Применение частичной выемки угля по площади при малых глубинах подработки
При відпрацьовуванні вугільних пластів під забудованими територіями на малих глибинах розрахункові деформації значно перевищують допустимі величини. Одним з ефективних заходів захисту об'єктів поверхні від впливу підробки є гірничий захід захисту – часткове виймання вугілля по площі камерами із...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Наукові праці УкрНДМІ НАН України |
|---|---|
| Дата: | 2011 |
| Автор: | |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Російська |
| Опубліковано: |
Український науково-дослідницький і проектно-конструкторський інститут гірничої геології, геомеханіки і маркшейдерської справи НАН України
2011
|
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/99682 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Применение частичной выемки угля по площади при малых глубинах подработки / А.В. Трифонов // Наукові праці УкрНДМІ НАН України. — 2011. — № 9, ч. 1. — С. 103-110. — Бібліогр.: 4 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860253562243645440 |
|---|---|
| author | Трифонов, А.В. |
| author_facet | Трифонов, А.В. |
| citation_txt | Применение частичной выемки угля по площади при малых глубинах подработки / А.В. Трифонов // Наукові праці УкрНДМІ НАН України. — 2011. — № 9, ч. 1. — С. 103-110. — Бібліогр.: 4 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Наукові праці УкрНДМІ НАН України |
| description | При відпрацьовуванні вугільних пластів під забудованими територіями на малих глибинах розрахункові деформації значно перевищують допустимі величини. Одним з ефективних заходів захисту об'єктів поверхні від впливу підробки є гірничий захід захисту – часткове виймання вугілля по площі камерами із залишенням між камерами ціликів. Діюча методика була розроблена для глибин більше 150 м. Запропоновано методику визначення параметрів часткового виймання для глибин менше 150 м, яку успішно випробувано при відпрацьовуванні пологих пластів на малих глибинах.
In extraction of coal seams under the built-up territories at shallow depths estimated deformations greatly exceed permissible values. One of the efficient measures for protection of surface objects against undermining effect is mining protection measure – partial coal extraction along the area by room mining with establishing pillars among the rooms. The active technique was developed for depths more than 150 m. We propose method to determine parameters of partial extraction for depths less than 150 m which is tested successfully in extraction of flat-lying seams at shallow depths.
|
| first_indexed | 2025-12-07T18:45:57Z |
| format | Article |
| fulltext |
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 9 (частина I), 2011
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 9 (part I), 2011
103
УДК 622.834.1
ПРИМЕНЕНИЕ ЧАСТИЧНОЙ ВЫЕМКИ УГЛЯ ПО
ПЛОЩАДИ ПРИ МАЛЫХ ГЛУБИНАХ ПОДРАБОТКИ
Трифонов А. В.
(УкрНИМИ НАНУ, г. Донецк, Украина)
При відпрацьовуванні вугільних пластів під забудованими
територіями на малих глибинах розрахункові деформації значно
перевищують допустимі величини. Одним з ефективних заходів
захисту об'єктів поверхні від впливу підробки є гірничий захід за-
хисту – часткове виймання вугілля по площі камерами із зали-
шенням між камерами ціликів. Діюча методика була розроблена
для глибин більше 150 м. Запропоновано методику визначення па-
раметрів часткового виймання для глибин менше 150 м, яку ус-
пішно випробувано при відпрацьовуванні пологих пластів на ма-
лих глибинах.
In extraction of coal seams under the built-up territories at shal-
low depths estimated deformations greatly exceed permissible values.
One of the efficient measures for protection of surface objects against
undermining effect is mining protection measure – partial coal extrac-
tion along the area by room mining with establishing pillars among
the rooms. The active technique was developed for depths more than
150 m. We propose method to determine parameters of partial extrac-
tion for depths less than 150 m which is tested successfully in extrac-
tion of flat-lying seams at shallow depths.
Одной из эффективных горных мер защиты подрабатывае-
мых объектов является частичная выемка угля по площади, при
применении которой сдвижения и деформации земной поверхно-
сти могут уменьшаться более чем в 10 раз в зависимости от при-
нятых параметров [1]. При частичной выемке пласт отрабатыва-
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 9 (частина I), 2011
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 9 (part I), 2011
104
ется короткими лавами или камерами с оставлением между ними
целиков. Согласно [1] частичная выемка применяется при разра-
ботке пологих пластов тонких и средней мощности, залегающих
под углом не более 30° на глубинах 150-500 м. В Донецком бас-
сейне в основном применяется частичная выемка запасов каме-
рами и оставлением междукамерных целиков.
Определение параметров частичной выемки угольных пла-
стов производят в зависимости от необходимой степени умень-
шения деформаций земной поверхности по отношению к дефор-
мациям при условии полной выемки запасов в данных условиях.
Коэффициент уменьшения деформаций земной поверхности (λ)
определяют по формуле:
[ ]
0ε
ελ = , (1)
где [ε] – допустимый показатель деформаций для подраба-
тываемого объекта;
ε0 – расчетный показатель деформаций при условии полной
отработке запасов.
В Донецком бассейне на полях закрытых шахт появилась
возможность отработки верхних горизонтов угольных пластов на
малых глубинах. При этом в случаях подработки застроенных
территорий расчетные деформации значительно превышали до-
пустимые величины, поэтому возникла необходимость примене-
ния горных мер защиты, позволяющих осуществить выемку угля
при обеспечении нормальной эксплуатации подрабатываемых
объектов. Приемлемой мерой защиты подрабатываемых объектов
является частичная выемка угля по площадки узкими камерами с
оставлением целиков между ними.
Методика определения параметров частичной выемки в за-
висимости от глубины разработки и коэффициента λ была разра-
ботана для глубин более 150 м [1, 2]. С целью определения пара-
метров частичной выемки угля при глубинах менее 150 м был по-
строен по данным таблицы 10 [1] график зависимости параметров
частичной выемки от глубины подработки для глубин более
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 9 (частина I), 2011
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 9 (part I), 2011
105
150 м и коэффициентов уменьшения деформаций, равных 0,05 и
0,10 (рис. 1).
Затем, линии, характеризующие параметры частичной вы-
емки были продлены до глубины 25 м, соблюдал характер зави-
симости при глубинах более 150 м. В результате получили в до-
полнение к табл.10 [1] зависимости для глубин подработки ме-
нее 150 м (табл. 1).
Н,м
D(d),м
050100150200500 400 300 25
0
10
20
30
40
50
60
70
80
1
2
3
1 – размер выемочной камеры D1 при λ = 0,10;
2 – размер выемочной камеры D1 при λ = 0,05;
3 – размер междукамерного целика d при λ = 0,05-0,10
Рис. 1. График зависимости параметров частичной выемки
от глубины разработки пласта
Таблица 1
Зависимости параметров частичной выемки от глубины
подработки
λ Значение параметров при глубине залегания, м
25 50 100 150
0,05 5
4
8
7
15
13
23
20
0,10 6
4
9
7
17
13
27
20
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 9 (частина I), 2011
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 9 (part I), 2011
106
Выбор параметров частичной выемки угля производят в
следующей последовательности: определяют коэффициент
уменьшения деформаций по формуле (1), затем по графику
(рис.1) определяют ширину камеры (D1) и целика (d). Согласно
приложению II [1] определяют ширину междукамерного целика
(d), достаточную для поддержания покрывающей толще пород,
по формуле:
m
m
dd
= , (2)
где m – вынимаемая мощность пласта;
m
d – предельное значение отношения
m
d , определяемое в
зависимости от глубины подработки и крепости пород [1].
Ширину камеры с устойчивым пролетом пород основной
кровли определяют по формуле:
D1 < 0,8 Lo, (3)
где Lo – шаг обрушения пород основной кровли, устанавли-
ваемый опытным путем.
При применении частичной выемки угля под застроенными
территориями на малых глубинах часто выбор параметров опре-
деляется не графиком (рис. 1) и формулами (2) и (3), а технологи-
ей ведения добычи угля в шахте. Так из практики следует, что
наиболее технологичным способом добычи угля является камер-
ная система отработки угля с размерами камер и целиков шири-
ной по 6 м. При этом должны выполняться следующие условия:
– ширина камеры не должна превышать размеров, определя-
емых по графику (рис.1) и формуле (3);
– ширина целика может быть меньше размера целика, опре-
деляемого по графику (рис. 1) и формуле (2) при обязательном
условии, что коэффициент извлечения запасов (K3), определяе-
мый по формуле:
dD
DK
1
1
+
= , (4)
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 9 (частина I), 2011
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 9 (part I), 2011
107
не будет больше коэффициента, определяемого по данным гра-
фика.
Случаи внедрения по рекомендациям УкрНИМИ НАН
Украины частичной выемки угля по площади под объектами по-
верхности приведены в таблице 2.
Таблица 2
Данные о внедрении частичной выемки угля по площади
на малых глубинах
Н
аи
ме
но
ва
-
ни
е
пр
ед
пр
ия
ти
я
О
бъ
ек
ты
по
ве
рх
но
ст
и
И
нд
ек
с
пл
а-
ст
а
М
ощ
но
ст
ь
пл
ас
та
,
м
Гл
уб
ин
а
за
ле
га
ни
я,
м
У
го
л
па
де
-
ни
я,
гр
ад
ус
Размеры, м
К
оэ
фф
иц
ие
нт
из
в.
за
па
со
в
ш
ир
ин
а
ка
ме
ры
,
D
1
ш
ир
ин
а
це
ли
ка
, d
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Ш-та
«Николаев-
ская» ЧП
«Содействие»
Пахотные
земли k2
2 0,85 35-50 24 8 6 0,57
Ш-та
«Донецкая»
ЗАО
«Ремовуголь»
Пахотные
земли h2
1-в 1,60 30-47 16 8-27 4-9 0,67-
0,75
Ш-та № 66
ГХК
«Свердлован-
трацит»
Здания и со-
оружения на
промпло-
щадке
ш-ты № 66
l6 1,17 54-265 9 5,0 5,0 0,50
Шахто-участок
«112РАУ»
ш-ты
«Брянковская»
ЧП
«Содействие»
Здания
гаражей
геолого-
разведочной
экспедиции,
m3 0,60
30-150 28 5-26 5-20 0,50-
0,57
Железная
дорога
m4 0,75
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 9 (частина I), 2011
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 9 (part I), 2011
108
Продолжение таблицы 2
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Ш-та
«Каменская»
ООО «Барс-
Инвест»
Жилые
дома
поселка
Каменное
h8 1,85 106-136 30 12 8 0,60
Шахто-участок
«Богучарская
№ 1» ООО «Уг-
леспецпоставка»
Маги-
стральная
железная
дорога
k2
1 0,95 55-95 22 6 6 0,50
В качестве примера вопросов подработки можно привести
случай выемки угля под магистральной железной дорогой во 2-й
целиковой лаве пласта k2
1 шахто-участка «Богучарская № 1»
(рис. 2).
Сравнение допустимых деформаций для магистральной бес-
стыковой железной дороги с расчетными при полной отработке
лавы № 2 показало, что минимальное значение коэффициента
уменьшения деформаций равно 0,05 (табл. 3).
Таблица 3
Сравнение допустимых и расчетных деформаций и скорости
оседания земной поверхности
Наименование
показателей
Еди-
ница
изме-
рения
Значение
показателей
Коэффици-
ент умень-
шения де-
формаций,
λ
Расчетные
показатели
при
частичной
выемке угля Д
оп
у-
ст
и-
мы
е
Ра
сч
ет
че
т-
ны
е
1 2 3 4 5 6
Оседания, η мм - 982 - 49
Горизонтальные
деформации, ε 1х10-3 2,5 12,0 0,20 0,6
Наклоны, i 1х10-3 4,5 24,0 0,19 1,2
Кривизна, k 1х10-4 0,5 10,0 0,05 0,5
Скорость оседания
земной поверхности
Мм /
сутки 2,0 16,0 0,12 0,8
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 9 (частина I), 2011
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 9 (part I), 2011
109
Рис. 2. Выкопировка с плана горных выработок пласта k2
1
шахтоучастка “Богучарская № 1”
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 9 (частина I), 2011
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 9 (part I), 2011
110
Этому значению коэффициента при минимальной глубине
55 мм соответствуют ширина камеры 9 м и ширина целика 8 м.
Параметры, вычисленные по формулам (2) и (3) составляют соот-
ветственно 16 и 3,8 м, а принятые при отработке запасов соответ-
ственно 6 м и 6 м (табл. 4).
Таблица 4
Значения параметров частичной выемки угля по площади
Наименование
Способ определения
по графику
(рис.1)
по формулам
(2) и (3)
принятые
на шахте
Ширина камеры, D1, м 9 16,0 6
Ширина целика, d, м 8 3,8 6
Коэффициент
извлечения запасов, 0,53 0,80 0,50
Таким образом, требования к параметрам, принятым при от-
работке лавы № 2 выдержаны: ширина камеры не превышает
размеров, соответствующих графику (см. рис. 1) и формуле (3).
Междукамерный целик меньше размера, соответствующего гра-
фику (см. рис. 1), однако при этом коэффициент извлечения запа-
сов не превышает величины коэффициента, вычисленного по
данным графика. Величины расчетных деформаций при приме-
нении частичной выемки угля по площади не превышают допу-
стимых значений (табл. 3).
СПИСОК ССЫЛОК
3. Методические указания по проектированию горнах мер защи-
ты подрабатываемых объектов / ВНИМИ МУП СССР. – Л.,
1975. – 64 с.
4. Правила охраны сооружений и природных объектов от вред-
ного влияния подземных горных разработок в Донецком
угольном бассейне. – Утв. Минуглепромом СССР – М., 1981.
– 288 с.
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-99682 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1996-885X |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T18:45:57Z |
| publishDate | 2011 |
| publisher | Український науково-дослідницький і проектно-конструкторський інститут гірничої геології, геомеханіки і маркшейдерської справи НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Трифонов, А.В. 2016-05-02T10:08:16Z 2016-05-02T10:08:16Z 2011 Применение частичной выемки угля по площади при малых глубинах подработки / А.В. Трифонов // Наукові праці УкрНДМІ НАН України. — 2011. — № 9, ч. 1. — С. 103-110. — Бібліогр.: 4 назв. — рос. 1996-885X https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/99682 622.834.1 При відпрацьовуванні вугільних пластів під забудованими територіями на малих глибинах розрахункові деформації значно перевищують допустимі величини. Одним з ефективних заходів захисту об'єктів поверхні від впливу підробки є гірничий захід захисту – часткове виймання вугілля по площі камерами із залишенням між камерами ціликів. Діюча методика була розроблена для глибин більше 150 м. Запропоновано методику визначення параметрів часткового виймання для глибин менше 150 м, яку успішно випробувано при відпрацьовуванні пологих пластів на малих глибинах. In extraction of coal seams under the built-up territories at shallow depths estimated deformations greatly exceed permissible values. One of the efficient measures for protection of surface objects against undermining effect is mining protection measure – partial coal extraction along the area by room mining with establishing pillars among the rooms. The active technique was developed for depths more than 150 m. We propose method to determine parameters of partial extraction for depths less than 150 m which is tested successfully in extraction of flat-lying seams at shallow depths. ru Український науково-дослідницький і проектно-конструкторський інститут гірничої геології, геомеханіки і маркшейдерської справи НАН України Наукові праці УкрНДМІ НАН України Применение частичной выемки угля по площади при малых глубинах подработки Article published earlier |
| spellingShingle | Применение частичной выемки угля по площади при малых глубинах подработки Трифонов, А.В. |
| title | Применение частичной выемки угля по площади при малых глубинах подработки |
| title_full | Применение частичной выемки угля по площади при малых глубинах подработки |
| title_fullStr | Применение частичной выемки угля по площади при малых глубинах подработки |
| title_full_unstemmed | Применение частичной выемки угля по площади при малых глубинах подработки |
| title_short | Применение частичной выемки угля по площади при малых глубинах подработки |
| title_sort | применение частичной выемки угля по площади при малых глубинах подработки |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/99682 |
| work_keys_str_mv | AT trifonovav primeneniečastičnoivyemkiuglâpoploŝadiprimalyhglubinahpodrabotki |