Способ разработки калийного пласта сложного строения

(51) МПК (2006) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СПОСОБ РАЗРАБОТКИ КАЛИЙНОГО ПЛАСТА СЛОЖНОГО СТРОЕНИЯ(71) Заявитель Закрытое акционерное общество Солигорский институт проблем ресурсосбережения с опытным производством(72) Авторы Петровский Борис Иванович Губанов Вячеслав Андреевич Калиниченко Петр Иванович Плескунов Владимир Николаевич Чужов Василий Николаевич Кожич Игорь Леонидович Тараканов Владимир Аркадьевич Патиюк Сергей Иванович Жуковский Александр Антонович(73) Патентообладатель Закрытое акционерное общество Солигорский институт проблем ресурсосбережения с опытным производством(57) 1. Способ разработки калийного пласта сложного строения, включающий разделение пласта на панели и столбы путем проведения панельных и участковых конвейерных штреков с оставлением между ними целиков полезного ископаемого, проведение участковых вентиляционных штреков по столбу полезного ископаемого, нарезку монтажных штреков и отработку столбов лавами, отличающийся тем, что вентиляционный штрек лавы проводят на расстоянииот границы столба, прилегающей к выработанному пространству,которое выбирают из соотношения 2/3, Фиг. 1 11605 1 2009.02.28 где- ширина зоны влияния очистных работ, которую определяют из выражения(-38,60,292-0,0000792)0,7,где Н - глубина залегания отрабатываемого пласта,между участковым и панельным конвейерными штреками оставляют ленточный целик,ширинукоторого из условия изоляции выработанного пространства от проникновения горючих газов выбирают из соотношения(8-14)пр,где пр - предельная ширина целика полезного ископаемого, расположенного в выработанном пространстве, при уменьшении которой происходит раздавливание целика горным давлением- максимальная глубина распространения в массив в боках панельных и участковых конвейерных штреков зон с повышенной частотой трещин. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при отработке столбов проводят слоевую и валовую выемку полезного ископаемого, при этом ленточный целик между панельным и участковым конвейерными штреками не извлекают. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при отработке столбов проводят селективную выемку калийного пласта на полную мощность без оставления целиков. Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для разработки пологих калийных пластов сложного строения столбовой системой. Известен способ разработки пласта полезного ископаемого, включающий разделение пласта полезного ископаемого на панели и столбы путем проведения панельных и участковых конвейерных и вентиляционных штреков с оставлением между панельными и участковыми конвейерными штреками целиков полезного ископаемого, проходку монтажных штреков и отработку столбов лавами, причем участковый вентиляционный штрек проходят по столбу полезного ископаемого на расстоянии от границы, прилегающей к выработанному пространству, большем ширины зоны опасных напряжений, возникающих над неподвижной краевой частью пласта полезного ископаемого, а ширину целика полезного ископаемогомежду участковым и панельным конвейерными штреками определяют из выражения 2 пр,где пр - предельная ширина целика полезного ископаемого, расположенного в выработанном пространстве, при уменьшении которой происходит раздавливание целика горным давлением- максимальная глубина распространения в массив в боках панельных и участковых конвейерных штреков зон с повышенной частотой трещин. При отработке пластов с неустойчивыми породами кровли длину лавы принимают равной расстоянию между участковым конвейерным штреком подготавливаемого к отработке столба и панельным конвейерным штреком отрабатываемой панели. При отработке пластов с устойчивыми породами кровли длину лавы принимают равной расстоянию между участковым конвейерным штреком отрабатываемого столба и выработанным пространством 1. Однако из примеров использования известного способа для валовой выемки Второго исильвинитового слоя Третьего калийных пластов Старобинского месторождения, отнесенного к опасным по горючим газам, следует, что ленточный целик полезного ископаемогомежду конвейерными панельным и участковым штреками, разрезанный технологическими сбойками и раздавливаемый в выработанном пространстве, не обеспечивает изоляцию выработанного пространства от проникновения в рабочую зону отрабатываемого столба горючих газов. При этом при оставлении такого целика повторное использование панельных конвейерных штреков в качестве воздухоподающих выработок лав потребует специальных дорогостоящих способов их поддержания и средств крепле 2 11605 1 2009.02.28 ния. Эти затраты будут на порядок выше затрат, например, на проведение и поддержание присечных выработок. К тому же в известном способе отсутствуют параметры для проектирования местоположения участкового вентиляционного штрека в зависимости от глубины разработки. Задачей изобретения является снижение затрат на поддержание подготовительных выработок и на изоляцию выработанного пространства от проникновения горючих газов в рабочую зону, а также повышение эффективности технологии в целом при валовой, слоевой и селективной выемке калийных пластов на полную мощность. Технический результат достигается тем, что в способе разработки калийного пласта сложного строения, включающем разделение пласта полезного ископаемого на панели и столбы путем проведения панельных и участковых конвейерных штреков с оставлением между ними целиков полезного ископаемого, проведение участковых вентиляционных штреков по столбу полезного ископаемого, нарезку монтажных штреков и отработку столбов лавами, при этом вентиляционный штрек лавы проводят на расстоянииот границы столба, прилегающей к выработанному пространству, причем 2/3,где- ширина зоны влияния очистных работ, которую находят по формуле(-38,60,292-0,0000792)0,7,где Н - глубина залегания отрабатываемого пласта, между участковым и панельным конвейерными штреками оставляют ленточный целик, ширинукоторого из условия изоляции выработанного пространства от проникновения горючих газов выбирают из соотношения(8-14)пр,где пр - предельная ширина целика полезного ископаемого, расположенного в выработанном пространстве, при уменьшении которой происходит раздавливание целика горным давлением- максимальная глубина распространения в массив в боках панельных и участковых конвейерных штреков зон с повышенной частотой трещин. По данным шахтных исследований 1,0-1,5 м. При отработке калийного пласта валовым способом и при слоевой выемке ленточный целикмежду участковым и панельным конвейерным штреками не извлекают. При селективной выемке пласта на полную мощность с возведением за крепью лавы бутовых полос из породных прослоев осуществляют бесцеликовую отработку панелей. На фиг. 1 приведена технологическая схема подготовки и отработки двух смежных панелей, между которыми ленточный целик , оставляемый между участковым и панельным конвейерными штреками, не извлекают на фиг. 2 приведена технологическая схема подготовки и отработки двух смежных панелей для селективной, бесцеликовой выемки пластов на полную мощность. Предлагаемый способ разработки калийного пласта сложного строения включает в себя проведение панельного конвейерного 1, участкового конвейерного 2 и вентиляционного 3 штреков, подготавливаемых к отработке панелей, а также проведение панельного конвейерного 4, участкового конвейерного 5, вентиляционного 6 и повторно используемых панельного 7 и участкового 8 конвейерных штреков отрабатываемого столба. Кроме того, технологическая схема включает монтажные штреки 9, вспомогательные выработки 10, вентиляционные перемычки 11, технологические сбойки 12, секции механизированной крепи лав 13, бутовые полосы 14 из попутно-добываемой галитовой породы. При этом- расстояние между участковым вентиляционным штреком и выработанным пространством смежного столба,- ширина зоны влияния очистных работ,- ширина целика между панельным и участковым конвейерными штреками. 3 11605 1 2009.02.28 Способ разработки калийного пласта сложного строения осуществляют следующим образом. Отработку панелей ведут в обратном порядке с одновременной подготовкой двух и более панелей. Подготовку столбов для слоевой, валовой и селективной выемки пластов на полную мощность осуществляют тремя штреками панельным 1 и участковым 2 конвейерными, участковым вентиляционным 3 с использованием вспомогательных выработок 10, вентиляционных перемычек 11 и технологических сбоек 12. Подготовку каждого столба завершают нарезкой монтажных штреков 9. Отработку столбов начинают после монтажа очистного оборудования и механизированной крепи 13 и ведут с использованием панельного 4 и участкового 5 конвейерных штреков, участкового вентиляционного 6 с повторным использованием панельного 7 и участкового 8 конвейерных штреков при селективной выемке пластов на полную мощность. Участковый вентиляционный штрек 3 при проектировании панелей располагают в поле столба вне зоны повышенных напряжений на расстоянииот границы выработанного пространства не менее 2/3 ширинызоны влияния очистных работ смежного столба, т.е.2/3,где- ширина зоны влияния очистных работ, определяемая по формуле(-38,60,292-0,0000792)0,7,где Н - глубина залегания отрабатываемого пласта. Ширину целика полезного ископаемогомежду панельным и участковым конвейерными штреками определяют из выражения(8-14)пр,где пр - предельная ширина целика полезного ископаемого, расположенного в выработанном пространстве, при уменьшении которой происходит раздавливание целика горным давлением- максимальная глубина распространения в массив в боках панельных и участковых конвейерных штреков зон с повышенной частотой трещин. По данным шахтных исследований 1,0-1,5 м. Подготовку столбов для выемки, например,слоя Третьего калийного пласта Старобинского месторождения ведут с оставлением целика между панельным и участковым конвейерными штреками 8, т.е. не более 8 м. По мере подвигания забоя лавы отрабатываемого столба производят нарезку компенсационных щелей в панельном 4 конвейерном штреке позади забоя лавы и заполнение технологических сбоек 12 породной мелочью от нарезки щелей на всем их протяжении, что обеспечивает в комплексе с выбранными параметрами целикаизоляцию выработанного пространства от проникновения горючих газов в рабочую зону смежного отрабатываемого столба. При валовой и селективной выемке Второго и Третьего пластов ширина целикаможет находиться в пределах 10-20 м и более. В этом случае выбор размера целика определяется пропускной способностью воздухопадающей повторно используемой выработки при валовой выемке, а при селективной выемке с отработкой целикаочистным комбайном - минимальными затратами на поддержание панельного штрека 7. При селективной выемке пластов повторно используют панельный 7 и участковый 8 конвейерные штреки, а изоляцию выработанного пространства от проникновения горючих газов в рабочую зону смежного столба осуществляют возведением бутовых полос 14, за крепью 13 лав. При этом селективная выемка калийных пластов на полную мощность, кроме максимального извлечения подготовленных запасов полезного ископаемого и минимальных затрат на проведение и поддержание подготовительных выработок, исключает затраты на доставку,переработку и размещение попутно добываемой породы. 11605 1 2009.02.28 Источники информации 1. Патент РБ 7550, МПК 7 Е 21 С 41/16. Способ разработки пласта полезного ископаемого / В.П. Зубов, А.Д. Смычник, В.М. Кириенко, В.Н. Плескунов. -а 20020786 Заявл.27.09.2002 Опубл. 30.12.2005 // Бюл.4. - 2005. - С. 210. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 5