Способ разработки пологих сближенных калийных пластов

 

Способ разработки пологих калийных пластов. Сущность изобретения: при опережающей отработке камер первой очереди формируют жесткие междукамерные целики в нижнем пласте, после чего осуществляют разгрузку нижнего пласта выемкой полезного ископаемого в верхнем пласте камерами с формированием податливых целиков. Затем в зоне разгрузки нижнего пласта осуществляют выемку вторичных камер в жестких междукамерных целиках, при этом податливые целики оформляют между камерами второй очереди. 1 ил.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при отработке сближенных пластов, в том числе и выбросоопасных.

Известен способ разработки мощных месторождений полезных ископаемых при камерной системе разработки, включающей выемку полезного ископаемого с оставлением целиков и отбойкой полезного ископаемого с использованием эффекта встречного радиально направленного выброса в центр камеры [1] Недостатком этого способа является низкое извлечение полезного ископаемого.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является способ разработки сближенных пластов, включающий выемку полезного ископаемого камерами с оставлением податливых междукамерных целиков и опережающую отработку верхнего пласта, причем на верхнем пласте дополнительно проходят камеры, которые располагают на одной оси с междукамерными целиками нижнего пласта, а ширину исполнительных камер принимают не меньше ширины междукамерных целиков [2] Недостатком этого способа является значительный срок отработки нижнего пласта, что не исключает возможности пригрузки его в результате прекращения разрушающего действия вышележащего пласта и потери устойчивости междукамерных целиков в технологический период.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение эффективности разработки за счет обеспечения поточной выемки сближенных пластов без снижения безопасности работ.

Указанный технический результат достигается тем, что осуществляют опережающую отработку одного из пластов полезного ископаемого, выемку полезного ископаемого камерами и формирование податливых междукамерных целиков, при этом отработку полезного ископаемого в нижнем пласте осуществляют камерами двух очередей, при опережающей отработке камер первой очереди формируют жесткие междукамерные целики в нижнем пласте, после чего осуществляют разгрузку нижнего пласта выемкой полезного ископаемого в верхнем пласте камерами с формированием податливых целиков, а затем в зоне разгрузки нижнего пласта осуществляют выемку вторичных камер в жестких междукамерных целиках, при этом податливые целики оформляют между камерами второй очереди.

Ранее указанный технический результат не достигался отработкой вторичных камер нижележащего пласта в зоне разгрузки нижележащего пласта в стадии прогрессирующей ползучести целиков верхнего пласта.

На чертеже представлена схема отработки сближенных пластов.

Способ осуществляется следующим образом.

Первоначально отрабатывают нижележащий пласт, коэффициент нагружения междукамерных целиков при этом минимальный 0,2 0,3. При данном коэффициенте нагружения практически не происходит их деформирование и разрушения.

После этого осуществляют отработку вышележащего пласта с параметрами, при которых коэффициент нагружения междукамерных целиков составляет 0,7 0,9, т. е. целики деформируются и разрушаются после отработки камер в течение 2 - 2,5 месяцев. Появляется эффект разгрузки нижележащего пласта на расстоянии 50 100 м от фронта очистных работ нижележащего пласта.

Используя эффект разгрузки нижележащего пласта, осуществляют дополнительную проходку вторичных камер в междукамерных целиках для обеспечения безопасной отработки в технологическое время.

Рассмотрим осуществление способа на конкретном примере. Отработке подлежат два сближенных пласта мощностью m_в 3,2 м; m_н 3,7 м; расстояние между пластами h 5-6 м.

Первоначально отрабатывают нижний пласт камерами 1 шириной 6,1 м, и с шириной междукамерных целиков 9,5 м (коэффициент нагружения целика с ≅ 0,3). После отработки нижележащего пласта осуществляют выемку вышележащего пласта камерами 3 шириной 3,2 м, с оставлением междукамерных целиков 2,0 м (степень нагружения целиков C приблизительно 0,7, т.е. с оставлением податливых целиков).

На расстояние 50 100 м от фронта очистных работ в сторону выработанного пространства на вышележащем пласте происходит разгрузка нижележащего пласта от горного движения. Величина горного давления резко падает, достигает 0,5 γH и создаются благоприятные условия для безопасной отработки вторичных камер 2 нижележащего пласта, располагаемых в местах первичных "жестких" междукамерных целиков. При этом отработка ведется с оставлением податливых целиков 4, величиной 1,7 м, обеспечивающих устойчивость камер на технологическое время отработки этих камер.

При необходимости (с целью уменьшения оседаний земной поверхности и сохранности ВЗТ) возможно применение закладки отработанного пространства с полнотой заполнения, обеспечивающей допустимые оседания земной поверхности.

Использование предлагаемого способа позволяет: повысить извлечение полезного ископаемого по сравнению с прототипом за счет уменьшения ширины междукамерных целиков при проходке вторичных камер по нижележащему пласту; повысить безопасность работ, т.к. отработка нижележащего пласта осуществляется в зоне разгрузки от горного давления; повысить технологичность горных работ, т.к. отработка вторичных камер зависит только от скорости подвигания очистных работ на вышележащем пласте, т. е. возможна остановка отработки вторичных камер в случае остановки ее на верхнем пласте и возобновление отработки при последующей отработке верхнего пласта; осуществить детальную геологическую разведку промышленных пластов из первичных очистных камер нижнего пласта.

Формула изобретения

Способ разработки пологих сближенных калийных пластов, включающий опережающую отработку одного из пластов, выемку полезного ископаемого камерами и формирование податливых междукамерных целиков, отличающийся тем, что отработку полезного ископаемого в нижнем пласте осуществляют камерами двух очередей, при опережающей отработке камер первой очереди формируют жесткие междукамерные целики в нижнем пласте, после чего осуществляют разгрузку нижнего пласта выемкой полезного ископаемого в верхнем пласте камерами с формированием податливых целиков, а затем в зоне разгрузки нижнего пласта осуществляют выемку вторичных камер в жестких междукамерных целиках, при этом податливые целики оформляют между камерами второй очереди.

РИСУНКИ

Рисунок 1