищенні стійкості гірничих виробок та виключення небезпечних деформацій контуру виробки після встановлення підсилюючого кріплення визначають сумарну ширину зони дезінтеграції гірського масиву від очисного вибою і виробки і далі завершують відробку із залишенням цілика вугілля, що відповідає визначеній ширині. UA 102590 C2 (12) UA 102590 C2 UA 102590 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Винахід належить до гірничої справи і може бути використаний при плануванні гірничих робіт для раціонального розташування виробок основного напрямку в зоні впливу опорного тиску з метою збільшення повноти виймання запасів та покращення стійкості цих виробок. Одночасно вирішується проблема безпеки гірничих робіт за рахунок оптимізації параметрів цілика, що запобігає прояву газодинамічних явищ внаслідок дегазації вугільного пласта в цілику. Відомий спосіб охорони виробки ціликами вугілля, що виключає шкідливий вплив очисних робіт [Методические указания. Расположение, охрана и поддержание горных выработок при отработке угольных пластов на шахтах. - Минуглепром: 1998. - С. 149, стор. 57-59]. Ширина ціликів є не меншою розмірів зони опорного тиску, що вибирається в залежності від глибини розташування виробки та розрахункового опору порід стисненню по контуру виробки. Недолік даного способу - це залишення ціликів значних розмірів (30 м і більше), що спричиняє великі втрати вугілля в надрах. Цілики є концентраторами підвищених напруг, саме вони найчастіше призводять до газодинамічних явищ. Із збільшенням глибини розташування виробок зростають розміри (ширина) ціликів. Найбільш близьким технічним рішенням є безціликова охорона магістральних виробок [Халимендик Ю.М., Мартюшев B.C. Бесцеликовая охрана магистральных горных выработок на шахте "Западно-Донбасская" Производственного объединения "Павлоградуголь". – ЦБНТИ, 1993. - С. 57, стор. 15-28]. Згідно з даним способом охорони гірничої виробки, магістральна виробка надробляється внаслідок ведення очисних робіт по верхньому пласту. У цьому випадку магістральна виробка потрапляє в зону підвищених напруг. Для збереження перерізу виробки завчасно до потрапляння виробки в зону впливу лави пропонується встановлювати підсилююче кріплення, що дозволяє здійснити повну відробку запасів. Недолік - у відповідності із відомим способом безціликової охорони магістральних виробок обґрунтовується можливість відпрацювання запасів на зближених пластах, не розглядається охорона магістральної виробки, що проведена по пласту, що розробляється, при підході до неї очисного вибою. В основу винаходу поставлено задачу удосконалення способу охорони гірничої виробки, в якому шляхом введення нових технологічних операцій та параметрів досягається можливість у безперервному технологічному процесі зменшення ціликів вугілля при одночасному підвищенні стійкості гірничих виробок незалежно від глибини та фізико-механічних властивостей порід, що вміщують пласт, виключаються небезпечні деформації контуру виробки, що сприяє безпечному виконанню робіт і за рахунок цього в цілому підвищується ефективність гірничих робіт. Задача вирішується тим, що у відомому способі охорони гірничої виробки, що включає відробку очисного вибою з формуванням зони опорного тиску в бік масиву, встановлення підсилюючого кріплення у виробці, що охороняється, при підході лави на відстань не більшу за ширину зони опорного тиску, згідно з винаходом, після встановлення підсилюючого кріплення визначають сумарну ширину зони дезінтеграції гірського масиву від очисного вибою і виробки і далі завершують відробку із залишенням цілика вугілля, що відповідає визначеній ширині. На фіг. 1 зображено схему охорони гірничої виробки. Де 1 - магістральна виробка, що підлягає охороні; 2 - лінія зупинки лави; 3 - підсилююче кріплення; L - ширина зони опорного тиску;  1 - зона непружних деформацій при проведенні виробки;  2 - зона відтиску пласта; Lц - ширина цілика вугілля. На фіг. 2 наведено епюри напруг у масиві гірських порід, де зазначено по осі абсцис ширина зони опорного тиску (м), по осі ординат - напруги в масиві (МПа). Спосіб здійснюють так. Попередньо при підході лави до магістральної виробки, що підлягає охороні (1) на відстань, не меншу за ширину зони опорного тиску для даної глибини розробки L, яку визначають за нормативним документом [Методические указания. Расположение, охрана и поддержание горных выработок при отработке угольных пластов на шахтах - Минуглепром, 1998. - С. 149, стор. 57-58], у виробці встановлюють підсилююче кріплення (3) (фіг. 1) в залежності від попередньо розрахованого необхідного відпору кріплення виробки під час впливу динамічного опорного тиску від очисного вибою, що рухається. Після встановлення підсилюючого кріплення визначають сумарну ширину зони дезінтеграції від виробки  1 [Джапаридзе Л.А. Расчет крепи протяженных горных выработок по предельным состояниям. М.: Недра, 1991. - С. 223, стор. 67] та очисного вибою  2 [Управление кровлей и крепление в очистных забоях на угольных пластах с углом падения до 35°. Руководство. КД.01.01.503-2001 1 UA 102590 C2 5 10 15 20 25 – К.: 2002. - С. 141, стор. 100-101]. Відробку запасів завершують у безперервному технологічному процесі із залишенням цілика вугілля Lц, ширина якого дорівнює сумарній ширині зони дезінтеграції гірського масиву (фіг. 1), тобто Lц =  1 +  2 . Лінія зупинки лави (2) знаходиться на відстані Lц від виробки. Як зазначено на епюрі напруг після зупинки лави (фіг. 2) по закінченні формування зони опорного тиску максимум опорного тиску переходить вглиб масиву, виробка залишається у зоні розвантаження і не потребує використання підсилюючого кріплення, яке може бути демонтовано. Зупинка очисного вибою повинна відбутися до входу лави в зону дезінтеграції, що дозволить запобігти вивалоутворенню у лаві і труднощів при демонтажі секцій кріплення. Пропонований спосіб, у порівнянні з відомим, забезпечує збільшення виймання запасів вугілля по відроблюваному пласту практично до максимально можливого за умови збереження виробки в стійкому стані. Передбачене технічне рішення, що заявляється, вирішує проблему зменшення ширини цілика, за рахунок чого знижуються втрати підготовлених запасів вугілля, та збереження параметрів магістральної виробки, що охороняється. Ширина цілика дорівнює ширині зони дезінтеграції масиву, що сприяє дегазації вугільного пласта в цілику, і таким чином знижує ймовірність виникнення газодинамічних явищ. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ Спосіб охорони гірничої виробки, що включає відробку очисного вибою з формуванням зони опорного тиску в бік масиву, встановлення підсилюючого кріплення у виробці, що охороняється, при підході лави на відстань, не більшу за ширину зони опорного тиску, який відрізняється тим, що після встановлення підсилюючого кріплення визначають сумарну ширину зони дезінтеграції гірського масиву від очисного вибою і виробки і далі завершують відробку із залишенням цілика вугілля, що відповідає визначеній ширині. 2 UA 102590 C2 Комп’ютерна верстка М. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3