Способ селективной разработки мощного калийного пласта с труднообрушаемой кровлей

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СПОСОБ СЕЛЕКТИВНОЙ РАЗРАБОТКИ МОЩНОГО КАЛИЙНОГО ПЛАСТА С ТРУДНООБРУШАЕМОЙ КРОВЛЕЙ(71) Заявитель Закрытое акционерное общество Солигорский институт проблем ресурсосбережения с опытным производством(72) Авторы Прушак Виктор Яковлевич(73) Патентообладатель Закрытое акционерное общество Солигорский институт проблем ресурсосбережения с опытным производством(57) 1. Способ селективной разработки мощного калийного пласта с труднообрушаемой кровлей, включающий разделение пласта на верхнюю часть с двумя породными прослоями между слоями полезного ископаемого и нижнюю с одним породным прослоем, оставление между верхней и нижней частями породного прослоя, проведение в каждой части пласта панельных и участковых конвейерных и вентиляционных штреков с расположением последних в центральных частях выемочных столбов вне зоны влияния очистных работ смежных панелей, выемку полезного ископаемого в лавах с закладкой в выработанное пространство разрушенного галита породных прослоев, отличающийся тем, что участковые конвейерные штреки в верхних и нижних выемочных столбах проводят в поле лав на удалении от панельных конвейерных штреков не более расстояния между шнеками комбайнов с возможностью их фронтальной зарубки в каждом технологическом цикле, который выполняют в лавах за два хода комбайна, причем в верхней части пласта первым ходом вынимают верхний и нижний породные прослои, обнаженные опережающим щелевым врубом в тонком среднем слое при одновременной выемке всех слоев полезного ископаемого, Фиг. 2 16183 1 2012.08.30 при этом вруб выполняют исполнительным органом, в частности щеленарезным исполнительным органом, привод которого закреплен на корпусе двухшнекового комбайна с возможностью вывода исполнительного органа в нейтральное положение при выемке породных прослоев двумя шнеками комбайна, а разрушенный галит из породных прослоев размещают за забойной крепью под кровлю выработанного пространства с оставлением части сечения панельных конвейерных штреков верхнего и нижнего выемочных столбов с возможностью повторного использования панельных штреков для проветривания только прилегающих к ним частей очистных забоев отстающих лав. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что за забойной крепью лавы верхней части пласта формируют сплошную породную полосу со стороны массива полезного ископаемого, а за крепью нижней лавы формируют, по меньшей мере, две полосы - одну со стороны массива, а другую за пределами проекции полосы верхней части пласта. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что отработку выемочных столбов нижней части пласта ведут с отставанием забоя от забоя лавы верхней части смежной панели на величину не менее протяженности зоны временного опорного давления. Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при селективной выемке мощных, преимущественно калийных пластов с породными прослоями механизированными комплексами с неполной закладкой выработанного пространства лав. Известен способ селективной выемки мощных пластов полезных ископаемых с породными прослоями, включающий выемку верхней части пласта опережающей лавой и нижней части пласта отстающей лавой на общие выемочные штреки, пройденные по нижним слоям полезного ископаемого, и возведение за крепью лавы бутовых полос из разрушенных породных прослоев, причем пласт разделяют по мощности на верхнюю и нижнюю трехслойные части с оставлением между ними среднего породного прослоя, слои верхней части вынимают селективно опережающей лавой с возведением бутовых полос над призабойным пространством нижней лавы, нижние слои отрабатывают под защитой среднего породного прослоя отстающей лавой валовым или селективным способом, причем общие выемочные штреки лав проводят с присечкой нижнего слоя полезного ископаемого опережающей лавы, а рабочую зону сопряжений штреков ограждают управляемыми боковыми щитами. Бутовые полосы возводят за крепью верхней лавы с шагом, обеспечивающим главное опускание кровли над призабойным пространством нижней лавы, при этом разрушенную породу при селективной выемке слоев в нижней лаве доставляют в бутовые полосы верхней лавы и всю породу увлажняют перед подачей в закладочные установки 1. Однако известный способ, несмотря на минимальный удельный объем подготовки, недостаточно эффективен из-за жесткой завязки очистных комплексов верхней и нижней лав общими крепями сопряжений, что снижает их производительность. К тому же при разработке мощного калийного пласта, например пласта Третьего калийного горизонта на Старобинском месторождении, ограничивается область применения данного способа участками пласта с выдержанной мощностью нижнего слоя полезного ископаемого. В то же время значительные по площади участки этого пласта отрабатываются без извлечения залегающих в кровле пластаисильвинитовых слоев с высоким (более 40 ) содержанием полезного компонента, вовлечение которых сдерживалось отсутствием приемлемого технического решения из-за тонкого по мощностислоя полезного ископаемого. Задачей изобретения является повышение производительности очистных селективных комплексов при независимой друг от друга работе в смежных панелях и повышение эффективности технологии в целом. 2 16183 1 2012.08.30 Технический результат достигается тем, что в способе селективной разработки мощного калийного пласта с труднообрушаемой кровлей, включающем разделение пласта на верхнюю часть с двумя породными прослоями между слоями полезного ископаемого и нижнюю с одним породным прослоем, оставление между верхней и нижней частями породного прослоя, проведение в каждой части пласта панельных и участковых конвейерных и вентиляционных штреков с расположением последних вне зоны влияния очистных работ смежных панелей, селективную выемку полезного ископаемого в лавах с закладкой в выработанное пространство разрушенного галита породных прослоев, при этом участковые конвейерные штреки в верхних и нижних выемочных столбах проводят в поле лав на удалении от панельных конвейерных штреков не более расстояния между шнеками комбайнов с возможностью их фронтальной зарубки в каждом технологическом цикле, который выполняют в лавах за два хода комбайна, причем в верхней части пласта первым ходом вынимают верхний и нижний породные прослои, обнаженные опережающим щелевым врубом в тонком среднем слое при одновременной выемке всех слоев полезного ископаемого верхней части пласта, при этом вруб выполняют исполнительным органом, в частности щеленарезным исполнительным органом, привод которого закреплен на корпусе двухшнекового комбайна с возможностью вывода исполнительного органа в нейтральное положение при выемке породных прослоев двумя шнеками комбайна, а разрушенный галит из породных прослоев размещают за забойной крепью под кровлю выработанного пространства с оставлением части сечения панельных конвейерных штреков верхнего и нижнего выемочных столбов с возможностью повторного использования панельных штреков для проветривания только прилегающих к ним частей очистных забоев отстающих лав. При этом за забойной крепью лавы верхней части пласта формируют сплошную полосу закладки со стороны массива полезного ископаемого, а за крепью нижней лавы формируют, по меньшей мере, две породные полосы - одну со стороны массива, а другую за пределами проекции породной полосы верхней части пласта. Отработку выемочных столбов нижней части пласта ведут с отставанием от забоя лавы верхней части смежной панели на величину не менее протяженности зоны временного опорного давления. На фиг. 1 представлена технологическая схема селективной разработки мощного калийного пласта с труднообрушаемой кровлей на фиг. 2 - сечение - на фиг. 1. Предлагаемый способ селективной разработки мощного калийного пласта включает разделение пласта по мощности на верхнюю и нижнюю части с оставлением между ними породного прослоя, проведение в каждой части панельных 1 и 4 и участковых 2 и 5 конвейерных и вентиляционных 3 и 6 штреков с использованием для проведения последних вспомогательных 7 и 8 выработок в верхней и нижней частях соответственно. При этом участковые 2 и 5 конвейерные штреки проводят в поле верхней 9 и нижней 10 лав на удалении от панельных 1 и 4 конвейерных штреков не более расстояния между шнеками селективных комбайнов для их фронтальной зарубки и используют участковые конвейерные 2 и 5 штреки в качестве транспортных, а также для размещения на их сопряжениях закладочных установок для возведения за крепью лав породных полос от селективной выемки полезного ископаемого в верхней 9 и нижней 10 лавах. Причем в верхней части пласта с двумя породными прослоями между слоями полезного ископаемого вынимают первым ходом комбайна породные прослои, обнаженные опережающим щелевым врубом в тонком среднем слое при одновременной выемке всех слоев в предыдущем технологическом цикле, каждый из которых выполняют за два хода комбайна. При этом вруб по среднему тонкому слою выполняют, например, щеленарезным исполнительным органом, привод которого закреплен на корпусе двухшнекового комбайна с возможностью вывода щеленарезного органа в нейтральное положение при выемке породных прослоев двумя шнеками комбайна. Разрушенный галит из породных прослоев размещают за забойной крепью под кровлю лавы с оставлением части сечения панельных 1 и 4 конвейерных штреков для проветрива 3 16183 1 2012.08.30 ния прилегающих к ним частей очистных забоев отстающих лав. При этом в верхней лаве 9 формируют сплошную породную полосу 11 со стороны массива полезного ископаемого,а в нижней лаве 10, по крайней мере, две породные полосы 12 - одну со стороны массива,а другую за пределами проекции породной полосы 11 верхней лавы 9 под обрушенными за ее забоем породами кровли. Отработку выемочных столбов нижними лавами 10 ведут с отставанием их забоев от забоев верхних лав 9 смежных панелей на величину не менее протяженности зоны временного опорного давления. На примере отработки Третьего пласта Старобинского месторождения с вовлечением в эксплуатациюибогатых по содержанию полезного компонента слоев позволит не только повысить качество и объемы добываемой руды из верхних лав, но и устранить динамические воздействия труднообрушаемых пород основной кровли на призабойное пространство нижних лав за счет увеличения более чем в 2 раза вынимаемой мощности в верхних лавах при повышении производительности селективных комплексов в целом. Источник информации 1. Патент РБ 8947, МПК 21 41/16, 27/02, опубл. 2005. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4