Способ разработки пологих калийных пластов

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке пологих пластов калийных солей. Способ включает оконтуривание выемочной панели подготовительными выработками, отработку запасов панели лавами с оставлением междупанельных целиков. Непосредственно за проходом лавы ведут отработку междупанельных целиков из сохранившихся подготовительных выработок бурошнековой установкой по направлению к центру целика путём выбуривания буровым шнеком очистными скважинами калийных пропластков на всю их мощность h_с. После разрушения подготовительных выработок под действием горного давления проводят междупанельную выработку по центру междупанельного целика и производят из неё выбуривание калийных пропластков соли очистными скважинами по направлению к выработанному пространству. При этом выбуривание производят на ширину B=4h_c и выдерживают расстояние Δ=3h_с между пробуренными очистными скважинами. Изобретение направлено на повышение безопасности отработки калийных пластов и на увеличение коэффициента извлечения сильвинитовой руды. 4 ил.

 

Предлагаемое изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано, в частности, при разработке пологих калийно-соляных пластов.

Известен способ отработки междупанельных опорных целиков, принятый за аналог [А.С. 1689622, кл. Е 21 С 41/22], включающий разделение целиков на две выемочные полосы, проведение междупанельной выработки и заездов, разбуривание целиков восходящими веерами скважин, отбойку запасов руды взрыванием скважин, торцовый выпуск руды и закладку выработанного пространства.

Недостатком данного способа является его большая трудоемкость, большие временные затраты и ограниченность применения закладочного материала (например, жидкий закладочный материал не применяется при разработке калийно-соляных пластов из-за свойства растворимости солей в воде и ненасыщенных рассолах).

Известна технологическая схема валовой выемки пластов [Нормативные и методические документы по ведению горных работ на Старобинском месторождении калийных солей, Солигорск-Минск, стр.118, 1995], принятая за прототип, включающая оконтуривание выемочной панели подготовительными выработками, отработку запасов панели лавами с оставлением междупанельных целиков.

Недостатком данной схемы является низкий коэффициент извлечения сильвинитовой руды, так как значительная часть полезного ископаемого остается в междупанельном целике.

Техническим результатом изобретения является устранение указанных недостатков, а именно создание более экономичного и безопасного способа разработки пологих калийных пластов, позволяющего увеличить коэффициент извлечения сильвинитовой руды.

Технический результат достигается тем, что при разработке пологих калийных пластов предложен способ, включающий оконтуривание выемочной панели подготовительными выработками, отработку запасов панели лавами с оставлением междупанельных целиков, в котором согласно изобретению непосредственно за проходом лавы ведут отработку междупанельных целиков из сохранившихся подготовительных выработок бурошнековой установкой по направлению к центру целика путем выбуривания буровым шнеком очистными скважинами калийных пропластков на всю их мощность h_с, а после разрушения подготовительных выработок под действием горного давления проводят междупанельную выработку по центру междупанельного целика и производят из нее выбуривание калийных пропластков соли очистными скважинами по направлению к выработанному пространству, при этом выбуривание производят на ширину B=4h_c и выдерживают расстояние Δ=3h_c между пробуренными очистными скважинами.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 представлена принципиальная технологическая схема валовой выемки пластов; на фиг.2 - разрез по А-А; на фиг.3 - разрез по В-В; на фиг.4 - разрез по С-С.

На чертежах:

1 - междупанельный целик;

2 - панельный конвейерный штрек;

3 - конвейерный штрек;

4 - вентиляционный штрек;

5 - транспортный штрек;

6 - разгружающий штрек;

7 - вспомогательная выработка;

8 - междупанельная выработка;

9 - очистные скважины;

10 - пропластки калийной соли;

ВП - выработанное пространство;

Δ - расстояние между очистными скважинами (м);

h_с - мощность доизвлекаемого сильвинитового слоя (м),

В - приведенная ширина выемки (м).

Способ осуществляется следующим образом.

При отработке пологих калийных пластов ведут подготовку двух выемочных панелей путем проведения подготовительных выработок: панельного конвейерного штрека 2, конвейерного штрека 3, вентиляционного штрека 4, транспортного штрека 5, разгружающего штрека 6 и вспомогательной выработки 7. Затем отрабатывают подготовленные панели очистными комплексами, позволяющими селективно отрабатывать калийный пласт. Для обеспечения безопасности ведения горных работ, а также для сохранения водозащитной толщи, между отработанными панелями оставляют междупанельный целик 1, ширина которого в разных частях шахтного поля колеблется от 40 до 100 м.

Сразу после прохода основных очистных лав приступают к отработке междупанельного целика 1. В разгружающем штреке 6 и панельном конвейерном штреке 2, находящихся в краевых частях междупанельного целика 1, пока они не подверглись деформации выработанным пространством, устанавливают бурошнековое оборудование и выемка полезного ископаемого происходит с помощью выбуривания только пропластков калийной соли 10 очистными скважинами 9 на ширину B≤4h_c, которая может включать в себя несколько подряд пробуренных скважин 9, диаметр каждой из которых равен мощности доизвлекаемого слоя h_c, к центру отрабатываемого целика. Чтобы не нарушить состояние водозащитной толщи, а также не подвергнуть опасности горнорабочих, для сохранения устойчивости междупанельного целика 1 между каждой выемкой В выдерживается расстояние Δ≥3h_c.

После разрушения подготовительных выработок под действием горного давления (разгружающего штрека 6 и панельного конвейерного штрека 2) они становятся не пригодными для ведения очистных работ из них. Тогда, после отработки основных запасов в оставленном междупанельном целике 1 (40-100 м), по центру проходят междупанельную выработку 8. В ней устанавливается бурошнековая установка, и выемка полезного ископаемого происходит с помощью выбуривания только пропластков калийной соли 10 очистными скважинами 9 на ширину B≤4h_c в стороны выработанного пространства. Для сохранения устойчивости целика между очистными скважинами также выдерживается расстояние Δ≥3h_с.

Предложенное изобретение позволит экономично и безопасно отрабатывать пологие калийные пласты без ущерба предприятию в целом, а также позволит увеличить коэффициент извлечения сильвинитовой руды.

Способ разработки пологих калийных пластов, включающий оконтуривание выемочной панели подготовительными выработками, отработку запасов панели лавами с оставлением междупанельных целиков, отличающийся тем, что непосредственно за проходом лавы ведут отработку междупанельных целиков из сохранившихся подготовительных выработок бурошнековой установкой по направлению к центру целика путём выбуривания буровым шнеком очистными скважинами калийных пропластков на всю их мощность h_с, а после разрушения подготовительных выработок под действием горного давления проводят междупанельную выработку по центру междупанельного целика и производят из неё выбуривание калийных пропластков соли очистными скважинами по направлению к выработанному пространству, при этом выбуривание производят на ширину B=4h_c и выдерживают расстояние Δ=3h_с между пробуренными очистными скважинами.