2411-3336 2541-9404 Записки Горного института Journal of Mining Institute Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины ΙΙ Empress Catherine II Saint Petersburg Mining University 10.25515/pmi.2017.4.412 pmi-11323 https://pmi.spmi.ru/pmi/article/view/11323 Горное дело Mining Determination of parameters of the underground inclined coal seam mining in Quang Ninh basin under protected objects on the surface Обоснование параметров подземной разработки наклонных угольных пластов бассейна Куангнинь под охраняемыми объектами на поверхности Khau Le Van Хау Ле Ван Khau Le Van lehau021@gmail.com Научно-технологический горный институт – Винакомин (Вьетнам) Institute of Mining Science and Technology – Vinacomin (Vietnam) 24 08 2017 2017 226 412 419 20 03 2017 24 05 2017 24 08 2017 © Le Van Khau 2017 Ле Ван Хау Le Van Khau CC BY 4.0 https://pmi.spmi.ru/pmi/article/view/11323

На основе анализа горно-геологических условий залегания угольных пластов бассейна Куангнинь установлено, что более 37 % запасов сосредоточено под охраняемыми объектами на поверхности. Для обоснования вариантов технологических схем отработки угольных пластов под охраняемыми объектами на поверхности выбрана методика оценки параметров сдвижения подработанной толщи при ведении горных работ. Показана возможность использования для расчетов методики, разработанной для угольных месторождений России, с использованием расчетных коэффициентов для Буланашского месторождения (Урал), где горно-геологические условия залегания пластов аналогичны бассейну Куангнинь. Представлены результаты исследований возможности применения для отработки запасов под охраняемыми объектами технологических схем с управлением кровлей полным обрушением, полной закладкой и поддержанием на целиках. Установлено, что при управлении кровлей полным обрушением деформации поверхности превышают критические для сохранения объектов значения. Для технологий отработки пластов с полной закладкой установлен минимально допустимый коэффициент заполнения, определены требования к закладочным материалам. Для технологий отработки пластов с поддержанием кровли на целиках установлены параметры целиков и камер, определен максимально возможный коэффициент извлечения, при котором обеспечивается сохранность объектов на поверхности. Предложен алгоритм определения параметров технологических схем отработки пластов бассейна Куангнинь.

Based on analysis of mining and geological conditions of natural occurrence of coal seams at Quang Ninh basin it has been determined that more than 37 % of deposit reserves are located under the protected surface objects. To justify the possible variants of technological schemes for development of these coal seams situated under protected surface objects there has been a methodology for evaluation of displacement parameters of undermined layer during underground mining operations. The article shows the possibility to perform calculations for this methodology that originally were developed for coal deposits in Russia and to use calculated coefficients for Bulanashskoe deposit (Ural), because its mining and geological conditions of natural occurrence for coal seams are similar to the conditions of occurrence at Quang Ninh basin. It also presents the research results for possibility to apply the development systems to mine the reserves located under protected surface objects using the technological schemes with roof control, with complete caving, full backfilling and pillar roof support. It has been identified that with a system of roof support using complete caving the deformation of surface exceed the critical values required for preservation of surface objects. In case of using the development technology with full backfilling there have been defined a minimal admissible coefficient of backfilling, as well as requirements to filling materials. For coal deposit mining technology using the method of pillar roof support there have been defined parameters for pillars and chambers, identified maximum admissible extraction ratio ensuring protection and safety of objects located on the surface. It also presents the algorithm for selection of technological mining scheme for development of coal seams of Quang Ninh basin.

 Ключевые слова бассейн Куангнинь угольный пласт подземная разработка сдвижение охраняемые объекты технологическая схема Keywords Quang Ninh basin coal seam underground working displacement protected objects technological scheme Авершин С.Г. Расчет деформаций массива горных пород под влиянием подземных разработок. Л.: ВНИМИ, 1960. 87 с. Avershin S.G. Calculation of deformations of the rock massif under the influence of underground mining. Leningrad: VNIMI, 1960, p. 87 (in Russian). Борисов A.A. Механика горных пород и массивов. М.: Недра, 1980. 360 с. Borisov A.A. Mechanics of rocks and massifs. Мoscow: Nedra, 1980, р. 360 (in Russian). Гребенкина С.С. Прогрессивные технологии подземной отработки запасов месторождений полезных ископаемых с закладкой выработанных пространств / С.С.Гребенкина, В.В.Мельник. Донецк: «ВИК», 2013. 749 с. Grebenkina S.S., Mel'nik V.V. Advanced technologies of underground mining of deposits with backfilling of mined out spaces. Donetsk: «VIK», 2013, р. 749 (in Russian). Гусев В.Н. Сдвижение и деформации горных пород: Учеб. пособие / В.Н.Гусев, Е.М.Волохов. Санкт-Петербургский государственный горный институт (технический университет). 2-е изд., СПб, 2008. 83 c. Gusev V.N., Volokhov E.M. Displacement and deformation of rocks. Sankt-Peterburgskii gosudarstvennyi gornyi institut (tekhnicheskii universitet). Second edition, St. Petersburg, 2008, р. 83 (in Russian). Казанин О.И. Выбор технологии отработки пластов на шахте «Наммау» (Вьетнам), обеспечивающей безопасность подрабатываемых объектов / О.И.Казанин, М.Г.Мустафин, Ле Ван Хау // Промышленная безопасность предприятий мине-рально-сырьевого комплекса в XXI веке. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2015. Отдельный выпуск № 7. С. 545-554. Kazanin O.I., Mustafin M.G., Le Van Khau. Selection of development technology for seams at Nam mau mine (Vietnam) providing safety of undermined objects. Promyshlennaya bezopasnost' predpriyatii mineral'no-syr'evogo kompleksa v XXI veke. Gornyi informatsionno-analiticheskii byulleten'. 2015. Otdel'nyi vypusk N 7, p. 545-554 (in Russian). Казанин О.И. Состояние и перспективы развития технологии подземной добычи угля в бассейне Куангнинь Вьетнама / О.И.Казанин, Ле Ван Хау // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2014. № 5. С. 15-20. Kazanin O.I., Le Van Khau. State and prospects for development of underground coal mining technology in Quang Ninh basin in Vietnam. Gornyi informatsionno-analiticheskii byulleten'. 2014. N 5, p. 15-20 (in Russian). Макинали П. Как сделать российские шахты рентабельными // Уголь. 1999. № 9. С. 46-50. Makinali P. How to make Russian mines economically efficient. Ugol'. 1999. N 9, p. 46-50 (in Russian). Мельник В.В. Использование шахтных пород и отходов углеобогащения в качестве закладочного материала при подземной угледобыче / В.В.Мельник, П.Е.Хрисанов // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2010. № 5. С. 282-287. Mel'nik V.V., Khrisanov P.E. Usage of mine rocks and coal processing waste as backfilling material for underground coal mining. Gornyi informatsionno-analiticheskii byulleten'. 2010. N 5, р. 282-287 (in Russian). Методические указания по прогнозу сдвижения и деформаций земной поверхности и определению нагрузок на здания при многократных подработках. Л.: ВНИМИ, 1987. 94 с. Methodical instructions on the forecast of displacement and deformations of the earth's surface and determination of loads on buildings with multiple undermine operations. Leningrad: VNIMI, 1987, p. 94 (in Russian). Методическое руководство по выбору геомеханических параметров технологии разработки угольных пластов короткими забоями. М-во энергетики РФ. РАН. ФГУП «Гос. НИИ горн. геомех. и маркшейд. дела – НЦ ВНИМИ». СПб, 2003. 89 с. Methodological guidelines for the selection of geomechanical parameters of the technology of coal seams development by short longwall faces. M-vo energetiki RF. RAN. FGUP «Gos. NII gorn. geomekh. i marksheid. dela – NTs VNIMI». St. Petersburg, 2003, p. 89 (in Russian). Мустафин М.Г. Контроль допустимых деформаций земной поверхности при строительстве вертикальных выработок в условиях застроенных территорий / М.Г.Мустафин, А.С.Наумов // Записки Горного института. 2012. Т. 198. С. 194-197. Mustafin M.G., Naumov A.S. Control of admissible deformations of earth’s surface during construction of vertical work-ings under conditions of built-up areas. Zapiski Gornogo instituta. 2012. Vol. 198, p. 194-197 (in Russian). Певзнер М.Е. Геомеханика / М.Е.Певзнер, М.А.Иофис, В.Н.Попов. М.: Горная книга, 2008. 438 с. Pevzner M.E., Iofis M.A., Popov V.N. Geomechanics. Мoscow: Gornaya kniga, 2008, p. 438 (in Russian). Правила охраны сооружений и природных объектов от вредного влияния подземных горных разработок на угольных месторождениях. СПб: ВНИМИ, 1998. 291 с. Safety rules for structures and natural objects protection from influence of underground mining operations at coal deposits. St. Petersburg: VNIMI, 1998, р. 291 (in Russian). Проблемы безопасности и новые технологии подземной разработки угольных месторождений / В.И.Клишин, Л.В.Зворыкин, А.В.Лебедев, А.В.Савченко. Новосибирск: Новосибирский писатель, 2011. 524 с. Klishin V.I., Zvorykin L.V., Lebedev A.V., Savchenko A.V. Safety issues and new technologies in underground mining of coal deposits. Novosibirsk: Novosibirskii pisatel', 2011, p. 524 (in Russian). Пучков Л.А. Подземная разработка месторождений полезных ископаемых: Учебник для вузов: В 2 т. / Л.А.Пучков, Ю.А.Жежелевский. М.: Изд-во МГГУ, 2009. Т. 1. 561 с. Puchkov L.A., Zhezhelevskii Yu.A. Underground mining of mineral deposits: In 2 vol. Мoscow: Izd-vo MGGU, 2009. Vol. 1, p. 561 (in Russian). Сдвижение горных пород и земной поверхности при подземных разработках / В.И.Борщ-Компониец, И.М.Батугина, В.М.Варлашкин, В.К.Капралов. М.: Недра, 1984. 245 с. Borshch-Komponiets V.I., Batugina I.M., Varlashkin V.M., Kapralov V.K. Displacement of rocks and land surface during underground mining operations. Мoscow: Nedra, 1984, p. 245 (in Russian). Технологические схемы разработки пластов на угольных шахтах / В.Е.Зайденварг, В.В.Соболев, И.И.Сныткин и др.; под ред. В.Е.Зайденварга. ИГД им. А.А.Скочинского. Люберцы, 1991. Ч. 1. 206 с.; ч. 2. 415 с. Zaidenvarg V.E., Sobolev V.V., Snytkin I.I. et al. Technological schemes of seams development at coal mines. Ed. by V.E.Zaidenvarga. IGD im. A.A.Skochinskogo. Lyubertsy, 1991. Part 1, p. 206; Part 2, p. 415 (in Russian). Brady B.H.G. Rock Mechanics for Underground mining: Third edition / B.H.G.Brady, E.T.Brown. Kluwer academic Pub-lishers, Dorrecht – Boston – London. 2004. 628 p. Brady B.H.G., Brown E.T. Rock Mechanics for Underground mining: Third edition. Kluwer academic Publishers, Dor-recht – Boston – London. 2004, p. 628. Palarski J. Multi-slice Longwalling with backfill // 2th International underground Coal Conference – Underground Coal Mining Global Experience – Lessons for Survival, The Australian Coal Industry Research Laboratories (ACIRL) and the University of New South Wales, Sydney, 1999. P. 37-46. Palarski J. Multi-slice Longwalling with backfill. 2th International underground Coal Conference – Underground Coal Mining Global Experience – Lessons for Survival, The Australian Coal Industry Research Laboratories (ACIRL) and the University of New South Wales, Sydney, 1999, p. 37-46. Peng S.S. Coal Mine Ground Control / West Virginia University. 2008. 750 p. Peng S.S. Coal Mine Ground Control. West Virginia University. 2008, p. 750.