способ разработки мощных газоносных пологих пластов

Формула изобретения

Способ разработки мощных газоносных пологих пластов, включающий проведение подготовительных выработок нижнего слоя в разгруженной зоне под выработанным пространством верхнего слоя со смещением относительно поперечного сечения его слоевых подготовительных выработок и под защитой межслоевой пачки пород, отличающийся тем, что перед началом очистных работ в лаве нижнего слоя за крепью сопряжения с подготовительной выработкой нижней лавы возводят на почве защитные горизонтальные щиты, которые перемещают вместе с секциями крепи сопряжения, при этом площадь перекрытия защитными горизонтальными щитами почвы пласта определяют из выражения

S B·L, м²,

где S - площадь перекрытия защитными горизонтальными щитами почвы пласта, м²;

В - суммарная ширина защитных горизонтальных щитов, равная ширине подготовительной выработки, м;

L - длина защитных горизонтальных щитов, равная интервалу, отсчитываемому от крепи сопряжения в сторону выработанного пространства, в пределах которого происходят внезапные выбросы породы и газа из почвы пласта в выработанном пространстве нижней лавы на сопряжении с подготовительной выработкой, м.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к горной промышленности, к способам разработки мощных газоносных пологих пластов и безопасному ведению горных работ, и может быть использовано при слоевой разработке мощных газоносных пологих, преимущественно калийных пластов.

Известен способ разработки пологих газоносных мощных пластов двумя слоями в нисходящем порядке [Смычник А.Д., Томчин Л.И. Опыт разработки Старобинского месторождения, Горный журнал, №11-12, 1998, стр.79-84], включающий проведение слоевых выработок, оконтуривающих выемочные столбы, одновременную отработку слоев с надработкой выработок нижнего слоя и полным обрушением пород кровли в выработанном пространстве. Как показывает практика, при реализации данного способа существует реальная опасность выбросов пород и газа из выработанного пространства нижней лавы на сопряжениях с подготовительными выработками.

Известен способ разработки мощных газоносных пологих пластов (варианты) [патент РФ №2150001, Зубов В.П., Сиренко Ю.Г., Петраков Д.Г., Господариков А.П., МПК 7 Е 21 С 41/20, БИ №15, 27.05.2000], принятый за прототип, включающий, по первому варианту, оконтуривание выемочной панели подготовительными выработками, бурение шпуров в почву центральной подготовительной выработки опережающей лавы верхнего слоя, зачистку и заряжание шпуров в призабойном пространстве нижней лавы и их взрывание в выработанном пространстве нижней лавы непосредственно за крепью, или, по второму варианту, бурение шпуров из призабойного пространства отстающей нижней лавы и последующее их взрывание в выработанном пространстве непосредственно за оградительными щитами секций крепи после ее передвижки.

Недостатками данного способа являются высокие затраты на проведение работ по бурению и взрыванию шпуров в призабойном пространстве нижней лавы, стесненность условий, в которых производится бурение, зачистка и заряжание шпуров, а также низкая эффективность дегазации надработанной толщи пород и, соответственно, сохранение возможности проявления выбросов пород и газа из выработанного пространства нижней лавы на сопряжениях с подготовительными выработками.

Техническим результатом изобретения является снижение затрат на проведение противовыбросных мероприятий, а также повышение безопасности разработки мощных пологих газоносных пластов за счет пригрузки надработанной толщи пород и создания таким образом преграды для развития выброса.

Технический результат достигается тем, что в способе разработки мощных газоносных пологих пластов, включающем проведение подготовительных выработок нижнего слоя в разгруженной зоне под выработанным пространством верхнего слоя со смещением относительно поперечного сечения его слоевых подготовительных выработок и под защитой межслоевой пачки пород, согласно изобретению, перед началом очистных работ в лаве нижнего слоя за крепью сопряжения с подготовительной выработкой нижней лавы возводят на почве защитные горизонтальные щиты, которые перемещают вместе с секциями крепи сопряжения, при этом площадь перекрытия защитными горизонтальными щитами почвы пласта определяют из выражения

S B·L, м²,

где S - площадь перекрытия защитными горизонтальными щитами почвы пласта, м²; В - суммарная ширина защитных горизонтальных щитов, равная ширине подготовительной выработки, м; L - длина защитных горизонтальных щитов, равная интервалу, отсчитываемому от крепи сопряжения в сторону выработанного пространства, в переделах которого происходят внезапные выбросы породы и газа из почвы пласта в выработанном пространстве нижней лавы на сопряжении с подготовительной выработкой, м.

Способ поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен продольный разрез сопряжения очистного забоя с подготовительной выработкой, на фиг.2 - вид в плане на сопряжение очистного забоя с подготовительной выработкой.

На чертежах изображены: 1 - секции крепи сопряжения лавы с подготовительной выработкой; 2 - защитные горизонтальные щиты; 3 - гидродомкраты; В - суммарная ширина защитных горизонтальных щитов, равная ширине подготовительной выработки, м; L - длина защитных горизонтальных щитов, равная интервалу, отсчитываемому от крепи сопряжения в сторону выработанного пространства, в переделах которого происходят внезапные выбросы породы и газа из почвы пласта в выработанном пространстве нижней лавы на сопряжении с подготовительной выработкой, м.

Способ осуществляется следующим образом.

Перед началом очистных работ при монтаже выемочного комплекса для отработки нижнего слоя за секциями 1 крепи сопряжения с подготовительной выработкой устанавливают защитные горизонтальные щиты 2, соединяют их с основаниями секций 1 крепи сопряжения и прижимают к почве пласта с помощью гидродомкратов 3, что создает преграду для развития выброса породы и газа из почвы. По мере подвигания забоя вперед, защитные горизонтальные щиты 2 перемещают по почве вместе с секциями 1 крепи сопряжения. Площадь перекрытия защитными горизонтальными щитами почвы пласта определяют из выражения

S B·L, м²,

где S - площадь перекрытия защитными горизонтальными щитами почвы пласта, м²; В - суммарная ширина защитных горизонтальных щитов, равная ширине подготовительной выработки, м; L - длина защитных горизонтальных щитов, равная интервалу, отсчитываемому от крепи сопряжения в сторону выработанного пространства, в переделах которого происходят внезапные выбросы породы и газа из почвы пласта в выработанном пространстве нижней лавы на сопряжении с подготовительной выработкой (определяется как средняя величина согласно статистическим данным по полостям произошедших выбросов на отрабатываемом руднике), м.

Давление, создаваемое в гидродомкратах, прижимающих защитные горизонтальные щиты, должно составлять величину не менее критического, возникающего при начале развития выброса.

В результате осуществления способа повышается безопасность работ и уменьшается экономический и материальный ущерб, наносимый рудникам внезапными выбросами породы и газа из почвы пласта.