![](/user_photo/_userpic.png)
книги / Разработка калийных месторождений
..pdf![](/html/65386/197/html_nJcHkVn6QK.Vo15/htmlconvd-8aJSV0241x1.jpg)
8.5.3. Технология разработки калийных руд на руднике «Боулби»
Шахтное поле рудника «Боулби» вскрыто двумя стволами диаметром 5,5 м, которые пройдены до глубины 1150 м.
Рудник «Боулби» имеет мощность 2,8 млн т/год. Из них 450–600 тыс. т/год добывается каменной соли от проходки полевых подготовительных выработок.
На руднике «Боулби» с 1980 г. применяется камерно-столбовая система разработки со «снятием напряжения». Для снятия напряжения массива от повышенных напряжений проводят от двух до пяти параллельных выработок с оставлением между ними ленточных целиков. Это резко улучшает сохранность горных выработок. Другим способом снятия напряжения в массиве является образование вертикальной щели в кровле выработки.
На рис. 8.30 приведена схема одного |
|
|
из вариантов подготовки и отработки |
|
|
очистной панели. На первом этапе про- |
|
|
водятся два-три параллельных выемоч- |
|
|
ных штрека на длину 600 м, которые пе- |
|
|
риодически, через 10–30 м, сбиваются |
|
|
между собой, ширина ленточного цели- |
|
|
ка, оставляемого между двумя выработ- |
|
|
ками, составляет 2–5 м. На втором этапе |
|
|
отрабатываются одноходовые очистные |
|
|
камеры до границ панели под углом 45° |
|
|
к выемочному штреку в обратном по- |
|
|
рядке с оставлением податливых цели- |
|
|
ков, разрушение которых контролируют |
|
|
(рис. 8.31) [20]. Применение подобной |
|
|
разгрузки позволяет повысить нагрузку |
|
|
на панель [19]. |
Рис. 8.30. Схема вынимаемого |
|
Долгое время на руднике «Боулби» |
||
столба [20] |
||
выемку вели буровзрывным способом |
|
с использованием для погрузки отбитой горной массы комбайнов типа 120 HR Heliminer, однако впоследствии полностью перешли на комбайновый способ. К середине 1990-х гг. мощность рудника достигла 16 тыс. т/сут
241
![](/html/65386/197/html_nJcHkVn6QK.Vo15/htmlconvd-8aJSV0242x1.jpg)
Рис. 8.31. Планомерное разрушение податливого целика
(2,8 млн т/год) при шести действующих очистных забоях [20]. Для обеспечения безопасности рабочих при отработке выбросоопасных зон все комбайны оснащены устройствами дистанционного управления.
На руднике «Боулби» используют мощные комбайны с барабанным исполнительным органом производства фирм Jefrey 1060 (Bucyrus)
и 12HM26 Continius Miners (Joy) (рис. 8.32). Руда доставляется до конвейе-
ра при помощи самоходных вагонов Joy 10SC22 и 10SC32, при этом в комбайновом комплексе отсутствует бункер-перегружатель, а накопление руды во время отсутствия самоходного вагона происходит на рабочем столе комбайна, который способен вместить 6–10 т отбитой руды.
Высота очистных камер составляет 2,5–4,0 м в зависимости от мощности пласта. Выработка крепится анкерной крепью, длина стальных анкеров 1,8 м. Крепление производится механизированными комплексами для установки анкерной крепи (рис. 8.33).
242
![](/html/65386/197/html_nJcHkVn6QK.Vo15/htmlconvd-8aJSV0243x1.jpg)
Рис. 8.32. Работа комбайна с барабанным исполнительным органом
Рис. 8.33. Механизированная установка анкерной крепи
243
![](/html/65386/197/html_nJcHkVn6QK.Vo15/htmlconvd-8aJSV0244x1.jpg)
8.6.Разработка калийных солей в Испании
8.6.1.Общие сведения о калийных месторождениях Испании
На северо-востоке Испании находится Наваррско-Каталонский калийный бассейн, в пределах которого расположены два месторождения калийных солей – Памплона и Каталонское (рис. 8.34).
Рис. 8.34. Калийные месторождения Испании
ВПамплоне сильвинитовый пласт имеет среднюю мощность 2 м,
авышележащий карналлитовый пласт – 10–12 м. В Каталонском месторо-
ждении мощность пласта сильвинита 3,0–3,5 м, при содержании K2О
всреднем 18 %.
Внастоящее время разрабатывается только Каталонское месторождение. Непосредственно над сильвинитовым пластом, залегающим на глубине 475–500 м и имеющим падение 5° на северо-восток, залегает слой карналлита и галита, образующий породную кровлю (рис. 8.35). Ниже калийного пласта залегает мощный слой каменной соли.
244
![](/html/65386/197/html_nJcHkVn6QK.Vo15/htmlconvd-8aJSV0245x1.jpg)
Рис. 8.35. Геологическая колонка Каталонского месторождения
245
8.6.2. Технологии разработки калийных месторождений Испании
Рудник «Ллобрегат» имеет мощность 1 млн т по руде в год. На предприятии занято около 500 человек.
Подземная добыча ведется с применением камерной системы разработки с гидрозакладкой [3].
При отработке пластов сильвинита на руднике «Ллобрегат» осуществляется селективная комбайновая выемка сильвинитовых пластов. Проходческий комбайн вначале осуществляет выемку из нижнего слоя. Сильвинитовая руда транспортируется до участкового бункера в самоходных вагонах грузоподъемностью 25 т.
Из бункера руда поступает в дробильную установку, которая питает магистральный конвейер. Затем вынимается пачка каменной соли, которая размещается самоходными вагонами в соседние отработанные камеры. После этого осуществляется выемка верхнего слоя сильвинита [21].
Очистные работы ведут с использованием проходческих комбайновых комплексов со стреловым исполнительным органом типа АМ85-Р.
Средняя эксплуатационная производительность комбайна за сутки составляет 2500 т при трехсменной работе (50 тыс. т/мес.).
Среднее содержание K2О в руде, доставляемой на обогатительную фабрику, составляет 15–16 %. Обогащение руды осуществляют флотационным способом. Товарный продукт содержит 60 % K2О.
8.7.Разработка калийных месторождений в США
ВСША сосредоточено около 1,5 % мировых запасов калийных солей. Запасы сосредоточены в двух калиеносных бассейнах: Парадокс и Делавэрский (рис. 8.36).
ВДелавэрском калийном бассейне сосредоточена основная сырьевая база калийной промышленности США. Калиеносный бассейн расположен
вполупустынном районе, в юго-восточной части штата Нью-Мексико и юго-западной части штата Техас. Калийные соли обнаружены в 1922 г., а промышленное освоение началось в 1931 г. на Карлсбадском месторождении. Протяженность бассейна с севера на юг составляет 265 км, с востока на запад – 153 км. Пласты калийных солей развиты в центральной части, которая имеет пологое залегание с наибольшим погружением.
246
![](/html/65386/197/html_nJcHkVn6QK.Vo15/htmlconvd-8aJSV0247x1.jpg)
Рис. 8.36. Разрабатываемые месторождения калийных солей США
247
![](/html/65386/197/html_nJcHkVn6QK.Vo15/htmlconvd-8aJSV0248x1.jpg)
Месторождение Кейн-Крик
Кейн-Крик (Моаб) – месторождение калийных солей, расположено в юго-восточной части штата Юта, в 13 км к северо-западу от г. Моаб. Район месторождения имеет сложный рельеф и малонаселен. Калийные соли обнаружены в 1924 г. при бурении на нефть, добыча началась в 1964 г.
Месторождение располагается в юго-западной части калиеносного бассейна Парадокс. Калийные соли залегают в пологом северо-восточном крыле антиклинали Кейн-Крик. На глубине 850–1170 м расположены три промышленных горизонта калийных солей. Разрабатывается пласт нижнего горизонта мощностью 5 м, с содержанием K2О 20–30 % (в среднем 25 %). До 1972 г. добыча осуществлялась камерной системой разработки.
В связи со сложными горно-геологическими условиями разработка на сегодняшний день осуществляется способом растворения солей. Добытый рассол поступает в испарительные пруды (рис. 8.37, 8.38), занимающие площадь более 1,5 км2. Сухой климат и большое количество солнечных дней в году (в среднем 300) обеспечивают эффективное испарение и кристаллизацию твердых солей, которые в дальнейшем подвергаются очистке и флотации. Товарный продукт содержит 60,5 % K2О [22].
Рис. 8.37. Общий вид испарительных бассейнов на предприятии по добыче сильвинитов методом растворения на месторождении Кейн-Крик
248
![](/html/65386/197/html_nJcHkVn6QK.Vo15/htmlconvd-8aJSV0249x1.jpg)
Рис. 8.38. Сбор кристаллизовавшихся калийных солей
8.8. Разработка калийных солей во Франции
Во Франции расположены два месторождения калийных солей, одно из них месторождение Памплона, которое разделено государственной границей с Испанией на две части. Промышленное значение имеет месторождение в Эльзасе (рис. 8.39). Калийные соли Эльзаса открыты в 1904 г. на территории восточной Франции. Месторождение начало разрабатываться в 1910 г. До недавнего времени продолжалась работа двух рудников – «Амелия» и «Мария-Луиза». В настоящее работа рудников прекращена.
Месторождение расположено между городами Мюлуз и Кальмар на севере, вытянуто в виде эллипса шириной 12 км и длиной 40 км, занимает площадь около 400 км2. В разрезе соленосной толщи располагается два продуктивных калийных горизонта на глубине 350–1500 м. Мощность междупластия составляет 20–25 м. Верхний пласт мощностью 0,8–2,0 м отличается чистотой и высоким содержанием KCl – 25–47 %, Н.О. – 12 % и распространен на площади 90 км2.
На руднике «Амелия» разработка велась на глубине 415–620 м, на руднике «Мария-Луиза» – на 684–920 м. За время работы рудников верхний слой отработан по всей площади месторождения. Рудники отнесены к опасным с точки зрения выделения метана. Температура пород относительно велика и на глубине 800 м составляет 47°. Извлечение запасов при отработке длинными очистными забоями составляло 90–95 % [23].
249
![](/html/65386/197/html_nJcHkVn6QK.Vo15/htmlconvd-8aJSV0250x1.jpg)
Рис. 8.39. Калийные месторождения Франции
Нижний горизонт мощностью 2,5–5,0 м залегает на пласте каменной соли мощностью 30–40 м, содержащем прослойки доломита и мергеля. Пласт разделен доломито-мергелистыми битуминозными прослойками мощностью 0,2–0,3 м на пять сильвинитовых слоев, при этом нижний сильвинитовый слой содержит глинистые прослойки, а иногда замещен карналлитом мощностью до 1,0 м. Содержание KCl – 23,5–31,8 %, Н.О. –
до 6–12 % [23].
Кровля обоих пластов малоустойчива, состоит из мергеля, который набухает под воздействием влаги воздуха и отслаивается. Пласты образуют пологие складки с падением крыльев 3–6°, у осей складок – до 40°. Внутри отдельных массивов залегание пластов преимущественно пологое, близкое к горизонтальному. Месторождение характеризуется благоприят-
250