Прежде чем показать современные способы добычи калийных солей в ОАО "Сильвинит" (теперь - в ОАО "Уралкалий" в г. Соликамск с применением высокопроизводительных комбайновых комплексов, я начну с описания технологий механизированной буро-взрывной выемки, которая в своем развитии сегодня вполне могла бы превзойти комбайновую выемку по производительности и эффективности.

После пуска РУ-2 ОАО "Уралкалий" в декабре 1973 года мощностью рудника на 7,0 млн. тонн сильвинитовой руды в год главным препятствием всем процессам механизации добычи оказалась чрезвычайно сложная гипсометрия залегания сильвинитовых пластов на шахтном поле этого рудоуправления. Горное машиностроение в СССР ничего, кроме электросверла СЭР-19М для таких горно-геологических условий предложить не могло. Скреперную лебедки "Калий-4" и то приходилось закупать в ГДР, чтобы вытаскивать отбитую буро-взрывными работами руду из забоя очистных камер. Достаточно производительные горнопроходческие комбайны "ПК-8" и "Караганда-7/15" зачастую не могли даже толком вести проходку участковых подготовительных выработок (выемочного и вентиляционного штреков), то и дело "теряли" пласт из-за его сложной гипсометрии, что весьма затрудняло вскрытие запасов многих камер для ведения очистных работ.

Бурить 3-х метровые шпуры ручным электросверлом желающих было очень мало. Механизация добычных работ была нужна, как воздух. От безвыходности мы стали применять на своем горном участке с 1974 года буровую каретку БК-2. Но эта каретка была разработана с примитивной ходовой частью под выработку от проходческого комбайна ШБМ, который уже устарел и не выпускался. В выработках от комбайнов "ПК-8", "Караганда-7/15" и "Урал" эта буровая каретка проваливалась в штыб и садилась на брюхо. Поэтому в выработке, где она работала, приходилось почву выстилать полотном из толстой конвейерной ленты.

Мною совместно с научным сотрудником лаборатории буро-взрывных работ УФ ВНИИГа В.В. Вилесовым был разработан и изготовлен в подземной мехмастерской опытный экземпляр ходовой части каретки БК-2, где ходовой баран не позволял каретке проваливаться в штыб и отпадала необходимость устилать выработку полотном от конвейерной ленты.

Параллельно с этим, нами совместно с лабораторией БВР УФ ВНИИГа (руководитель, к.т.н. В.А. Соловьев) была разработана методика проходки разрезного хода комбайном так, чтобы из-за геологических складок он не "терял" пласт.

Научив машинистов комбайнов выполнять проходку разрезных ходов в условиях сложной гипсометрии мы получили более-менее устойчивую работу в бригадах БВР при веерной отбойке шпуров и скреперной доставке.

Теперь уже от малопроизводительной скреперной отгрузки руды из камеры можно было переходить на отгрузку руды с погрузочной машиной ПНБ-3Д и самоходным вагоном 5ВС-15В.

После внедрения этого комплекса узким местом в технологии оставалась цикличность технологического процесса и связанные с ней, вынужденные потери рабочего времени на непроизводительные операции (отгоны-перегоны), а так же значительные потери полезного ископаемого в складках из-за сложной гипсометрии.

Для ликвидации этих недостатков опять же нами была разработана технология БВР с послойной отбойкой и магазинированием руды и послойной отгрузки такой руды. Внедрение этой технологии позволило полностью механизировать все процессы, полностью устранить влияние цикличности на выполнение всех операций (в одной камере проходка, в другой - бурение, в третьей - заряжание и взрывание, в четвертой - приведение кровли в безопасное состояние, в пятой - отгрузка. В итоге - никто никого не ждет и никто никому не мешает.).

Эта технология вывела буро-взрывные работы на уровень производительности лучших комбайновых комплексов, а с переходом на технологию подготовки камер для отгрузки с двух сторон (сокращения расстояния доставки в 2 раза), она позволила бы дать рост производительности в 3 раза выше, чем при очистной комбайновой выемке.

О причинах, почему этого пока не произошло, я расскажу позже, а пока вниманию читателей я представлю все то, о чем я написал выше, в виде конкретного внедренного изобретения АС № № 1051285.

1. ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ПО АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ № 1051285

(21) 3466728/22-03

(22) 07.07.82

(46) 30.10.83. Бюл. № 40

(72) В.А. Соловьев, В.В. Вилесов, И.В. Salter и В.П. Шабловский

(71) Уральский филиал Всесоюзного научно-исследовательского и проектного института галургии (УФ ВНИИГ) и Производственное объединение "Уралкалий"

(53) 622. 273 (088.8)

(56) 1. Зильбершмидт В.Г. и др. Технология подземной разработки калийных руд, М., "Недра", 1977, с. 146-151.

2. Мелехин В.Н. Исследование и совершенствование технологии и организации очистной выемки на рудниках объединения "Уралкалий". Канд. дис. Пермь, 1977, с. 1О-12 (прототип).

(54) (57) 1. СПОСОБ РАЗРАБОТКИ ПОЛОГИХ ПЛАСТОВ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ, включающий проходку разрезной выработки вдоль камеры самоходным оборудованием, расширение разрезной выработки до размеров камеры путем одновременной буровзрывной отбойки запасов слоями в кровле и почве пласта и полосами в бортах камеры, магазинирование полезного ископаемого и его отгрузку, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения способа на пластах складчатого строения, разрезную выработку проходят вдоль боковой стенки камеры и пересекают ею складку под острым углом к этой стенке, при расширении разрезной выработки до размеров камеры первоначально осуществляют выемку запасов выше почвы этой выработки с замагазинированного полезного ископаемого, при этом частично отгружают полезное ископаемое перед отбойкой каждого очередного слоя, а затем после полной отгрузки замагазинированного полезного ископаемого производят выемку запасов ниже почвы разрезной выработки, причем запасы в бортах камеры разрабатывают потолкоуступным забоем.

Способ по п. 1, отличающийся тем, что угол пересечения складки разрезной выработкой определяют по формуле

φ_i ≥ α - arcsin (tgβ/tgγ₁)

где φ_i - угол между боковой стенкой камеры и осью разрезной выработки;

α - угол между стенкой камеры и линией простирания складки;

β- предельный угол, преодолеваемый самоходным оборудованием;

γ₁ - угол падения крыла складки.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при подземной разработке пологих пластов складчатого строения камерами с применением самоходного оборудования.

 Известен способ разработки пологих пластов с магазинированием руды, включающий проходку комбайнами разрезных выработок вдоль стенок камер, отбойку руды веерными скважинами, магазинирование запасов руды в камере и последующую отгрузку руды самоходным оборудованием [1].

Недостаток этого способа - ограниченная возможность его применения для разработки пологих пластов складчатого строения в связи с повышенным разубоживанием руды при проходке разрезных выработок и осложнениями при ведении работ по сборке кровли и отбойке руды из вершин антиклинальных складок пласта.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ разработки пологих пластов полезных ископаемых, включающий проходку разрезной выработки вдоль камеры самоходным оборудованием, расширение разрезной выработки до размеров камеры путем одновременной буровзрывной отбойки запасов слоями в кровле и почве пласта и полосами в бортах камеры, магазинирование полезного ископаемого и его отгрузку [2].

Недостатком известного способа являются значительные потери и разубоживание руды, сложность отбойки руды из вершин антиклинальных складок и сборки кровли при использовании его для разработки пластов складчатого строения.

Цель изобретения - расширение области применения способа на пласты складчатого строения.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу разработки пологих пластов полезных ископаемых, включающему проходку разрезной выработки вдоль камеры самоходным оборудованием, расширение разрезной выработки до размеров камеры путем одновременной буровзрывной отбойки запасов слоями в кровле и почве пласта и полосами в бортах камеры, магазинирование полезного ископаемого и его отгрузку, разрезную выработку проходят вдоль боковой стенки камеры и пересекают ею складку под острым углом к этой стенке, при расширении разрезной выработки до размеров камеры первоначально осуществляют, выемку запасов выше почвы этой выработки с замагазинированного полезного ископаемого, при этом частично отгружают полезное ископаемое перед отбойкой каждого очередного слоя, а затем после полной отгрузки замагазинированного полезного ископаемого производят выемку запасов ниже почвы разрезной выработки, причем запасы в бортах камеры разрабатывают потолкоуступным забоем.

Причем угол пересечения складки разрезной выработкой определяют по формуле

φ_i ≥ α - arcsin (tgβ/tgγ₁)

где φ_i - угол между боковой стенкой камеры и осью разрезной выработки;

α - угол между стенкой камеры и линией простирания складки;

β- предельный угол, преодолеваемый самоходным оборудованием;

γ₁ - угол падения крыла складки.

На фиг. 1. показана схема проходки разрезной выработки при встрече со складкой, выполненная в плоскости пласта; на фиг. 2. - поперечное сечение камеры на первом цикле буровзрывной выемки; на фиг. 3 - то же, на втором цикле буровзрывной выемки (отбойка оставшихся запасов антиклинальной складки); на фиг. 4.-7. - то же, сечение камеры соответственно на третьем, четвертом, пятом и шестом циклах буровзрывной выемки при нисходящей слоевой отработке запасов, расположенных ниже почвы разрезной выработки; на фиг. 8. и 9. - то же, сечение камеры на седьмом и восьмом циклах буровзрывной выемки при отработке оставшихся запасов камеры полосами.

Очистную выемку в камере начинают с проходки разрезной выработки 1 вдоль стенки камеры 2. В случае появления складки с углами падения крыльев, превышающими предельный уклон при передвижении самоходного оборудования вдоль стенки камеры 2, разрезную выработку 1 на участке пересечения складки располагают под более острым углом к линии ее простирания 3 и с предельным, для применяемого самоходного оборудования уклоном пересекают складку. После пересечения складки разрезную выработку 1 вновь возвращают к той же стенке камеры 2.

После проходки разрезной выработки осуществляют буровзрывную отбойку полосами 4, 5 и слоем 6 запасов, расположенных выше соответственно почвы 7 и кровли 8 разрезной выработки 1.

С целью предотвращения засыпания нижних шпуров и заполнения всего поперечного сечения разрезной выработки отбитой рудой и, следовательно, нарушения вентиляции, отбойку полос ведут боковым потолкоуступным забоем. Отбойку полос 4, 5 и слоя 6 производят одновременно.

После частичной отгрузки отбитой руды и формирования из замагазинированной руды поверхности 9 для передвижения самоходного оборудования производят выемку
очередного слоя 10 потолкоуступным забоем. После окончания работ по отбойке запасов руды, расположенных выше разрезной выработки, осуществляют уборку отбитой руды слоями сверху вниз с формированием поверхности для передвижения самоходного оборудования, а затем приступают к выемке запасов, расположенных ниже разрезной выработки последовательно слоем 11, полосой 12 и слоем 13, полосой 14 и слоем 15, полосой 16 и слоем 17, полосами 18 и 19 по стенки камеры 20.

При выемке полосами 18 и 19 (с целью исключения засыпания нижних шпуров отбитой рудой) боковому забою придают потолкоуступную форму.

Для сокращения потерь руды в почве камеры слоевую выемку почвоуступным забоем ведут участками длиной, равной расстоянию между вершинами труднопреодолеваемых складок. Причем вначале отрабатывают наиболее удаленные от транспортного штрека участки.

Использование изобретения позволит отрабатывать пласты складчатого строения с более высокими технико-экономическими показателями.

10.12.2005г.

Научный руководитель ООО НИЛ "Асгор" - Salter И.В.

форум Saltera «Соли Соликамска»

Смотрите свыше 270 видеороликов Saltera в сети майл-ру

На главную страницу морской соли "Пелея"