Способ селективной выемки мощных и средней мощности калийных пластов сложного строения

(51) МПК (2009) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СПОСОБ СЕЛЕКТИВНОЙ ВЫЕМКИ МОЩНЫХ И СРЕДНЕЙ МОЩНОСТИ КАЛИЙНЫХ ПЛАСТОВ СЛОЖНОГО СТРОЕНИЯ(71) Заявитель Закрытое акционерное общество Солигорский институт проблем ресурсосбережения с опытным производством(72) Авторы Прушак Виктор Яковлевич Калиниченко Петр Иванович Петровский Борис Иванович Щерба Владимир Яковлевич Губанов Вячеслав Андреевич(73) Патентообладатель Закрытое акционерное общество Солигорский институт проблем ресурсосбережения с опытным производством(57) 1. Способ селективной выемки мощного или средней мощности калийного пласта сложного строения, включающий разделение пласта по мощности на верхнюю и нижнюю трехслойные части с оставлением между ними среднего породного прослоя, отработку верхней и нижней частей сближенными забоями лавы на общие выемочные штреки, которые проводят под устойчивым слоем пласта, отличающийся тем, что подготавливают выемочный столб спаренными конвейерным и транспортным штреками со стороны массива с оставлением между ними целика шириной , которую определяют из соотношения 13849 1 2010.12.302/3 ,где- ширина зоны опорного давления, определяемая из выражения(-38,60,292 - 0,0000792) - 0,7,где- глубина разработки пласта,при этом для проведения транспортного штрека используют технологические сбойки,которые нарезают с конвейерного штрека позади лавы транспортный штрек вместе с технологическими сбойками используют для проходки вприсечку к выработанному пространству вентиляционного штрека подготавливаемого выемочного столба рудой от проходки вентиляционного штрека заполняют транспортный штрек и технологические сбойки вплоть до сопряжений технологических сбоек с вентиляционным штреком, а в процессе перехода лавой заполненных технологических сбоек и транспортного штрека слежавшуюся в них руду извлекают. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что технологические сбойки между конвейерным и транспортным штреками нарезают под углом к продольной оси выемочного столба не более 60, а количество сбоек на длину выемочного столба определяют исходя из заполнения рудой всего сечения выработок. 3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что для полной закладки рудой транспортного штрека и технологических сбоек используют закладочную установку, выполненную на базе, в частности, роторного метателя с влажным пылеподавлением. Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при двухслоевой селективной выемке сближенными лавами преимущественно калийных пластов сложного строения. Известен способ селективной выемки пласта сложного строения с частичной закладкой выработанного пространства с поэтапным проведением выемочных штреков лавы со стороны выработанного пространства с использованием полевых вспомогательных выработок, породу от проведения которых доставляют в выработанное пространство 1. Однако данный способ требует значительных затрат на проведение и поддержание подготовительных выработок, а также не обеспечивает проведение выработок в разгруженной зоне на границе с выработанным пространством (вприсечку). Известен также способ двухслоевой выемки калийного пласта средней мощности сближенными лавами на общие выемочные штреки, в котором для нарезки центрального вентиляционного штрека и выемочного штрека со стороны выработанного пространства используются полевые вспомогательные выработки, которые по мере подготовки заполняются вместе с панельным вентиляционным штреком породой от проходки 2. Данная технологическая схема также характеризуется значительным объемом подготовки и сложностью ее осуществления. При этом данная технологическая схема также исключает формирование разгруженной зоны для проведения присечной выработки очередной подготавливаемой панели. Наиболее близким для бесцеликовой выемки является 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, при этом 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 2 13849 1 2010.12.30 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 крепи сопряжений 3. Однако известный способ при подготовке столбов для двухслоевых лав двумя выемочными штреками предусматривает повторное использование транспортного штрека в качестве вентиляционного с охраной его широким межстолбовым целиком, что влечет за собой большие потери полезного ископаемого. При подготовке столбов двумя выемочными штреками в известном способе создаются наиболее благоприятные условия для проведения выемочных штреков вприсечку к выработанному пространству. Задачей изобретения является сокращение потерь полезного ископаемого в охранных целиках и создание безопасных условий перехода вспомогательных выработок двухслоевыми лавами. Технический результат достигается тем, что в заявленном способе селективной выемки мощного и средней мощности калийного пласта сложного строения, включающем разделение пласта по мощности на верхнюю и нижнюю трехслойные части с оставлением между ними среднего породного прослоя, отработку верхней и нижней частей сближенными забоями лавы на общие выемочные штреки, которые проводят под устойчивым слоем пласта, подготавливают выемочный столб спаренными конвейерным и транспортным штреками со стороны массива с оставлением между ними целика шириной В, которую определяют из соотношения 2/3 ,где- ширина зоны опорного давления, определяемая из выражения(-38,60,292 - 0,0000792)0,7,где- глубина разработки пласта,при этом для проведения транспортного штрека используют технологические сбойки,которые нарезают с конвейерного штрека позади лавы транспортный штрек вместе с технологическими сбойками используют для проходки вприсечку к выработанному пространству вентиляционного штрека подготавливаемого выемочного столба рудой от проходки вентиляционного штрека заполняют транспортный штрек и технологические сбойки вплоть до сопряжений технологических сбоек с вентиляционным штреком, а в процессе перехода лавой заполненных технологических сбоек и транспортного штрека слежавшуюся в них руду извлекают. Технологические сбойки между конвейерным и транспортным штреками нарезают под углом к продольной оси выемочного столба не более 60, а количество сбоек на длину столба определяют исходя из заполнения рудой всего сечения выработок. Для полной закладки рудой транспортного штрека и технологических сбоек используют закладочную установку, выполненную на базе, в частности, роторного метателя с влажным пылеподавлением. На фиг. 1 представлена технологическая схема селективной выемки пласта сближенными лавами в отрабатываемом столбе и нарезка вентиляционного штрека вприсечку для подготавливаемого столба на фиг. 2 - сечение - на фиг. 1 на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1. Способ селективной выемки мощных и средней мощности калийных пластов включает разделение пласта на верхнюю 1 и нижнюю 2 трехслойные части с оставлением между ними среднего породного прослоя 3. Верхнюю 1 и нижнюю 2 части отрабатывают сближенными 4 и 5 забоями лавы на общие выемочные штреки 6 и 7. Выемочные штреки 6 и 7 проводят под устойчивым слоем пласта с использованием для проведения панельного транспортного штрека 8 технологических сбоек 9, нарезаемых с конвейерного штрека 6 под углом не более 60 к продольной оси столба. Транспортный штрек 8 проводят со сто 3 13849 1 2010.12.30 роны массива с оставлением целика шириной , не превышающей 2/3 ширинызоны опорного давления. Ширинузоны опорного давления определяют по формуле(-38,60,292 - 0,0000792)0,7,где- глубина разработки пласта. Его используют за лавой отрабатываемого столба вместе с технологическими сбойками 9 для нарезки вприсечку к выработанному пространству вентиляционного штрека 7 подготавливаемого столба. Рудой от проходки вентиляционного штрека 7 заполняют транспортный штрек 8 и технологические сбойки 9 вплоть до их сопряжений с проводимым вентиляционным штреком 7. При последующей отработке столба слежавшуюся руду 10 из транспортного штрека 8 и технологических сбоек 9 извлекают. Предлагаемый способ осуществляют следующим образом. Мощный пологий пласт с тремя породными прослоями, например Третий калийный пласт Старобинского месторождения для селективной выемки, разделяют на верхнюю 1 и нижнюю 2 части с оставлением между ними среднего породного прослоя 3. Селективную выемку частей ведут сближенными верхним 4 и нижним 5 очистными забоями лавы на общие выемочные штреки 6 и 7. Каждый столб подготавливают спаренными конвейерным 6 и транспортным 8 штреками с использованием технологических сбоек 9 между ними. Позади лавы отрабатываемого столба в краевой разгруженной зоне пласта проводят вприсечку к выработанному пространству столба вентиляционный 7 штрек для подготавливаемого столба. Рудой при проведении вентиляционного 7 штрека заполняют транспортный 8 штрек и технологические сбойки 9 вплоть до их сопряжений с проводимым вприсечку вентиляционным 7 штреком. Затем при отработке подготовленного столба слежавшуюся руду 10 в транспортном штреке 8 и технологических сбойках 9 извлекают в процессе перехода выработок лавой. Для обеспечения эффективного перехода лавой технологических сбоек 9 их проводят под углом к продольной оси столба не более 60, а для размещения руды из проводимого вентиляционного штрека 7 количество сбоек 9 определяют исходя из заполнения рудой всего сечения выработок. При этом используют закладочную установку, выполненную на базе,например, роторного метателя с влажным пылеподавлением. Увлажненная калийная руда слеживается, приобретая свойства, близкие к нетронутому массиву, что обеспечивает безопасный переход лавой заложенных выработок. Таким образом, предложенный способ позволяет осуществлять селективную выемку сближенными очистными забоями мощного Третьего и средней мощности Второго калийных пластов Старобинского месторождения по бесцеликовой технологии с минимальными потерями полезного ископаемого и низкими затратами на проведение и поддержание подготовительных выработок с максимальной безопасностью. Источники информации 1. Нормативные и методические документы по ведению горных работ на Старобинском месторождении калийных солей. Изд-во Слуцкая типография, 1995. - С. 124. 2. Нормативные и методические документы по ведению горных работ на Старобинском месторождении калийных солей. Изд-во Слуцкая типография, 1995. - С. 126. 3. Патент РБ 8947, МПК 721 41/16, 27/02, 2005. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 5