RU2230190C2 - Method for extraction of potassium deposit in areas of replacement of silv enate by rock salt - Google Patents

Method for extraction of potassium deposit in areas of replacement of silv enate by rock salt Download PDF

Info

Publication number
RU2230190C2
RU2230190C2 RU2001128093/03A RU2001128093A RU2230190C2 RU 2230190 C2 RU2230190 C2 RU 2230190C2 RU 2001128093/03 A RU2001128093/03 A RU 2001128093/03A RU 2001128093 A RU2001128093 A RU 2001128093A RU 2230190 C2 RU2230190 C2 RU 2230190C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
displacement
rock salt
sylvinite
potassium
replacement
Prior art date
Application number
RU2001128093/03A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2001128093A (en
Inventor
В.В. Белкин (RU)
В.В. Белкин
В.И. Платыгин (RU)
В.И. Платыгин
Н.В. Кузнецов (RU)
Н.В. Кузнецов
А.И. Шумахер (RU)
А.И. Шумахер
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Уралкалий"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Уралкалий" filed Critical Открытое акционерное общество "Уралкалий"
Priority to RU2001128093/03A priority Critical patent/RU2230190C2/en
Publication of RU2001128093A publication Critical patent/RU2001128093A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2230190C2 publication Critical patent/RU2230190C2/en

Links

Landscapes

  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)

Abstract

FIELD: mining industry. SUBSTANCE: method includes boring of exploration wells from the surface, contouring of potassium deposit, replacement areas, driving of cleaning and preparing excavations by combines. In area of replacement area expansion surface seismic prospecting according to method of common deep point is performed, as well as geomorphologic mapping of earth surface, and an approximate location of displacement basin in above-salt rock and in water-protective covering. Then in rock salt under silvenate beds shaft seismic surveying researches are performed and displacement basin is contoured at level of extracted beds. After that limitations are sad for driving of cleaning and preparation excavations in area of edge portion of displacement basin. EFFECT: prevention of potassium mines flooding. 1 ex

Description

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при подземной разработке калийных месторождений в зонах замещения сильвинита каменной солью.The invention relates to mining and can be used in underground mining of potash deposits in the zones of replacement of sylvinite with rock salt.

Верхнекамское месторождение калийных солей (ВКМКС) является уникальным по запасам, имеет протяженность в меридиональном направлении около 200 км, в широтном - около 55 км. Площадь развития калийных солей составляет 3750 км2. Разработка Верхнекамского месторождения калийных солей была начата еще в 1932 г. До 1986 г. разработка солей велась семью рудниками, расположенными в центральной и южной частях месторождения. В 1986 году в результате нарушения водозащитной толщи был затоплен и безвозвратно утерян крупнейший в мире рудник Третьего Березниковского калийного рудоуправления с производительностью 8 млн т руды в год.The Verkhnekamsk potash deposit (VKMKS) is unique in reserves and has a length of about 200 km in the meridional direction and about 55 km in the latitudinal direction. The area of development of potash salts is 3750 km 2 . The development of the Verkhnekamsk potash deposit was started back in 1932. Until 1986, the development of salts was carried out by seven mines located in the central and southern parts of the deposit. In 1986, as a result of a violation of the water protection stratum, the world's largest mine of the Third Bereznikovsky Potash Mine with a capacity of 8 million tons of ore per year was flooded and irretrievably lost.

После затопления рудника интенсивность научно-исследовательских работ, направленных на изучение геологии ВКМКС, резко усилилась. При этом приоритет в исследованиях в настоящее время принадлежит изучению водозащитной толщи, тектоники и минеральных преобразований.After the flooding of the mine, the intensity of research work aimed at studying the geology of VKMKS sharply increased. At the same time, the priority in research currently belongs to the study of water-proof strata, tectonics and mineral transformations.

Водозащитной толщей называют непроницаемую часть горного массива, расположенную между отрабатываемым пластом калийно-магниевых солей и горизонтом, содержащим надсолевые слабоминерализованные воды.A water-proof stratum is an impermeable part of a mountain range located between a mined-out reservoir of potassium-magnesium salts and a horizon containing suprasalt low-saline waters.

При отработке калийно-магниевых солей на месторождении часто встречаются зоны замещения сильвинита каменной солью. В зонах замещения осуществлен процесс замены сильвинитов каменной солью в результате выноса калия восходящими хлоридно-натриевыми растворами. В таких зонах фиксируется существенное (в два и более раза) уменьшение мощности слоев сильвинитов. У разных авторов данные зоны имеют различное наименование: “зона галитизации сильвинита”, “зона разубоживания”, “зона термодинамического разубоживания” и др. [1].When mining potash and magnesium salts in the field, sylvinite substitution zones with rock salt are often found. In the substitution zones, the process of replacing sylvinites with rock salt as a result of the removal of potassium by ascending sodium chloride solutions was carried out. In such zones, a significant (two or more times) decrease in the thickness of sylvinite layers is recorded. For different authors, these zones have a different name: “zone of galvanization of sylvinite”, “zone of dilution”, “zone of thermodynamic dilution”, etc. [1].

В районе зон замещения вследствие уменьшения объема соляного массива осуществляется вторичное уплотнение пород, формируется мульда сдвижения, в краевых частях которой из-за действия горизонтальных растягивающих деформаций возможно развитие разрывных дислокаций, в том числе и в водозащитной толще.In the area of substitution zones, due to a decrease in the volume of the salt mass, secondary compaction of rocks is carried out, a displacement mold is formed, in the marginal parts of which, due to the action of horizontal tensile deformations, the development of discontinuous dislocations, including in the water-proof thickness, is possible.

Максимальное количество зон замещения в настоящее время зафиксировано на вскрытой горными выработками территории шахтного поля Второго Березниковского калийного рудоуправления - около 150. Среди них выделяют крупные с протяженностью по длинной оси более 1 км, средние - от 1,0 до 0,1 км и мелкие - менее 0,1 км.The maximum number of substitution zones is currently recorded on the territory of the mine of the Second Bereznikovsky Potash Mine, uncovered by mine workings - about 150. Among them, large ones with a length along the long axis of more than 1 km, medium ones from 1.0 to 0.1 km and small ones are distinguished less than 0.1 km.

Изобретение аналогов не имеет.The invention has no analogues.

Цель изобретения - предотвращение затопления калийных рудников путем сохранения целостности водозащитной толщи в процессе очистной выемки калийных руд.The purpose of the invention is to prevent flooding of potash mines by maintaining the integrity of the water-proof stratum in the process of cleaning excavation of potash ores.

Поставленная цель достигается тем, что оконтуривают мульду сдвижения на уровне отрабатываемых сильвинитовых пластов, после этого вводят ограничения на проходку очистных и подготовительных горных выработок в районе краевой части мульды сдвижения.This goal is achieved by outlining the displacement trough at the level of the mined sylvinite strata, after which restrictions are introduced on the sinking and preparatory mine workings in the region of the edge of the displacement trough.

Способ осуществляют следующим образом.The method is as follows.

Производят бурение разведочных скважин с поверхности, оконтуривают калийную залежь, зоны замещения сильвинита каменной солью и осуществляют проходку очистных и подготовительных горных выработок комбайнами. В районе распространения зоны замещения, определенном по данным детальной разведки, осуществляют наземную сейсморазведку по методике общей глубинной точки. Указанная операция осуществляется известным образом [2]. Далее осуществляют геоморфологическое картирование земной поверхности. Процесс замены сильвинитов каменной солью в результате выноса калия восходящими хлоридно-натриевыми растворами является по своей сущности карстовым и обнаруживается в современном рельефе чаще всего в виде воронок различной формы [3]. Определив координаты воронки на земной поверхности, устанавливают ориентировочно и местоположение мульды сдвижения в надсоляных породах и в водозащитной толще. Затем в подстилающей сильвинитовые пласты каменной соли производят проходку разведочных горных выработок, в кровлю которых осуществляют бурение скважин на сильвинитовые пласты для определения границ зон замещения, проводят шахтные сейсморазведочные исследования. Данные исследования осуществляются известным образом [4]. Далее оконтуривают мульду сдвижения на уровне отрабатываемых горизонтов. После этого вводят ограничения на проходку очистных и подготовительных горных выработок в районе краевой части мульды сдвижения.Exploratory wells are drilled from the surface, a potash deposit is delineated, sylvinite substitution zones are replaced by rock salt, and mining and preparatory workings are carried out by combines. In the area of the substitution zone distribution, determined according to detailed exploration data, ground-based seismic exploration is carried out according to the common deep-point technique. The specified operation is carried out in a known manner [2]. Then carry out geomorphological mapping of the earth's surface. The process of replacing sylvinites with rock salt as a result of the removal of potassium by ascending sodium chloride solutions is essentially karst and is most often found in the modern relief in the form of funnels of various shapes [3]. Having determined the coordinates of the funnel on the earth's surface, they also establish approximately the location of the trough of displacement in suprasalt rocks and in the water-proof mass. Then, in the underlying sylvinite strata of rock salt, exploration mine workings are excavated, in the roof of which wells are drilled on sylvinite strata to determine the boundaries of the replacement zones, mine seismic surveys are carried out. These studies are carried out in a known manner [4]. Next, the trough of displacement at the level of worked out horizons is outlined. After that, restrictions are introduced on the sinking of mining and preparatory mine workings in the region of the regional part of the displacement trough.

Пример осуществления способа. На Быгельско-Троицком участке ВКМКС произвели бурение разведочных скважин с поверхности и оконтурили калийную залежь. В процессе разведки была пробурена скважина №467, вскрывшая зону замещения сильвинита каменной солью. Затем под замещенными сильвинитовыми пластами в подстилающей каменной соли были пройдены 4 разведочных штрека в пределах 5 юго-западной панели шахтного поля Четвертого Березниковского калийного рудоуправления. В районе замещения были проведены сейсморазведочные работы, при интерпретации результатов которых была отмечена потеря корреляции отражающих границ в водозащитной толще. Положение зоны потери корреляции отражающих границ совпало с краевой частью мульды сдвижения уплотняющихся, после выноса из них калия, соляных пород.An example implementation of the method. On the Bygelsko-Troitsky section of the VKMKS, exploratory wells were drilled from the surface and the potash deposit was outlined. In the process of exploration, well No. 467 was drilled, which exposed the sylvinite substitution zone with rock salt. Then, 4 prospecting drifts were carried out under the replaced sylvinite strata in the underlying rock salt within the 5 southwestern panel of the mine field of the Fourth Bereznikovsky Potash Mine. In the substitution area, seismic surveys were carried out, the interpretation of the results of which revealed a loss of correlation of the reflecting boundaries in the water column. The position of the correlation loss zone of the reflecting boundaries coincided with the edge of the trough of the displacement of the compacting, after removal of potassium, salt rocks from them.

Было проведено геоморфологическое картирование земной поверхности и выявлена мульда сдвижения надсоляных пород юго-западнее зоны сдвижения в подстилающей каменной соли. Данное направление соответствует направлению потока выщелачивающих калий растворов (в сторону свода Березниковского поднятия).A geomorphological mapping of the earth's surface was carried out, and a trough of displacement of supersalt rocks southwest of the displacement zone in the underlying rock salt was revealed. This direction corresponds to the direction of the flow of leaching potassium solutions (towards the arch of the Bereznikovsky uplift).

Из разведочных штреков вверх на сильвинитовые пласты было пробурено 14 скважин, уточнивших геологическое строение района зоны замещения. В результате анализа полученных геолого-геофизических материалов была оконтурена зона замещения на уровне отрабатываемых пластов АБ и Красный II и расположенная внутри нее мульда сдвижения выщелоченных пород. После этого введены ограничения на проходку очистных и подготовительных горных выработок в районе краевой части мульды сдвижения.From exploratory drifts up to sylvinite formations, 14 wells were drilled, refining the geological structure of the area of the substitution zone. As a result of the analysis of the obtained geological and geophysical materials, a replacement zone was outlined at the level of the developed AB and Krasny II formations and the leaching rock displacement mold located inside it. After that, restrictions were introduced on the sinking of mining and preparatory mine workings in the region of the regional part of the displacement trough.

Источники информацииSources of information

1. 3оны разубоживания/замещения. В сб.: Петротектонические основы безопасной эксплуатации Верхнекамского месторождения калийно-магниевых солей / Под ред. д.г.-м.н. Н.М.Джиноридзе // СПб-Соликамск: ОГУП Соликамск, типография, 2000, с.130-153.1. 3ones dilution / substitution. In: Petrotectonic Foundations for the Safe Operation of the Verkhnekamskoye Potassium and Magnesium Salts / Ed. Doctor of Geology and Mathematics N.M. Dzhinoridze // SPb-Solikamsk: OGUP Solikamsk, printing house, 2000, p.130-153.

2. Эффективность сейсморазведки МОГТ в решении вопросов тектоники. В сб.: Петротектонические основы безопасной эксплуатации Верхнекамского месторождения калийно-магниевых солей / Под ред. д.г.-м.н. Н.М.Джиноридзе // СПб-Соликамск: ОГУП Соликамск, типография, 2000, с.82-105.2. The effectiveness of seismic exploration of the MOGT in solving tectonics. In: Petrotectonic Foundations for the Safe Operation of the Verkhnekamskoye Potassium and Magnesium Salts / Ed. Doctor of Geology and Mathematics N.M.Dzhinoridze // SPb-Solikamsk: OGUP Solikamsk, printing house, 2000, p. 82-105.

3. Шуб B.C. Древние поверхности выравнивания, принципы их выделения и некоторые закономерности формирования рельефа Урала. Материалы по геоморфологии Урала, вып.2. / Под ред. И.П.Герасимова. - М.: Недра, 1971, с.20-29.3. Fur coat B.C. Ancient surface alignment, the principles of their selection and some patterns of relief formation of the Urals. Materials on the geomorphology of the Urals, issue 2. / Ed. I.P. Gerasimova. - M .: Nedra, 1971, p.20-29.

4. Сапфиров И.А. Рудничные задачи сейсморазведки МОГТ. УрО РАН. - Екатеринбург, 1996, 167 с.4. Sapfirov I.A. Mine tasks of seismic exploration UrB RAS. - Ekaterinburg, 1996, 167 p.

Claims (1)

Способ разработки калийного месторождения в зонах замещения сильвинита каменной солью, характеризующийся тем, что производят бурение разведочных скважин с поверхности, оконтуривание калийной залежи, зон замещения, проходку очистных и подготовительных горных выработок комбайнами, в районе распространения зоны замещения осуществляют наземную сейсморазведку по методике общей глубинной точки, геоморфологическое картирование земной поверхности и определяют ориентировочное местоположение мульды сдвижения в надсоляных породах и в водозащитной толще, затем в подстилающей сильвинитовые пласты каменной соли производят проходку разведочных горных выработок, в кровлю которых осуществляют бурение скважин на сильвинитовые пласты, проводят шахтные сейсморазведочные исследования и оконтуривают мульду сдвижения на уровне отрабатываемых пластов, после этого вводят ограничения на проходку очистных и подготовительных горных выработок в районе краевой части мульды сдвижения.A method of developing a potash deposit in sylvinite substitution zones with rock salt, characterized in that exploration wells are drilled from the surface, potash deposits, substitution zones are delineated, combines are being cleaned and mined in the area where the substitution zone is spread, ground seismic exploration is performed according to the common deep point technique , geomorphological mapping of the earth's surface and determine the approximate location of the displacement trough in suprasalt rocks and in water a protective stratum, then exploration mine workings are drilled in the underlying sylvinite strata of rock salt, roofs are drilled into sylvinite strata, mine seismic surveys are carried out and a mold trough is delineated at the level of the worked strata, after which restrictions are imposed on the mining and preparation mine workings in the region of the marginal part of the displacement trough.
RU2001128093/03A 2001-10-16 2001-10-16 Method for extraction of potassium deposit in areas of replacement of silv enate by rock salt RU2230190C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001128093/03A RU2230190C2 (en) 2001-10-16 2001-10-16 Method for extraction of potassium deposit in areas of replacement of silv enate by rock salt

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001128093/03A RU2230190C2 (en) 2001-10-16 2001-10-16 Method for extraction of potassium deposit in areas of replacement of silv enate by rock salt

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2001128093A RU2001128093A (en) 2003-07-27
RU2230190C2 true RU2230190C2 (en) 2004-06-10

Family

ID=32845371

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001128093/03A RU2230190C2 (en) 2001-10-16 2001-10-16 Method for extraction of potassium deposit in areas of replacement of silv enate by rock salt

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2230190C2 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
БАРОН Л.И. и др. Горное дело. Терминологический словарь. - М.: Недра, 1981, с. 220 и 221. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Culshaw et al. Natural and artificial cavities as ground engineering hazards
Johnson Evaporite karst in the United States
Anderson Deep-seated salt dissolution in the Delaware Basin, Texas and New Mexico
Mortimore et al. Stonehenge—a unique Late Cretaceous phosphatic Chalk geology: implications for sea-level, climate and tectonics and impact on engineering and archaeology
Chistyakov et al. Investigation of the geomechanical processes while mining thick ore deposits by room systems with backfill of worked-out area
Danilieva et al. Allocation of a deep-lying brine aquifer in the rocks of a chemogenic section based on the data of geophysical well logging and 2D seismic exploration
RU2230190C2 (en) Method for extraction of potassium deposit in areas of replacement of silv enate by rock salt
Goldbrunner Hydrogeology of deep groundwaters in Austria
Rozkowski et al. Impact of mining on the groundwater chemistry in the Upper Silesian Coal Basin (Poland)
Zmiievska et al. Application of the method of observing the natural impulse electromagnetic field of the Earth to trace watered faults on the example of Yeristovo quarry
Johnson Stratigraphy and mineral resources of Guadalupian and Ochoan rocks in the Texas panhandle and western Oklahoma
Connelly et al. Dewatering of the open pits at Letlhakane and Orapa diamond mines, Botswana
RU2230191C2 (en) Method for extracting potassium deposit in zone of local shift influence
RU2642610C1 (en) Method of preventing flooding of potash mine over reef array
RU2825810C1 (en) Method for determining height of zone of technogenic cracks above mining site
Schofield et al. The hydrogeology of the Ballimore region, central New South Wales, Australia: an integrated study
RU2265124C2 (en) Method for salt deposit development along with platinum obtaining from stratum above salt layer
Jackson et al. Geology of the North Bullion gold deposit: Eocene extension, intrusion and Carlin-style mineralization, the Railroad district, Carlin trend, Nevada
RU2195554C2 (en) Method of mining of potash salt deposit under salt domes
Ene et al. Geological and geotechnical assessment of some derelict barite fields in the Abakaliki Basin, Nigeria
Zmiievska et al. Possibility of application of the method of observing the natural impulse electromagnetic field of the earth for allocation of watered faults on the example of Yeristovo quarry
Nicolas Potash deposits in the Devonian Prairie Evaporite, southwestern Manitoba (parts of NTS 62F, K)
Dumakude Assessment of groundwater ingress into mine workings from the deep-seated fractured rock aquifer in the Bushveld Igneous Complex at Dishaba mine
RU2190764C2 (en) Process of developing potassium deposit with complex geological and mining conditions
RU2158944C1 (en) Method for monitoring of geological environment in potassium mines

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20111017