Методические указания по выбору рациональных параметров управления горным давлением при основных системах разработки для шахт Ленинградского месторождения горючих сланцев

Федеральный горный и промышленный надзор России

(ГОСГОРТЕХНАДЗОР РОССИИ)

Северо-Западный округ

Техническому директору 191028, Санкт-Петербург, ул.Моховая, 3    АО    «ЛеНИНГраДСЛаиеЦ»

телефон 273-55-21

телетайп 821064 Надзор    Г.П.    Грудинову

факс 273-55-21

от УЗ- &

На №03-71 от 14.09.2000г.

«Методические указания по выбору рациональных параметров управления горным давлением при основных системах разработки для шахт Ленинградского месторождения горючих сланцев» (ВНИМИ, 2000г.) рассмотрены Сланцевским ГТО и одобрены.

Указания рекомендуются для применение в качестве нормативнометодического документа.

Начальник Сланцевского ГТО УСЗО Госгортехнадзора РФ

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК

МИНИСТЕРСТВО ЭНЕРГЕТИКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ КОМИТЕТ ПО УГОЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ГОРНОЙ ГЕОМЕХАНИКИ И МАРКШЕЙДЕРСКОГО ДЕЛА - МЕЖОТРАСЛЕВОЙ НАУЧНЫЙ

ЦЕНТР ВНИМИ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫБОРУ РАЦИОНАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ УПРАВЛЕНИЯ ГОРНЫМ ДАВЛЕНИЕМ ПРИ ОСНОВНЫХ СИСТЕМАХ РАЗРАБОТКИ ДЛЯ ШАХТ ЛЕНИНГРАДСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ Г ОРЮЧИХ СЛАНЦЕВ

Санкт-Петербург

2000

12

и погрузочных машин. В лавах с полным обрушением кровли возможно применение струговой установки, работающей в погрузочно-доставочном режиме.

3. ЗАКОНОМЕРНОСТИ РАССЛОЕНИЯ И ОБРУШЕНИЯ ПОДРАБАТЫВАЕМЫХ ПОРОД

3.1.    Породы, покрывающие пласт горючего сланца, при подработке расслаиваются и обрушаются отдельными пачками, толщиной от 0,3 до 2,5-3 м и более вследствие наличия в кровле относительно слабых по прочности слоев глинистых сланцев и глин. В нормальных горно-геологических условиях вне зоны влияния карстовых нарушений расслоение пород кровли имеет локальный характер и в большинстве случаев обусловлено степенью водона-сыщенности пород на основных горизонтах расслоения, которые нередко совпадают с водопроводящими плоскостями.

3.2.    Самые нижние слои непосредственной кровли промпласта, называемые ложной кровлей, мощностью 0,3-0,35 м имеют устойчивый пролет 1,9-2,Ом, а временно устойчивые ее пролеты составляют 4-5 м. При совместной работе слоев нижней пачки кровли мощностью 0,9-1,2 м величина ее предельного пролета составляет 18-22 м. При средней устойчивости кровли и реже при повышенной, как правило, отслаивается и оседает нижняя пачка пород непосредственной кровли мощностью 1,7-1,9 м. Ее обрушение происходит при пролетах 22-26 м. Вышележащая пачка непосредственной кровли с отслоением на горизонте 3,6 м, считая от кровли промпласта, оседает при пролетах 30-35 м. Это соответствует мощности непосредственной кровли на Ленинградском месторождении.

3.3.    В зоне влияния карстовых нарушений и на отдельных участках с повышенной тектонической трещиноватостью пород кровли, особенно в случаях обводненности трещин, устойчивость кровли значительно понижена и она может обрушаться даже в «узких» камерах и на сопряжении сборного и разрезного штреков, закрепленных анкерами. При этом мощность обрушаю-щихся пород кровли достигает 1,7-1,9 м.

13

3.4.    В нормальных горно-геологических условиях первое обрушение нижней пачки основной кровли мощностью 2,5 м с отслоением на горизонте 6,1 м, считая от кровли пласта, по данным наблюдений в лавах с частичной закладкой происходит преимущественно при пролетах 40-48 м. В лавах, с полным обрушением кровли, пролеты первого оседания основной кровли изменялись от 45-47 м до 53-58 м. При пролетах 50-59 м оседает толща пород порядка 12 м, считая от кровли пласта, и во многих случаях одновременно с нижней пачкой основной кровли. При пролетах 60-65 м оседает толща пород до высоты 25-30 м от кровли пласта. При пролетах 80-85 м появляются первые признаки расслоения всей остальной толщи до земной поверхности, оседание которой происходит при пролетах 90-100 м (для глубин залегания пласта 65-90 м).

3.5.    Величина оседания дневной поверхности, подработанной лавами с частичной закладкой, в зависимости от глубины разработки, составляет 0,55-0,65 м, а лавами с полным обрушением пород кровли - около 1,0 м.

3.6.    Увеличение пролетов полной подработки дневной поверхности с ростом глубины горных работ обусловлено наличием на высоте от 52 до 66 м от кровли пласта двух прочных слоев доломитов мощностью 3 и 4 м и образованием поверхности излома при обрушении пород, параллельной линии забоя очистной выработки и отклоненной в сторону выработанного пространства под некоторым углом w. Величина угла w при первых обрушениях непосредственной и основной кровли (до высоты 12 м от кровли пласта) составляет 35°. При последующих обрушениях консолей кровли величина угла w уменьшается до 25°. Для всей толщи пород до поверхности средняя величина угла w равна 19°. Вследствие этого, происходит сокращение пролетов оседания вышележащих слоев пород. Для нижней пачки пород непосредственной кровли фактический пролет оседания будет равным пролету выработки, а для вышележащих пачек массива он будет меньше пролета выработки. Его величину можно определить по формуле

14

L₀= A- 2h_n-tgw,    (1)

где L₀ - пролет первого обрушения пачки слоев кровли; А - пролет выработки; h_n - общая мощность обрушенных пород кровли; w - угол излома пород кровли (w=35° - при первом обрушении непосредственной и нижней пачки основной кровли, w=25° - при последующих обрушениях консолей основной и непосредственной кровли).

3.7. При выемке пласта с полным обрушением в лавах, длиной 2L₀ и более, шаг обрушения консолей нижней пачки основной кровли изменяется от 10 до 14 м (в среднем 12 м). Шаг оседания поверхности, связанный с обрушением верхних несущих слоев массива также находится в пределах 10- ] 4г Поэтому, в данных условиях величину шага обрушения консолей пород массива можно принимать одинаковой как при определении нагрузок на крепь, так и при расчете барьерных целиков.

4. УПРАВЛЕНИЕ КРОВЛЕЙ ЦЕЛИКАМИ

4.1. Выбор размеров камер

4.1.1.    Основными конструктивными элементами систем разработки с управлением кровлей целиками являются камеры и междукамерные целики. От правильного выбора этих элементов зависят безопасность горных работ и величина потерь полезного ископаемого. Ширину камер выбирают исходя из устойчивости пород кровли.

4.1.2.    При разработке пласта горючего сланца камерами-лавами непосредственная кровля поддерживается деревянной стоечной крепью, устанавливаемой в камере-лаве, а основная кровля, как и вся налегающая толща пород, - междукамерными целиками. В связи с этим ширина камеры-лавы определяется величиной устойчивости пролета основной кровли. Допустимая ширина А камеры-лавы в зависимости от геологической нарушенное™ пород кровли определяется по формуле

А =к_у    ■ L₀ + 2h_u ■ tgw.

15

где L₀ - предельный пролет основной кровли (в нормальных горногеологических условиях L₀ = 40 м); ку - коэффициент устойчивости кровли, учитывающий тектоническую трещиноватость и межслоевую нарушенность пород кровли; п_К - коэффициент запаса несущей способности кровли; h_H -мощность пород непосредственной кровли, (h_H = 3,6 м); it - угол излома пород непосредственной кровли (w = 35°); k_t - коэффициент, учитывающий изменение прочности карбонатных пород во времени.

4.1.3.    При выборе величины коэффициента запаса п_к, значений коэффициентов к_у и k_h учитывающих влияние геологической нарушенности пород кровли и изменения их прочности во времени, необходимо также учитывать следующие факторы: разброс используемых показателей прочности горных пород, неточность применяемой расчетной схемы, изменение тектонической трещиноватости пород кровли (в том числе в зоне влияния карстовых нарушений), время отработки камеры и другие неуточненные факторы.

При расчете ширины камер-лав следует принимать п_К = 1,5; при повышенной устойчивости кровли к_у = 1,0, при средней - 0,9 и при пониженной (неустойчивой) - 0,8; k_t — 0,763 при отработке камеры в течение 1,5 месяцев (при большем сроке отработки k_t определяется по формуле (17)).

4.1.4.    Допустимую ширину камер-лав выемочных участков, расположенных в различных горно-геологических условиях и рассчитанных по формуле (2) с учетом отклонения фактических размеров от проектных по технологическим причинам, рекомендуется принимать следующей: при повышенной устойчивости кровли - 33-34 м, средней - 30-31 м и пониженной - 28-29 м.

4.1.5.    При камерной системе разработки со столбчатыми междукамер-ными целиками ширина камер определяется по устойчивому пролету непосредственной кровли с учетом ее крепления анкерами. Допустимые размеры выработок (расстояние по диагонали камеры) приведены в табл. 2.

16

Таблица 2.

Допустимые пролеты выработок

Размеры очистных продольных и поперечных камер в зависимости от геологических условий рассчитываются по следующим формулам:

при расположении целиков по прямоугольной сетке (крестообразное сопряжение выработок)

(A+q)²+(b + q)²=l²d„    (3)

при расположении целиков в шахматном порядке (Т-образное сопряжение выработок)

ЧА + q)² +(b + q)²

_{/W А} , ч”    i)u    V    V

4 (А + д)

В этих выражениях А - ширина поперечной камеры; Ъ - ширина продольной камеры; q - суммарная ширина зон разрушения обеих стенок выработки взрывными работами (q= 0,6 м); 1_дн - допустимый пролет непосредственной кровли выработки. При выборе размеров камер шириной одной из них, например продольной камеры, задаются исходя из технологических соображений, а ширину второй находят в результате решения уравнений (3) или (4).

4.1.6. При повышенной трещиноватости (расстояние между тектоническими трещинами менее 5 м), в зоне дробления и в прикарстовых целиках (нетехнологические зоны) отработка камер должна осуществляться с подрывкой нижних слоев кровли мощностью до 0,6 м. Ширина целиков, оставляемых у карстовых нарушений, должна быть не менее 10 м. Частичная их отработка возможна отдельными заходками шириной до 5 м.

17

4.1.7. Допустимая площадь кровли, подлежащая скреплению одним анкером длиной 1,35 м, при повышенной и средней ее устойчивости не должна превышать 2 м², а при пониженной - 1,5 м². Учитывая сложность соблюдения параметров камер при буровзрывной технологии выемки сланца, допускается увеличение линейных размеров продольных и поперечных камер, расстояний между смежными анкерами и уменьшение площади поперечного сечения междукамерных целиков не более чем на 5% от их проектных размеров.

4.2. Расчет крепи камер

4.2.1.    В нормальных горно-геологических условиях при выемке пласта камерами-лавами удельная нагрузка на крепь от веса пород непосредственной кровли составляет

Р = УнК,    (5)

где у_н - средний объемный вес пород непосредственной кровли, МН/м³; Р -вес столба пород непосредственной кровли с площадью основания 1 м², МН/м².

4.2.2.    В камерах-лавах в качестве крепи применяют деревянные стойки из хвойных пород. Допустимую нагрузку на такую стойку необходимо рассчитывать по формуле

М²²-⁰^ ■    ^(б)

где 22 и 0,6 - эмпирические коэффициенты, МПа; 1_С - длина стойки, м; d -диаметр стойки, м; F - площадь поперечного сечения стойки, м²; п_с - коэффициент запаса прочности стойки.

При расчете плотности деревянной крепи камер-лав, время отработки которых не превышает 1,5 мес., величину коэффициента запаса прочности стоек следует принимать равной п_с = 1,5, а при отработке камер за время от 1,5 до 2 мес. - п_с = 1,6

18

4.2.3. Среднюю плотность крепи в камере-лаве при величине ее проле

та, равной допустимой (см. п. 4.1.4) следует определять по формуле

Р _ ⁿJ,K Р_д (22-0,6 l_c/d)F

Средняя плотность крепи, вычисленная по формуле (7) при следующих величинах входящих в нее показателей: h_H=3,6 м; у_н=2,3 10'² МН/м³; /_с= 1,7 м; d=0,14-0,2 м и п_с= 1,5 и 1,6, приведена в табл. 3

4.2.4. При пролетах камер-лав меньше допустимых их значений крепь нагружается весом пород нижней пачки непосредственной кровли у_н и h_HM_ и частью веса пород ее верхней пачки, равной у_н к_вж к_п. Средняя плотность крепи при вышеуказанных пролетах камер-лав определяется по формуле

(22-0,61 Jd)F

где h_HM. и h_eM_ - соответственно, мощность нижней и верхней пачек непосредственной кровли, м; к_п - коэффициент, учитывающий величину пригрузки, передаваемой верхней пачкой непосредственной кровли на нижнюю пачку и на крепь.

Значения величин коэффициента пригрузки к_п в зависимости от геологической нарушенности кровли и пролета камеры-лавы приведены в табл. 4.

Средняя плотность крепи, вычисленная по формуле (8) при следующих исходных данных: к_нж = 1,9 м; к_вж = 1,7 м; = 2,3-10'² МН/м³; п_с = 1,5; 1_С= 1,7 м и d= 0,15 и 0,16 м, представлена в табл. 5.

чо

2

РЕФЕРАТ

УДК 622.831.24

Методические указания по выбору рациональных параметров управления горным давлением при основных системах разработки для шахт Ленинградского месторождения горючих сланцев - СПб., 2000. -48 с. (Минэенрго РФ, Гос.НИИ горн. Геомех. И маркшейд. Дела - Межотраслевой научный центр ВНИМИ). Ил. 11, табл. 6.

Методические указания разработаны на основе опыта применения ранее изданных нормативных документов с учетом обобщения материалов исследований ВНИМИ за проявлением горного давления, выполненных на шахтах Ленинградского месторождения горючих сланцев в течение последних двух десятилетий. В них дополнены и уточнены исходные данные и методики выбора параметров управления горным давлением при выемке пласта камерами-лавами, камерной системой разработки со столбчатыми междука-мерными целиками и лавами с полным обрушением кровли. Основные их положения и методы расчета проверены на шахтах АО «Ленинградс-ланец».

В Указаниях учтены требования «Правил безопасности на сланцевых шахтах» (М., 1997) и «Указаний по применению металлической и железобетонной анкерной крепи на сланцевых шахтах Ленинградского месторождения (С.- Петербург, 1998). После их утверждения заказчиком и согласования с органами Госгортехнадзора РФ они приобретают силу нормативнометодического документа, регламентирующего ведение горных работ в очистных забоях.

Указания одобрены Сланцевским ГТО УСЗО Госгортехнадзора РФ и рекомендованы для применения в качестве нормативно-методического документа (письмо № 66-90 от 13.12.2000г.).

Методические указания предназначены для обязательного применения при отработке пласта горючего сланца основными системами разработки и рассчитаны на специалистов-производственников, а также работников проектных, научно-исследовательских и учебных организаций, занимающихся вопросами разработки месторождений горючих сланцев.

Методические указания составлены к. т. н. Стеценко В. П., проф., д. т. н. Громовым Ю. В. и инженерами Плаховым А. В., Хлусовым А. Е. (ВНИМИ) и Грудиновым Г. П.(АО «Ленинградсланец»).

20

4.2.5.    Распределение нагрузок на крепь камер-лав не является равномерным. Увеличение нагрузок происходит постепенно от краев целиков к центру камеры. В средних частях камеры нагрузка на крепь значительно выше, чем вблизи целиков. Для обеспечения равномерного нагружения крепи на всей площади камеры в средней ее части, примерно равной, 1/3 ее пролета, устанавливают дополнительные ряды крепи, а на прилегающих к ней участках плотность крепи снижают, путем увеличения расстояния между стойками крепи в ряду. При пролете камер-лав от 31 до 34 м устанавливаются 4-5 дополнительных ряда крепи, при пролетах от 28 до 31 - 3-4 ряда, при пролетах от 25 до 28 м - 2-3 ряда и при пролетах от 20 до 25 м - 1-2 ряда. При этом средневзвешенная плотность крепи на площади всей камеры-лавы вместе с дополнительными рядами должна соответствовать ее средней расчетной плотности. Дополнительные ряды крепи устанавливаются по середине между ее основными рядами. Если в кровле имеются две сближенные параллельные очистному забою тектонические трещины пересекающие камеру, то следует принимать большее количество дополнительных рядов крепи из рекомендованных выше.

В камерах-лавах допустимое отклонение расстояний между деревянными стойками крепи в ряду от их проектных размеров не должно превышать ±0,1 м. При этом общее количество стоек в ряду должно соответствовать принятому паспортом выемочного участка.

4.2.6.    В очистных забоях камер-лав на участках, расположенных в зоне влияния карстовых нарушений, ширина призабойного пространства допускается не более 4,5 м при условии поддержания в нем кровли анкерной крепью, используемой в качестве дополнительной.

Дополнительная крепь должна состоять из трех рядов анкерной крепи. Первый ее ряд устанавливается на расстоянии 0,3-0,5 м от стенки забоя. Расстояние между смежными рядами принимается равным глубине вруба, но не более 2 м. Расстояние между анкерами в ряду при повышенной и средней ус-

СОДЕРЖАНИЕ

1.    Характеристика горно-геологических условий....................... 4

2.    Способ подготовки, системы разработки и способы

управления кровлей.......................................................... 8

3.    Закономерности расслоения и обрушения подрабатываемых

пород............................................................................ 12

4.    Управление кровлей целиками............................................ 14

4.1. Выбор размеров камер....................................................... 14

4.2.    Расчет крепи камер........................................................... 17

4.3.    Выбор размеров целиков.................................................... 21

5.    Управление кровлей обрушением......................................... 37

6.    Мероприятия по безопасному управлению кровлей и контролю

за состоянием кровли и крепи..............................................41

4

1. ХАРАКТЕРИСТИКА ГОРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ

1Л. Промышленный пласт горючих сланцев мощностью 1,6-1,9 м залегает на глубине 40-140 м в толще известняков среднеордовикского карбона. Залегание пласта спокойное, практически горизонтальное. Основной массив карбонатных пород, покрывающих пласт горючих сланцев, отличается выдержанностью строения и сложен слоями известняков, мергелей, горючих и глинистых сланцев с прослойками глин. До высоты 25 м над кровлей пром-пласта отдельные слои, слагающие массив, имеют мощность до 0,6 м. Особенно тонкими слоями, мощность которых не превышает 0,4 м, сложена толща пород до 12 м над кровлей пласта. На высоте от 50 до 64 м залегают два слоя прочных доломитов мощностью 3 и 4 м.

1.2.    Непосредственная кровля общей мощностью 3,6 м сложена более чем десятью слоями глинистого и горючего сланца с разделяющими их слоями известняков. Мощность слоев колеблется от 0,02 до 0,4 м, преобладают слои мощностью 0,2 м. Выше залегает основная кровля, нижний слой которой имеет мощность 2,5 м.

1.3.    В непосредственной и основной кровле имеются плоскости расслоения (водопроводящие плоскости), отстоящие от промпласта на 0,8-0,9; 1,6-1,9; 3,6;. 6,1; 10,8 и 12,0 м. В нормальных горно-геологических условиях эти плоскости расслоения распространены преимущественно на площади выемочных участков, прилегающих к зонам влияния карстовых нарушений и при интенсивной трещиноватости пород.

1.4.    Толща карбонатных пород сечется одиночными и сдвоенными тектоническими субвертикальными трещинами северо-западного, северо-восточного, субмеридионального и субширотного направлений, а также пологосекущими трещинами. К сдвоенным относят две рядом расположенные параллельные трещины, расстояние между которыми по нормали менее 1 м. Две-три одиночные или сдвоенные трещины, рассекающие породы кровли

5

параллельно очистному забою, считаются сближенными, если расстояние между ними по нормали не превышает 5 м.

Преимущественное распространение на месторождении имеют одиночные и сдвоенные трещины северо-западного направления. Среднее расстояние между этими трещинами изменяется от 1-5 до 20-40 м. Трещины северо-восточного направления располагаются группами по 2-4, находящимися на расстоянии от 10 до 200 м одна от другой. Значительно реже встречаются трещины субмеридионального и субширотного направлений.

Локальные участки с повышенной тектонической трещиноватостью кровли на выемочных полях распределены неравномерно. В них преимущественно наблюдается система сближенных трещин одного направления и реже две-три системы трещин. Расстояние между трещинами от 1-2 до 5 м. Протяженность участков от 5-20 до 30-80 м. При снижении мощности карбонатных пород в кровле с 40 до 25 м протяженность этих участков и частота их распространения возрастает. В зонах влияния карстов длина этих участков увеличивается до 150 м и более.

В большинстве тектонические трещины раскрытые. Раскрытие трещин обычно составляет 1-3 мм и реже 4-50 мм. Последние обычно заполнены глинистым материалом. На выемочных участках доля обводненных и заполненных глинистым или раздробленным материалом трещин составляет в среднем 20-35% от общего их количества.

В зонах влияния карста структура, состав и свойства пород кровли, как правило, значительно изменены. Сланцевые слои местами превращены в глину. Кровля оказывается разделенной на очень тонкие пачки и даже отдельные слои, и ее устойчивость весьма снижается. Она может обрушаться даже в узких выработках, закрепленных анкерной крепью на высоту до 1,7-1,9 м. При наличии в этой зоне полостей расслоения в кровле и мульдообразных участков образуются очаги напорных и безнапорных вод.

6

Пологосекущие трещины распространены на южном крыле шахты «Ленинградская» и на прилегающих к нему выемочных полях Ш-го района (поле шахты № 3). Они рассекают породы кровли, примерно, под углом 10-15° относительно горизонтальной плоскости пласта. Направление этих трещин северо-восточное и северо-западное, по азимуту, как правило, невыдержанное. В некоторых случаях наблюдается сложная форма пологосекущих расслоений в нижних слоях непосредственной кровли промпласта.

1.5.    Напорные и безнапорные воды в кровле промышленного пласта встречаются в виде отдельных очагов. Напорные воды имеют напор, как правило, не превышающий 1 м вод ст. и лишь на отдельных мульдообразных участках достигающий 5 м вод. ст. Напорные воды создают значительную дополнительную пригрузку на нижние несущие слои кровли и на крепь, а безнапорные - вызывают размокание и разбухание глины в полостях отслоения кровли.

1.6.    Коэффициент крепости/по шкале М. М. Протодьяконова для слоев сланца составляет 2-3, а для слоев известняка - 5-6.

1.7.    Кровля промышленного пласта, исходя из геологической нарушенное™ пород, разделяется на три типа по устойчивости (табл. 1). В целом на месторождении кровля очистных забоев и подготовительных выработок представлена первыми двумя ее типами по устойчивости.

1.7.1. Прогноз устойчивости кровли по ее типам при подготовке выемочных участков осуществляется в следующем порядке:

-    для выемочных участков, расположенных вне осложненных зон и отнесенных и I и II типам кровли по устойчивости, прогноз осуществляется исходя из среднего расстояния между трещинами по ближайшему выемочному участку (блоку камер-лав);

-    к III типу кровли относятся выемочные участки, расположенные в зоне влияния карстовых нарушений и при повышенной тектонической и межслоевой нарушенное™ пород в нижних слоях (мощностью до 0,6 м) непо-

7

средственной кровли, граничащие с участками, где мощность карбонатных пород в налегающем массиве составляет 25 м.

1.7.2. Прогноз устойчивости кровли в подготовленных к отработке выемочных участках осуществляется на основании геологической съемки трещиноватости кровли оконтуривающих подготовительных выработок, состояния нижних слоев непосредственной кровли, уточненной зоны влияния карстовых нарушений и мощности карбонатных пород в кровле пласта.

1.8. Выемочные участки, в кровле которых мощность толщи карбонатных пород 25 м и более, рассматриваются как участки с нормальными горногеологическими условиями.

2. СПОСОБ ПОДГОТОВКИ СИСТЕМЫ РАЗРАБОТКИ И СПОСОБЫ УПРАВЛЕНИЯ КРОВЛЕЙ

2.1.    На сланцевых шахтах Ленинградского месторождения применяется панельный способ подготовки шахтных полей. Главные штреки проводят от стволов в направлении к границам шахтного поля. От главных штреков перпендикулярно им проводят панельные штреки. Одновременно проводят два штрека, один из которых откаточный, а другой - вентиляционный. Смежные штреки при проходке соединяют сбойками. Применяют как односторонние панели, так и двусторонние, шириной 600-800 м и более.

2.2.    Панель разделяют на столбы (блоки) различной ширины, длиной равной ширине панели. Обычно столб шириной 200-250 м подготавливается тремя выработками. По середине столба проходят сборный (конвейерный) штрек для транспортировки горной массы и подачи свежей струи воздуха. При отработке столба сдвоенными лавами с полным обрушением кровли в середине выемочного участка проходят спаренные штреки, используемые как сборные, соединенные между собой сбойками через каждые 40-50 м. На флангах выемочного участка проходят бортовые штреки, служащие запасными выходами и для вентиляции. Иногда эти штреки оформляют в процессе очистной выемки в выработанном пространстве, поддерживая органной деревянной крепью. В последнем случае ширина бортового штрека не должна

9

превышать 3,5 м. В некоторых случаях подготовку осуществляют только двумя штреками: конвейерным и вентиляционным (при отработке выемочного участка одинарной лавой). Возможна подготовка столба четырьмя или пятью штреками, делящими его, соответственно, на три или четыре части. Один из штреков является сборным. В каждом выемочном участке независимо от применяемой системы разработки, проводят разрезные (монтажные) штреки, располагаемые перпендикулярно сборному. Общая ширина выемочного участка при этом может достигать 350-400 м.

2.3.    Все штреки, имеют прямоугольную форму поперечного сечения. Ширина выработок определяется на середине их высоты.

2.4.    При выемке пласта горючего сланца рекомендуются два способа управления кровлей - целиками и полным обрушением. Преимущественное применение получила система разработки камерами-лавами с ленточными между камерными целиками, которые прорезают через 30-50 м сбойками. Для поддержания непосредственной кровли в камерах применяют деревянную стоечную крепь (рис. 1).

2.5.    Камерная система разработки со столбчатыми между камерными целиками при поддержании непосредственной кровли анкерной крепью и при наличии соответствующего оборудования может применяться при выемке пласта в нормальных горно-геологических условиях и в нетехнологичных зонах (участки, расположенные около карстовых нарушений, шириной от 60 до 120 м, междукарстовые участки шириной от 30 до 180 м и приграничные участки неправильной конфигурации) (рис. 2).

2.6.    При управлении кровлей полным обрушением отработка пласта сланца осуществляется длинными столбами (рис. 3). В качестве посадочной крепи используются гидравлические крепи «Спутник» и КП-350.

2.7.    Выемку горючего сланца в камерах, камерах-лавах и в лавах с полным обрушением кровли осуществляют с применением буровзрывных работ