Способ отработки калийных пластов комбинированной технологией

Авторы патента:

Барышников Георгий Владимирович (RU)

Бей Марат Моисеевич (RU)

Сальников Александр Андреевич (RU)

E21C41/20 - каменной соли или калийной соли

Владельцы патента RU 2524093:

Открытое акционерное общество "Уральский научно-исследовательский и проектный институт галургии" (ОАО "Галургия") (RU)

Изобретение относится к горной промышленности, к комбинированной отработке калийных пластов малой мощности или сложного строения с прослоями каменной соли, в т.ч. пластов смешанного состава, состоящих из чередующихся по мощности пласта продуктивных слоев, разделенных слоями каменной соли, а также опасных по газодинамическим явлениям. Для осуществления последовательной выемки продуктивных слоев калийного пласта с опережающей отбойкой слоя каменной соли первоначально проходят комбайновый ход в проектном контуре камеры на всю ее длину и сбивают его с вентиляционным штреком. Из стенок выработки пройденного комбайнового хода производят буровзрывную отбойку всего слоя каменной соли в объеме проектного контура очистной камеры, с размещением отбитой каменной соли на почве ранее пройденного комбайнового хода. Выемку объема полезного ископаемого из продуктивных слоев калийного пласта в камере осуществляют очистными комбайнами. Комбайновую выработку в проектном контуре камеры располагают в зависимости от ширины камеры либо по центру камеры, либо по борту проектного контура камеры. Изобретение позволяет повысить экономичность отработки пластов, содержащих прослой каменной соли за счет полной отбойки разубоживающего слоя в контуре камеры. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к горной промышленности и позволяет отрабатывать калийные пласты малой мощности или сложного строения с прослоями каменной соли комбинированной технологией, в т.ч. пласты смешанного состава, состоящие из чередующихся по мощности пласта продуктивных слоев, разделенных слоями каменной соли, а также опасные по газодинамическим явлениям.

Известен способ разработки мощного пологого калийного пласта с прослоем каменной соли, включающий комбайновую отработку пласта камерами, транспортировку полезного ископаемого самоходным транспортным средством, отработку пласта в камере ведут послойно заходками сразу на всю мощность пласта, а при выполнении заходки по прослою каменной соли отбитую соль размещают вслед за комбайном на почве камеры в виде слоя и заходки по слоям выполняют в результате возвратно-поступательных движений комбайна (Пат. №2421616 Российская Федерация, МПК E21C 41/20, №2009148606, заявл. 28.12.09, опубл. 20.06.2011).

Однако в технологии по указанному патенту отработку запасов полезного ископаемого производят камерами селективной выемкой, восходящими последовательными заходками по слоям с использованием комбайнов избирательного действия, которые имеют ограниченную область применения, так как на калийных рудниках отрабатываются в том числе выбросоопасные пласты, где использование комбайнов избирательного действия запрещено. Это вызвано тем, что в конструкции комбайнов избирательного действия не предусмотрены щиты ограждения рабочего органа, защищающие рабочих забойной группы от возможных последствий выброса соли и газа, а также снижающие запыленность воздуха в отрабатываемой тупиковой выработке.

Наиболее близким к предлагаемому способу является способ отработки мощного пологого пласта, разделенного породным прослоем, включающий комбайновую отработку пласта камерами последовательными заходками по слоям, транспортировку полезного ископаемого самоходным транспортным средством, производят отбойку прослоя на всю длину и ширину камеры с удалением отбитой каменной соли из отрабатываемой камеры, а затем на всю ширину и длину камеры производят отбойку и отгрузку, причем отбойку производят несколькими ходами комбайна с последующим их расширением до проектной ширины, при этом отбойку прослоя каменной соли производят последовательными ходами комбайна или на всю длину камеры, или ее часть (Пат. 2439322 Российская Федерация, МПК E21C 41/20, №2010123083, заявл. 08.06.10, опубл. 10.01.2012).

Однако указанная технология предусматривает большое количество отгонов комбайновых комплексов, что значительно снижает производительность комбайновой технологии отбойки руды.

Технический результат предлагаемого изобретения заключается в повышении технологичности и безопасности отработки пластов, содержащих прослой каменной соли, за счет предварительной отбойки разубоживающего слоя в контуре камеры.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе отработки калийных пластов комбинированной технологией, включающем проведение очистных и подготовительных выработок, проходимых комбайнами, буровзрывную отбойку слоя каменной соли из пласта с оставлением ее на почве пройденного комбайнового хода, комбайновую отработку оставшихся продуктивных слоев полезного ископаемого из пласта, транспортировку полезного ископаемого самоходным транспортным средством, осуществляют последовательную выемку продуктивных слоев калийного пласта с опережающей выемкой слоя каменной соли, для чего первоначально проходят комбайновый ход в проектном контуре камеры на всю ее длину и сбивают его с вентиляционным штреком, затем из стенок выработки пройденного комбайнового хода производят буровзрывную отбойку всего слоя каменной соли в объеме проектного контура очистной камеры с оставлением отбитой каменной соли на почве ранее пройденного комбайнового хода, после чего осуществляют выемку объема полезного ископаемого из продуктивных слоев калийного пласта в камере очистными комбайнами.

Комбайновую выработку в проектном контуре камеры располагают в зависимости от ширины камеры либо по центру (оси) камеры, либо по борту проектного контура камеры.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 - схема отработки выемочного участка; на фиг.2 - схема проходки разрезной комбайновой выработки; на фиг.3 - схема доработки запасов камеры после взрыва с отработкой очистным комбайном.

На чертежах обозначено: 1 - отрабатываемая камера (L₁); 2 - разрезной комбайновый ход; 3 - отрабатываемая камера (L₂); 4 - слой каменной соли; 5 - продуктивный (сильвинитовый) пласт; 6, 7 - второй и третий комбайновый ход очистной выемки пласта; 8 - отбитая каменная соль; 9 - шпуры; 10 - выемочный штрек.

Суть способа заключается в последовательной выемке комбайновым способом продуктивных слоев калийного пласта и слоя каменной соли с обязательной опережающей буровзрывной отбойкой слоя каменной соли сразу на всю длину камеры.

Способ осуществляется следующим образом.

Наибольший эффект достигается, когда на выемочном участке одновременно отрабатывается более двух камер: 1, шириной L₁ и 3, шириной L₂.

В этом случае возможно (оптимально) совмещение буровзрывных работ по выемке солевого слоя и комбайновой выемке запасов полезного ископаемого в очистных камерах.

Первоначально в проектном контуре подготовительной камеры 1 (шириной L₁) на всю ее длину проходят 1-ый тупиковый разрезной комбайновый ход 2 (фиг.2). Комбайновый ход располагают в зависимости от ширины камеры либо по центру (оси) камеры, либо по борту проектного контура камеры и сбивают его с вентиляционным штреком.

Дальнейшее проветривание осуществляется за счет общешахтной депрессии.

При проходке тупикового комбайнового хода происходит разубоживание руды за счет подрезки слоя соли 4, расположенного между слоями полезного ископаемого 5. При этом разубоживание сильвинитовой руды каменной солью составляет не более 30% на один комбайновый ход или не более 10% на весь объем отрабатываемой выработки.

После проходки I тупикового хода 2 комбайн направляют в следующую планируемую к отработке камеру для проходки аналогичного хода.

Из комбайнового хода 2, пройденного в камере, осуществляют бурение шпуров 9 (Фиг.1, 2) до границ проектного контура отрабатываемой камеры 3 (на всю ширину камеры L₂) (Фиг.2) на высоту слоя каменной соли, после чего производят буровзрывную отбойку слоя каменной соли 4 в продуктивном, сильвинитовом пласте 5 в объеме проектного контура отрабатываемой камеры.

Отбойку слоя каменной соли производят на всю длину камеры либо последовательно, либо одновременно с двух сторон. Каменную соль 8 из отбитого слоя размещают на почве ранее пройденного комбайнового хода 2.

После того как произведена отбойка каменной соли на всей длине камеры, производят доработку оставшихся запасов сильвинитовой руды в камере комбайновым способом (Фиг.3).

Для этого по левому и правому краю контура отрабатываемой камеры, в которой предварительно отбили буровзрывным способом слой каменной соли, производят выемку сильвинитового пласта поочередно комбайновыми ходами 6 и 7 (I и II ход на фиг.1). Количество комбайновых ходов зависит от проектной ширины камеры и, соответственно, типоразмера комбайна (Фиг.3).

Отбитое полезное ископаемое по мере его добычи отгружают из камеры самоходным транспортом по выемочному штреку 10.

Использование предлагаемой комбинированной технологии выемки калийного пласта смешанного состава позволяет сократить разубоживание сильвинитовой руды каменной солью, которое по всей отработанной камере составит <10%, существенно снизить объем погрузочно-разгрузочных работ с очистного комбайна к средствам доставки, так как отбитый слой каменной соли из отрабатываемой камеры не вывозят и в дальнейшем он станет составной частью закладочного массива. Также указанная технология повышает технологичность и безопасность горных работ за счет предварительной буровзрывной отбойки слоя каменной соли и уменьшения количества заходок при отработке комбайном сначала слоя каменной соли, а затем полезного ископаемого, т.е за счет уменьшения цикличности добычных работ.

1. Способ отработки калийных пластов комбинированной технологией, включающий проведение очистных и подготовительных выработок, проходимых комбайнами, отбойку слоя каменной соли из пласта с оставлением ее на почве пройденного комбайнового хода, комбайновую отработку оставшихся продуктивных слоев полезного ископаемого из пласта, транспортировку полезного ископаемого самоходным транспортным средством, отличающийся тем, что осуществляют последовательную выемку продуктивных слоев калийного пласта с опережающей отбойкой слоя каменной соли, для чего первоначально проходят комбайновый ход в проектном контуре камеры на всю ее длину и сбивают его с вентиляционным штреком, затем из стенок выработки пройденного комбайнового хода производят буровзрывную отбойку всего слоя каменной соли в объеме проектного контура очистной камеры с размещением отбитой каменной соли на почве ранее пройденного комбайнового хода, после чего осуществляют выемку объема полезного ископаемого из продуктивных слоев калийного пласта в камере очистными комбайнами.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что комбайновую выработку в проектном контуре камеры располагают в зависимости от ширины камеры либо по центру камеры, либо по борту проектного контура камеры.

Изобретение относится к горной промышленности, к отработке калийных пластов малой мощности или сложного строения с некондиционными слоями валовой комбайновой выемкой при камерной системе разработки.

Способ размещения отходов обогащения калийных производств // 2522120

Изобретение относится к горной промышленности и позволяет размещать значительные объемы отходов обогащения калийных производств в отработанных очистных камерах.

Способ закладки выработок в затопленном калийном руднике // 2477371

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при закладке выработок плавно или аварийно затопленных рудников. .

Способ вторичной отработки соляного пласта // 2468206

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при подземной разработке соляных месторождений, преимущественно при камерной системе отработки.

Способ подземной разработки мощных залежей полезных ископаемых // 2448249

Изобретение относится к области горного дела и, в частности, к подземной разработке месторождений солей и руд. .

Способ разработки мощного пологого калийного пласта с прослоем каменной соли // 2439322

Способ отработки соляных месторождений // 2438017

Изобретение относится к области горного дела, в частности к разработке соляных месторождений полого-наклонного падения. .

Способ разработки пологих калийных пластов // 2435957

Изобретение относится к горной промышленности и может быть применено для разработки сближенных пологих калийных пластов. .

Способ разработки мощного пологого калийного пласта с прослоем каменной соли // 2421616

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке мощных пологих калийных пластов с прослоем каменной соли. .

Способ подземной разработки соляных пластов // 2403388

Изобретение относится к области горного дела и может быть использовано при разработке калийных месторождений. .

Способ возведения двухслойной крепи горной выработки в соляных и соленосных породах // 2531700

Изобретение относится к горному делу, а именно к креплению горных выработок и их сопряжений в соляных и соленосных породах, в частности, при сооружении ответственных подземных сооружений, не допускающих образование трещин в бетонной крепи, например водосборников для ненасыщенных солями вод или сопряжений шахтных стволов с подходными выработками и дозаторными камерами. Изобретение позволяет упростить и снизить трудоемкость работ по возведению двухслойной крепи и повысить эффективность крепления за счет контролируемости толщины податливого слоя. Для этого первоначально на основании горно-геологических и горнотехнических условий проектируемой выработки определяют толщину податливого слоя крепи. Затем проходят выработку, крепят ее кровлю и стенки временной анкерной крепью. После чего возводят податливый слой из пенополистирольных плит, устанавливая их вплотную с породой горной выработки. Затем возводят монолитную бетонную крепь, при этом толщину податливого слоя крепи определяют с учетом скорости смещения породного контура горной выработки, срока службы выработки и коэффициента сжимаемости материала податливого слоя. 2 з.п ф-лы, 2 ил.

Устройство и способы образования и использования подземной соляной каверны // 2531955

Группа изобретений относится к горнодобывающей отрасли, в частности к способам образования подземной соляной каверны и способам ее использования. Установка для формирования растворением и накопления газа в соляной каверне (26), образованной посредством формирования растворением, содержит колонну (70) труб, предназначенную для отклонения потока, выполненную с обеспечением сообщения по текучей среде с двумя или более концентрическими трубами (2, 2А) в одном основном стволе скважины, с, по меньшей мере, одним боковым отверстием (44), проходящим от внутреннего канала (25), с наружным кольцевым каналом (24), сообщающимся с поверхностью под одним комплектом фонтанной арматуры с задвижками. Устройства (25А) для регулирования потока, отклонители (47) потока и/или изолирующие трубы (22) могут быть введены в колонну труб, предназначенную для отклонения потока, что обеспечивает возможность изменения зоны растворения в соляной каверне для регулирования формы каверны. Кроме того, колонна труб, предназначенная для отклонения потока и используемая для образования каверны, также может быть использована для обезвоживания и накопления газа. Расширяются технологические возможности, повышается эффективность способа создания и использования каверны. 2 н. и 44 з.п. ф-лы, 109 ил.

Способ комбинированной разработки сближенных пластов разной мощности // 2532945

Изобретение относится к горной промышленности. Техническим результатом является повышение эффективности отработки маломощного пласта за счет повышения извлечения полезного ископаемого из недр регулярной прорезкой междукамерных целиков и обеспечения эффективного проветривания и удаления пыли из рабочей зоны машинистов выемочной машины и самоходного транспортного оборудования в отработанное пространство. Это достигается тем, что пласты отрабатывают обратным порядком в выемочном блоке при соосном расположении камер и целиков. При этом пласт меньшей мощности отрабатывают камерно-столбовой системой с регулярной прорезкой междукамерных ленточных целиков сбойками в направлении фронта ведения очистных работ, при этом проветривание рабочей зоны и удаление запыленного воздуха осуществляют за счет общешахтной депрессии через последнюю междукамерную сбойку, а более мощный пласт отрабатывают камерной системой с отставанием от маломощного пласта. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Способ отработки калийных пластов // 2538016

Изобретение относится к горной промышленности, к камерной разработке калийных пластов смешанного состава некондиционных по мощности и сложного строения с некондиционными слоями. Способ включает проведение подготовительных работ, послойную очистную выемку в отрабатываемой камере с оставлением непродуктивного слоя пласта на почве отрабатываемой камеры позади комбайна. Отработку осуществляют с использованием комбайнов разного типа действия. Первоначально обеспечивают сквозное проветривание очистной камеры, для чего в проектном контуре отрабатываемой камеры комбайном бурового типа проходят разрезной подготовительный комбайновый ход на всю ее длину и сбивают с вентиляционным штреком. Производят раздельную выемку продуктивных слоев калийного пласта комбайнами избирательного, непрерывного или циклического действия послойно на всю длину очистной камеры. Начинают с отработки нижнего продуктивного слоя пласта с отгрузкой его в самоходный вагон, а после отгона комбайна осуществляют выемку непродуктивного слоя пласта с размещением его на почве отрабатываемой камеры, после чего аналогичным способом отрабатывают оставшийся продуктивный слой пласта с отгрузкой его в самоходный вагон и транспортировкой из камеры до общерудничных средств доставки. Изобретение позволяет повысить эффективность добычи руды за счет непрерывности ведения послойной выемки. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Способ блоковой подготовки и отработки сближенных пологих сильвинитовых пластов камерами // 2552270

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при подземной разработке калийных месторождений. Способ блоковой подготовки и отработки сближенных пологих сильвинитовых пластов камерами включает проходку штреков комбайновыми комплексами одновременно до границ выемочного блока, проходку разрезных выработок только по верхнему пласту, формирование блоковых вентиляционных выработок. Отбитую руду подают через рудоспускные скважины с верхнего пласта на конвейер, смонтированный на нижнем пласте. Блок отрабатывают обратным порядком. Выемочные штреки сбивают вентиляционными ходками. На границе выемочного блока образуют фланговые вентиляционные ходки, после чего осуществляют отработку блока. Очистные камеры нижнего пласта сбивают между собой у границы выемочного блока. Блоковый конвейер устанавливают в выемочном штреке нижнего пласта и наращивают по мере проходки штрека. По мере отработки блока конвейер укорачивают. Изобретение позволяет уменьшить объёмы и сроки горно-подготовительных работ. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

Способ подготовки выемочного участка при камерной системе разработки // 2577570

Изобретение относится к горной промышленности, к подготовке и отработке пластовых месторождений. Способ подготовки выемочного участка при камерной системе разработки включает деление шахтного поля на выемочные участки, проходку выемочных штреков по пластам, соединение их уклоном. Сначала осуществляют проходку выемочных штреков верхнего пласта, после чего отрабатывают камеру верхнего пласта. В створе верхней камеры проходят уклон до почвы нижнего пласта, и заканчивают его тупиковой горизонтальной выработкой. Затем проходят выемочные штреки нижнего пласта, причем на нижнем пласте первой отрабатывают камеру, смежную с камерой, в створе которой пройден уклон. Далее соединяют сбойкой камеру и тупиковую горизонтальную выработку, которой заканчивается уклон. Уклон с верхнего пласта на нижний пласт проходят под углом, обеспечивающим свободное движение транспортных средств, при этом тупиковую горизонтальную выработку проходят на длину, равную длине самоходного оборудования. Изобретение позволяет обеспечить сохранение целостности междукамерных целиков и снизить потери полезного ископаемого за счет проходки уклона в пределах очистных камер. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Способ разработки мощных пологих калийных пластов // 2584485

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при разработке калийных месторождений. Способ разработки включает оконтуривание выемочного блока подготовительными выработками, отработку запасов блока камерами с оставлением междукамерных податливых целиков, проходку из подготовительной выработки заезда и отработку камер добычным комбайном из заезда заходками, начиная с нижнего слоя сильвинита. Отработку ведут по слоям, отбитый сильвинит выдают на поверхность, а отработанный галит используют в качестве закладочного материала. После отработки первого слоя сильвинита по длине камер устанавливают перфорированные трубы, отрабатывают слой галита со складированием его непосредственно в пространство камеры, нагнетают по перфорированным трубам в разрыхленный соляной массив отходы обогащения сильвинита. После образования консолидированного массива отрабатывают в указанной последовательности расположенные выше слои сильвинита и галита. Изобретение позволяет повысить производительность отработки блока. 9 ил.

Способ разработки мощных пологих калийных пластов // 2585318

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при разработке калийных месторождений. Способ разработки включает оконтуривание выемочного блока подготовительными выработками, отработку запасов блока камерами с оставлением междукамерных податливых целиков, проходку из подготовительной выработки заезда и отработку камер добычным комбайном из заезда заходками, начиная с нижнего слоя сильвинита. Отработку ведут по слоям, отбитый сильвинит выдают на поверхность, а отработанный галит используют в качестве закладочного материала. По мере отработки первого слоя бурят шпуры по слою галита, затем по длине камер устанавливают перфорированные трубы. После отработки нижней заходки заряжают и взрывают шпуры по галиту по всей длине заходки, нагнетают по перфорированным трубам в разрыхленный соляной массив воду или ненасыщенный рассол. После образования консолидированного массива отрабатывают в указанной последовательности расположенные выше слои сильвинита и галита. Изобретение позволяет повысить производительность отработки блока. 6 ил.

Способ подземной разработки подверженных прорывам или затоплениям месторождений калийных солей // 2608140

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при подземной разработке калийных месторождений. Способ используется на подверженных прорывам или затоплениям месторождениях. Способ включает возведение вертикальных водоохранных искусственных массивов. Вскрывают шахтное поле вертикальными стволами, затем осуществляют раскройку шахтного поля на очистные панели, после этого планируемую к отработке панель вскрывают снизу двумя вертикальными короткими гезенками. Производят очистную выемку панели. При прорыве рассолов в горные выработки отрабатываемой панели осуществляют тампонирование обоих гезенков и переходят к очистным работам на другой панели. Технический результат - исключение попадания воды от места прорыва рассолов в соседние панели в процессе разработки месторождения. 1 ил.

Способ пластовой подготовки при устойчивых породах непосредственной кровли // 2636992

Изобретение относится к горной промышленности. Способ пластовой подготовки при устойчивых породах непосредственной кровли, включающий проходку пластовых выемочного и вентиляционного штреков. Транспортировку руды осуществляют конвейером, расположенным в выемочном штреке. Разработку полезного ископаемого осуществляют камерной системой с отработкой выемочного участка обратным порядком. Выемочный и вентиляционные штреки проходят параллельно друг другу посередине участка, при этом их периодически соединяют между собой сбойками, в которых устанавливают вентиляционные перемычки. Вентиляционный штрек проходят от выемочного штрека на расстоянии, исключающем их взаимное влияние. Схема подготовки применима и для двухпластовой отработки. Изобретение позволяет сократить сроки подготовки выемочного участка к отработке, повысить скорость проходки. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.