RU2307935C2 - Способ разработки заводненных месторождений водорастворимых минеральных солей - Google Patents
Способ разработки заводненных месторождений водорастворимых минеральных солей Download PDFInfo
- Publication number
- RU2307935C2 RU2307935C2 RU2005130615/03A RU2005130615A RU2307935C2 RU 2307935 C2 RU2307935 C2 RU 2307935C2 RU 2005130615/03 A RU2005130615/03 A RU 2005130615/03A RU 2005130615 A RU2005130615 A RU 2005130615A RU 2307935 C2 RU2307935 C2 RU 2307935C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- chamber
- mining
- width
- technological
- mineral salts
- Prior art date
Links
Landscapes
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при подземной разработке водорастворимых полезных ископаемых, залегающих в водоупорных вмещающих горных породах, граничащих с обводненными горными породами. Способ включает отработку запасов минеральных солей комбайновым и/или буровзрывным способом камерами, с приданием поперечному сечению камеры формы свода естественного равновесия минеральных солей разрабатываемой толщи, при этом отработку камеры начинают с проведения в верхней части камеры технологической горной выработки в выпукло-криволинейной кровле, вписывающейся в контур свода естественного равновесия, с параметрами, с креплением или без крепления, обеспечивающими длительную ее устойчивость. Текущую ширину камеры и ширину междукамерного целика, в его основании, определяют по математическим выражениям. Изобретение направлено на повышение безопасности разработки при сохранении достигнутого уровня извлечения минеральных солей из недр. 1 ил.
Description
Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при подземном шахтном способе разработки заводненных месторождений полезных ископаемых, преимущественно водорастворимых месторождений минеральных солей, залегающих в толще водоупорных горных пород, граничащих с обводненными горными породами.
Известен способ разработки заводненных месторождений водорастворимых минеральных солей / А.Н.Андреичев. Разработка калийных месторождений. - М.: Недра. 1996, с.86-102 /, с прямоугольной или близкой к прямоугольной формой поперечного сечения очистных камер. Недостатком способа является низкая гарантия от катастрофического проникновения подземных вод в горные выработки в результате обрушений и нарушений сплошности водозащитной толщи. В 1986 г. катастрофическим образом был затоплен крупнейший в мире Третий Березниковский рудник, мощностью 8.2 млн. тонн сильвинитовой руды в год. В 1995 г., в связи с массовым обрушением потолочин и разрушения целиков, на грани затопления оказался Второй Соликамский калийный рудник. Никто не может дать гарантии, что при существующей технологии ведения горных работ в ближайшие годы не будет затоплен, по крайней мере, еще один рудник из шести работающих. Решения, позволяющие кардинальным образом повысить безопасность ведения горных работ при камерной системе разработки, отсутствуют.
Известно понятие - свод естественного равновесия горных пород, образующийся в массиве горных пород под действием веса вышележащих пород и сил сцепления / Горное дело. Том IV. Проведение и крепление горных выработок. - М.: Углетехиздат, 1958, с.91/. Из условия равновесия свода он является в основном параболическим.
Предлагаемое изобретение направлено на решение задачи по повышению безопасности ведения горных работ при сохранении максимально достигнутого, при прямоугольной форме поперечного сечения очистных камер, коэффициент извлечения минеральных солей из недр.
Решение данной задачи опосредовано новым техническим результатом, заключающимся в переходе от междукамерных целиков с прямоугольной формой поперечного сечения, «работающих» в условиях плоско-напряженного состояния, к целикам, ограниченным параболическими плоскостями, находящимися в объемно-напряженном состоянии; в отсутствии в кровле камер плоских участков, обладающих низкой устойчивостью и требующих выполнения в больших объемах работ по ее креплению анкерной крепью.
Для решения поставленной задачи предлагаемый способ разработки заводских месторождений водорастворимых минеральных солей характеризуется тем, что он включает отработку запасов минеральных солей комбайновым и/или буровзрывным способом камерами, с приданием поперечному сечению камеры формы свода естественного равновесия минеральных солей разрабатываемой толщи, при этом отработку камеры начинают с проведения в верхней части камеры технологической горной выработки с выпукло-криволинейной кровлей, вписывающейся в контур свода естественного равновесия, с параметрами, с креплением или без крепления, обеспечивающими длительную ее устойчивость. При параболической форме свода естественного равновесия минеральных солей разрабатываемой толщи текущую ширину камеры /Ai/ определяют из выражения
где hi - текущая высота камеры, м;
p - параметр параболы свода естественного равновесия минеральных солей разрабатываемой толщи, принимают равным удвоенной величине радиуса кривизны кровли технологической горной выработки, м,
а ширину междукамерного целика /B/, в его основании, определяют из выражения
где A - ширина камеры, в ее основании, м; h - высота камеры, м;
B0 - ширина междукамерного целика с прямоугольной формой поперечного сечения, при ширине камеры с прямоугольной формой поперечного сечения, равной A, в горно-геологических условиях, аналогичных условиям разработки месторождения минеральных солей с целиками, ограниченными параболическими поверхностями свода естественного равновесия, м.
Причинно-следственная связь между совокупностью существенных признаков и техническим результатом заключается в том, что придание поперечному сечению камеры формы свода естественного равновесия минеральных солей разрабатываемой толщи исключает характерное для целиков явление концентрации напряжений в ограждающих элементах несущих геомеханических конструкций, обеспечивает условия для их объемно-напряженного состояния - деформирования. Изначальное проведение в верхней части камеры технологической горной выработки с выпукло-криволинейной кровлей, вписывающейся в контур свода естественного равновесия, обеспечивает последовательное, симметричное и равномерное, согласованное с естественными факторами формирование поперечного сечения камеры в пределах свода естественного равновесия горных пород, параметрические размеры которого определяются радиусом кривизны кровли технологической горной выработки.
На чертеже показана схема разработки заводненного месторождения водорастворимых минеральных солей.
Способ осуществляется следующим образом. Пласт водорастворимых минеральных солей 1, размещенный во вмещающих водоупорных горных породах 2, отрабатывают камерами 3 комбайновым и/или буровзрывным способом, с приданием поперечному сечению камеры 3 свода естественного равновесия минеральных солей 1 параболической формы, с оставлением междукамерного целика 4. Отработку камеры 3 начинают с проведения в верхней части камеры 3 технологической выработки 5 с выпукло-криволинейной кровлей, вписывающейся в контур свода естественного равновесия, с параметрами, обеспечивающими длительную ее устойчивость.
При этом текущую ширину /Ai/ камеры 3 определяют из выражения
где hi - текущая высота камеры 3, м,
p - параметр параболы свода естественного равновесия минеральных солей 1, принимают равным удвоенной величине радиуса кривизны кровли технологической выработки 5, м,
а ширину /B/ междукамерного целика 4, в его основании, определяют из выражения
где A - ширина камеры 3, в ее основании, м; h - высота камеры 3, м;
B0 - ширина междукамерного целика с прямоугольной формой поперечного сечения при ширине камеры с прямоугольной формой поперечного сечения, равной A, в горно-геологических условиях, аналогичных условиям разработки месторождения минеральных солей c целиками 4, ограниченными параболическими поверхностями свода естественного равновесия, м.
Пример конкретного выполнения.
Пласт /поз.1/ минеральных солей мощностью 8 м отрабатывают камерами /поз.3/ с приданием поперечному сечению камеры /поз.3/ свода естественного равновесия параболической формы. Технологическую выработку /поз.5/ проходят комбайном ПК-8м со сводчатой кровлей, с радиусом кривизны 1.6 м. При этом ширина камеры /поз.3/, в ее основании, равна 14.3 м. Ширина междукамерного целика /поз.4/, ограниченного параболическими поверхностями свода естественного равновесия, в его основании, равна 1.84 м. При определении ширины междукамерного целика /поз.4/ учитывалось, что ширина междукамерного целика с прямоугольной формой поперечного сечения, при ширине камеры 14.3 м с прямоугольной формой поперечного сечения, в аналогичных горно-геологических условиях, равна 10 м. Коэффициент извлечения минеральных солей из недр равен 56.8%. Отработку запасов минеральных солей в пределах камеры /поз.3/ ведут буро-взрывным способом. Верно расположенные скважины и шпуры бурят с помощью буровой установки, размещенной в технологической горной выработке /поз.5/. Возможен комбайновый способ отработки запасов минеральных солей в пределах камеры /поз.3/ с использованием для отработки краевых участков камеры /поз.3/ с криволинейными поверхностями проходческих комбайнов типа ГПКС со стреловидным исполнительным органом с резцовой коронкой сферической формы.
Применение предлагаемого способа разработки заводненных месторождений водорастворимых минеральных солей позволяет впервые исключить катастрофические явления, связанные с затоплением рудников, при сохранении максимально достигнутого коэффициента извлечения минеральных солей из недр.
Claims (1)
- Способ разработки заводненных месторождений водорастворимых минеральных солей, включающий отработку запасов минеральных солей камерами комбайновым и/или буровзрывным способами, отличающийся тем, что поперечному сечению камеры придают параболическую форму свода естественного равновесия минеральных солей разрабатываемой толщи, при этом отработку камеры начинают с проведения в верхней части камеры технологической горной выработки с выпукло-криволинейной кровлей, вписывающейся в контур свода естественного равновесия, с параметрами, обеспечивающими длительную ее устойчивость, и с креплением или без него, причем текущую ширину камеры (Аi) определяют из выражения
где hi - текущая высота камеры, м;р - параметр параболы свода естественного равновесия минеральных солей разрабатываемой толщи (принимают равным удвоенной величине радиуса кривизны кровли технологической горной выработки), м,а ширину междукамерного целика (В) в его основании определяют из выражения:
где А - ширина камеры в ее основании, м;h - высота камеры, м;В0 - ширина междукамерного целика с прямоугольной формой поперечного сечения при ширине камеры с прямоугольной формой поперечного сечения, равной А, в горно-геологических условиях, аналогичных условиям разработки месторождений минеральных солей, с целиками, ограниченными параболическими поверхностями свода естественного равновесия, м.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005130615/03A RU2307935C2 (ru) | 2005-10-03 | 2005-10-03 | Способ разработки заводненных месторождений водорастворимых минеральных солей |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005130615/03A RU2307935C2 (ru) | 2005-10-03 | 2005-10-03 | Способ разработки заводненных месторождений водорастворимых минеральных солей |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2005130615A RU2005130615A (ru) | 2007-04-10 |
| RU2307935C2 true RU2307935C2 (ru) | 2007-10-10 |
Family
ID=38000052
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2005130615/03A RU2307935C2 (ru) | 2005-10-03 | 2005-10-03 | Способ разработки заводненных месторождений водорастворимых минеральных солей |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2307935C2 (ru) |
-
2005
- 2005-10-03 RU RU2005130615/03A patent/RU2307935C2/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| АНДРЕИЧЕВ А.Н. Разработка калийных месторождений. - М.: Недра, 1966, с.96-99. ИМЕНИТОВ В.Р. Процессы подземных горных работ при разработке рудных месторождений. - М.: Недра, 1984, с.198-200. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2005130615A (ru) | 2007-04-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2705634C1 (ru) | Метод поэтапного строительства приоритетного пути миграции газа в забое угольного пласта | |
| CN106761757A (zh) | 一种全阶段组合凿爆落矿高效采矿方法 | |
| US20180195386A1 (en) | Parallel digging, mining and filling operation coal mining method for controlling overlaying strata fracture and surface subsidence | |
| CN103902780A (zh) | 固体充填采煤地表变形预计方法 | |
| CN104100271B (zh) | 预掘导硐充填人造帮二次复用巷旁支护成巷方法 | |
| CN109236362A (zh) | 一种确定综放沿空留巷巷旁充填体支护参数的方法 | |
| CN110030013B (zh) | 一种过渡支架区三缝周期切顶自成巷帮的沿空留巷方法 | |
| CN106223956A (zh) | 中深孔天井采矿嗣后充填法 | |
| CN106640080B (zh) | 一种深部高应力环境下自稳窿形采场布置采矿方法 | |
| CN109236297A (zh) | 裂充结合上行复采刀柱残采区遗留煤层的采煤方法 | |
| CN102337893B (zh) | 上下帮中深孔爆破处理悬顶的方法 | |
| Chistyakov et al. | Investigation of the geomechanical processes while mining thick ore deposits by room systems with backfill of worked-out area | |
| RU2312218C2 (ru) | Способ комбинированной разработки пологих пластов угольных месторождений | |
| RU2307935C2 (ru) | Способ разработки заводненных месторождений водорастворимых минеральных солей | |
| RU2490461C1 (ru) | Способ разработки мощных крутопадающих месторождений неустойчивых руд | |
| Sidorenko et al. | Substantiation of parameters of the technology of mining thick flat beds by underground method with splitting the bed into two | |
| Baryakh et al. | Deformations and fracture of rock strata during deep level potash mining | |
| CN103362133A (zh) | 高山窄谷拱坝拱肩槽挖方法 | |
| RU2167299C2 (ru) | Способ сооружения горной выработки (варианты) | |
| RU2398111C1 (ru) | Способ разработки рудных тел в зонах контакта руды и вскрыши подуступами | |
| RU2273734C1 (ru) | Способ защиты калийных рудников от затопления | |
| CN103615251A (zh) | 薄形矿体条形采矿方法 | |
| CN109403972A (zh) | 分段空场嗣后充填采矿法 | |
| RU2762170C1 (ru) | Способ разработки тонких и маломощных крутопадающих рудных тел | |
| RU2278972C1 (ru) | Способ разработки крутопадающих рудных залежей |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20081004 |