Способ разработки пологих калийных пластов в условиях ограниченных допустимых оседаний земной поверхности

 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке пологих калийных пластов, когда горные работы осложнены наличием водоносных горизонтов. Сущность изобретения: закладку ведут чередующимися блоками камер с высоким уровнем заполнения закладочным материалом и с низким уровнем заполнения закладочным материалом или без закладки, над которыми после разрушения целиков образуются заполненные обрушенными породами кровли своды. Давление на находящийся между этими сводами в породах кровли целик рассчитывают меньше или равным пределу длительной прочности этого целика. 1 ил.

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для использования при разработке пологих пластов полезного ископаемого в условиях ограниченных допустимых оседаний земной поверхности.

Известна камерно-столбовая система разработки, включающая закладку очистных камер для повышения извлечения руды из пластов при ограниченных оседаниях земной поверхности [1] Однако ее применение приводит к значительному повышению себестоимости добычи руды из-за затрат на выполнение закладочных работ.

Известен способ управления горным давлением, направленный на уменьшение объема закладочных работ, включающий поддержание налегающих пород рудными и искусственными целиками из твердеющей закладки, а также обрушение пород и отработку выемочного участка камерами с использованием перераспределения горного давления на искусственные целики; при этом для уменьшения расхода закладочного материала в центре выемочного участка оставляют массивный рудный целик и после отработки всего участка производят закладку камер, расположенных по обе стороны от него, затем осуществляют выемку массивного целика. Таким образом, очистные работы выполняются в две стадии, между которыми осуществляется закладка камер [2] Это приводит к увеличению затрат на поддержание кровли подготовительных выработок и осложнению выполнения очистных работ в период частичной отработки массивного целика.

Целью изобретения является обеспечение возможности уменьшения объема закладочных работ при одностадийной выемке руды из пласта.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе, включающем проходку очистных камер и выполнение закладочных работ, а также обрушение пород кровли с формированием сводов; закладку ведут чередующимися блоками камер с высоким уровнем заполнения закладочным материалом и с низким уровнем заполнения, или без закладки, при этом формирующийся в кровле между сводами целик рассчитывают по давлению, не превышающему его предела длительной прочности.

На чертеже показан вертикальный разрез выемочного участка.

На чертеже изображены: 1 разрабатываемый пласт, 2 соляные слои водозащитной толщи, 3 обводненная налегающая толща, 4 очистные камеры с высоким уровнем закладки, 5 междукамерные целики, 6 очистные камеры с низким уровнем заполнения закладочным материалом, 7 своды с обрушившимися слоями пород кровли, 8 периодически повторяющиеся целики, сформировавшиеся в кровле между сводами с обрушившейся породой, 9 камерный блок с низким уровнем заполнения закладочным материалом, 10 камерный блок с высоким уровнем заполнения закладочным материалом.

Коэффициент извлечения руды из вынимаемой мощности пласта делают таким, чтобы до разрушения целиков можно было успеть выполнить закладочные работы, при этом после разрушения целиков конечное оседание земной поверхности не превышало допустимого значения.

Ширину блока камер с низким уровнем заполнения закладочным материалом (или без него) рассчитывают исходя из допустимой суммарной мощности неразрушенных слоев водозащитной толщи над сводами пород в кровле разрабатываемого пласта, при которой сохраняются водозащитные свойства. При этом предполагается, что свод развивается до самоподбучивания его кровли обрушенными породами кровли пласта.

Ширину блока с высоким уровнем заполнения закладочным материалом определяют по размеру целика, находящегося между ближайшими сводами. Он должен быть таким, чтобы нагрузка на него не превышала его предела длительной прочности.

Благодаря этому условию несущая способность целиков, находящихся между сводами обрушившихся пород кровли, во времени теоретически неограничена. Поэтому оседание земной поверхности будет равным перемещению на уровне кровли разрабатываемого пласта после разрушения целиков. Разрушение целиков в блоке с низким уровнем закладки на оседание земной поверхности влияния не окажет.

Формула изобретения

СПОСОБ РАЗРАБОТКИ ПОЛОГИХ КАЛИЙНЫХ ПЛАСТОВ В УСЛОВИЯХ ОГРАНИЧЕННЫХ ДОПУСТИМЫХ ОСЕДАНИЙ ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ, включающий проведение подготовительных горных выработок, проходку очистных камер и выполнение закладочных работ, а также обрушение пород с формированием между сводами целиков из пород кровли, отличающийся тем, что закладку ведут при одностадийной очистной выемке руды с высоким уровнем заполнения выработанного пространства в группах камер, чередующихся с группами камер с низким уровнем заполнения, или без закладки, при этом формирующийся в кровле целик рассчитывают по давлению, не превышающему его предел длительной прочности.

РИСУНКИ

Рисунок 1