Природоохранный эффект технологии разработки мощных угольных пластов со ступенчатым расположением штреков

Обращено внимание на то, что в Китае широко практикуется разработка мощных пластов угля, в результате горнопромышленные районы оказывают негативное воздействие на окружающую среду. При существующих системах разработки оставление целиков приводит к неравномерности осадки и деформациям земной поверхности. В статье приведены результаты исследований по использованию новой технологии разработки мощных угольных пластов с применением ступенчатой схемы расположения штреков для снижения нагрузки на окружающую среду. Показано, что в связи с уменьшением размеров междулавных целиков меняется характер процесса сдвижения, что отражается на размерах зон обрушения и развитии трещин, а также на характере мульды сдвижения. Также появляется возможность снижения высоты зоны развития водопроводящих трещин, что важно для сохранения водоносных горизонтов. На примере шахты Хуафэн, известной аномальным развитием процессов сдвижения и образованием протяженных трещин на поверхности, показана эффективность предлагаемого метода. Применение новой технологии обеспечивает локализацию зоны развития трещин в пластичных породах кровли, что уменьшает разрывные деформации в мощном слое покрывающих прочных конгломератов и способствует формированию плавной мульды сдвижения.

Ван Цжизян, Цяо Цзаньюн, Су Циехуа. Природоохранный эффект технологии разработки мощных угольных пластов со ступенчатым расположением штреков // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2021. — № 2—1. — С. 30–39. DOI: 10.25018/0236-1493-202121-0-30-39.

Ван Цжизян¹ — доктор горной инженерии, доцент, e-mail: wzhiqianglhm@126.com;
Цяо Цзаньюн^1,2 — доктор физико-математических наук, профессор, ректор, иностранный член Российской инженерной академии;
Су Циехуа¹ — горный инженер;
¹ Китайский горный университет (Пекин), Китай,
² Пекинский университет почты и телекоммуникаций, Китай.

Ван Цжизян, e-mail: wzhiqianglhm@126.com.

1. Qian Minggao, Xu Jialin, Miao Xiexing. Green Technique in Coal Mining. Journal of China University of Mining & Technology. 2003, Vol. 32, no 4, pp. 343—348.

2. Qian Minggao. Technological System and Green Mining Concept. Coal science & Technology Magazine. 2003, no 4, pp.1—3.

3. Qian Minggao, Miao Xiexing, Xu Jialin. Resources and Environment Harmonics (Green) Mining and Its Technological System. Journal of Mining & Safety Engineering. 2006, Vol. 23, no 1, pp.1—5.

4. Qian Minggao, Miao Xiexing, Xu Jialin. Key Strata Theory in Ground Control. Xu Zhou: China University of Mining and Technology Press. 2000, pp.1—300.

5. Xu Jialin, Wang Xiaozhen, Liu Wentao, Wang Zhigang. Effects of Primary Key Stratum Location on Height of Water Flowing Fracture Zone. Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering. 2009, Vol. 28, no 2, pp. 380—385.

6. Xu Jialin, Zhu Weibing, Wang Xiaozhen. Study on Wate-Inrush Mechanism and Prevention During Coal Mining Under Unconsolidated Confined Aquifer. Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering. 2011, Vol. 28, no 3, pp. 333—339.

7. Xu Jialin, You Qi, Zhu Weibing, et al. Theorectical study of strip-filling to control mining subsidence. Journal of China Coal Society. 2007, Vol. 32, no 2, 119—122.

8. Li Xingshang, Xu Jialin. Modeling Experiment for the Rock Movement During Grouting Backfill in Caving Area with Strip Mining. Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering. 2009, Vol. 26, no 3, pp. 284—287.

9. Li Xingshang, Xu Jialin. Modeling Experiment for the Rock Movement During Grouting Backfill in Caving Area with Strip Mining. Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering. 2009, Vol. 26, no 3, pp. 284—287.

10. Xu Jialin, Qian Minggao. Study of features of distribution of overlaying stratum fractures caused by mining. Ground Pressure and Strata Control. 1997, Vol.14 (S1). pp. 210—212, 229.

11. Qian Minggao, Xu Jialin. Study on the “O-Shape” Circle Distribution Characteristics of Mining-Induced Fractures in the Overlaying Strata. Journal of China Coal Society. 1998, Vol. 23, no 5, pp. 465—469.

12. Xu Jialin, Qian Minggao. Study and Application of Mining-Induced Fracture Distribution in Green Mining. Journal of China University of Mining & Technology. 2004, Vol. 33, no 2, pp. 141—144.

13. Peng Xiaoya, Xu Jialin, Wu Renlun, et al. Study on Coal Mining Height of Coal Mining Face Affected to O Ring Distribution Law. Coal Science and Technology. 2012, Vol. 40, no 1, pp. 8—11.

14. Wu Renlun. Effects of Key Stratum on the Scope of the “Three Zones” of Gas Pressure Relief and Migration in Coal Seam Group Mining. Journal of China Coal Society. 2013, Vol. 38, no 6, pp. 924—929.

15. Wu Renlun, Wang Yafei, Xu Dongliang, et al. Effects of working face width on the scope of the “three zones” of gas pressure relief and migration in coal seam group mining. Journal of Mining & Safety Engineering. 2017, Vol. 34, no 1, pp.192—198.

16. Yutyaev E.P., Mazanik E.V., Slastunov S.V., Batugin A.S. (2019) Methodology for the Selection of In-Seam Gas Drainage System for Intensive and Safe Coal Mining. IVth International Innovative Mining Symposium, E3S Web of Conferences 105, 01032. URL: https://doi.org/10.1051/e3sconf/201910501032

17. Чмыхалова С.В. Системный подход к оценке риска, способствующий предотвращению потерь и повышению безопасности горного производства // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2020. — № 6—1. — С. 146—153. DOI: 10.25018/0236—1493—2020—61—0-146—153.

18. Горное дело и окружающая среда. Москва, 1997. Том 1.

19. Баловцев С.В., Шевчук Р.В. Геомеханический мониторинг шахтных стволов в сложных горно-геологических условиях // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2018. — № 8. — С. 77—83. DOI: 10.25018/0236-1493-2018-8-0-77-83.

20. Kulikova E.Y. Defects of urban underground structure and their prediction. Paper presented at the IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 2018, Vol. 451, no 1. DOI:10.1088/1757—899X/451/1/012108.

21. Шевченко Л.А. Формирование аэрогазовой ситуации в протяженных конвейерных выработках угольных шахт // Уголь. — 2018. — № 11. — С. 36—40. doi:10.18796/0041-5790-2018-11-36-40.

22. Коликов К.С., Каледина Н.О., Кобылкин С.С. Кафедра «Безопасность и экология горного производства»: прошлое, настоящее и будущее // Горный журнал. — 2018. —

№ 3. — С. 21—28. Doi:10.17580/gzh.2018.03.04.

23. Цяо Цзаньюн, Ван Цжизян, Чжао Цзинли. Развитие методов разработки мощных угольных пластов в Китае // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2020. — No 8. — С. 105—117. DOI: 10.25018/0236-1493-2020-8-0-105-117.

24. Wang Zhiqiang, Li Chengwu, Zhao Jingli. The method of determining the height of caving zone. China Patent ZL201110409969.0, 17 June 2015.

25. Wang Zhiqiang, Li Chengwu, Zhao Jingli. The method of determining the height of caving zone. China Patent ZL201110409969.0, 17 June 2015.

26. Wang Zhiqiang, Li Peng-fei, Wang Lei, Gao Yun, Guo Xiaofei, Chen Chaofan. Method of division and engineering use of “three band” in the stope again. Journal of china coal society. 2013, Vol. 38 (S2), pp.287—293.

27. Цяо Цзаньюн, Батугин А.С., Батугина И.М. и др. Условия проявления геодинамических явлений на шахте Хуафэн в Китае. М.: Спутник +, 2016. –144 с.

28. Batugin A., Odintsev V., Yu Lijiang, Kolikov K., Khotchenkov E.. Displacement and mine seismicity processes during undermining of a tectonically active fault area at the Sinvay deposit // Proceedings of the 18th International Multidisciplinary Scientific GeoConference (SGEM-2018), Albena (Bulgaria) 02—08 July 2018, Vol.18, Issue 1.3, pp. 319—326, doi. org/10.5593/sgem2018/1.3