Способ разработки мощного пологого калийного пласта с прослоем каменной соли



Способ разработки мощного пологого калийного пласта с прослоем каменной соли
Способ разработки мощного пологого калийного пласта с прослоем каменной соли
Способ разработки мощного пологого калийного пласта с прослоем каменной соли
Способ разработки мощного пологого калийного пласта с прослоем каменной соли
Способ разработки мощного пологого калийного пласта с прослоем каменной соли

 


Владельцы патента RU 2439322:

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

Изобретение может быть применено при разработке калийных пластов, осложненных складчатостью с прослоем каменной соли. Способ включает комбайновую отработку пласта камерами последовательными заходками по слоям, транспортировку полезного ископаемого самоходным транспортным средством. Отработку пласта в камере осуществляют комбайном с барабанным или стреловым исполнительным органом. При этом первоначально вынимают часть нижнего слоя пласта полезного ископаемого по контакту с прослоем каменной соли на всю ширину и длину камеры, производят отбойку прослоя с удалением отбитой каменной соли из отрабатываемой камеры. Затем производят отбойку и отгрузку сначала верхней части пласта и последовательно доработку нижнего слоя. Причем мощность первого отрабатываемого слоя должна отвечать условию: hmin≤Нсл1≤hmaxксвс, где hmin и hmax - соответственно наименьшая и наибольшая высота выработки, проходимая комбайном; Hсл1 - мощность первого отрабатываемого слоя; Нкс - мощность прослоя каменной соли; Hвс - мощность верхнего калийного слоя. Отбойку производят несколькими ходами комбайна с последующим их расширением до проектной ширины. Камеры располагают вдоль осей складок и их отработку начинают с наиболее возвышенной стороны. Технический результат заключается в повышении экономичности селективного способа разработки мощных пологих пластов с прослоем каменной соли, у которых нижний слой значительно мощнее двух верхних слоев за счет расширения номенкулатуры применяемого оборудования. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

 

Предлагаемое изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке мощных пологих калийных пластов, осложненных складчатостью с прослоем каменной соли в верхней части пласта.

Известен способ разработки мощных пологих калийных пластов (Пат. №2310074 Российская Федерация, МПК Е21С 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.

Недостатком данного способа является ограничение области применения способа или даже невозможность его применения при мощности верхнего продуктивного слоя меньше габарита по высоте применяемого комбайнового комплекса.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является способ разработки мощных пологих калийных пластов (Пат. №2272137 Российская Федерация, МПК Е21С 41/20, з. №2004133636/03, 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 отбитую каменную соль транспортируют в соседнюю отработанную камеру.

Недостатками данного способа является ограничение области применения способа (невозможность его применения) при выемке пластов мощностью, превышающей рабочий диапазон комбайнового комплекса по высоте. Кроме того, работа комбайнового комплекса короткими заходками, величина которых определяется мощностью самого большого слоя и вместимостью транспортного средства, приводит к недозаполнению горной массой транспортного средства при выемке слоев меньшей мощности, а следовательно, к снижению производительности комплекса. Кроме того, цикличность работы комбайна с необходимостью совершения возвратно-поступательных движений значительно снижает его производительность.

Техническим результатом изобретения является повышение экономичности селективного способа разработки мощных пологих пластов с прослоем каменной соли, у которых нижний слой значительно мощнее двух верхних слоев за счет расширения номенкулатуры применяемого оборудования.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе отработки мощного пологого пласта, разделенного породным прослоем, включающем комбайновую отработку пласта камерами последовательными заходками по слоям, транспортировку полезного ископаемого самоходным транспортным средством, отработку пласта в камере осуществляют комбайном с барабанным или стреловым исполнительным органом, при этом первоначально вынимают часть нижнего слоя пласта полезного ископаемого по контакту с прослоем каменной соли на всю ширину и длину камеры или ее часть, после чего производят отбойку прослоя на всю длину и ширину камеры с удалением отбитой каменной соли из отрабатываемой камеры, а затем на всю ширину и длину камеры производят отбойку и отгрузку сначала верхней части пласта и последовательно доработку нижнего слоя, причем мощность первого отрабатываемого слоя должна отвечать условию:

hmin≤Нсл1≤hmaxксвс,

где hmin и hmax - соответственно наименьшая и наибольшая высота выработки, проходимая комбайном;

Нсл1 - мощность первого отрабатываемого слоя;

Нкс - мощность прослоя каменной соли;

Нвс - мощность верхнего калийного слоя.

Отбойку производят несколькими ходами комбайна с последующим их расширением до проектной ширины, при этом отбойку прослоя каменной соли, а также верхнего калийного слоя и доработку нижнего слоя производят последовательными ходами комбайна на всю длину камеры или ее часть, а камеры располагают вдоль осей складок и их отработку начинают с наиболее возвышенной стороны.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 представлена технологическая схема первоочередной выемки в нижней части пласта по контакту с прослоем каменной соли; на фиг.2 - то же, при выемке прослоя каменной соли; на фиг.3 - то же, при выемке верхнего слоя калийного пласта; на фиг.4 - то же, при доработке нижней части пласта; на фиг.5 - поперечное сечение камеры при наличии складки (после выемки первого слоя) с указанием последовательности работ по расширению камеры.

На чертежах обозначено:

1 - верхний калийный слой; 2 - прослой каменной соли; 3 - мощный нижний калийный слой; 4 - добычной комбайн; 5 - первоначально отрабатываемый слой в нижнем слое полезного ископаемого; 6 - транспортное средство; 7-14 - очередность заходок комбайна при расширении камеры.

Способ осуществляется следующим образом.

Отработку пласта, состоящего из трех слоев (тонкого верхнего слоя 1 полезного ископаемого, породного прослоя 2 и мощного нижнего слоя полезного ископаемого 3), в камере ведут комбайном, например, с барабанным исполнительным органом.

Первоначально в мощном нижнем слое полезного ископаемого по контакту с прослоем каменной соли отрабатывают слой полезного ископаемого 5. Выемку ведут сразу на всю длину камеры с последующим расширением выработки последовательными комбайновыми заходками (7-14) до проектной ширины камеры (фиг.1 и 5).

Мощность первого отрабатываемого слоя 5 в нижнем калийном слое 3 должна отвечать условию:

hmin≤Нсл1≤hmaxксвс,

где hmin и hmax - соответственно наименьшая и наибольшая высота выработки, проходимая комбайном;

Нсл1 - мощность первого отрабатываемого слоя;

Нкс - мощность прослоя каменной соли;

Нвс - мощность верхнего калийного слоя.

Выполнение условия левой части формулы hmin≤Нсл1 свидетельствует, что мощность первого отрабатываемого слоя соответствует наименьшему габариту комбайнового комплекса по высоте (т.е. комбайновый комплекс размещается по высоте в выработке при выемке первого отрабатываемого слоя).

Выполнение условия правой части формулы Нсл1≤hmaxксвс свидетельствует, что наибольшая высота выработки, проходимая комбайном 4, является достаточной для выемки первого верхнего слоя 5 в нижнем калийном слое 3 на всю мощность. Несоблюдение данного условия означает, что при работе комбайна 4 по выемке верхнего слоя пласта в кровле выработки останется неотбитой часть верхнего слоя.

Первоначальная отработка слоя полезного ископаемого в мощном нижнем слое полезного ископаемого позволяет обеспечить возможность эффективной раздельной выемки прослоя каменной соли и верхнего слоя калийного пласта.

После отработки части нижнего калийного слоя производят отбойку прослоя каменной соли 2 последовательными заходками на всю ширину камеры с ее транспортировкой самоходным транспортным оборудованием 6, например, в ранее отработанные камеры (фиг.2).

Выемку верхнего калийного слоя 1 (фиг.3), а затем и доработку нижнего калийного слоя 3 (фиг.4) производят последовательными заходками или на всю ширину и длину камеры или ее части. Отбитую руду самоходным транспортным оборудованием 6 доставляют до общерудничных средств транспорта (например, конвейерных линий) для последующего подъема руды на поверхность.

Отбойку руды и каменной соли производят несколькими ходами комбайна 4 с последующим их расширением до проектной ширины, при этом отбойку прослоя каменной соли 2, верхнего калийного слоя 1 и доработку нижнего калийного слоя 3 производят последовательными ходами комбайна на всю длину камеры или участков. Это необходимо для того, чтобы обеспечить раздельную выемку калийной руды и каменной соли.

В случае когда пласт имеет складчатое залегание, камеры располагают вдоль осей складок и их отработку начинают с наиболее возвышенной стороны складки, что позволяет сократить потери и уменьшить разубоживание руды в камере при ведении добычных работ 7-14 (фиг.5). Если пласт нескладчатый, то данное ограничение отсутствует.

Предложенное изобретение позволит повысить эффективность отработки мощного пласта с прослоем каменной соли, у которого нижний слой значительно превышает два верхних слоя.

1. Способ отработки мощного пологого пласта, разделенного породным прослоем, включающий комбайновую отработку пласта камерами последовательными заходками по слоям, транспортировку полезного ископаемого самоходным транспортным средством, отличающийся тем, что отработку пласта в камере осуществляют комбайном с барабанным или стреловым исполнительным органом, при этом первоначально вынимают часть нижнего слоя пласта полезного ископаемого по контакту с прослоем каменной соли на всю ширину и длину камеры или ее часть, после чего производят отбойку прослоя на всю длину и ширину камеры с удалением отбитой каменной соли из отрабатываемой камеры, а затем на всю ширину и длину камеры производят отбойку и отгрузку сначала верхней части пласта и последовательно доработку нижнего слоя, причем мощность первого отрабатываемого слоя должна отвечать условию:
hmin≤Hсл1≤hmax-Hкс-Hвс,
где hmin и hmax - соответственно наименьшая и наибольшая высота выработки, проходимая комбайном;
Нсл1 - мощность первого отрабатываемого слоя;
Нкс - мощность прослоя каменной соли;
Нвс - мощность верхнего калийного слоя.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что отбойку производят несколькими ходами комбайна с последующим их расширением до проектной ширины, при этом отбойку прослоя каменной соли, а также верхнего калийного слоя и доработку нижнего слоя производят последовательными ходами комбайна или на всю длину камеры, или ее часть.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что камеры располагают вдоль осей складок и их отработку начинают с наиболее возвышенной стороны.



 

Похожие патенты:

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

Изобретение относится к горной промышленности и может быть применено для разработки сближенных пологих калийных пластов. .

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 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.

Изобретение относится к горной промышленности. Техническим результатом является повышение эффективности отработки маломощного пласта за счет повышения извлечения полезного ископаемого из недр регулярной прорезкой междукамерных целиков и обеспечения эффективного проветривания и удаления пыли из рабочей зоны машинистов выемочной машины и самоходного транспортного оборудования в отработанное пространство. Это достигается тем, что пласты отрабатывают обратным порядком в выемочном блоке при соосном расположении камер и целиков. При этом пласт меньшей мощности отрабатывают камерно-столбовой системой с регулярной прорезкой междукамерных ленточных целиков сбойками в направлении фронта ведения очистных работ, при этом проветривание рабочей зоны и удаление запыленного воздуха осуществляют за счет общешахтной депрессии через последнюю междукамерную сбойку, а более мощный пласт отрабатывают камерной системой с отставанием от маломощного пласта. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к горной промышленности, к камерной разработке калийных пластов смешанного состава некондиционных по мощности и сложного строения с некондиционными слоями. Способ включает проведение подготовительных работ, послойную очистную выемку в отрабатываемой камере с оставлением непродуктивного слоя пласта на почве отрабатываемой камеры позади комбайна. Отработку осуществляют с использованием комбайнов разного типа действия. Первоначально обеспечивают сквозное проветривание очистной камеры, для чего в проектном контуре отрабатываемой камеры комбайном бурового типа проходят разрезной подготовительный комбайновый ход на всю ее длину и сбивают с вентиляционным штреком. Производят раздельную выемку продуктивных слоев калийного пласта комбайнами избирательного, непрерывного или циклического действия послойно на всю длину очистной камеры. Начинают с отработки нижнего продуктивного слоя пласта с отгрузкой его в самоходный вагон, а после отгона комбайна осуществляют выемку непродуктивного слоя пласта с размещением его на почве отрабатываемой камеры, после чего аналогичным способом отрабатывают оставшийся продуктивный слой пласта с отгрузкой его в самоходный вагон и транспортировкой из камеры до общерудничных средств доставки. Изобретение позволяет повысить эффективность добычи руды за счет непрерывности ведения послойной выемки. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.
Наверх