Электронный учебно-методический комплекс по учебной дисциплине «Подземные горные работы» для специальности 1-51 02 01 «Разработка месторождений полезных ископаемых (по направлениям)»

Рисунок 2.5 − Стратиграфический разрез Старобинского месторождения

Первый калийный горизонт расположен, в основном, в центре месторождения на глубине 350-620 м. Горизонт разделен на три пачки: верхнюю и нижнюю сильвинитовые и среднюю глинисто-карналлитовую общей мощностью от 3,9 до 7,5 м.

Горизонт ранее был отнесен к забалансовым, так как не отвечал требованиям кондиций по качеству для Старобинского месторождения:

–содержание KСl− не менее 16 %;

–содержание HO − не более 10 %;

–содержание MqCl2 − не более 3,5 %.

В то же время из-за недостаточности запасов в настоящее время на руднике 1 РУ вовлечена в отработку верхняя сильвинитовая пачка мощностью 2,0-2,2 м. Состав и строение этой пачки (сильвинитовые слои 3, 4, 5 и

22

расположенные между ними галитовые слои 3-4, 4-5) показано на рисунке 2.6. Вовлечение в отработку верхней сильвинитовой пачки стало возможным после разработки технологии и оборудования для его селективной выемки.

Второй калийный горизонт мощностью 1,7-3,2 м залегает на глубине 370-820 м. Горизонт представлен двумя (верхним и нижним) слоями сильвинита и одним (средним) слоем каменной соли (галита) – (рисунок 2.7). В настоящее время запасы Второго калийного горизонта на Первом и Втором шахтных полях полностью погашены.

Третий калийный горизонт залегает на глубине 450-1200 м,

распространен по всей площади месторождения и включает три пласта: верхний сильвинитовый, средний глинисто-карналлитовый и нижний сильвинитовый. Мощность верхнего пласта 1-4,5 м, среднего 4,5-17 м, нижнего 7-8 м. Нижний пласт – промышленный. Он состоит из шести (снизу вверх) сильвинитовых слоев (1, 2, 3, 4, 5 и 6), разделенных слоями каменной соли 1-2, 2-3, 3-4, 4-5 и 5-6. В разработке находятся слои 2, 3 и 4 суммарной мощностью 4-4,8 м. Содержание KCI составляет 21-24 % (в сильвинитовых слоях 26,9-48,8 %), нерастворимый остаток (HO) от 2 до 9 %. Местами 5 и 6 слои сильвинита замещены галитом и карналлитом. Строение и состав нижнего промышленного пласта показано на рисунке 2.8.

Четвертый калийный горизонт является забалансовым и залегает на глубине 600-1335 м. Мощность пласта изменяется от 1,5 м до 40 м. В его разрезе выделяется до 22-х сильвинитовых слоев. Наиболее выдержанными по мощности и составу являются слои 5-8 и 10, которые могут рассматриваться как наиболее перспективные для вовлечения в отработку в будущем. Строение и состав промышленного пласта показано на рисунке 2.9.

23

2.10 Плотность (объемный вес), коэффициент крепости по шкале проф. М.М. Протодьяконова, влажность и газоносность пород Старобинского месторождения

Плотность (объемный вес) калийных солей колеблется в пределах 1,8-

2,4 т/м3.

Коэффициент крепости (f) соляных пород Старобинского месторождения 2-4 по шкале профессора Протодьяконова М.М. Естественная влажность сильвинитов и каменной соли составляет 0,3 и 0,4 %.

Газоносность пород Старобинского месторождения по горючим газам относительно невелика и не превышает 0,04 м3/м3 добываемой руды. Калийная пыль, образуемая при ведении горных работ, инертна и не представляет опасности с точки зрения ее воспламенения.

28

РАЗДЕЛ 3 ВСКРЫТИЕ И ПОДГОТОВКА ПЛАСТОВЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ. ПРОХОДКА СТВОЛОВ

3.1 Три стадии подземной разработки месторождений

Извлечение полезных ископаемых подземным способом предполагает

три основные стадии:

–вскрытие запасов шахтного поля;

–подготовка запасов к отработке;

–очистная выемка подготовленных запасов.

Вскрытием называют проходку горных выработок, открывающих доступ

споверхности к полезному ископаемому и обеспечивающих возможность проведения подготовительных выработок.

Горные выработки, проводимые для вскрытия, называют вскрывающими или капитальными. Их делят на главные (которые проводят

споверхности земли) и вспомогательные (которые не имеют непосредственного выхода на поверхность и служат для вскрытия пласта от главных вскрывающих выработок).

Кглавным вскрывающим выработкам относят: вертикальные и наклонные стволы, штольни, шурфы, скважины большого диаметра.

Квспомогательным вскрывающим выработкам относят: квершлаги, слепые стволы, гезенки, в исключительных случаях – бремсберги и уклоны.

Подготовкой называют проведение горных выработок после вскрытия, обеспечивающих возможность ведения очистной выемки.

Очистной выемкой называют комплекс работ по извлечению полезного ископаемого в очистном забое (лаве, камере).

3.2 Понятие о стволах, капитальных и подготовительных выработках

Ствол – подземная вертикальная или наклонная горная выработка, имеющая непосредственный выход на поверхность и предназначенная для подъема полезного ископаемого и пустой породы, спуска и подъема людей, различных грузов, вентиляции, электроснабжения, водоотлива и других технических целей.

Стволы, по которым осуществляется выдача полезного ископаемого на поверхность, называются главными, а предназначенные для других целей (спуск-подъем людей, материалов и оборудования и др.) – вспомогательными.

Для выдачи из шахты отработанного воздуха служат вентиляционные стволы. Иногда по вентиляционным стволам осуществляется спуск и подъем

29

людей, как на наших рудниках.

Слепой ствол – подземная вертикальная или наклонная горная выработка, не имеющая непосредственного выхода на поверхность и предназначенная для тех же целей, что и ствол.

Капитальные выработки – это выработки, делящие шахтное поле на горизонты, крылья, блоки и сохраняемые в течение всего срока службы рудника.

Горные выработки, проводимые для подготовки запасов к отработке, называют подготовительными. К ним относят: штреки, бремсберги, уклоны, промежуточные квершлаги и гезенки, орты, ходки.

3.3 Понятие о штольне, квершлаге, штреке

Штольня – подземная горизонтальная горная выработка, имеющая непосредственный выход на поверхность, проведенная на местности со сложным рельефом и предназначенная для обслуживания подземных горных работ.

Квершлаг – подземная горизонтальная горная выработка, не имеющая непосредственного выхода на поверхность, пройденная от ствола по вмещающим пласт породам вкрест простирания месторождения и

предназначенная для обслуживания подземных горных работ (транспортирования полезного ископаемого и пустой породы, перемещения рабочих, водоотлива, прокладки электрических кабелей и других технических целей).

Штрек – подземная горизонтальная горная выработка, не имеющая непосредственного выхода на поверхность и проведенная по простиранию полезного ископаемого (при наклонном его залегании) или в любом направлении (при горизонтальном его залегании).

3.4 Понятие о бремсберге, уклоне, гезенке, шурфе

Бремсберг – подземная наклонная горная выработка, проводимая по восстанию, не имеющая непосредственного выхода на поверхность и предназначенная для спуска грузов с верхних горизонтов на нижние.

Уклон − подземная наклонная горная выработка, проводимая по падению, не имеющая непосредственного выхода на поверхность и предназначенная для подъема грузов с нижних горизонтов на верхние.

Гезенк – подземная вертикальная или наклонная горная выработка не имеющая непосредственного выхода на поверхность, проводимая по восстанию и предназначенная для спуска полезного ископаемого, породы, подъема и

30