1.3 Качественая характеристика калийного горизонта

В пределах шахтного поля 3 РУ выделяют 4-е калийных горизонта: первый, второй, третий, четвертый (сверху вниз).

Первый - мощностью 2-7м залегает на глубине 350-620м в центре месторождения. Содержание KCL - 19%, нерастворимого остатка (НО)- 19-21%. В настоящее время горизонт временно не отрабатывается.

Второй калийный горизонт 

Состоит из верхнего сильвинитового слоя, межпластовой каменной соли, нижнего сильвинитового слоя. Мощность слоев изменяется от 0.57 до 0.90,от 0.41 до 0.85,от 0.70 до 1.16 м., соответственно. На отдельных площадях имеют распространение полные и частичные замещения сильвинитовых слоев каменной солью. Общая мощность калийного горизонта колеблется в среднем от 2.17 до 2.72м.

Содержание хлористого калия (КСl) в пласте колеблется в пределах 22.13 - 30.96 %,нерастворимого остатка(НО) - от 4.45 до 6.58 %.

Покрывающие калийный горизонт породы представлены частым чередованием прослоев глин и каменной соли различной окраски, структуры и мощности, что обуславливает разную степень устойчивости кровли горных выработок.

Подстилающие породы также имеют аналогичный характер сложения, отличающийся однако меньшей изменчивостью слагающих разностей.

Горизонт отрабатывается на полную мощность.

Третий - состоит из трех пластов: верхнего - сильвинитового, среднего –глинисто-карналлитового и нижнего - сильвинитового, который и является промышленным. Он представлен шестью сильвинитовыми слоями (снизу вверх), разделенными слоями каменной соли. Отрабатываются только II, III и IV слои суммарной мощностью 4,5м, содержанием KCL- 21-24%, НО – 2-10%. Глубина залегания 350-1200м.

Четвёртый - залегает на глубине 600-1335м. В средней части мощность пласта составляет 25-35м, содержание KCL – 15-20%, НО- 4-16%. Геологическое строение горизонта слабо изучено, поэтому горизонт в настоящее время не отрабатывается

1.4 Промышленные и извлекаемые запасы проектируемого горизонта

Все запасы полезного ископаемого выявленные в пределах шахтного поля (горизонта), которые экономически выгодно разрабатывать при современном уровне развития технологии добычи полезных ископаемых называются балансовыми.

Балансовые запасы калийного пласта в пределах горизонта рассчитываются по формуле:

, (1.1)

где S – площадь калийного пласта в шахтном поле, м²;

m – средняя мощность балансовой части пласта, м;

γ – плотность руды, т/м³.

Балансовые запасы составят:

Балансовые запасы включают промышленные запасы и общешахтные (проектные) потери. К общешахтным потерям относят те запасы, которые не планируются к извлечению по техническим причинам (например, оставляемые в охранных целиках, под горнотехническими сооружениями и т.д.)

Промышленные запасы определяются по формуле:

, (1.2)

где К – коэффициент, учитывающий общешахтные потери,

определяемый по формуле:

, (1.3)

где П – общешахтные (проектные) потери (коэффициент, учитывающий

общешахтные потери, составляет 0,93 ÷ 0,95)

Промышленные запасы составят:

Для расчета срока отработки горизонта необходимо определить количество извлекаемых из недр балансовых запасов, т.к. при разработке часть промышленных запасов остается не извлеченным, например, в целиках около подготовительных выработок, в целиках внутри выемочного участка, в целиках около геологических нарушений, в результате смешивания при выемке с пустой породой, при оставлении на контуре с вмещающими породами и т.д. Эта не извлеченная часть полезного ископаемого называется эксплуатационными потерями.

В отличие от проектных потерь эксплуатационные потери зависят от способа разработки пласта. Так, например, эксплуатационные потери при столбовой системе разработки меньше чем при камерной системе, так как при камерной системе в отработанном пространстве оставляются целики, поддерживающие кровлю от обрушения.

Промышленные запасы за вычетом эксплуатационных потерь называются извлекаемыми запасами. Полнота извлечения промышленных запасов характеризуется коэффициентом извлечения Ки. Коэффициент извлечения в значительной степени зависит от глубины разработки. При извлечении глубины разработки возрастает горное давление и для поддержания выработок в безопасном состоянии требуется увеличение ширины целиков.

При небольшой глубине разработки целики оставляются меньших размеров, а при большой глубине ширина целиков увеличивается и соответственно коэффициент извлечения руды при большой глубине разработки будет меньше.

При разработке Старобинского месторождения коэффициент извлечения можно ориентировочно принимать:

- при камерной системе разработки с оставлением жестких целиков К_и принимается от 0,35 до 0,5;

- при камерной системе разработки с оставлением податливых целиков К_и принимается от 0,65 до 0,75;

- при столбовой системе разработки К_и принимается от 0,65 до 0,8;

В настоящее время на рудниках ОАО «Беларуськалий» осваиваются технологии разработки калийных пластов с увеличением длины лавы до 300м, а также с частичным извлечением междупанельных целиков и с отработкой смежных панелей «в присечку» (без оставления междупанельных целиков). Внедрение этих технологий позволит повысить коэффициент извлечения промышленных запасов и продлить срок службы рудников.

Извлекаемые запасы горизонта определяется по формуле:

, (1.4)

Извлекаемые запасы для горизонта -420м составят:

,

где К_и – коэффициент извлечения для горизонта -420м, который

составляет 0,4