Способ вторичной отработки соляного пласта



Способ вторичной отработки соляного пласта
Способ вторичной отработки соляного пласта

 


Владельцы патента RU 2468206:

Открытое акционерное общество "Уральский научно-исследовательский и проектный институт галургии" (ОАО "Галургия") (RU)

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при подземной разработке соляных месторождений, преимущественно при камерной системе отработки. Первичные междукамерные целики отрабатывают только после консолидации закладочного материала с породами междукамерных целиков, образуемых при первичной отработке соляного пласта, при достижении оседаний земной поверхности ≥90% от величины конечных оседаний земной поверхности от деформации первичных камер, определяемой наблюдениями по реперным линиям. Вторичную отработку пласта начинают с участка наибольшего его погружения, при этом выполаживание мульды сдвижения, образованной при его вторичной отработке, производят за счет переноса границы отработки от границы первичной отработки на расстояние, равное ширине зоны смягчения, определяемой в зависимости от горно-геологических и горно-технических условий отрабатываемого участка. Изобретение позволяет повысить извлечение полезного ископаемого за счет вовлечения в отработку оставленного в целиках полезного ископаемого. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

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

Известен способ разработки пластовых месторождений, включающий разделение шахтного поля на участки, очистную выемку полезных ископаемых камерами первой и второй очереди, закладку выработанного пространства, в котором очистную выемку осуществляют камерами первой и второй очереди одновременно на двух смежных участках с формированием целиков между камерами первой и второй очереди (А.С. 1254161, МКИ Е21С 41/08, З. №3731884/22-03, заявл. 20.04.84, опубл. 30.08.86, Бюл. №32).

Однако этот способ не обеспечивает высокое извлечение руды из недр, а направлен на сокращение затрат и повышение безопасности.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ разработки пологих пластов полезных ископаемых, включающий отработку запасов выемкой первичных камер с оставлением междукамерных целиков, заполнение выработанного пространства, отработку первичных междукамерных целиков выемкой камер второй очереди, при этом заполнение выработанного пространства первичных камер осуществляют породами деформированных первичных междукамерных целиков и породами разрушенной непосредственной кровли и почвы, а выемку камер второй очереди производят после приобретения породами, заполняющими выработанное пространство первичных камер под действием горного давления достаточной прочности и компрессионных свойств, при этом ожидаемый срок достижения спрессованным массивом достаточной прочности и компрессионных свойств определяют сравнением конечных оседаний земной поверхности при примененных параметрах ведения очистных работ в первичной стадии с графиком нарастания оседаний земной поверхности в зоне полной подработки (Пат. 2083834, МПК Е21С 41/18, З. №95114813/03, заявл. 16.08.95, опубл. 10.07.97).

Этот способ имеет следующие недостатки. Заполнение выработанного пространства камер происходит за счет обрушения кровли и разрушения целиков, а этот процесс неуправляемый, заполнение камер будет неполное и, как следствие - неуправляемый процесс сдвижения вышележащей толщи пород.

Технический результат предлагаемого изобретения заключается в повышении извлечения полезного ископаемого за счет вовлечения в отработку оставленного в целиках полезного ископаемого при обеспечении безопасности горных работ.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе вторичной отработки соляного пласта, включающем отработку запасов первичными камерами с оставлением междукамерных целиков, заполнение выработанного пространства породным материалом, отработку первичных междукамерных целиков камерами второй очереди, начало отработки которых определяют по результатам наблюдений за величиной оседаний земной поверхности, первичные междукамерные целики отрабатывают только после консолидации закладочного материала с породами междукамерных целиков, образуемых при первичной отработке соляного пласта, при достижении оседаний земной поверхности ≥90% от величины конечных оседаний земной поверхности от деформации первичных камер, определяемой наблюдениями по реперным линиям.

Вторичную отработку пласта начинают с участка наибольшего его погружения, при этом выполаживание мульды сдвижения, образованной при его повторной отработке, производят за счет переноса границы начала вторичной отработки от границы первичной отработки на расстояние, равное ширине зоны смягчения, определяемой в зависимости от горно-геологических и горно-технических условий отрабатываемого участка.

При отработке пластовых месторождений солей применяется камерная система разработки с оставлением ленточных междукамерных целиков различной ширины, что ведет к значительным потерям руды в недрах.

Например, на ВКМКС извлечение руды из недр составляет всего 35-45%. Оставление в недрах больших подготовленных к отработке запасов полезных ископаемых существенно ухудшает технико-экономические показатели производства.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 - общая схема вторичной выемки соляного пласта; на фиг.2 - разрез по А-А.

На чертежах обозначены: 1 - междукамерный целик; 2 - отработанные камеры; 3 - комбайновый комплекс; 4 - рабочие очистные камеры; 5 - вентилятор местного проветривания; 6 - вентиляционный трубопровод; 7 - вентиляционные штреки; 8 - вторичные очистные камеры; 9 - вторичные заложенные камеры, 10 - граница первичной отработки; 11 - направление фронта горных работ; 12 - зона смягчения.

Способ вторичной отработки солей реализуется следующим образом.

Первоначально осуществляют первичную отработку пластовых соляных месторождений камерами с оставлением междукамерных целиков 1, которые поддерживают кровлю выработок и предотвращают нарушение сплошности вышезалегающей водозащитной толщи и последующего затопления рудника (Фиг.1). Отработанные первичные очистные камеры 2 закладывают закладочным материалом.

Под действием горного давления в отработанных камерах происходит консолидация закладочного материала с породами целиков 1.

Вторичная отработка соляного пласта может быть начата только после консолидации закладочного материала с соляными породами пласта, наступление которой определяют по результатам наблюдений за оседаниями земной поверхности.

Время начала отработки вторичных камер определяется по результатам наблюдений за оседаниями земной поверхности по профильным линиям, заложенным над участком отработки первичных камер. Когда оседания достигнут величины ≥90% от значения расчетных конечных оседаний, это соответствует консолидации закладочного материала с породами целиков 1 и кровли камер и позволяет начать отработку вторичных камер 8. При этом закладочный материал приобретает физико-механические свойства слагающей пласт соли, и происходит затухание оседаний его кровли и земной поверхности.

Затем производят частичную отработку оставленных междукамерных целиков 1 вторичными камерами 8 с помощью комбайновых комплексов 3 или иным механическим способом. Например, применительно к условиям Верхнекамского месторождения калийных солей при отработке карналлитового пласта «В» при геологической мощности пласта 8,0 м и остаточной его мощности после деформирования целиков 7,0 м, ширине первичных целиков 19,0 м, рабочие очистные камеры 4 в целиках могут отрабатываться одним или несколькими комбайновыми ходами комбайном «Урал-10А» по ее высоте и ширине. Затем производят закладку вторичных камер 9, например гидрозакладкой.

Для уменьшения негативного влияния вторичной отработки на водозащитную толщу границы ведения вторичной отработки не должны совпадать с границами первичной отработки 10. Границы начала вторичной отработки переносят от границы первичной отработки на расстояние, равное ширине зоны смягчения 12 (фиг.1), которая определяется в соответствии с существующими методиками.

Отработку промышленного пласта необходимо начинать с участка наибольшего погружения обратным порядком 11 для более эффективного использования закладки, например при использовании гидравлической закладки (на фиг.1).

После выемки запасов вторичных очистных камер производится их гидрозакладка 9 солеотходами обогатительных фабрик (фиг.2). Рассолы, образующиеся после уплотнения пульпы, самотеком удаляются в рассолосборники, расположенные в направлении погружения пласта.

Проветривание вторичных тупиковых очистных камер 4 осуществляется вентиляторами местного проветривания 5 по вентиляционному трубопроводу 6.

После сбойки комбайнового хода с вентиляционным штреком 7 проветривание осуществляется за счет общешахтной депрессии.

Предлагаемый способ позволит существенно продлить срок службы действующего рудника за счет вовлечения в отработку оставленного в целиках полезного ископаемого при обеспечении безопасности горных работ, что позволит отложить необходимость строительства нового рудника, сопряженного с многомиллиардными затратами средств.

1. Способ вторичной отработки соляного пласта, включающий отработку запасов первичными камерами с оставлением междукамерных целиков, заполнение выработанного пространства породным материалом, отработку первичных междукамерных целиков камерами второй очереди, начало отработки которых определяют по результатам наблюдений за величиной оседаний земной поверхности, отличающийся тем, что первичные междукамерные целики отрабатывают только после консолидации закладочного материала с породами междукамерных целиков, образуемых при первичной отработке соляного пласта, при достижении оседаний земной поверхности ≥90% от величины конечных оседаний земной поверхности от деформации первичных камер, определяемой наблюдениями по реперным линиям.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что вторичную отработку пласта начинают с участка наибольшего его погружения.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что выполаживание мульды сдвижения, образованной при его вторичной отработке, производят за счет переноса границы начала вторичной отработки от границы первичной отработки на расстояние, равное ширине зоны смягчения, определяемой в зависимости от горно-геологических и горно-технических условий отрабатываемого участка.



 

Похожие патенты:

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

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 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.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при подземной разработке калийных месторождений. Способ блоковой подготовки и отработки сближенных пологих сильвинитовых пластов камерами включает проходку штреков комбайновыми комплексами одновременно до границ выемочного блока, проходку разрезных выработок только по верхнему пласту, формирование блоковых вентиляционных выработок. Отбитую руду подают через рудоспускные скважины с верхнего пласта на конвейер, смонтированный на нижнем пласте. Блок отрабатывают обратным порядком. Выемочные штреки сбивают вентиляционными ходками. На границе выемочного блока образуют фланговые вентиляционные ходки, после чего осуществляют отработку блока. Очистные камеры нижнего пласта сбивают между собой у границы выемочного блока. Блоковый конвейер устанавливают в выемочном штреке нижнего пласта и наращивают по мере проходки штрека. По мере отработки блока конвейер укорачивают. Изобретение позволяет уменьшить объёмы и сроки горно-подготовительных работ. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к горной промышленности, к подготовке и отработке пластовых месторождений. Способ подготовки выемочного участка при камерной системе разработки включает деление шахтного поля на выемочные участки, проходку выемочных штреков по пластам, соединение их уклоном. Сначала осуществляют проходку выемочных штреков верхнего пласта, после чего отрабатывают камеру верхнего пласта. В створе верхней камеры проходят уклон до почвы нижнего пласта, и заканчивают его тупиковой горизонтальной выработкой. Затем проходят выемочные штреки нижнего пласта, причем на нижнем пласте первой отрабатывают камеру, смежную с камерой, в створе которой пройден уклон. Далее соединяют сбойкой камеру и тупиковую горизонтальную выработку, которой заканчивается уклон. Уклон с верхнего пласта на нижний пласт проходят под углом, обеспечивающим свободное движение транспортных средств, при этом тупиковую горизонтальную выработку проходят на длину, равную длине самоходного оборудования. Изобретение позволяет обеспечить сохранение целостности междукамерных целиков и снизить потери полезного ископаемого за счет проходки уклона в пределах очистных камер. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.
Наверх