Способ слоевой разработки пласта полезного ископаемого

(51) МПК (2006) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СПОСОБ СЛОЕВОЙ РАЗРАБОТКИ ПЛАСТА ПОЛЕЗНОГО ИСКОПАЕМОГО(71) Заявитель Закрытое акционерное общество Солигорский институт проблем ресурсосбережения с опытным производством(72) Авторы Щерба Владимир Яковлевич Губанов Вячеслав Андреевич Поляков Андрей Леонидович Прушак Марина Викторовна Саяпин Александр Константинович Плескунов Владимир Николаевич(73) Патентообладатель Закрытое акционерное общество Солигорский институт проблем ресурсосбережения с опытным производством(57) Способ слоевой разработки пласта полезного ископаемого, включающий последовательную отработку слоев в пределах выемочного столба лавами, ослабление массива нижележащего слоя в его краевых частях до начала процесса сдвижения земной толщи над этим участком, отличающийся тем, что последовательную отработку слоев производят в нисходящем порядке, ослабление массива нижележащего слоя в его краевых частях осуществляют камерной системой разработки с формированием податливых целиков с опережением очистных работ в лаве нижнего слоя не менее чем на 6 месяцев, при этом минимальную ширину охранного целика между смежными выемочными столбами, по условиям устойчивости подготовительных выработок верхнего слоя, или ширину зоны ослабления со стороны массива выбирают из соотношения С 0,00022 - 0,069316,667,где С - ширина зоны ослабления со стороны массива, м Н - глубина разработки, м,а коэффициент извлечения руды Кизвл в зоне ослабления выбирают из соотношения 0,25 Кизвл 0,45,где 0,25 - нижний предел коэффициента извлечения руды по условиям недопущения динамических обрушений кровли в лаве нижнего слоя 0,45 - верхний предел коэффициента извлечения руды по условиям безремонтного поддержания подготовительных выработок лавы нижнего слоя. 9469 1 2007.06.30 Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при отработке пластов полезных ископаемых лавами, кровля которых представлена породами, склонными к динамическим обрушениям. Известен способ управления кровлей в длинном очистном забое, включающий предварительное определение впереди него ширины зоны опорного давления, поддержание участка кровли пласта установкой в выработанном пространстве рядов искусственных целиков, их передвижку со стороны выработанного пространства к очистному по достижении поддерживаемым участком установленной ширины по мере подвигания очистного забоя, причем поддержание участка кровли пласта производят не менее чем на ширину зоны опорного давления, после передвижки искусственных целиков кровлю пласта обрушают, а искусственные целики формируют параллельно направлению подвигания очистного забоя 1. Известен также способ предупреждения горных ударов и выбросов, включающий формирование вдоль границы целика закладочных полос из закладочного материала расчетной прочности, причем в закладочные полосы нагнетают скрепляющий заполнитель с равномерным изменением усадки закладочного материала указанных полос от целика в сторону выработанного пространства от минимума до максимума. В качестве закладочного материала используют измельченные вмещающие породы, а в качестве заполнителя цементный раствор 2. Недостатком данных способов является высокая трудоемкость и стоимость возведения искусственных целиков. Известен также способ разработки сближенных пластов полезных ископаемых, включающий отработку пластов в восходящем порядке и ослабление массива нижележащего пласта в его краевой части, причем ослабление краевой части нижележащего пласта ведут до начала процесса сдвижения пород междупластья на глубину , определяемую из выражениям / ,где м - мощность пород междупластья- угол сдвижения пород 3. Недостатком данного способа является недостаточная величина зоны ослабления пород (зоны сдвижения пород междупластья в глубь массива), что не позволяет гарантированно устранить динамические посадки основной кровли на призабойное пространство нижней лавы. Задачей изобретения является устранение динамических посадок пород основной кровли на призабойное пространство нижних лав и повышение извлечения полезного ископаемого по панели. Технический результат достигается тем, что способ слоевой разработки пласта полезного ископаемого, включающий последовательную отработку слоев в пределах выемочного столба лавами, ослабление массива нижележащего слоя в его краевых частях до начала процесса сдвижения земной толщи над этим участком и отличается тем, что последовательную отработку слоев производят в нисходящем порядке, ослабление массива нижележащего слоя в его краевых частях осуществляют камерной системой разработки с формированием податливых целиков с опережением очистных работ в лаве нижнего слоя не менее чем на 6 месяцев, при этом минимальную ширину охранного целика между смежными выемочными столбами, по условиям устойчивости подготовительных выработок верхнего слоя, или ширину зоны ослабления со стороны массива выбирают из соотношения С 0,00022 - 0,069316,667,где С - ширина зоны ослабления со стороны массива, м Н - глубина разработки, м,2 9469 1 2007.06.30 а коэффициент извлечения руды Кизвл в зоне ослабления (зоне податливости) выбирают из соотношения 0,25 Кизвл 0,45,где 0,25 - нижний предел коэффициента извлечения руды по условиям недопущения динамических обрушений кровли в лаве нижнего слоя 0,45 - верхний предел коэффициента извлечения руды по условиям безремонтного поддержания подготовительных выработок лавы нижнего слоя. В настоящее время при отработке Третьего калийного пласта на Старобинском месторождении по технологии слоевой выемки лавами, работа нижней лавы осложняется динамическими проявлениями обрушающихся пород кровли. В результате динамического воздействия пород кровли на призабойное пространство часть гидростоек в нижней лаве теряет свою раздвижность вследствии порыва шлангов или потери герметичности гидростоек. Посадка стоек нажестко часто сопровождается вывалами кусков породы из кровли и другими негативными явлениями. Кроме опасности травмирования персонала такие посадки приводят к длительным простоям аварийной лавы и значительному экономическому ущербу за счет потери добычи и необходимости замены вышедшего из строя оборудования. Работы по решению проблемы динамических проявлений кровли на РУП ПО Беларуськалий ведутся в разных направлениях. Одним из путей решения проблемы является разработка аппаратуры прогноза участков выемочного столба опасных по динамическим проявлениям кровли на призабойное пространство нижних лав. Созданная в последнее время система контроля опасных обрушений кровли (СКОК) в лавах позволяет заблаговременно предупредить и вывести в безопасное место персонал лавы, однако устранить,решить проблему посадок в целом с помощью СКОК в настоящее время не представляется возможным. Предлагаемый способ позволяет по-новому подойти к решению проблемы. За счет перераспределения напряжений в поле выемочного столба становится возможным смещение пика опорного давления за пределы активной зоны сдвижения пород и тем самым устранить опасные проявления горного давления на призабойное пространство нижней лавы. В настоящее время 5 лав на рудниках РУП ПО Беларуськалий работают с использованием предлагаемого способа. Случаев опасных обрушений кровли в течение всего периода отработки выемочных столбов при этом не наблюдалось. Таким образом повысилась безопасность работ в лавах и эффективность технологии слоевой выемки Третьего пласта в целом. Экономический эффект от дополнительного извлечения калийной руды предлагаемым способом из охранных целиков на рудниках РУП ПО Беларуськалий составил 579 756 000 руб. РБ. Источники информации 1. А.с. СССР 1578337, МПК 5 Е 21 С 41/16, 1990. 2. А.с. СССР 1539324, МПК 5 Е 21 5/00, 1990. 3. А.с. СССР 1668668, МПК 5 Е 21 С 41/18, 1991. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3