Применение камерной системы разработки на Старобинском месторождении

Основополагающей концепцией при выборе систем разработки соляных месторождений является недопустимость проникновения воды в подземное пространство рудников. В связи с этим на калийных рудниках применяют, в основном, камерную систему разработки, при которой оставляют целики, предотвращающие опасные деформации подработанной толщи.

Отработка Старобинского месторождения также начиналась с камерной системы, на смену которой пришла более эффективная столбовая система разработки.

В настоящее время камерная система разработки с жесткими и податливыми целиками применяется как вспомогательная только при отработке краевых и притектонических зон, в некоторых случаях (где это возможно) для отработки широких целиков между столбами, оставленными после столбовой системы, а также участков с ограниченными размерами.

Применяются два варианта камерной системы:

− с оставлением податливых целиков;

− c оставлением жестких целиков.

Вариант камерной системы разработки с оставлением податливых целиков шириной не более 1,2 м (рисунок 6.1) предполагает такой характер деформирования очистной выработки, при которой обеспечивается ее безопасное состояние лишь в течение заданного периода времени, по истечении которого податливые целики, набрав критические деформации, разрушаются. Он может применяться на большинстве участков месторождения, где имеется достаточная мощность водозащитной толщи (ВЗТ).

Вариант камерной системы разработки с оставлением жестких целиков (рисунок 6.2) предусматривает оставление в выработанном пространстве целиков высокой несущей способности шириной 3 и 5-6 м, в результате чего они не разрушаются под влиянием горного давления в зоне ведения очистных работ. Этот вариант может применяться на всех без исключения участках месторождения.

В состав добычного оборудования при камерной системе разработки входят:

модный вагон 5ВС-15М.

 

 

1, 2, 3 и 1', 2', 3' – панельные и блоковые конвейерные, транспортные и вентиляционные штреки; 4 – разгружающая выработка; 5 – стартовый штрек; 6 – очистные камеры; 7 – полукроссинги; 8 – вентиляционные перемычки; 9 – вентиляционные восстающие; 10 – выработки складирования породы; 11 – проходческо-очистной комбайн; 12 – бункер перегружатель; 13 – самоходный вагон

 

Рисунок 6.1 – Камерная система разработки с податливыми целиками

и выемкой руды комбайном «Урал-10 КС»

 

Рисунок 6.2 – Вариант камерной системы разработки с жесткими

целиками и выемкой руды комбайном ПКС-8

 

− проходческо-очистной комбайн Урал-10КС, Урал-61 в варианте с податливыми целиками; ПК-8М, ПКС-8 в варианте с жесткими целиками;

− бункер-перегружатель БП-3А;

− самоходный вагон 5 ВС-15М.

Варианты столбовой системы разработки на Старобинском месторождении. Преимущества столбовой системы разработки по сравнению с камерной

При камерной системе были достигнуты высокие технико-экономические показатели по производительности труда забойных рабочих и себестоимости 1т руды по добычному участку. В то же время содержание КСL в добываемой руде составляло всего 24-25 % (в сильвинитовых слоях 35-40 %), а уровень потерь в целиках достигал 55-70 %. В связи с этим на Старобинском месторождении был проведен комплекс научно-исследовательских работ и обоснована возможность применения принципиально новой для калийных месторождений столбовой системы разработки пластов длинными очистными забоями (лавами) с обрушением кровли. В настоящее время столбовая система является основной системой разработки на Старобинском месторождении. В зависимости от конкретных горно-геологических условий применяются различные варианты столбовой системы разработки калийных пластов:

− валовая и селективная выемка на полную мощность Второго пласта;

− двухслоевая селективная выемка 4-х комбайновыми лавами с проведением общих подготовительных выработок для обоих слоев на Втором пласте;

− слоевая выемка Третьего пласта с раздельной подготовкой слоев при валовой или селективной выемке нижней части пласта (слои II, II-III, III).

Существенными преимуществами столбовой системы разработки по сравнению с камерной можно считать:

1 Более низкий уровень потерь при добыче; с переходом на бесцеликовые технологические схемы потери полезного ископаемого составят не более 10 %.

2 Стало возможным реализовать технические решения по раздельной выемке продуктивных сильвинитовых слоев и слоев пустой породы (галита); это позволило существенно (на 10-15 %) повысить содержание КСL в добываемой руде.

3 Улучшение санитарно-гигиенических условий труда благодаря проветриванию очистного забоя за счет общешахтной депрессии без применения ВМП.

4 Возможность перехода к поточной технологии добычи руды без постоянного (в перспективе) присутствия людей в очистном забое.