tehspgrv47

4.2.3 Пластовые выработки, проводимые вприсечку к выработанному пространству

Смещения пород кровли, почвы и боков за весь срок службы выработки, проводимой вне влияния подготавливаемой лавы, следует определять по формулам:

UкрI	U I о.кр UI1 kкр ks kk kI ;
UпчI UI о.пч UI1 kкр ks			(1 kk ) kI ;			(9)
UI	U Iо.бок UI1 k	кр	k	s	kI k ,
бок

где UIо.кр , UIо.пч , UIо.бок – смещения пород кровли, почвы и боков в присечной выработке вне влияния подготавливаемой лавы, рассчитываемые по формулам [5, 7]:

UIпр,

мм

1000

800

600

400

200

0

UI о.кр (UI 2vI ) kI k			s	k		k	;
пр	0
U Iо.пч (UпрI 2v0I ) kI		ks (1			kk ) ;			(10)
U Iо.бок 0,5 (UпрI	2v0I ) kI				ks ,

Rс.ср=10 МПа

20

30

40

50

60

70

80

90

100

400		800		1200		Н, м

Рисунок 6 – Смещения пород в присечных выработках в зоне влияния собственного очистного забоя

21

где UпрI – смещения пород при проведении выработок в типовых условиях вприсечку к выработанному пространству (рис. 6 [5]);

v0I – средняя скорость смещения пород (мм/мес) в течение двух месяцев после прохода забоя присечной выработки (рис. 7 [5]);

kкр;ks;kк – соответственно коэффициенты влияния класса кров-

ли, площади сечения выработки и учета доли смещений пород кровли; kI – коэффициент, учитывающий влияние места расположения присечной выработки относительно границы выработанного пространства, принимаемый при определении смещений пород кровли равным 1 для полной присечки и 0,7 при оставлении полосы угля шириной 2 – 4 м, а при определении боковых смещений пород равным 1 для

полной присечки и 1,5 при оставлении полосы угля шириной 2 – 4 м;

UI1 – смещения пород в присечной выработке в зоне влияния временного опорного давления очистного забоя (рис. 8 [5]).

UI0,
мм/мес
										Rс.ср=10 МПа
		120
															20
	100
																				30
																					40
			80
																							50
																								60
				60
																										80
				40
																											100
					20
						0
																												1200
									400									800													Н, м

Рисунок 7 – Скорость смещения пород в присечных выработках в зоне влияния собственного очистного забоя

22

UI1,

мм Rс.ср=10 МПа

1000
					20
							30
	800
									40
600											50

60

70

400

80

90

200

100

0	800	1200	Н, м
400

Рисунок 8 – Смещения пород в присечных выработках в зоне влияния собственного очистного забоя

4.2.4 Пластовые выработки, сохраняемые за очистным забоем для повторного использования

В выработках, сохраняемых за очистным забоем для повторного использования, например, для выдачи исходящей струи из лав, смещения пород кровли, почвы и боков за весь срок службы выработки следует определять по формулам:

Uкр Uо.кр (U1 kk m kохр kt1) kкр ks ;
Uпч Uо.пч (U1 (1 kk )	5 1) kкр ks ;	(11)
Uбок Uо.бок (0,75 U1 2,5	1) kкр ks k ,

где m – вынимаемая мощность пласта, мм;

kохр – коэффициент, учитывающий влияние податливости ис-

кусственных ограждений и принимаемый равным: 0,2 – для органной крепи; 0,15 – для железобетонных тумб; 0,1 – для литых полос из быстротвердеющих материалов (ангидрит, фосфогипс, бетон и др.); 0,2 – для породных полос, выкладываемых с помощью пневмозакладочных комплексов; 0,3 – для бутокостров, костров из шпального бруса и сплошных накатных костров; 0,4 – для породных полос, выкладываемых вручную и костров из круглого леса; при наличии легкообрушающихся пород и органной крепи kохр 0,1;

23

kt1 – коэффициент, учитывающий влияние времени поддержа-

ния выработки между отработкой первого и второго очистных забоев, принимаемый по табл. 6 [5];

Таблица 6 – Коэффициент времени поддержания выработки
Время поддержания выработки между				0,5	1,0	1,5	2,0	3,0 4,0
отработанной 1 –й и 2-й лав, год				0,6	0,75	0,9	1,0	1,1 1,15
Коэффициент kt
1
1 – скорость смещения пород в зоне остаточного опорного
давления в выработках, охраняемых искусственными ограждениями,
определяемая по графику рис. 9. [7].
В повторного используемых выработках, которые погашаются
за вторым очистным забоем, смещения пород кровли, почвы и боков за
весь срок службы выработки определяют по формулам:
Uкр Uо.кр (2 U1 kk			m kохр kt1) kкр ks ;
Uпч	Uо.пч (2 U1 (1 kk ) 5 1) kкр ks ;							(12)
Uбок	Uо.бок	(1,5 U1	2,5 1) kкр ks			k .
V1=мм/мес
	Rс.ср=10 МПа
100		20
		30
			40
50			50	60
				70
				80
				100
20
0		600		1000		Н, м
200
Рисунок 9 – Скорость смещения пород в зоне влияния остаточ-
	ного опорного давления

4.2.5 Пластовые выработки, охраняемые целиком угля

Ширину угольных целиков для охраны выработок, проводимых по разрабатываемому пласту или в непосредственной от него близости

24

и закрепленных жесткой крепью, следует принимать не менее размеров зон вредного воздействия опорного давления от очистных работ L0 (рис. 10), значения которых при углах падения пластов до 350 и при среднеобрушающихся породах основной кровли приведены в табл. 7. Данные табл. 7 следует корректировать с помощью коэффициента kкр ,

учитывающего тип основной кровли по обрушаемости.

При креплении выработок податливой крепью с податливостью не менее 300 мм ширина целиков может быть уменьшена на 25 %, а с податливостью 500 мм – на 35 % по сравнению с целиками для жесткой крепи. При залегании пластов под углами от 35 до 55 º указанные в табл.7 для углов до 35 º размеры целиков уменьшаются на 20 %, а при углах падения свыше 55 º– на 40 %.

Ширину целиков, оставляемых на вышележащих пластах для охраны надрабатываемых выработок, нужно принимать по табл. 7. При этом для всех углов падения пластов α целики строят на разрезах от нормали к напластованию, проведенной через ось охраняемой выработки (рис.10).

Таблица 7 – Рекомендуемая ширина угольных целиков

	Ширина угольных целиков L0 (м) при расчетном
Расчетная глубина	сопротивлении пород сжатию Rc (МПа) на конту-
расположения вы-	ре выработки с жесткой крепью
работки Нр, м	до 20	30	40	50	60	80		100	120	более
										120
До 200	70	55	45	40	35	30		30	30	30
300	85	65	55	45	40	35		35	35	35
400	100	80	65	50	45	40		40	40	40
500	110	90	75	60	50	45		45	45	45
600	120	100	85	70	60	50		50	50	50
800	125	110	95	80	70	65		60	60	55
1000	130	120	105	90	80	70		65	60	55
1200	140	130	115	100	90	80		75	70	60
1500	150	140	130	115	100	90		80	70	60

Размеры целиков для охраны подрабатываемых выработок следует определять путем их построения на разрезах по углам сдвижения

, , в соответствии с рис. 10 и рекомендациями [13].

Впластовых подготавливающих выработках, проводимых в

25

массиве узким ходом, размеры угольных целиков для их охраны от воздействия очистных работ следует, как правило, принимать не менее

L0 (табл.7).

а

L0 LД L0

			δ
h≥h		h<h
бп		бп

б

L0

LД

L0

γ

бн

бн

Надработка

h≥h

h<h

δ

Подработка

бн

бн

Надработка

h<h

h≥h

бп

бп

Подработка

β

h<h

h≥h

α

Lд – допустимое расстояние между выработками;

L0 – размер зоны вредного влияния очистных работ; α – угол падения пластов; h – мощность пород междупластья; , , –

углы сдвижения

Рисунок 10 – Схема построения целиков:

а – по простиранию; б – вкрест простирания

26

При использовании различных мероприятий для снижения смещений и повышения несущей способности крепи, согласно [4], допускается уменьшение размеров угольных целиков по сравнению с данными табл. 7, но не более, чем в 2 раза. Способ проведения выработок широким ходом с разгрузочными полосами и последующей охраной их угольными целиками следует применять в следующих условиях: при непосредственной кровле мощностью до 3 м; труднообрушающейся основной кровле; непосредственной пучащей и сильно пучащей почве мощностью до 5 м и породах основной почвы с Rc 60 МПа. В

этом случае ширину разгрузочных полос принимают равной двум мощностям непосредственной почвы, а ширину угольных целиков 20 мощностям пласта, но не более 40 м.

Смещения пород кровли, почвы и боков за весь срок службы выработки, охраняемой целиком угля, определют по формулам:

Uкр	k kш kв (kt	Uт.кр kкр kt1 Uц ) ;
Uпч	k kш kв (kt	Uт.пч kкр kt1 Uц ) ;	(13)

Uбок k k kш kв(kt Uт.бок kкр kt1 Uц ) ,

где Uц – смещения пород в зоне влияния очистных работ собст-

венного пласта в пластовых выработках, охраняемых целиками с размерами, меньшими указанных в табл. 7, определяемые по номограмме, приведенной на рис. 11 [4].

B/L0=0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

1

Rc=5 МПа 10

15

20

30

40

50

0,1

60

70

80

100

120

UЦ, мм

800

600

400

200

0

400

800

1200

НР, м

Рисунок 11 – Номограмма для определения смещений пород при охране выработок целиками: В – ширина охранного целика; L0 – размер зоны опорного давления

27

Безопасную высоту надработки hб.н. для охраны надрабатывае-

мых выработок, закрепленных жесткой крепью при углах падения до 35 º, среднеобрашающейся кровле разрабатываемых пластов и отсутствии между пластами и выработкой мощных слоев песчаника, следует принимать согласно рис. 10 и табл.8 [4]. Данные табл. 8 корректируются коэффициентом kкр , учитывающим влияние типа кровли нара-

батывающего пласта. При наличии мощных слоев песчаника данные табл.8 уменьшаются на 20 %.

При креплении выработок податливой крепью с податливостью не менее 300 мм безопасная высота надработки может быть уменьшена на 30 %, а с податливостью 500 мм – на 50 % по сравнению с данными для жесткой крепи. Если пласты залегают под углами от 35 º до 55 º указанная в табл. 8 безопасная высота наработки уменьшается на 20 %, а при углах падения свыше 55 º – на 40 %.

Таблица 8 – Рекомендуемая безопасная высота надработки

Расчетная глубина	Безопасная высота наработки hб.н.(м) при рас-
	четном сопротивлении пород сжатию Rc (МПа)
расположения вы-	на контуре выработки с жесткой крепью
работки Нр, м
	до 20	30	40	50	60	80	100	120	более
									120
До 200	70	60	50	45	40	40	35	30	30
300	80	70	60	55	50	45	40	35	30
400	90	80	70	65	60	55	45	40	35
500	100	90	80	75	65	55	50	40	35
600	110	100	90	80	70	60	55	45	40
800	115	105	95	85	75	65	60	50	40
1000	120	110	100	90	80	70	65	55	45
1200	120	115	105	95	85	75	65	60	45
1500	150	120	110	100	90	80	70	60	50

При проведении полевых подготавливающих выработок в породах почвы не отработанных ранее вышележащих пластов с последующей их надработкой, выработки следует располагать так, чтобы после отработки участка (панели, блока) они находились под выработанным пространством (рис.11) на расстояния lн от его границ (при углах до

55º) не менее указанных в табл. 9. Для крутых пластов расстояние lн

28

следует откладывать от линии, отклоняющейся от нормали к пласту на угол 20º (рис.11,б). Отработку пластов в данном случае следует начинать с надработки выработок (рис. 12), что обеспечивает минимальное вредное воздействие опорного давления нарабатывающего пласта на условия их поддержания.

Выработки в почве нарабатываемого пласта следует располагать, по возможности, в более прочных породах, а расстояние от пласта принимать неменее, указанных в табл. 10, но недалее40-50 м.

Таблица 9 – Рекомендуемое расстояние от выработки до кромки пласта для надрабатываемых выработок

Расчетная	Расчетное	Расстояние от выработки до кромки пласта
глубина	сопротив-	(по напластованию) lн				при расстоянии от
расположе-	ление пород	надрабатывающего пласта до выработки
ния выра-	сжатию			(нормали), м
ботки Нр, м	Rc , МПа
		10	20	30		50	70	100
	До 40	120	20	25		20	15	10
300	40 60	15	15	20		15	10	5
	Более 60	10	10	15		10	5	5
	До 40	20	25	30		25	20	15
600	40 60	20	20	25		20	15	10
	Более 60	15	15	15		10	10	5
	До 40	25	30	30		25	20	15
900	40 60	25	25	25		20	15	10
	Более 60	20	20	15		10	10	5
	До 40	30	35	35		30	25	20
1200	40 60	30	20	25		20	15	10
	Более 60	25	25	20		10	10	5
	До 40	35	40	40		35	30	25
1500	40 60	30	30	30		25	20	15
	Более 60	25	25	25		20	15	10

29

hn

б

а

hн

ln

hn

ln

hн

lн

lн

20º

Рисунок 11 – Схема расположения выработок выше или ниже отрабатываемого пласта: а – пологое падение; б – крутое падение

1

hН lН

Рисунок 12 – Рациональная схема надработки выработки: 1 – разрезная печь нарабатывающей лавы; – направление отработки пласта

Смещения пород кровли, почвы и боков за весь срок службы полевой или пластовой выработки, охраняемой целиками требуемых размеров, проводимой в нетронутом массиве и попадающей после наработки вышележащим пластам под выработанное пространство, следует определять по формулам:

Uкр	k kш kв(kt	UТ.кр kкр Uн 12 vн kt1) ;
Uпч	k kш kв(kt	UТ.пч kкр Uн 12 vн kt1);	(14)

Uбок k k kш kв(kt UТ.бок kкр Uн 12 vн kt1) ,

30