Способ разработки пологих калийных пластов



Способ разработки пологих калийных пластов
Способ разработки пологих калийных пластов
Способ разработки пологих калийных пластов
Способ разработки пологих калийных пластов

 


Владельцы патента RU 2435957:

Открытое акционерное общество "Уральский научно-исследовательский и проектный институт галургии" (ОАО "Галургия") (RU)
Общество с ограниченной ответственностью "Верхнекамская Калийная Компания" (ООО "ВКК") (RU)

Изобретение относится к горной промышленности и может быть применено для разработки сближенных пологих калийных пластов. Отработку каждого пласта в пределах контура камеры осуществляют сразу на всю мощность пласта на полную длину камеры. Зарубку комбайна по пласту каменной соли производят под углом к горизонтали, обеспечивающим движение самоходной техники. При отработке пласта каменной соли отбитую соль размещают впереди комбайна на почву камеры в виде слоя. При этом параметры комбайнового комплекса должны соответствовать условию hmin<Hk-1,5Hкс<hmax, где hmin и hmax - наименьший и наибольший допустимые размеры рабочего пространства в камере по высоте; Нk - высота камеры (суммарная отрабатываемая мощность калийных пластов и пласта каменной соли); Нкс - мощность пласта каменной соли. Отбитую каменную соль на почве камеры первоначально разравнивают погрузочным органом комбайна, затем уплотняют ходовой частью комбайна. Окончательное выравнивание и уплотнение верхнего слоя отбитой каменной соли производят ходовой частью транспортного самоходного оборудования, оснащенного прицепным выравнивающе-уплотняющим устройством. Технический результат заключается в повышении экономичности разработки сближенных калийных пластов, разделенных пластом каменной соли. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Предлагаемое изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке сближенных пологих калийных пластов.

Известен способ разработки мощных пологих калийных пластов (Пат.№2310074 Российская Федерация, МПК E21C 41/20, №2006109947/03, заявл. 28.03.2006, опубл. 10.11.2007), включающий отработку камер добычным комбайном избирательного действия из заезда на всю длину камеры слоями сверху вниз с транспортировкой отбитой каменной соли в отработанные ранее камеры в качестве закладочного материала.

Недостатками данного способа являются необходимость транспортирования отбитой каменной соли в ранее отработанные камеры и невозможность применения данного способа на пластах с мощностью верхнего слоя менее габарита по высоте выемочного оборудования.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является способ разработки мощных пологих пластов (Пат.№2272137 Российская Федерация, МПК E21C 41/20, №200413363/03, заявл. 17.11.2004, опубл. 20.03.2006). Способ включает отработку камер комбайном избирательного действия заходками, равными заполнению отбитой каменной солью или калийной рудой транспортного средства по самому мощному слою. Отбойку очередной заходки начинают с нижнего слоя пласта. Причем всю отбитую каменную соль транспортируют в соседнюю отработанную камеру.

Недостатками данного способа являются необходимость транспортирования всей отбитой каменной соли в соседнюю камеру и ограниченная величина заходки по объему отбитой руды или каменной соли, равная вместимости транспортного средства по самому мощному слою, что снижает эффективность производства.

Техническим результатом изобретения является повышение экономичности разработки сближенных калийных пластов, разделенных пластом каменной соли.

Указанный результат достигается тем, что в способе разработки пологих сближенных калийных пластов, включающем комбайновую восходящую отработку пластов камерами, транспортировку полезного ископаемого самоходным транспортным средством, отработку каждого пласта в пределах контура камеры осуществляют сразу на всю мощность пласта на полную длину камеры, причем зарубку комбайна по пласту каменной соли производят под углом к горизонтали, обеспечивающим движение самоходной техники, а при отработке пласта каменной соли отбитую соль размещают впереди комбайна на почву камеры в виде слоя, при этом параметры комбайнового комплекса должны соответствовать условию

hmin<Hk-1,5Hкс<hmax,

где hmin и hmax - наименьший и наибольший допустимые размеры рабочего пространства в камере по высоте;

Hk - высота камеры (суммарная отрабатываемая мощность калийных пластов и пласта каменной соли);

Hкс - мощность пласта каменной соли.

Отбитую каменную соль на почве камеры первоначально разравнивают погрузочным органом комбайна, затем уплотняют ходовой частью комбайна, а окончательное выравнивание и уплотнение верхнего слоя отбитой каменной соли производят ходовой частью транспортного самоходного оборудования, оснащенного прицепным выравнивающе-уплотняющим устройством.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 - схема отработки нижнего пласта; на фиг.2 - схема отработки пласта каменной соли; на фиг.3 - схема отработки верхнего пласта; на фиг.4 - схема зарубки комбайна.

На чертежах обозначено:

1 - нижний калийный пласт; 2 - пласт каменной соли; 3 - верхний калийный пласт; 4 - комбайн избирательного действия; 5 - транспортное средство; 6 - слой отбитой каменной соли; 7 - погрузочный орган комбайна; 8 - прицепное выравнивающе-уплотняющее устройство; 9 - выемочный штрек;

α - угол наклона зарубки по пласту каменной соли комбайновым комплексом; Hk - высота камеры; (суммарная отрабатываемая мощность калийных пластов и пласта каменной соли); Hкс - мощность пласта каменной соли.

Способ осуществляют следующим способом.

Отработку пластов в камере ведут в восходящем порядке слоями по пластам, начиная с нижнего. Выемку пластов в камере производят последовательно, на всю мощность каждого пласта на всю длину камеры комбайном избирательного действия 4, например комбайном типа МС-470 (фиг.1).

Комбайновый комплекс избирательного действия по высоте (hmin и hmax) должен соответствовать условиям применения и отвечать требованию:

hmin<Hk-1,5Hкс<hmax,

где hmin и hmax - минимальный и максимальный допустимые размеры рабочего пространства в камере по высоте;

Hk - высота камеры (суммарная отрабатываемая мощность калийных пластов и пласта каменной соли);

Hкс - мощность пласта каменной соли.

При несоблюдении данного условия в меньшую сторону (в пределах 1,5 Hкс) отбитая каменная соль частично или полностью транспортируется в отработанную ранее камеру.

При несоблюдении ограничивающего условия в большую сторону часть верхнего пласта оставляется в кровле камеры.

Зарубку комбайнового комплекса на очередную камеру по пласту каменной соли производят под углом к горизонтали, обеспечивающим движение самоходной техники, например не более 7 градусов, для создания допустимого для работы и передвижения комбайна и самоходного транспортного оборудования угла наклона почвы выработки не более восьми градусов (фиг.4).

Пласты отрабатываются следующим образом.

Первоначально комбайном избирательного действия 4 отрабатывают нижний пласт 1. Отбитую комбайном калийную руду из нижнего пласта 1 доставляют транспортным самоходным оборудованием 5 до выемочного штрека 9 и далее - по конвейерным линиям, расположенным в подготовительных выработках, доставляют к шахтным стволам.

Следом за отработкой нижнего калийного пласта 1 в пределах камеры начинают отбойку комбайном избирательного действия 4 пласта каменной соли 2 на всю ее мощность, причем отбитую каменную соль 6 размещают (оставляют) на почве отрабатываемой камеры (фиг.2) впереди комбайна слоем толщиной ≤1,5·Hкс. При отработке пласта каменной соли комбайн работает непрерывно, передвигаясь по отбитой каменной соли.

Первичное выравнивание отбитой каменной соли осуществляют в процессе ее отбойки погрузочным органом 7 комбайна, а первичное уплотнение верхнего слоя каменной соли производят гусеничной ходовой частью комбайна 4.

Вторичное и окончательное выравнивание и уплотнение верхнего слоя разрыхленной каменной соли производят ходовой частью транспортного самоходного оборудования 5, оснащенного прицепным выравнивающе-уплотняющим устройством 8, после возвращения комбайна на выемочный штрек. Наличие ровного и уплотненного поверхностного слоя из разрыхленной каменной соли позволяет уменьшить потери и разубоживание руды при ее последующей добыче из верхнего калийного пласта.

После отбойки в пределах камеры пласта каменной соли, вторичного ее выравнивания и уплотнения самоходным оборудованием осуществляют выемку верхнего калийного пласта 3. Выемку производят также сразу на всю его мощность комбайном избирательного действия 4 с выровненного и уплотненного слоя каменной соли 6, с одновременной транспортировкой отбитой руды самоходным транспортным оборудованием до выемочного штрека (фиг.3).

После завершения отработки калийной руды и каменной соли в пределах контура камеры верхнего пласта начинают отработку следующей камеры.

Выемку верхнего калийного пласта в камере производят комбайновым комплексом, расположенным на поверхности выровненной и уплотненной каменной соли, что позволяет расширить область применения комбайнового комплекса на большие общие мощности отрабатываемых пластов, разделенных пластом каменной соли.

Зарубку комбайнового комплекса на очередную отрабатываемую камеру по пласту каменной соли производят под углом к горизонтали не более 5 градусов для создания допустимого для работы и передвижения комбайна и самоходного транспортного оборудования угла наклона почвы выработки не более семи градусов.

Предложенное техническое решение позволяет:

1. Повысить эффективность разработки сближенных калийных пластов, разделенных пластом каменной соли, за счет исключения из очистных работ процесса, связанного с транспортировкой отбитой каменной соли самоходным оборудованием и размещением ее в отработанных камерах.

2. Расширить диапазон, обслуживаемый одним комбайновым комплексом суммарной мощности отрабатываемых общей камерой калийных пластов, на полторы величины мощности пласта каменной соли.

1. Способ разработки пологих калийных пластов, включающий комбайновую восходящую отработку пластов камерами, транспортировку полезного ископаемого самоходным транспортным средством, отличающийся тем, что отработку каждого пласта в пределах контура камеры осуществляют сразу на всю мощность пласта на полную длину камеры, причем зарубку комбайна по пласту каменной соли производят под углом к горизонтали, обеспечивающим движение самоходной техники, а при отработке пласта каменной соли отбитую соль размещают впереди комбайна на почву камеры в виде слоя, при этом параметры комбайнового комплекса должны соответствовать условию
hmin<Hk-1,5Hкс<hmax,
где hmin и hmax - наименьший и наибольший допустимые размеры рабочего пространства в камере по высоте;
Hk - высота камеры (суммарная отрабатываемая мощность калийных пластов и пласта каменной соли);
Hкс - мощность пласта каменной соли.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что отбитую каменную соль на почве камеры первоначально разравнивают погрузочным органом комбайна, затем уплотняют ходовой частью комбайна, а окончательное выравнивание и уплотнение верхнего слоя отбитой каменной соли производят ходовой частью транспортного самоходного оборудования, оснащенного прицепным выравнивающе-уплотняющим устройством.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке мощных пологих калийных пластов с прослоем каменной соли. .

Изобретение относится к области горного дела и может быть использовано при разработке калийных месторождений. .

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к способу охраны подготовительных выработок при разработке мощных пологих пластов, и может быть использовано при слоевой разработке соляных пластов.

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может использоваться для снижения водопроницаемости соляных пород и прорывоопасности. .

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при подземной разработке месторождений калийных солей. .

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано на калийных предприятиях, в том числе и действующих, при осуществлении совместного складирования солеотходов и шламов.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке пологих калийно-соляных пластов. .

Изобретение относится к горному делу промышленности и может быть использовано при подземной разработке мощных залежей, в частности, калийной и каменной соли. .

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при подземной разработке водорастворимых полезных ископаемых, залегающих в водоупорных вмещающих горных породах, граничащих с обводненными горными породами.

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при подземной разработке пологих пластов полезных ископаемых на участках с дизъюнктивными геологическими нарушениями.

Изобретение относится к области горного дела, в частности к разработке соляных месторождений полого-наклонного падения

Изобретение относится к области горного дела и, в частности, к подземной разработке месторождений солей и руд

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при подземной разработке соляных месторождений, преимущественно при камерной системе отработки

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при закладке выработок плавно или аварийно затопленных рудников

Изобретение относится к горной промышленности и позволяет размещать значительные объемы отходов обогащения калийных производств в отработанных очистных камерах. Способ размещения отходов обогащения калийных производств включает вскрытие, подготовку и отработку участка камер, приготовление закладочной смеси из отходов обогащения калийных производств и закладку камер. Вскрытие отрабатываемого участка осуществляют уклонами с вышележащего пласта. После отработки участка очистными камерами их заполняют закладочной смесью с добавлением хлорида кальция. Закладочную смесь подают по уклонам с вышележащего пласта самотеком. После заполнения камер возводят непроницаемые перемычки в начале уклонов. В зависимости от горно-геологических условий закладочную смесь могут подавать в каждую камеру или группу камер отработанного пласта по скважинам, пробуренным с выработок вышележащего пласта. После чего скважины тампонируются. Изобретение позволяет уменьшить объемы горных работ и увеличить объемы размещения отходов калийных производств под землей. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к горной промышленности, к отработке калийных пластов малой мощности или сложного строения с некондиционными слоями валовой комбайновой выемкой при камерной системе разработки. Способ включает отработку пласта камерами, проходку заезда на камеру из подготовительной выработки, выемку породного прослоя, комбайновую отработку продуктивных слоев пласта. Опережающую отбойку породного прослоя из пласта производят буровзрывным способом. Отработку продуктивных слоев пласта осуществляют радиальными ходами комбайна до проектной ширины отрабатываемой камеры, после чего комбайн отгоняют в стартовое положение радиального хода. Отбитый породный прослой размещают на почве отрабатываемой камеры. Изобретение позволяет вести разработку калийных пластов малой мощности и сложного строения с некондиционными слоями традиционной технологией с использованием комбайнов бурового типа, исключив затраты на замену добычного оборудования, а также существенно снизить затраты на погрузочно-доставочные работы. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к горной промышленности, к комбинированной отработке калийных пластов малой мощности или сложного строения с прослоями каменной соли, в т.ч. пластов смешанного состава, состоящих из чередующихся по мощности пласта продуктивных слоев, разделенных слоями каменной соли, а также опасных по газодинамическим явлениям. Для осуществления последовательной выемки продуктивных слоев калийного пласта с опережающей отбойкой слоя каменной соли первоначально проходят комбайновый ход в проектном контуре камеры на всю ее длину и сбивают его с вентиляционным штреком. Из стенок выработки пройденного комбайнового хода производят буровзрывную отбойку всего слоя каменной соли в объеме проектного контура очистной камеры, с размещением отбитой каменной соли на почве ранее пройденного комбайнового хода. Выемку объема полезного ископаемого из продуктивных слоев калийного пласта в камере осуществляют очистными комбайнами. Комбайновую выработку в проектном контуре камеры располагают в зависимости от ширины камеры либо по центру камеры, либо по борту проектного контура камеры. Изобретение позволяет повысить экономичность отработки пластов, содержащих прослой каменной соли за счет полной отбойки разубоживающего слоя в контуре камеры. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к горному делу, а именно к креплению горных выработок и их сопряжений в соляных и соленосных породах, в частности, при сооружении ответственных подземных сооружений, не допускающих образование трещин в бетонной крепи, например водосборников для ненасыщенных солями вод или сопряжений шахтных стволов с подходными выработками и дозаторными камерами. Изобретение позволяет упростить и снизить трудоемкость работ по возведению двухслойной крепи и повысить эффективность крепления за счет контролируемости толщины податливого слоя. Для этого первоначально на основании горно-геологических и горнотехнических условий проектируемой выработки определяют толщину податливого слоя крепи. Затем проходят выработку, крепят ее кровлю и стенки временной анкерной крепью. После чего возводят податливый слой из пенополистирольных плит, устанавливая их вплотную с породой горной выработки. Затем возводят монолитную бетонную крепь, при этом толщину податливого слоя крепи определяют с учетом скорости смещения породного контура горной выработки, срока службы выработки и коэффициента сжимаемости материала податливого слоя. 2 з.п ф-лы, 2 ил.

Группа изобретений относится к горнодобывающей отрасли, в частности к способам образования подземной соляной каверны и способам ее использования. Установка для формирования растворением и накопления газа в соляной каверне (26), образованной посредством формирования растворением, содержит колонну (70) труб, предназначенную для отклонения потока, выполненную с обеспечением сообщения по текучей среде с двумя или более концентрическими трубами (2, 2А) в одном основном стволе скважины, с, по меньшей мере, одним боковым отверстием (44), проходящим от внутреннего канала (25), с наружным кольцевым каналом (24), сообщающимся с поверхностью под одним комплектом фонтанной арматуры с задвижками. Устройства (25А) для регулирования потока, отклонители (47) потока и/или изолирующие трубы (22) могут быть введены в колонну труб, предназначенную для отклонения потока, что обеспечивает возможность изменения зоны растворения в соляной каверне для регулирования формы каверны. Кроме того, колонна труб, предназначенная для отклонения потока и используемая для образования каверны, также может быть использована для обезвоживания и накопления газа. Расширяются технологические возможности, повышается эффективность способа создания и использования каверны. 2 н. и 44 з.п. ф-лы, 109 ил.
Наверх