способ разработки пологих калийных пластов

Формула изобретения

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

h_min<H _k-1,5H_кс<h_max,

где h _min и h_max - наименьший и наибольший допустимые размеры рабочего пространства в камере по высоте;

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

H_кс - 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.

Описание изобретения к патенту

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

h _min<H_k-1,5H_кс<h_max ,

где h_min и h_max - наименьший и наибольший допустимые размеры рабочего пространства в камере по высоте;

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

H_кс - 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;

- угол наклона зарубки по пласту каменной соли комбайновым комплексом; H_k - высота камеры; (суммарная отрабатываемая мощность калийных пластов и пласта каменной соли); H_кс - 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 (h_min и h_max) должен соответствовать условиям применения и отвечать требованию:

h_min<H _k-1,5H_кс<h_max,

где h_min и h_max - минимальный и максимальный допустимые размеры рабочего пространства в камере по высоте;

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

H_кс - мощность пласта каменной соли.

При несоблюдении данного условия в меньшую сторону (в пределах 1,5 H_кс) 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·H_кс. 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.