uiHUHoim'TBO угольной, пюлишленноста ссор
СР£7'1!£A3UАТСКОБ ИРиИЗВОДСТвЕШшВ ОЬЪЬДИНЕНИЕ ПО ДОМЕ УГЛЯ "СШАЬУГОЬ»
всесоюзный нлучно-исслщовйШЬлсь я лл/пшю-коаструю >рсьа:.1 УГиЛЪНыл ИНСТИТУТ (iCIiliyii)
УТи.рАЫ1||И
Техническим дирок ’OpOU ПрОИЗЬОДСТВОККОГС Об’пбДИ'
нения по добыча у ля нСредззуГ0ЛЬм tobAuhobiu Л.~. октября i l^SC
свердловский ордена трудного .чр,iиного ЗДлинш ГОРНЫЙ ИНСТИТУТ iUbiU Ь.В.ВаХРУЫ-Ш
согласованы
С ГсСГОрТвХН-'ДЗОрои Киргизской ССР 15 сентября 1960г.
о Госгортехнодзором Узбекской ССР 24 июня 1960г.
о Госгортехнадзором Тидкикспол ССР июня I960 г.
Шоаач&ш'’ WWh*
ПО OC.WUIIIJ'J вопросят угOnWilX
№ДсТсрохАчни'Л Среднем Азии
Стр.
ВЫСШИЕ....................... 4
1. КРАТКАЯ ГОРИО-ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА МЕСТО-
РОДДЫШ СРЕДНЕЙ АЗИИ .............. 6
2. ОХРАНА ВЫРАБОТОК ................. II
2.1. Охрана выработок цоликами угля 13
2.2. Охрапо выработок без цоликов ........ 25
2.3. Крох выработок,располагаемых но границе с обру-
сенными породами . ............ 1В
3. СЗДБНИБ ПОРОД КОНТУРА ЛОПЕРЕЧПиГО СЕЧЕНИЯ ВЫРА
БОТОК. мероприятий но ПОВЫШЕНИЮ устойчивости ВЫРАБЙТОК.................... 23
3.1. Росчет ожидаемых смещений порол контура попер*ч-
кого сечения выработок и довлонио на кроль . . 23
3.2. Мероприятия по повышена!) устойчивости выроботск 32
4. технологические схемы ОТРАБОТКИ угольных пластов
И ИХ ОСйиВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ.............. 35
4Д, Общие замечания............... 35
4.2. Порядок подготовки и отработки выемочных поло!
при охране выработок без целиков ....... ЗС
4.3. Технологические схемы отработки плостов пря
охране выработок без цоликов ......... 42
4.4. Средство механизации и основные параметры технологии выемки угля............. 52
5. ПРОФИЛАКТИКА ЭНДОГЕННЫХ ПОЖАРОВ ПРИ ОТРАБОТКЕ ИОННЫХ ПОЛОГИХ ПЛАСТОВ БЕЗ ОСТАВЛЕНИЯ ЫЕКСГОЛЬОВОХ » МВДУЭГШЫХ ЦЕЛИКОВ . ,.............56
5.1. Общио замечания..................
5.2. Воздухопроницаемость массива, целиков угля и
обрушенных пород............. . 57
5.3. Профилактика эндогопних покоров ....... 59
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ..............
II
2. ОХРАНА ВЫРАБОТОК
Состояние крепи и поре* и подготовительных выроботкох, проводимых и поддерживаемых в зоне влияния очистных работ, определяемся проявлениями горного до влепил в этой зоне.
В условиях иесторокдсний Средней Азии влияние врег/енно-го опорного давления распространяется до 35-50 и впереди очистного забоя и до 60-120 ц позади его при отработке пластов оредяей ыэцностн и первого слоя модах пластов. При отработке munmx слоев мощных пластов эти параметры в 1,3-1,5 раза иеньшо.
Остаточное опорное явление характеризуется лродолки-тольныи (до 5 лет и более) воздойств’ и нэ окружаюздй массив горных пород вблизи неподзинних границ очиотных работ. Основные гроцеооы формирования параметров остаточного опорного давления происходят в первые 3-6 месяцев пооло итроботки язвы. Обцая протяженность зоны остаточного опорного давления падению пласта составляет 25-40 и. При этом максимум tiunpn-жений удален от кройки угольного г чеивэ но расстояние 6-12 и.
Па ввхнпх слоях мощных «ластов пзрэыетры остаточного опорного давления, кок я временного “торного дозпеяия, снижаются в I,3-1,5 разо. Схема распространения эон опорного довленпя в окрестности очистной выработки приведена на рпо.2. Остаточное опорное давление оказывает гуцаотвенаое влияние на выбор нес; а рэсподовекля подготовительных выработок я способа их охраны.
В благоприятном положении оказываются выработки, рзспо-лохоиные вне коны вьиянвя остэ;очного оперного давления я но
2- Cxswa распространения зон проявления гсрк »гз давления в окрестности очистиоП выработки:
1,2 - зоне временного опорного давления погая i очистного гобоя а по бокаьг;
3 - 8оега остаточного опорного давления позади очистного вабоя.
13
границе с обррвкныим породам ( в зове пониженных папрядсний). В худееу состоянии находятся выработки, рзсположзшше ъ зоне накоаауно напряжений.
1'озультвту псследсззний jl-13| „ .выполненных на шахтах Средней Дгки, позволяют рекеиондевать дна слособз охраны пластовых педготоватэпьпых варзботок: цзликаыи угля к бссцслпко-ьнй. Предпочтение следует отдавать бесцоликовоыу способу охре-па выработок, обеоиочивзюцаыу нгаболзе полное извлечение запасов у^ля и вполне удовлетворительнее состояние горных выработок.
2,1, Охране выработок цешсаии угля
НеобходиКОСТЬ 0СТ83П0Н1$Я скопоштрбксьых целиков угля пря разработка иестороадьйай Средней Азни обусловлена скедущ-вдии фзктораии:
1) наличием тектонических нзруаеккй в пределах ьызночного
поля*,
2) обводненностью выоаботонного пространства;
3) значительный (боксе 35-40°) углом падения пласта; отсутствием вогиоаности проведения профилэктачэского
заиливания (Тззкумырскг.е иосторсгдокие);
5) трудностью измевоййя плана развития горных работ на дт^еггуздих горизонтах пзгх- с цель» обеспечения Еообходиикх разрывов во времена иелду отработкой ск&анкх столбов-;
6) иэрезомнссть» краевой части ппеста выработквмя, ЫпнямальЕвя пирит целика 6ц , обеслочивуяцего удов-
лотзориттьнип состоп1г.*е выработок определяется по ^ориуло
10
OjSho ,
где /*о “ шириза воны остаточного опорного давления,и.
Формулы для определения трины зоны остаточного слорно-го дознания и ез основных параметров приведена в тебя.5.
Таблица > |
Ог.ределяеиый параметр |
Расчетная формуia |
Удаление иакоиыума наполнений ох границы обрушения,
£,7/<rjC U:
пласт средней шщпости я первые слои медных пластов.
нижние слон йодных пластов
Ширин.» вони остаточного опорного давления , и: |
1/
(а„ш(ф39+0190&°у2£ф
Ъсх *O.OS6 //cZ“/f : £лУу |
плэоты средней модности у. первое слои модных пластов |
/у о ~ 3’0 |
шпхнв:< слои йодных пластав |
/* о я**
A/q 9 ° * /Я<7К |
Ширина ионы пониженных напряжений, и; |
|
ллостн средней модности и первые слои мощных пластов |
ап 0,34- ^/пах |
ЕНКШ1С С'.ОИ мощных пластов |
Л = 0.14- {"max |
|
В форм. iax тобл.5 принята следующие обозначения:
£ - врем » формировании зона остаточного опорною до (нения, нос.;
Н - глубина рпсиолоаоиии выработки, а;
- угол падения нлоото, трэд.;
- средноизвемеиииИ ьоэф.ьнцпбит крепости пород кро. ли тпето по Д.Иротодьяконову но высоту области : т-п... нормальных сдыдонийj
15
Io.i •• длина очистного забоя, и;
■hj — !{03$фКЦЙбЯТ кропости ^гяя по М.Ц.Прстодытжову.
Яри взсб-^дчиосхп полного истечения ВЛИЯНИЯ ОЧИСТНЫХ |;обОТ £8 ЙСДГОТСВИТвЛЬНЫЗ ВЫрабОТКИ ШИрИИу Ц0ЛИК8 СЛ8Дув? При-
гс&ть
Ьи, ^ /у/ о ,
При ОТрЭбОТКО МОЩНЫХ пластов НЗХЛОННЫЫИ СЛОЯМИ В8ЖКЫЙ факторов обесяочеккп устойчивости олобЕых выработок является У,х взаимное распслохепне. Слоевые птреки иогут располагаться Пцслйоуступао. (р*!С*3),Л0ЧВ0уСТуШ!0 И КОИбЯНЧрС. JKHO. й8ИбЭ-Лс*з лгаголркятное состош—0 опоевых рмработок обеслечкзе ?ся при поюлхоустунной схеио их раополояекия* Основный недостот-кон этой схемы является увеличение аиркяы целиков на нихккх слоях и сокращенно акакн очистных забоев. 8гот недостаток устраняется при ночвоуотулнои располосекия слое г. х выработок. Однако располоЕсине выработок пианах слоев под цэлякэия угли mGneseuvnx cuod£ роэко ухудшает их состояние, увеличивает затраты на поддбргоине выработок в 1,5-3 раза. Коибииировзи-ноыу расположении олсовах вы; tfovox свойственны-достоинства и недостатки списанных '-и^з способов.
2.2. Охрана наработок без ноликов
Способ :-рагу вырзбстоп целякэня угля становятся все более нецелесообразный при увеличения глубины разработки цзсторохдени.1.
Несмотря не существенное увеличение с..:рияы околоштреко-зих целиков, о слодовэтег*ьно#и потерь угля з нолоох, состоя-
6
a
3
УДК 622.272.06(575)
"Методические укг-зэния..." составлены на основе результатов исследований, выполненных кафедрой разработки плостовых местороядений Свердловского горного института иы. В.В.Вохруиова, институтом ШУИ и опыте роботы пахт производственного объединения "Средазуголь". В "Методикоских указаниях..." приведены рокомондоили по основные вопросам разработки угольных ыесторокдэний Средней Азии. Изложена ыетодлкэ расчета ошдсоуух смешений контура поперечного сечения выработок. Технологические схоин и их пораые ры, порядок подготовки п отработки пластов приводятся преимущественно к бос-дсликозому способу охраны выроботок. Дакы методические указания по профилактике эндогенных поуеров при бесцеликовой отработке угольных плостов.
"Методические указания..." предназначены для инленерно-техкических работников гаахт производственного объединения мСрг. дэз уголь".
(С) Всесоюзный нэучно-йоледои:тельскиЙ к проектно-конструкторский угольный институт (KL.yH), 1981.
4
ВВЕДЕНИЕ
Boshuи направлением в соверззнствозэаин технологии подземной разработки угольных месторождений является обеспечение полноты извлечения запасов угля не только с учетом текущих потребностей общества, но и интересов будущих поколений.
Это поправление вытекает из постановления ЦК КПСС и Совета Министров СССР от 29 декабря 1972 г. *' б усилении охраны природы и улучшении использования природных ресурсов”, из но вого законодательства о недрох, принятого TpeTi 1 сессией Верховного Совета СССР девятого созыва 9 июля -975 г. и статьи 18 Конституции ХСР.
В связи со слоеными горно-геологическими условиями зале гэння угольных месторождений Средней Азии (слабыми вмещающим, породзии, значительной нарушенностью нестороадений, изменчивостью элеиентов залегания пластов, высокой склонностью угле, к самовозгоранию и т.п.) не г^доставляется возиокним в полней мере использовать имеющиеся рекомендации по вирохоиу кругу ирных вопросов ( те: .илогический схемам и их пораиетрпи, ук;за-нияи по рэитологению и охране выработок и т.п.), разработашп х для других бассейнов страны.
Настоящие методические указания преследуют цепь окопать помощь лшаенернс-те ичесниц работником похх при рвении рп/; осковных вопросов технологии подземной разработки угольных иестороЕдоиий:
~ выбора осковнкх Шфичлтров системы разработки, те/нош -гии очистных работ;
- выбора способа ovpoiin иырм отег, мйсто рэополоаения г. .ь*
5
товых (слоевых) штреков;
- выбора вида кропи для присечиых выработок;
- определения ожидоеиых сиещений контура поперечного соления выработок;
- особенностей подготовки, порядка отработки угольных пластов при бесцеликовых способах охраны выработок;
- цер по обеспечению противопожарной безопасности при бесцоликсзой отработке угольных пластов.
6
I. КРАТКАЯ ГОИЮ-ГлОЛОГИЧ^КАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА лЕСТОРОЯДБНу.Я СРШЫ АЗИИ
Основная доля добычи угля подзсиныи способои в Средне t Азии приходится пэ Шуробскоо, Сулюктинскоа, Кыэыл-Клйское, Кок-Янгакокоо и Тошкумнрсисз мзогорокдония, соородоточеняы в Ферганской допило,
Пс возрасту угольные месторохделин Сродной Аэаи отнес ;т-ся главный образом к низшей и сродней юре. Мощность угленосной толщи изменяется от 200-300 до 80U-X500 и. Слогана она преимущественно рззиозернистыми песчаниками, известавками, конгломорэтами, глинистыми породами и углом. Прямеры пптол )ГЕ~ ческого строения розробатызаеиых пластов и вмещающих их по.юд приведены на рисД.
Угольные паасты ..о 'выдеряопк по мощности -8 строению, ;г основном, опи сложного строения с нопостоялнаи количество:; угольных пачек. Углн средней крепости, разделяющие прослой; з в угольных пластах слабые, неустойчивые. Харзптерастили ре: — робатывэемых пластов приведена в таблД*
Угли Кызыл-КиКсхого, Еуробсхого н Сутектпвского место]оа-деяай относятся к бурам; Кок-Яигаксяого а Тсакумырспогс - i основном к камеаныи.
Угсльпзя пыль всех пластов взризоопзспа.
Не пахте пСевернаяИ (Тоакумырскоо месторогдеяге) побнз-дэется выделение мотано. Бупоугольнне пласты fj,f а ^еяегчой" потенцлзль^о опссны по горным удзрзм. Наиболее удароодасен плост В. Горные удары происходят главным образом прв веден»? горных работ по лорвоыу слою.
Кишл-Кийосге месторо^<3енив
tyrwimuMCitoe MCCmq&xtSsNUQ л |
|
0 0 .Оо «О. <7° в О
s.:s
•'Л:'.
"77ГГ |
Wyt&Scxos fxn-i&xur'Koe Тетд/шр.
нютяяхсдсже шопф9*&wut мзо9л -
’ А. 0ЮГОЙМ
Гсл лГ'
рзss
&-^1/м/ г лс&ям’хеягя СЮ faxjpa Конгломерат
{f/.'Й Шяи&2+»У cfitstsnu* ШШ Пзаок fperSeMm
Р«с. ь Лчтояоглческге колонки пород угленосной толгу кестороадсниЗ Dajo-tfepraucroro района
Е58 Уголь Ь-З Але&мияъ ШШЛссю/ил I ~~~! Аргиллит
В гидрогеологической отношении шахты Средней Азик относятся к слабои^водиенныи. Однако ua ряде участков ииекгся сильнообводненныо валунно-голечние отлонения, обусяов; лвающие повышенный приток воды б горные выработки и осложнение горных
Таблице I lllpi *5лэ—|Угоп | Выецокцие породы в
1Д8ХМ*эп [па- ; их ыганость. и_
I мощность;депил; Г
(Пластов, грэд.1 кровля ( почва
In 1 J__!__
4,5-5,2 °-Ь0 Серые глинн *ргип-
0,5-2,0; ЛИТЫ,
*,рги плиты, типа, песчаники »-Ю
5,0-5,6 20-30 Аргиллиты, if 1Я-
1,5-6,и; конглоне-рзтн
Ю—IS I0-I5 15—'*0 Глины (слэбо\.'лкстые-
коиио) „ л J,5-10,0
0-5
ВОЙ Новый 0,7-
чЫОЩ-HUlf)
s;o
Нистнй 0,7-
(.й) 219
Тилек- I Wf 6,5
0,5-3,О
ЛргИЛЛИТЫ, алевролиты
Ю-2и лргиллг.ты, 1,5* '
нлевролит
б-*»;
•юигпоагрчт -,0-2,5 10-20 Глинистнс.
сланцы Ь-’>
2,В-3,5 10-20 Аргиллит* ,
»ргил-
титы
‘р)ч:п-
I1ITU,
тлистые
концы,
•ргии-
.0-14 * ргии-
II ли
Угли, особенно буроуголыпгх исгсторохдгишГ, хпр'-гл рипуыт-ся высокой химической эктииноет^о ( табл.-/. Ho*.rru:iy «‘Прост профилактики ондогенных ножпров до.г по уд^иг»т *•.: «■ ( нос* аниилмне.
Тиблицо 2 |
Лсстороздоние, бассейн |
Константа скорости сорбции 1 кислонодэ углей при ! t » 2э 1'0:»д. С. _:длУ !'.Ч, __ |
Кчзыл-КиКское |
0,120 - 0,152 |
Сулвктинское |
0,100 - 0,130 |
Ксх-Лнгэхское |
0,060 - 0,110 |
Тошкуыырское |
0,070 - 0,100 |
Челябинский |
0,Cd0 - 0,100 |
Подмосковный |
0,065 - 0,125 |
Кузнецкий |
0,025 - 0,070 |
|
Породи, вмещающие угольные пласты, характеризуйся низ |
кими прочностными свойствами, что является одной из основных причин тяхелых условий эксплуатации месторондсниП Средней ^8йи. Основные показатели, характеризующие прочностные свойства пород, приведены в тобп.З.
TJ7IZ |пп,^!Сопротивле-!Прочность!До!:ус-!ПРочность на
wcixia |«мыоА|ние Вдзвли-!нэ рзстя-!ти«оя Одноосное схо-
вонию штзм-!хрние по-|нло-1па пдоцодью|род но- }щадь
!ХО §г ‘посред-
• “ !ственно1!
|тие пород не-•посредствси-обна- ной кровли,
*ек8и>! бс* . апа
U '
.ш.ЛеминскО' го Коисоио-ле
Основ
ной
15,0-30 |
/5 8 им.
Ленино |
|‘3М |
12,0-30,0 |
К? 6/18, К» 2/4 |
£ |
10,0-25,0 |
"Северная1' |
ш |
20,0-45,0 |
"Кок-Пигак" |
Новый 15,0-35,0 (иовдый) |
|
Тюленекий |
20,0-45,0 |
|
4.1,3 4.10 7,0-12,0 |
а ,3 |
10-22 |
8,0-15,0 |
1,3-2,2 |
10-22 |
10,0-16,0 |
-, 3-2,2 |
10-22 |
15,0-16,0 |
г,3-3,1 |
10-34 |
16,0-2 5,0 |
|
(»>
10
Условия ноддерхония выработок зпвисят от многих горло-гоологичсских факторов. Длп сопоотовленип условий по/.дпрко-иия подготовителышх выработок в иочество обобщоюцег" критерия целесообразно использовать покоэотоли:
-для пород кровля и
гдъ&сж~ прочность на одноосное сжатио порол непосредственной кровли, МПц ;
- сопротивление пород вдавливанию штампа плоездью Ю см2, МПа ;
}° - плотность породы, т/м3;
М - глубина разработки, м.
На шахтах Срдаюй Азии условия поддоргания выработок могут быть разделены на легкие, средние и тяжелые (те1п.Ь)
Тебпя [В Ь |
Условия поддержания выработок |
Кровля,
7*7/
в'омг |
; Поч la,
-ZH ! Л* |
Легкие |
Менее 0,3 |
Менее 0,3 |
Средние |
0,6-0,3 |
0,6-0,3 |
Тяжелые |
Болое 0,6 |
Более 0,6 |
|