способ разработки соляных залежей

Формула изобретения

Способ разработки соляных залежей, включающий вскрытие, подготовку и отработку запасов соосными камерами, формирование междукамерных целиков с последующей разгрузкой их барьерными комбинированными целиками, приконтурными породными зонами и рассолами при ликвидации рудника, отличающийся тем, что отработку запасов производят камерами через одну по рассредоточенной геомеханической схеме и формируют междукамерные целики одинаковой жесткости на всех горизонтах.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области разработки соляных месторождений камерной системой с жестким поддержанием кровли.

Известны способы разработки рудных месторождений камерами через одну с обрушением руды и вмещающих пород, которые приводят к нарушению сплошности водозащитной толщи. Способы разработки с полной закладкой выработанного пространства (сплошная камерная система) применимы для добычи особо ценных руд и отработки под охраняемыми объектами, в том числе водными (Шушаков А.И., Бурмин Г. М. Отработка Такштагольского месторождения системами с твердеющей закладкой. Горный журнал, 1973, 12, с. 23-26).

Наиболее близким к предлагаемому способу, взятому за прототип, является способ разработки мощных крутопадающих залежей калийных руд камерами через одну (Галаев Н. З. , Рыженьков А.М., Иванов А.А. и др. Совершенствование системы разработки крутопадающих залежей калийных руд. Горный журнал, 1990, 7, с. 24-27). Согласно этому способу доработка запасов мощного пласта калийных руд осуществляется камерами первой очереди шириной 22 м, а после заполнения их закладочным материалом отрабатывают запасы в междукамерных целиках камерами второй очереди шириной 10 м. Недостаток этого способа состоит в том, что он требует большого объема закладочного материала (1 т на тонну добытой руды) и продолжительного времени на заполнение камер. При отсутствии закладочного материала или незначительном отставании закладочных работ податливые целики с запасом прочности меньше 1,4 будут деформированы в процессе отработки вторичных камер. Поэтому такой способ следует отнести к дорогостоящим и небезопасным, т.е. к технологии повышенного риска. Кроме того, с глубиной ширина вторичных камер уменьшится до нетехнологичных размеров (4-6 м), что приведет к повышению трудоемкости и себестоимости добычи.

Задачей настоящего изобретения является создание способа разработки соляных залежей, обеспечивающего высокую производительность очистных работ, устойчивость налегающих пород и земной поверхности при минимальном расходе закладочного материала.

Поставленная задача решается за счет того, что в способе разработки соляных залежей, включающем вскрытие, подготовку и отработку запасов соосными камерами, формирование междукамерных целиков с последующей разгрузкой их барьерными комбинированными целиками, приконтурными породными зонами и рассолами при ликвидации рудника, отработку запасов производят камерами через одну по рассредоточенной геомеханической схеме и формируют междукамерные целики одинаковой жесткости на всех горизонтах.

На чертеже представлен разрез мощной крутопадающей залежи по простиранию, запасы которой отрабатывают камерами 1 исходной геомеханической схемы с последующим переходом на отработку камерами 2 рассредоточенной геомеханической схемы, т.е. через одну, при формировании междукамерных целиков одинаковой жесткости на всех горизонтах с допустимым запасом прочности не менее 1,7. Повышение запаса прочности междукамерных целиков до нормативного значения 2,5 достигается за счет последующего возведения комбинированных барьерных целиков путем заполнения камер 3 породносухой или твердеющей закладкой на основе галитовых отходов обогащения калийных руд, а также за счет давления рассолов на стенки и кровлю камер 1, 2 при ликвидации рудника. Количество заложенных камер устанавливается с таким расчетом, чтобы запас прочности комбинированного барьерного целика был не менее 2 (Гаркушин П.К. Расчет комбинированных барьерных полос из рудных целиков и закладки. ФТПРПИ, 1986, 3, с. 56-59).

Пример осуществления. Пласт основной мощностью до 180 м и с углом падения 70-80^o отработан на Стебниковском калийном руднике 2 (Ст КР-2) камерами шириной 15 м при ширине междукамерных целиков 12 м. На глубине 350 м запас прочности междукамерных целиков снижается до допустимого 1,7, поэтому на нижележащих горизонтах запасы необходимо отработать камерами через одну, т. е. по рассредоточенной геомеханической схеме. При этом до глубины 850 м ширина камер уменьшится с 17 до 15 м, а междукамерных целиков увеличится с 37 до 39 м. За счет сокращения количества заложенных камер в барьерных комбинированных целиках с 5 до 3 расход закладочного материала снизится на 40%.

Заявляемое техническое решение обеспечивает высокую интенсивность очистной выемки, надежное поддержание налегающих пород и земной поверхности при минимальном расходе закладочного материала. Способ применим для отработки запасов на действующих, строящихся рудниках как в нисходящем, так и в восходящем порядке. Практически способ может быть реализован на калийных рудниках Ст-КР-1 и Ст-КР-2, при разработке солянокупольных залежей Солотвинского месторождения, крутопадающих калийных залежей ФРГ, Испании, Италии, США.