Слоевая система разработки мощных пологих угольных пластов на шахтах Китая: проблемные вопросы, направления совершенствования

Отмечены значительные эксплуатационные потери угля и повышенная опасность ведения очистных работ в лавах надработанного (нижнего) слоя при слоевых системах разработки мощных пластов с оставлением между слоями защитных пачек угля. Показано, что повышенная опасность горных работ при использовании известных технологий связана с обрушениями межслоевых защитных пачек угля в лавах нижнего слоя, а также с оставлением больших масс измельченного и склонного к самовозгоранию угля в выработанном пространстве. Для условий перспективной шахты «Хан Лайвань», расположенной в районе Шаньси, исследованы причины обрушений защитной межслоевой пачки угля и пород в призабойное пространство механизированных лав нижнего слоя. Установлено, что существенное влияние на устойчивость защитной межслоевой пачки угля оказывает степень ее разрушения под воздействием опорного давления, формируемого впереди забоя лавы верхнего слоя. В условиях шахты «Хан Лайвань» глубина разупрочнения угля в надрабатываемом угольном массиве в стадии осадки основной кровли составляет до 0,35 м и более. Защитная межслоевая пачка угля в верхней ее части, прилегающей к выработанному пространству лавы верхнего слоя, как правило, является нарушенной трещинами и практически не имеет устойчивости. Данный факт необходимо учитывать при расчетах минимально необходимых значений толщины межслоевых защитных пачек угля. Сделаны выводы о перспективных направлениях совершенствования слоевой системы разработки мощных (8–12 м) пологих угольных пластов. Предложена ресурсосберегающая безопасная технология выемки надработанных наклонных слоев, позволяющая практически полностью исключить эксплуатационные потери угля в межслоевых защитных пачках и повысить безопасность горных работ.

Зубов В. П., Ли Юньпэн Слоевая система разработки мощных пологих угольных пластов на шахтах Китая: проблемные вопросы, направления совершенствования // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2023. – № 7. – С. 37–51. DOI: 10.25018/0236_1493_2023_7_0_37.

Зубов Владимир Павлович¹ — д-р техн. наук, профессор, e-mail: spggi.zubov@mail.ru,
Ли Юньпэн¹ — аспирант, e-mail: yunpengli@mail.ru, ORCID ID: 0000-0003-2677-2757,
¹ Санкт-Петербургский горный университет.

Зубов В.П., e-mail: spggi.zubov@mail.ru.

Литературу с п. 1 по п. 8 и с п. 10 по п. 11 смотри в REFERENCES.

9. Зубов В. П., Ле Куанг Фук Разработка ресурсосберегающей технологии выемки пологих угольных пластов с труднообрушающимися породами кровли (на примере шахт Куангниньского угольного бассейна) // Записки Горного института. — 2022. — Т. 257. — С. 795—806. DOI: 10.31897/PMI.2022.72.

12. Качурин Н. М., Шейнкман Л. Э., Пушкарев А. Е., Ковалев Р. А. Обеспечение безопасности технологического процесса отработки угольных месторождений // Известия Тульского государственного университета. Естественные науки. — 2012. — № 1. — С. 142—148.

13. Зубов В. П., Тхан В. З., Федоров А. С. Технология подземной разработки мощных пластов угля с низкими прочностными характеристиками // Уголь. — 2023. — № 5. — С. 41—49. DOI: 10.18796/0041-5790-2023-5-41-49.

14. Карпов Г. Н., Ковальский Е. Р., Носов А. А. Способ формирования демонтажной камеры при разработке пологих угольных пластов // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2022. — № 6-1. — С. 54—67. DOI: 10.25018/0236_1493_2022_61_0_54.

15. Носов А. А., Карпов Г. Н., Ковальский Е. Р. Особенности технологии формирования искусственного перекрытия в породах кровли над демонтажной камерой // Уголь. — 2023. — № 3. — С. 69—74. DOI: 10.18796/0041-5790-2023-3-69-74.

16. Анисимов К. А., Никифоров А. В. Современные технологии отработки алмазоносных месторождений // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. — 2023. — Т. 334. — № 1. — С. 196—208. DOI: 10.18799/24131830/2023/1/3837.

17. Еременко В. А., Лушников В. Н., Сенди М. П., Милкин Д. А., Мильшин Е. А. Обоснование и выбор технологии проведения, способов крепления и поддержания горных выработок в неустойчивых горных породах глубоких горизонтов Холбинского рудника // Горный журнал. — 2013. — № 7. — С. 59—66.

18. Мельник В. В., Агафонов В. В. Организационно-технологическое и научно-методическое обеспечение проектирования угледобывающих предприятий // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2016. — № 1. — С. 286—299.

21. Ле Куанг Фук, Дмитриев П. Н., Тхан Ван Зуи, Ли Юньпэн Влияние основной кровли на параметры зоны опорного давления в краевой части пласта // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2022. — 6-1. — С. 68—82. DOI: 10.25018/0236_1493_2022_61_0_68.

22. Коршунов Г. И., Казанин О. И., Рудаков М. Л., Недосекин А. О., Кабанов Е. И. Разработка методики оценки рисков аварий на угольных шахтах с учетом конкретных горногеологических условий // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2017. — № 5-1. — С. 374—382.

23. Громов Ю. В., Бычков Ю. Н., Кругликов В. П. Управление горным давлением при разработке мощных пологих пластов угля. — М.: Недра, 1985. — 239 с.

Литературу с п. 19 по п. 20 и с п. 24 по п. 32 смотри в REFERENCES.

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

37. Зуев Б. Ю. Методология моделирования нелинейных геомеханических процессов в блочных и слоистых горных массивах на моделях из эквивалентных материалов // Записки Горного института. — 2021. — T. 250. — C. 542—552. DOI: 10.31897/PMI.2021.4.7.

38. Трушко В. Л., Протосеня А. Г. Перспективы развития геомеханики в условиях нового технологического уклада // Записки Горного института. — 2019. — Т. 236. —С. 162—166. DOI: 10.31897/PMI.2019.2.162.

Литературу с п. 34 по п. 36 и с п. 39 по п. 40 смотри в REFERENCES.

41. Климчук И. В., Биктимиров И. С., Маланченко В. М., Ермаков А. Ю. Применение полимерных смол на шахтах Кузбасса // Горная промышленность. — 2009. — № 2. — С. 19—21.

42. Расчет деформации массива горных пород под влиянием подземных выработок. — Л.: ВНИМИ, 1960. — С. 87.

43. Технология разработки пологих и наклонных пластов Кузбасса. — Прокопьевск: КузНИУИ, 1973. — С. 154.

44. Заключение КузГТУ г. Прокопьевска № 5 от 24.10.2005 по геомеханическому обоснованию параметров межслоевых пачек угля по пластам ТV и VI ОАО «Шахты им. В.И. Ленина».

45. Клишин В. И., Николаев А. В., Егоров А. П., Фрянов В. Н. Перспективные технические решения отработки мощных пологих угольных пластов с выпуском // Уголь. — 2011. — № 12. — С. 6—10.

46. Махно Е. Я., Васильев А. В. Совершенствование разработки мощных пластов с принудительным обрушением и выпуском угля / Подземная разработка мощных угольных пластов. № 4. — Кемерово, 1976.

47. Семенцов В. В., Осминин Д. В., Нифанов Е. В. Устойчивость выемочных горных выработок при отработке пластов с труднообрушающимися кровлями // Вестник Научного центра ВостНИИ по промышленной и экологической безопасности. — 2021. — № 3. — С. 14—25. DOI: 10.25558/VOSTNII.2021.47.12.002.

48. Никишин Д. Ю. Совершенствование технологических схем отработки мощных пологих пластов угля // Научное обозрение. — 2006. — № 1. — C. 73.