Способ управления труднообрушаемой кровлей при разработке пологого калийного пласта сложного строения

СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ТРУДНООБРУШАЕМОЙ КРОВЛЕЙ ПРИ РАЗРАБОТКЕ ПОЛОГОГО КАЛИЙНОГО ПЛАСТА СЛОЖНОГО СТРОЕНИЯ(73) Патентообладатель Закрытое акционер(22) 2002.11.15 ное общество Солигорский институт(71) Заявитель Закрытое акционерное обпроизводствомщество Солигорский институт про- (56) Проскуряков Н.М. Управление состояниблем ресурсосбережения с опытным ем массива горных пород. - М. Недра,производством 1991. - С. 103-107.(72) Авторы Петровский Борис Иванович 2177546 1, 2001. Прушак Виктор Яковлевич Журавков 2018667 1, 1994. Михаил Анатольевич Чужов Василий 2136886 1, 1999. Николаевич Калиниченко Петр Ива 2014453 1, 1994. нович 2018694 1, 1994.2069266 1, 1996.(57) Способ управления труднообрушаемой кровлей при разработке пологого калийного пласта сложного строения, включающий возведение в выработанном пространстве перпендикулярно линии очистного забоя бутовых полос из твердеющих материалов, в качестве которых используют измельченную при добыче породу, отличающийся тем, что измельченную при раздельной выемке в забое лавы породу увлажняют до степени ускоренной кристаллизации и подают в бутовые полосы поочередно не реже, чем через один технологический цикл по добыче с оставлением между полосами устойчивого пролета кровли, причем ширину бутовой полосы по кровле определяют по формуле, м, где- высота выработанного пространства в местах возведения бутовых полос за забойной крепью, м в 02 - устойчивый пролет кровли между бутовыми полосами, м- суммарная мощность породных прослоев, извлекаемых при раздельной выемке пласта, м- коэффициент разрыхления породы для закладки. Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке лавами преимущественно пологих калийных пластов сложного строения с породными прослоями. Известен способ управления труднообрушаемой кровлей частичной закладкой с возведением за крепью лавы бутовых полос шириной 4-6 м через 4-12 м в зависимости от устойчивости пролетов кровли 1. Однако данный способ характеризуется высокой трудоемкостью и низкой производительностью при буровзрывном способе добычи закладочного материала в бутовых выработках и возведении бутовых полос вручную. Известен также способ, включающий возведение в выработанном пространстве на расстоянии друг от друга параллельных породных полос с обрушением пород кровли над полосами 2. Данный способ также характеризуется высокой трудоемкостью из-за применения дополнительных работ по принудительному обрушению кровли. Наиболее близким техническим решением является способ управления труднообрушаемой кровлей с возведением в выработанном пространстве перпендикулярно линии очистного забоя бутовых полос из твердеющих смесей 3. Технология закладки в известном способе предусматривает выбор параметров возведения бутовых полос в зависимости от горно-геологических условий, подготовку закладочного материала (сортировку и дробление добываемой породы), доставку вяжущих составов и воды с поверхности шахты,приготовление твердеющего состава закладки и возведение бутовых полос закладочным(пневматическим) комплексом. Однако использование вяжущих составов для твердеющей закладки бутовых полос, наряду с повышением эффективности управления кровлей, существенно повышает затраты на возведение бутовых полос и себестоимость добываемого полезного ископаемого. Целью изобретения является повышение эффективности ведения горных работ при управлении труднообрушаемой кровлей частичной закладкой. Поставленная цель достигается тем, что в способе управления труднообрушаемой кровлей при разработке пологого калийного пласта сложного строения, включающем возведение в выработанном пространстве перпендикулярно линии очистного забоя бутовых полос из твердеющих материалов, в качестве которых используют измельченную при добыче породу, которую при раздельной выемке в забое лавы увлажняют до степени ускоренной кристаллизации и подают в бутовые полосы поочередно не реже, чем через один технологический цикл по добыче с оставлением между полосами устойчивого пролета кровли, причем ширину бутовой полосы по кровле определяют по формуле в 20, м,где- высота выработанного пространства в местах возведения бутовых полос за забойной крепью, м в 02 - устойчивый пролет кровли между бутовыми полосами, м 7917 1 2006.04.30- суммарная мощность породных прослоев, извлекаемых при раздельной выемке пласта, м Кр - коэффициент разрыхления породы для закладки. При столбовой системе разработки калийных пластов, например на Старобинском месторождении, имеют место динамические воздействия труднообрушаемой кровли на забойную крепь лав, сопровождаемые воздушной волной и посадками гидростоек крепи нажестко. Это снижает эффективность и безопасность ведения горных работ. Предлагаемый способ управления труднообрушаемой кровлей исключает динамические воздействия на забойную крепь лавы за счет плавного опускания кровли на бутовых полосах из твердеющей галитовой породы. При раздельной выемке пласта на полную мощность измельченную в процессе добычи породу из галитовых прослоев с забойного конвейера перегружают на конвейер закладочного комплекса. По пути следования измельченную породу увлажняют до степени ускоренной кристаллизации и подают под кровлю лавы,например, известными поршневыми толкателями, которые гидроцилиндрами связаны с секциями забойной крепи, или известными метательными машинами. При этом для повышения эффекта схватывания (твердения) увлажненной галитовой породы ее подают в полосы поочередно через одну в процессе каждого технологического цикла по добыче полезного ископаемого и породы. На фиг. 1 изображена технологическая схема способа, на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1, на фиг. 3 - сечение В-В на фиг. 1. Предлагаемый способ заключается в следующем. При разработке калийных пластов сложного строения с раздельной выемкой слоев полезного ископаемого 1 и прослоев галитовой породы 2, отбитую и увлажненную породу подают под кровлю 3 выработанного пространства в бутовые полосы 4 с чередованием через одну в каждом технологическом цикле, состоящем из двух основных операций - выемки слоев полезного ископаемого и породных прослоев. Для эффективного управления кровлей без динамических ее воздействий на забойную крепь между бутовыми полосами оставляют устойчивый пролет кровли, а ширину бутовой полосы (по кровле) независимо от длины лавы определяют по формуле в 02, м,где в 0 - устойчивый пролет кровли между бутовыми полосами, в 02, м- высота выработанного пространства в местах возведения бутовых полос за забойной крепью, м- суммарная мощность породных прослоев, извлекаемых при раздельной выемке пласта, м Кр - коэффициент разрыхления породы. Положительный эффект предлагаемого способа достигается природными свойствами галитовой породы, содержащей глинистые прослойки, со способностью быстро реагировать с влагой и расширяться, что способствует наряду с кристаллизацией соли быстро набирать несущую способность бутовыми полосами, благодаря чему сдерживается процесс опускания и расслоения налегающих пород труднообрушаемой кровли, а также исключаются динамические воздействия кровли на забойную крепь. 7917 1 2006.04.30 Источники информации 1. Заславский Г.А., Лесных В.А. Технология подготовительных и очистных работ.М. Недра, 1989. - С. 271-273. 2. А.с. СССР 1537811, МПК 5 Е 21 С 41/04, 1990. 3. Проскуряков Н.М. Управление состоянием массива горных пород. - М. Недра,1991. - С. 103-107. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4