Достоинства и недостатки системы разработки длинными столбами с селективной выемкой руды.

Достоинства:

• отбитая пустая порода остается в шахте. Не расходуются средства на ее транспортировку, дробление, переработку;

• уменьшается оседание земной поверхности.

Недостатки:

• снижается производительность оборудования из-за необходимости раздельной выемки (по сравнению с валовой выемкой);

• сложная технология работ по добыче;

• повышенная себестоимость руды по сравнению с валовой выемкой.

Проанализировав достоинства и недостатки следует отметить, что система разработки длинными столбами по сравнению с камерной является наиболее прогрессивной и эффективной. По практическим данным рудников Старобинского месторождения при этой системе разработки обеспечивается более высокая степень извлечения полезного ископаемого (до 80%) и выемка маломощных пластов с небольшим разубоживанием, что позволяет резко поднять качество руды с 25% до 35%.

По этим причинам для отработки запасов слоёв II, II-III, III принимаю столбовую систему разработки с валовой выемкой руды.

Так как продуктивные пласты залегают почти горизонтально, то целесообразно принять панельную схему подготовки. От стволов до границ шахтного поля проходятся главные транспортные, конвейерный и вентиляционные штреки. Далее от этих выработок проходим перпендикулярно панельные конвейерные, транспортные и вентиляционные штреки с интервалом зависящим от ширины панели. Проходка выработок будет осуществляется комбайном ПКС-8 в комплексе с бункером перегружателем и самоходным вагоном. Отработку панелей будем осуществлять в обратном порядке. Подготовка столба лавы заключается в проведении следующих выработок: вентиляционного и конвейерного штреков по флангам столба лавы, а также вспомогательных выработок.

Ширину штреков лавы принимаем из условий расположения в них оборудования лавы (энергопоезда, приводных и натяжных головок забойного и штрековых конвейеров:

вентиляционного штрека – 3,5м;

конвейерного штрека – 4,5м.

Для обеспечения устойчивости подготовительных выработок в настоящем проекте предусматриваем следующие меры их охраны от влияния горного давления:

- оставления охранных целиков руды вдоль этих выработок;

- проведение компенсационных щелей в почве, кровле и бортах выработок, с помощью щеленарезной машины “ESF-70” и “Урал – 50”. Компенсационные щели проводим впереди лавы на расстоянии не менее 150м в выработках расположенных со стороны массива и не менее 250м со стороны отработанного пространства.

Кровля конвейерного штрека, имеющего ширину 4,5м, а также кровля в местах сопряжений различных сбоек и перерубов с конвейерным и транспортным штреками будем крепить винтовыми штангами. При ухудшении горно-геологических условий в местах прогиба кровли будем устанавливать деревянные стойки, «костры». Крепление «козырьков» (при их отслаивании от кровли) будем выполнять штангами типа КАЗ.

Параметры системы разработки.

Для проектирования принят участок шахтного поля, расположенный на западе шахтного поля в районе скважины №134. Глубина залегания Третьего калийного горизонта в пределах участка 744 м. Мощность пород водозащитной толщи составляет 305 м.

Вынимаемые сильвинитовые слои (II, II-III, III) представлены прослойками сильвинита мощностью от нескольких мм до 0,2м, каменной соли мощностью до 5-6см и глин мощностью от долей до 2-4см. слои каменной соли представляют собой переслаивание каменной соли и глины. Количество глинистых прослойков возрастает по разрезу снизу вверх и наибольшее их количество отмечается в каменной соли 4-5.

Подстилающие породы на глубину до 5-6м представлены каменной солью с прослойками глины мощностью от мм до 2-5см.

Породы кровли:

- сильвинитовые слои выше III c.с. со средними мощностями: III-IV – 1,03м; IV – 1,32м; IV-V – 0,69м; V – 0,21м. Структура слоистая. Толща относительно устойчива.

- глинисто-карнолитовая пачка: мощность 8,7м; представлена частым чередованием прослойков каменной соли, глины и карналлита. Мощность глинистых прослойков достигает до 0,42м, карналлита до 0,40м. Толща не устойчива.

- верхний сильвинитовый пласт (забалансовый): мощность 5,3м; представлен чередующими прослойками сильвинита, сильвинит-карнолитовой породы, каменной соли и глин. Мощность глинистых прослойков незначительна и достигает 4-5см. Толща относительно устойчива.

Мощность сильвинитовых слоев II и III составляет 0,73м и 0,89 соответственно. Мощность слоя II-III – 0,53м.

Принимаем обратный порядок отработки столба (от границ шахтного поля к главным штрекам рудника). Длина панели составит 3000 м (до границ шахтного поля). С учётом оставления охранного целика для охраны главных транспортных, вентиляционных и конвейерного штреков (200 м), длина панели составит 2700 метров. Длину лавы принимаю 200м (на основании практического опыта, обеспечивающего эффективное использование оборудования). Сечение всех выработок (за исключением конвейерного и вентиляционного штреков лавы, сечение которых будет составлять 13м² и 10м² соответственно) будет равно 8м². Высота и ширина всех подготовительных выработок – 3м.

Управление горным давлением в лаве будет осуществляться способом полного обрушения кровли.