Изобретение относится к области разработки соляных месторождений камерной системой с жестким поддержанием кровли. The invention relates to the field of development of salt deposits by a chamber system with a rigid roof support.
Известны способы разработки рудных месторождений камерами через одну с обрушением руды и вмещающих пород, которые приводят к нарушению сплошности водозащитной толщи. Способы разработки с полной закладкой выработанного пространства (сплошная камерная система) применимы для добычи особо ценных руд и отработки под охраняемыми объектами, в том числе водными (Шушаков А.И., Бурмин Г. М. Отработка Такштагольского месторождения системами с твердеющей закладкой. Горный журнал, 1973, 12, с. 23-26). Known methods for developing ore deposits by cameras through one with the collapse of ore and host rocks, which lead to disruption of the continuity of the water-proof stratum. Development methods with full laying of the mined-out space (continuous chamber system) are applicable for the extraction of especially valuable ores and mining under protected objects, including water (Shushakov A.I., Burmin G.M. Development of the Takshtagol deposit with hardening systems. Mining Journal , 1973, 12, p. 23-26).
Наиболее близким к предлагаемому способу, взятому за прототип, является способ разработки мощных крутопадающих залежей калийных руд камерами через одну (Галаев Н. З. , Рыженьков А.М., Иванов А.А. и др. Совершенствование системы разработки крутопадающих залежей калийных руд. Горный журнал, 1990, 7, с. 24-27). Согласно этому способу доработка запасов мощного пласта калийных руд осуществляется камерами первой очереди шириной 22 м, а после заполнения их закладочным материалом отрабатывают запасы в междукамерных целиках камерами второй очереди шириной 10 м. Недостаток этого способа состоит в том, что он требует большого объема закладочного материала (1 т на тонну добытой руды) и продолжительного времени на заполнение камер. При отсутствии закладочного материала или незначительном отставании закладочных работ податливые целики с запасом прочности меньше 1,4 будут деформированы в процессе отработки вторичных камер. Поэтому такой способ следует отнести к дорогостоящим и небезопасным, т.е. к технологии повышенного риска. Кроме того, с глубиной ширина вторичных камер уменьшится до нетехнологичных размеров (4-6 м), что приведет к повышению трудоемкости и себестоимости добычи. Closest to the proposed method, taken as a prototype, is a method for developing powerful steeply dipping deposits of potash ores by cameras through one (Galaev N.Z., Ryzhenkov A.M., Ivanov A.A. et al. Improving the system for developing steeply dipping deposits of potash ores. Mountain Journal, 1990, 7, pp. 24-27). According to this method, the reserves of a powerful layer of potash ores are refined by first-stage chambers with a width of 22 m, and after filling them with filling material, the reserves in inter-chamber pillars are processed by second-stage chambers with a width of 10 m. The disadvantage of this method is that it requires a large volume of filling material ( 1 ton per ton of ore mined) and a long time to fill the chambers. In the absence of backfill material or a slight backlog of backfill work, malleable pillars with a margin of safety of less than 1.4 will be deformed during the processing of the secondary chambers. Therefore, this method should be classified as expensive and unsafe, i.e. to high-risk technology. In addition, with depth, the width of the secondary chambers will decrease to non-technological sizes (4-6 m), which will lead to an increase in the complexity and cost of production.
Задачей настоящего изобретения является создание способа разработки соляных залежей, обеспечивающего высокую производительность очистных работ, устойчивость налегающих пород и земной поверхности при минимальном расходе закладочного материала. The objective of the present invention is to provide a method for the development of salt deposits, providing high productivity of treatment, stability of overlying rocks and the earth's surface with a minimum consumption of filling material.
Поставленная задача решается за счет того, что в способе разработки соляных залежей, включающем вскрытие, подготовку и отработку запасов соосными камерами, формирование междукамерных целиков с последующей разгрузкой их барьерными комбинированными целиками, приконтурными породными зонами и рассолами при ликвидации рудника, отработку запасов производят камерами через одну по рассредоточенной геомеханической схеме и формируют междукамерные целики одинаковой жесткости на всех горизонтах. The problem is solved due to the fact that in the method of developing salt deposits, including opening, preparing and mining reserves with coaxial chambers, the formation of inter-chamber pillars with their subsequent unloading with barrier combined pillars, contour rock zones and brines during the liquidation of the mine, the mining of reserves is carried out by cameras through one according to the dispersed geomechanical scheme, they form interchamber pillars of the same stiffness at all horizons.
На чертеже представлен разрез мощной крутопадающей залежи по простиранию, запасы которой отрабатывают камерами 1 исходной геомеханической схемы с последующим переходом на отработку камерами 2 рассредоточенной геомеханической схемы, т.е. через одну, при формировании междукамерных целиков одинаковой жесткости на всех горизонтах с допустимым запасом прочности не менее 1,7. Повышение запаса прочности междукамерных целиков до нормативного значения 2,5 достигается за счет последующего возведения комбинированных барьерных целиков путем заполнения камер 3 породносухой или твердеющей закладкой на основе галитовых отходов обогащения калийных руд, а также за счет давления рассолов на стенки и кровлю камер 1, 2 при ликвидации рудника. Количество заложенных камер устанавливается с таким расчетом, чтобы запас прочности комбинированного барьерного целика был не менее 2 (Гаркушин П.К. Расчет комбинированных барьерных полос из рудных целиков и закладки. ФТПРПИ, 1986, 3, с. 56-59). The drawing shows a section of a powerful steep-dipping deposit along a strike, the reserves of which are worked out by cameras 1 of the initial geomechanical scheme, followed by the transition to mining by cameras 2 of a dispersed geomechanical scheme, i.e. through one, when forming interchamber pillars of the same stiffness at all horizons with an acceptable margin of safety of at least 1.7. An increase in the margin of safety of interchamber pillars to a standard value of 2.5 is achieved due to the subsequent construction of combined barrier pillars by filling chambers 3 with a dry-rocking or hardening tab based on halite waste from potash ore dressing, and also due to the pressure of brines on the walls and roof of chambers 1, 2 mine liquidation. The number of built-in chambers is set so that the margin of safety of the combined barrier pillar is at least 2 (Garkushin P.K. Calculation of combined barrier strips from ore pillars and bookmarks. FTPRPI, 1986, 3, p. 56-59).
Пример осуществления. Пласт основной мощностью до 180 м и с углом падения 70-80o отработан на Стебниковском калийном руднике 2 (Ст КР-2) камерами шириной 15 м при ширине междукамерных целиков 12 м. На глубине 350 м запас прочности междукамерных целиков снижается до допустимого 1,7, поэтому на нижележащих горизонтах запасы необходимо отработать камерами через одну, т. е. по рассредоточенной геомеханической схеме. При этом до глубины 850 м ширина камер уменьшится с 17 до 15 м, а междукамерных целиков увеличится с 37 до 39 м. За счет сокращения количества заложенных камер в барьерных комбинированных целиках с 5 до 3 расход закладочного материала снизится на 40%.An example implementation. The bed with the main thickness of up to 180 m and with an angle of incidence of 70-80 o was worked out at the Stebnikovsky Potash Mine 2 (St KR-2) with cameras 15 m wide with an interchamber pillar width of 12 m. At a depth of 350 m, the margin of safety of interchamber pillars is reduced to an acceptable 1, 7, therefore, on the underlying horizons, the reserves must be worked out by cameras through one, i.e., according to a dispersed geomechanical scheme. At the same time, to a depth of 850 m, the width of the chambers will decrease from 17 to 15 m, and the inter-chamber pillars will increase from 37 to 39 m. By reducing the number of pledged chambers in the barrier combined pillars from 5 to 3, the consumption of filling material will decrease by 40%.
Заявляемое техническое решение обеспечивает высокую интенсивность очистной выемки, надежное поддержание налегающих пород и земной поверхности при минимальном расходе закладочного материала. Способ применим для отработки запасов на действующих, строящихся рудниках как в нисходящем, так и в восходящем порядке. Практически способ может быть реализован на калийных рудниках Ст-КР-1 и Ст-КР-2, при разработке солянокупольных залежей Солотвинского месторождения, крутопадающих калийных залежей ФРГ, Испании, Италии, США. The claimed technical solution provides a high intensity of the clearing, reliable maintenance of the overlying rocks and the earth's surface with a minimum consumption of filling material. The method is applicable for the development of reserves at existing mines under construction, both in descending and ascending order. In practice, the method can be implemented in the potash mines St-KR-1 and St-KR-2, when developing salt dome deposits of the Solotvinsky deposit, steeply falling potash deposits of Germany, Spain, Italy, and the USA.