В онлайне: 2 (гостей - 2, участников - 0)  Вход | Регистрация

 
УДК 574.32

Отработка пласта в зоне нарушения с упрочнением массива полимерными смолами


Шаяхметов Т.Н., Литвинов И.В., Рябцев А.Н.
г.Караганда, шахта «Тентекская»
Долгоносов В.Н., профессор, Литвинова М.И. магистрант, Олейникова Е.А. преподаватель
Карагандинский Государственный Технический Университет, Казахстан

Рассматривается упрочнение очистного забоя в осложнившихся горно-геологических условиях на шахте.

Шахта "Тентекская" - одно из самых молодых и перспективных предприятий Карагандинского угольного бассейна сдана в эксплуатацию в декабре 1979 года с проектной мощностью 4,0 млн. тонн угля в год.

В настоящее время шахта "Тентекская" входит в состав предприятий угольного департамента АО УД "АрселорМиттал Темиртау".

Поле шахты расположено на северо-восточном крыле Тентекской мульды. Крупными тектоническими нарушениями с амплитудой от 120 до 240 м оно разбито на три обособленных блока: северный, центральный и южный - со сложными горно-геологическими условиями. Из принятых к отработке пластов Тентекской и Долинской свит шахтой разрабатываются пять - это пласты Т1, Д7, Д10, Д11 и Д6 мощностью от 1,15 до 5,5 м. Пласт Д6 вынимают в два слоя, остальные - в один.

В ноябре 2013 года шахта "Тентекская" начала вести работы по добыче угля в очистном забое лавы 222 Т1-ю (рисунок 1). Глубина разработки по лаве 222 Т1-ю 331 - 423 м (горизонт конвейерного штрека).

Пласт Т1 опасен по пыли, по внезапным выбросам, не опасен по горным ударам, не склонен к самовозгаранию. Угол падения пласта по лаве изменяется в пределах от 0 до 230, угол падения по подготовительным выработкам 5 - 250. Мощность пласта 1,6 м, породных прослойков - 0,14м. Коэффициент крепости пород по шкале проф. Протодъяконова: угля 0,47 - 1,0; породных прослойков 1,5 - 2,0; непосредственной кровли 1,8 - 6,0. [1].

Основная кровля представлена алевролитами и песчаниками, непосредственная кровля аргилитами и алевролитами, породы почвы аргиллиты и песчаник. Основная кровля представлена устойчивыми породами, породы непосредственной кровли - неустойчивые, почвы - неустойчивые, породной толщи - среднеустойчивые. В пласте Т1 присутствуют геологические нарушения амплитудой от 0,2 до 10м, размыв пласта до 0,8 м. [1]

Выкопировка с плана горных работ (лава 222 Т1-ю)

Рис.1 – Выкопировка с плана горных работ (лава 222 Т1-ю)


Система разработки - длинные столбы по простиранию, направление отработки выемочного поля - обратное, направление движения забоя - обратное, способ управление кровлей - полное обрушение, способ выемки угля - струговый, способ транспортировки угля по лаве - конвейерный. [3]

В связи с осложнившимися горно-геологическими условиями: с продвижением очистного забоя было встречено нарушение, что привело к обрушению груди забоя, было принято решение об упрочнении очистного забоя лавы 222 Т1-ю, с применением PUR - патронов с полимерными смолами Bevedol-Bevedan. PUR - патрон представляет собой, двухкамерную полиэтиленовую оболочку диаметром 36-42 мм, наполненную двухкомпонентной полиуретановой смолой Bevedol-Bevedan в соотношении один к одному. [2].

По нормали к плоскости кливажа, с наклоном в сторону забоя 5о бурится шпур диаметром 42 мм, длинной от 2 до 3 метров. Шпур зачищается от штыба. Тупой частью деревянного анкера PUR патрон доставляется в забой шпура. На один метр шпура устанавливается один PUR патрон. Анкер разворачивается скошенной частью в шпур, вставляется в адаптер и досылается до контакта с PUR патроном. Электросверлом СЭР-18Д анкер приводится во вращение и досылается до забоя шпура. При этом происходит разрушение полиэтиленовых оболочек PUR патронов, интенсивное перемешивание компонентов смол Bevedol-Bevedan. Время перемешивания зависит от температуры. При температуре окружающей среды и ампул 200 перемешивание производится в течение 30 с, при 150 - 40с, при 250 - 20с.

Анкер представляет собой деревянный стержень, длиной 2-3 метра прямоугольного сечения 30х30 мм, со скошенными углами, из дерева лучше всего лиственных пород. Один конец скошен под углом 450.

Адаптер (переходник) от анкера к сверлу СЭР-18Д представляет собой конец буровой штанги входящий в шпиндель электросверла с приваренным с другой стороны к нему металлическим прямоугольником длинной 100мм сечением 35х35мм.

В течение 1,5 мин происходит вспенивание и частичная полимеризация составов расширением в 2,4 раза. Через 30 мин полимеризация полностью завершается, анкер способен нести полную нагрузку. Значительное время полимеризации определяет наклонность шпура к горизонтали, иначе смесь выльется из шпура до полимеризации и стержень не будет закреплен должным образом. Вспененная смесь с остатками штыба двигается от забоя к устью шпура, плотно заполняя весь объем шпура с проникновением в крупные трещины. Во время движения смесь выдавливает деревянный стержень, который следует досылать до забоя шпура. Вспененная смесь обязательно должна выйти из устья шпура, чем достигается контроль качества установки деревянного анкера. Если смесь не вышла наружу, анкер считать забракованным, шпур перебурить рядом, дослать на один PUR патрон больше расчетного и повторить установку. При успешной установке найденное число PUR патронов считать расчетным.

Схема расположения шпуров в два ряда в шахматном порядке, через метр в ряду и через метр между рядами В сложных условиях плотность увеличивается, расстояние сокращается до 0,8м. Верхний ряд бурят в 0,5 метра от контакта с кровлей. При вынимаемой мощности пласта три и более метра, количество рядов увеличивается до трех и более. [3]

Благодаря применению PUR - патронов с полимерными смолами, позволившему укрепить непосредственную кровлю, работы в очистном забое лавы были продолжены. И лава 222 Т1-ю выполнила план по добыче угля, которая за период апреля 2014 года по май 2014 года составила 92248 тонн, и лава 222 Т1-ю достигла проектной линии остановки очистного забоя, согласно программе развития горных работ на шахте "Тентекская" 2014года.

Библиографический список

  1. Кушев Г. Л., Карагандинский угленосный бассейн, [2 изд.], А.-А., 1963.
  2. Г.Н. Новик, М.Г. Зильбершмидт, Управление свойствами пород в процессе горного дела.
  3. Ю.А. Боровков, В.П. Дробаденко, Д.Н. Ребрисов, Технология добычи полезных ископаемых подземным способом.


 

Разделы конференции »

  1. Государственный кадастр недвижимости и земельно-имущественные отношения
  2. Мониторинг природных ресурсов и охрана окружающей среды
  3. Комплексное использование природных ресурсов
  4. Современные вопросы геологии
  5. Физика горных пород
  6. Новые технологии в природопользовании
  7. Применение современных информационных технологий
  8. Экономические аспекты недвижимости
  9. Мониторинг использования объектов недвижимости
  10. Топографо-геодезическое обеспечение кадастровых работ

 

Проекту Kadastr.ORG требуются средства на хостинг и развитие

Сумма: руб.