ОБОСНОВАНИЕ РАЦИОНАЛЬНЫХ СХЕМ ОТРАБОТКИ СИЛЬВИНИТОВЫХ ПЛАСТОВ В УСЛОВИЯХ ВЫСОКОГО СОДЕРЖАНИЯ ГЛИНЫ

  • А.В. ЕВСЕЕВ Горный институт УрО РАН

Аннотация

Одна из основных проблем отработки сильвинитовых пластов в условиях высоко- го содержания глины связана с устойчивостью кровли подготовительных и очистных выработок. Впервые с решением этого вопроса столкнулись при ведении горных работ на руднике БКПРУ-3, в дальнейшем возникли сложности с извлечением запасов юго- восточной части рудника БКПРУ-2. Нередко возникали ситуации, когда из-за опасно- сти зажатия добычного оборудования работы в камере прекращались, а комбайн экс- тренно отводился на выемочный штрек. Применение стандартных для верхней Камы клинораспорных анкеров не приносило ожидаемого результата - слои «обыгрывали» гайки. Кровля теряла устойчивость в течение 2-4 недель после отработки камеры, в ря- де случаев наблюдалось полное разрушение междупластья АБ-КрII. Анализ геологической информации показал, что глинистый материал по ме- сторождению распределен неравномерно, его содержание в отрабатываемых пла- стах увеличивается в юго-восточном направлении. В связи с этим ожидаются про- блемы с обеспечением устойчивости выработок при отработке пласта КрII Талиц- кого и Палашерского участков месторождения. На рис. 1 показано содержание не- растворимого остатка в пласте КрII на рудниках БКПРУ-2, БКПРУ-4 и Усольском Калийном Комбинате (Палашерский участок). Наибольшее содержание наблюда- ется в кровле пласта КрII. Рис. 1. Содержание Н.О. в пласте КрII 125 ----------------------- Page 126----------------------- Для предотвращения обрушения слабой коржевой части отработка ведется либо с подрубкой коржей, либо с оставлением защитной пачки. В результате экс- периментальных исследований, проводимых в юго-восточной части шахтного поля рудника БКПРУ-2 на участке отработки запасов камерами шириной 5,5 метров [1] установлено, что вне зависимости от подрезки двух коржей или оставления защит- ной пачки мощностью 0,6 м, при проходке очистных выработок на пласте КрII со временем происходит интенсивное расслоение пород кровли с последующим их обрушением. Различие заключается лишь в том, что обрушение пород междупла- стья при оставлении защитной пачки происходит несколько позже, чем при под- резке двух коржей. По результатам работы, проведенной совместно с лабораторией МГП, была выдана рекомендация уменьшения ширины камеры. После перехода на комбайн Урал 61 шириной 3,2 м ситуация в подготовительных и очистных выра- ботках существенно улучшилась. Стало возможным проведения очистных работ без крепления кровли камер. Учитывая проведенные исследования, при обосновании параметров системы разработки на Палашерском участке месторождения в первую очередь следует рассматривать схемы отработки с использованием комбайнов Урал 61 с подрезкой коржей или оставлением защитной пачки (рис. 2.). Расчеты параметров системы разработки показали, что за счёт изменения высоты очистных камер и, следова- тельно, целиков, коэффициент извлечения для этих вариантов практически не из- меняется. Таким образом, с точки зрения извлечения варианты являются равно- значными. Рис. 2. Возможные варианты отработки камер на Палашерском участке ВКМКС С другой стороны, при обосновании параметров системы разработки для южных участков месторождения наряду с извлечением, необходимо учитывать и содержание Н.О. в добываемой руде. На рис.3 приведен график экономической эффективности применения различных способов обогащения сильвинита в зависимости от состава ру- ды. Приведенная зависимость свидетельствует о том, что с точки зрения содержание Н.О. в руде более предпочтительным является вариант отработки с оставлением защит- ной пачки. 126 ----------------------- Page 127----------------------- а) б) Рис.3. Области экономического применения способов обогащения и товарное извлечение KCl от состава руды (Тетериной Н.Н. и др, 1975) Вместе с этим, в случае оставления защитной пачки при отработке пласта КрII возникают сложности с применением клинораспорных анкеров для крепления кров- ли, так как во время установки их замок будет располагаться в слабой слое с высо- ким содержанием глинистого материала и возводимая крепь не будет выполнять свои функции. В таком случае, возможно потребуется замена типа крепи и модерни- зация шахтного оборудования. Важно также отметить, что выбор способа управления кровлей в очистных камерах напрямую влияет на проходу подготовительных выработок. В случае раз- личия вариантов появляются переходные зоны с изменяющейся мощностью несу- щего слоя защитной пачки и мощными глинистыми слоями в непосредственной кровле. Таким образом, при выборе вариантов отработки запасов в условиях высокого со- держания глины в кровле отрабатываемых пластов должна выполняться комплексная оценка, учитывающая кроме коэффициента извлечения экономическую эффективность предлагаемых вариантов. Экономическая оценка должна учитывать стадию обогаще- ния, необходимо учитывать возможности фабрики по переработке руды с высоким со- держанием глины. Важно также выбрать оптимальные варианты крепления подготови- тельных и очистных выработок и возможности модернизации шахтного оборудования для повышения технологичности.

Литература

  1. Разрушение кровли очистных камер в условиях повышенной глинизации / А.Ю. Шумихина, С.Ю. Лобанов, А.В. Евсеев, В.Н. Токсаров // Горн. информ.-аналит. бюл. - 2010. - № 11. - С. 37-41.
Опубликован
2018-10-01
Выпуск
Раздел
Статьи