Подземная разработка нарушенных угольных пластов в условиях криолитозоны

• Автор: Васильев, Петр Назарович
• Шифр специальности: 25.00.22
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Якутск
• Количество страниц: 145 с. : ил.

Глава 1. Анализ состояния проблемы
1.1. Оценка и характеристика минерально-сырьевой базы угля Республики Саха (Якутия)
1.2. Краткая характеристика минерально-сырьевой базы угля Северо-Востока
1.3. Анализ горнотехнических условий подземной
разработки угольных месторождений Якутии
1.3.1. Запасы и условия залегания разрабатываемых
и перспективных месторождений
1.3.2. Физико-механические свойства вмещающих пород
1.3.3. Краткие сведения о технологии подземной разработки угольных месторождений
1.4. Анализ изученности проблемы
Выводы
Глава 2. Способы перехода
геологических нарушений механизированными комплексами
2.1. Анализ опыта разработки геологически нарушенных
пластов с применением механизированных комплексов
2.2. Способы перехода геологических нарушений механизированными комплексами в условиях прочных, мерзлых вмещающих пород
2.3. Технология перехода механизированными комплексами геологических нарушений с большой амплитудой
2.4. Технологические решения по перемещению и перемонтажу механизированного комплекса
2.5. Классификация способов перехода геологических нарушений механизированными комплексами
Выводы
Глава 3. Способы посадки труднообрушаемых кровель
3.1. Классификация кровель по обрушаемости. Кровли
угольных пластов области многолетней мерзлоты
3.2. Классификация способов первичных посадок
труднообрушаемой кровли
3.3. Способы первичной посадки труднообрушаемой кровли,
не предусматривающие воздействие на породы кровли
3.4. Способы первичной посадки, предусматривающие
воздействие на породы кровли
3.5. Управление труднообрушаемой кровлей при разработке
сближенных пластов угля
3.6. Подготовка кровли при внеочередной отработке
зависимого пласта угля
Выводы
Глава 4. Способы регулирования теплового режима подземных
выработок шахты
4.1. Экспресс-метод определения глубины протаивания пород вокруг выработок
4.2. Способ теплоизоляции вскрывающих воздухоподающих
выработок на основе природных материалов
4.3. Оптимизация параметров теплоаккумулирующих выработок при переходе с открытых горных работ На подземный способ
разработки угольных месторождений
4.4.Локальное кондиционирование шахтного воздуха
Выводы
Заключение
Список использованной литературы

Актуальность темы. Основной сырьевой базой коксующихся углей на Северо-востоке России является Южно-Якутский каменноугольный бассейн. Разрез «Нерюнгринский», главный поставщик таких углей, в ближайшие годы отработает свои запасы; Для-замены выбывающего-предприятия предполагается разработка Чульмаканского, Денисовского и других месторождений. По горногеологическим условиям основная часть запасов подлежит разработке подземным способом. Учитывая сложную тектонику этих месторождений и залегание в многолетнемерзлых породах, неизбежно придется столкнуться с трудностями при разработки этих месторождений, характеризующихся геологическими нарушениями и труднообрушаемыми кровлями.
Переход геологических нарушений механизированными комплексами связан с осложнениями по управлению секциями крепи, необходимостью при-сечки боковых пород, что нередко приводит к ухудшению техникоэкономических показателей работы шахт, снижению нагрузки на очистной забой и повышению себестоимости добычи 1т угля.
Управление труднообрушаемыми кровлями при прогрессивной системе разработки с полным обрушением кровли на угольных шахтах области многолетней мерзлоты затрудняется тем, что мерзлые вмещающие породы являются зависающими, трудноуправляемыми кровлями, особенно при первичных посадках.
Большое значение в этих условиях имеет также правильно выбранный тепловой режим шахты, обеспечивающий безопасную работу при приемлемых микроклиматических условиях.
Все это свидетельствует об актуальности решаемой в диссертации научно-технической задачи изыскания эффективных технологий подземной разработки угольных пластов с геологической нарушенностью и труднообрушаемыми кровлями в условиях многолетней мерзлоты и регулирования теплового режима.

Рис. 2.5. Зависимость глубины протаивания пород вокруг скважины от ее длины
Из данных рис. 2.3-2.4 видно, что за 700-720 часов (30 суток) глубина протаивания пород вокруг скважины может достичь 1.4 м в начале ее при расходе теплоносителя 30 м3/мин. и 0.8 м в конце скважины. При этом уменьшение глубины протаивания сравнительно равномерное. Рассчитанной глубины протаивания при 4 скважинах вполне достаточно для растепления массива вмещающих пород и эффективного перехода геологического нарушения механизированным комплексом. На данную технологию получено A.c. СССР.
Следующий способ перехода геологического нарушения с крепкими вмещающими породами (с коэффициентом крепости более 4) предусматривает выемку присекаемых пород горной выработкой, пройденной по углю с размещением взорванных пород в этой выработке [46].
До подхода забоя лавы к геологическому нарушению проводят вдоль геологического нарушения выработку по углю вприсечку к плоскости скольжения нарушения (рис. 2.6.). При этом плоскость скольжения нарушения обнажают. Затем в выработке укладывают направляющие по направлению перемещения комплекса так, что один конец направляющих размещают на почве, а другой -на плоскости скольжения нарушения. Угол наклона направляющих выбирают