Способ разработки пологого калийного пласта прямым порядком

(51) МПК (2006) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СПОСОБ РАЗРАБОТКИ ПОЛОГОГО КАЛИЙНОГО ПЛАСТА ПРЯМЫМ ПОРЯДКОМ(71) Заявитель Закрытое акционерное общество Солигорский институт проблем ресурсосбережения с опытным производством(72) Авторы Щерба Владимир Яковлевич Петровский Борис Иванович Калиниченко Петр Иванович Мисников Владимир Аркадьевич Плескунов Владимир Николаевич Железняк Валерий Михайлович Шаманин Александр Васильевич(73) Патентообладатель Закрытое акционерное общество Солигорский институт проблем ресурсосбережения с опытным производством(57) 1. Способ разработки пологого калийного пласта прямым порядком, включающий проведение полевых подготовительных выработок, квершлагов из пластовой дополнительной выработки и полевых сбоек под бортовыми штреками лавы, проводимыми под устойчивым прослоем в нижней части пласта, селективную выемку пласта на всю его мощность и откатку горной массы с закладкой породы в выработанное пространство, причем полевые подготовительные выработки проводят оптимальными по длине откатки горной массы участками с опережением очистного забоя лавы не более чем на три участка, оконтуренных квершлагами и полевыми сбойками, отличающийся тем, что по мере 9369 1 2007.06.30 надработки полевых сбоек проводят между ними дублирующие панельные полевые выработки с откаткой породы по надработанной полевой сбойке и вспомогательной выработке,которую нарезают со стороны полевого вентиляционного штрека между полевыми сбойками, до их надработки, при этом полевой дублирующий вентиляционный штрек проводят между надработанными вспомогательной выработкой и полевым вентиляционным штреком в разгруженной от повышенного давления зоне. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что между надработанными полевыми сбойками дополнительно проводят выработку в виде камеры увеличенного поперечного сечения вне зоны влияния надработанной вспомогательной выработки, а породу от проведения камеры используют для дополнительной закладки, с возможностью образования в закладочном массиве несущих ячеистых структур в виде замкнутых оболочек с несжимаемыми ядрами из глинистых галитовых пород. Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при прямом порядке отработки пологого пласта с неустойчивой кровлей. Известен способ разработки пологих угольных пластов, включающий проведение полевых подготовительных выработок в почве пласта, пластовых выработок, оконтуривающих выемочные столбы, проведение от полевых выработок к пласту квершлагов и соединение последних с пластовыми выработками с последующей отработкой столбов длинными очистными забоями. При этом каждый квершлаг проводят под пластовой выработкой с выводом его в краевую часть смежного столба и соединением с пластовой дополнительной выработкой, а ширину образованного разделительного целика между пластовой и дополнительной выработкой принимают не более ширины зоны пониженных напряжений остаточного опорного давления, формирующегося в краевой части позади очистного забоя 1. Однако известный способ требует значительных затрат на поддержание горных выработок, особенно при повторном их использовании и преждевременном проведении для отработки последующего очистного забоя. Наиболее близким к заявленному изобретению является способ разработки пологих пластов полезных ископаемых, включающий проведение полевых подготовительных выработок в почве пласта, пластовых выработок по границам бортов выемочных столбов,квершлагов из полевых выработок к пласту под пластовыми выработками и дополнительных выработок, сбойку дополнительных выработок с пластовыми выработками, отработку пласта на всю мощность длинными очистными забоями и откатку горной массы. Проведение квершлагов осуществляют на расстоянии друг от друга по длине столба не более оптимальной длины откатки горной массы и сбивают между собой полевыми сбойками,подготовительные выработки проводят впереди очистного забоя участками, оконтуренными квершлагами и полевыми сбойками, дополнительные и бортовые выработки проводят по пласту, при этом пластовые выработки располагают под устойчивым прослоем пласта в его нижней части, а полевые выработки - вдоль бортов выемочного столба на расстоянии не более 30 м от бортов очистного забоя, причем опережение очистного забоя забоями подготовительных выработок не превышает трех участков, оконтуренных квершлагами и полевыми сбойками, а породу из забоя лавы и полевых выработок, в процессе очистной выемки, закладывают в выработанное пространство 2. Однако этот способ разработки не обеспечивает надежной сохранности полевых подготовительных выработок, так как они подвергаются разрушительному воздействию временного опорного давления при их надработке очистным забоем, что потребует значительных затрат на их поддержание и восстановление при дальнейшей отработке выемочного столба. Задачей изобретения является повышение эффективности выемки пологого пласта с неустойчивой кровлей при прямом порядке отработки выемочных столбов с их полевой подготовкой за счет снижения затрат на охрану и крепление полевых выработок. 2 9369 1 2007.06.30 Технический результат достигается тем, что в способе разработки пологого калийного пласта прямым порядком, включающем проведение полевых подготовительных выработок, квершлагов из пластовой дополнительной выработки и полевых сбоек под бортовыми штреками лавы, проводимыми под устойчивым прослоем в нижней части пласта, селективную выемку пласта на всю его мощность и откатку горной массы с закладкой породы в выработанное пространство, причем полевые подготовительные выработки проводят оптимальными по длине откатки горной массы участками с опережением очистного забоя лавы не более чем на три участка, оконтуренных квершлагами и полевыми сбойками, по мере надработки полевых сбоек проводят между ними дублирующие панельные полевые выработки с откаткой породы по надработанной полевой сбойке и вспомогательной выработке, которую нарезают со стороны полевого вентиляционного штрека между полевыми сбойками, до их надработки, при этом полевой дублирующий вентиляционный штрек проводят между надработанными вспомогательной выработкой и полевым вентиляционным штреком в разгруженной от повышенного давления зоне, причем при необходимости вне зоны влияния надработанной вспомогательной выработки проводят выработку в виде камеры увеличенного поперечного сечения, а породу от проведения камеры используют для дополнительной закладки, с возможностью образования в закладочном массиве несущих ячеистых структур в виде замкнутых оболочек с несжимаемыми ядрами из глинистых галитовых пород. Новое техническое решение по сравнению с прототипом позволит снизить затраты на поддержание полевых подготовительных выработок, нарезаемых позади очистного забоя в разгруженной от повышенного горного давления зоне, что обеспечит безремонтное их поддержание на период отработки столба прямым порядком, а получаемая на месте порода для закладки выработанного пространства позволит не только повысить эффективность технологии в целом, но и снизить объемы дополнительной закладки за счет формирования в закладочном массиве опорных ячеистых структур. На фиг. 1 представлена технологическая схема разработки пологого калийного пласта прямым порядком на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1. Предлагаемый способ разработки осуществляют следующим образом. При отработке пологого калийного пласта прямым порядком осуществляют полевую подготовку с поэтапным проведением полевых подготовительных и пластовых выработок с опережением очистного забоя. Все выработки проводят участками, в том числе полевые конвейерный 1, транспортный 2 и вентиляционный 3 штреки, выемочные пластовые конвейерный 4 и вентиляционный 5 штреки лавы, дополнительные выработки 6 с опережением очистного забоя не более чем на три участка, которые оконтуривают квершлагами и полевыми сбойками 9. Расстояние между квершлагами 8 по длине выемочного столба принимают не более оптимальной длины откатки горной массы от проходческого комбайна до пункта разгрузки,например, самоходными вагонами. Для засечки квершлагов с вентиляционного штрека 5 лавы проводят сбойки 10 с дополнительной выработкой 6, подрубая в ней почву с выходом под пластовый вентиляционный штрек 5 лавы, за которым проводят вначале полевой вентиляционный штрек 3 до сбойки с исходящей струей, а затем от сопряжения вентиляционного 3 штрека с квершлагом 8 нарезают полевую сбойку 9. С сопряжения сбойки 9 с панельным конвейерным 1 и транспортным 2 штреками проводят участки этих выработок до сбойки с ранее пройденными и квершлаг 8 с выходом его на дополнительную выработку 6 с оформлением сбойки 10 с конвейерным 4 штреком лавы. Для перепуска горной массы квершлаги сбивают с пластовыми выработками 4 и 5 рудоспусками 11. Подготовку каждого участка столба, оконтуренного квершлагами 8 и полевыми сбойками 9, заканчивают сбойкой пластового конвейерного штрека 4 с ранее пройденным его участком с проходом над предыдущим квершлагом 8. По мере надработки полевых сбоек 9 позади очистного забоя проводят между ними дублирующие полевые конвейерный 1, транспортный 3 9369 1 2007.06.30 2 и вентиляционный 3 штреки с откаткой породы по надработанной полевой сбойке 9 и вспомогательной выработке 13, которую проводят со стороны полевого вентиляционного штрека 3 между полевыми сбойками 9 до их надработки. При этом полевой дублирующий штрек 3 проводят между надработанными вспомогательной 13 и вентиляционной 3 выработками в зоне разгрузки, как и дублирующие конвейерный 1 и транспортный 2 штреки. В зоне разгрузки, со стороны вспомогательной и вне зоны взаимовлияния проводят выработку 14 в виде камеры увеличенного поперечного сечения, а породу от проведения ее используют для более полной закладки выработанного пространства 12 лавы, с возможностью образования опорных ячеистых структур с замкнутой оболочкой и несжимаемым ядром внутри каждой структуры. Проветривание подготовительных и очистного забоев осуществляют с использованием полевых сбоек 9 временных и постоянных вентиляционных перемычек. Причем постоянные перемычки возводят в полевых сбойках позади очистного забоя после проведения дублирующих 1 и 2 полевых штреков. Использование предлагаемого способа на участке третьего пласта с неустойчивой кровлей пластовых выработок при глубине разработки более 900 м позволит существенно сократить затраты на охрану и крепление полевых и пластовых выработок за счет проведения дублирующих панельных выработок позади забоя лавы в разгруженной от повышенного горного давления зоне и сокращения до минимума срока службы пластовых выработок от проведения до погашения их за очистным забоем, а также повысить эффективность способа в целом за счет введения дополнительной закладки из полевых выработок, способствующей образованию в закладочном массиве опорных ячеистых структур с замкнутыми оболочками и с несжимаемыми в них ядрами. Источники информации 1. А.с. 877014 СССР, МКИ 5 Е 21 С 41/04. Способ разработки пологих угольных пластов / А.В. Прасолов, Н.М. Лопухов, Ю.Н. Долоткин, Е.Д. Лещенко Государств. науч.исслед., проект.-констр. и проектный угольный институт. -2872923/22-03 Заявл. 22.01.80 Опубл. 30.10.81 // Бюл.40. Открытия. Изобретения. Промышленные образцы,Товарные знаки. - 1981. -40. - С. 144. 2. Пат. 1789020 А 3 СССР (в РБ действ. с 29.01.1996 г., пат. 1313), МПК 5 Е 21 С 41/16. Способ разработки пологих пластов полезных ископаемых / П.И.Калиниченко, П.А.Калугин, В.Н.Зеленкин, Б.И.Петровский, В.А.Сорокин, Л.И.Томчин Бел. науч.-исслед. и проект. институт галургии. -4901081/03. Заявл. 09.01.91 Опубл. 15.01.93 // Бюл.2. Открытия. Изобретения. - 1993. - С. 225. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4