Особенности камерно-столбовой системы разработки при добыче калийной соли

Литература:

1.Пермяков Р.С. и др. «Технология добычи солей». М.: Недра, 1981.

2.Справочник по разработке соляных месторождений под редакцией Р.С. Пермякова. М.: Недра, 1986.

Общие положения

Все месторождения солей по условию и времени образования подразделяются на три типа:

1. ископаемые (древние залежи минеральных солей), т.е. это месторождения солей на месте высохших морей;

2. рассолы в виде морей и океанов;

3. залежи современных соляных бассейнов (месторождения озёрных солей).

Добыча соли – одна из древнейших отраслей горного дела.Важнейшими минералами соляных месторождений являются:

- галит NaCl, γ=2,1-2,2 т/м³;

- сильвин KCl, который трудноотличим от галита, γ=1,97-1,99 т/м³.

Породы состоящие из NaCl и KCl называются сильвинит.

- карналлит KClMgCl₂×6Н₂О, γ=1,6 т/м³.

В настоящее время во всём мире известно 37 бассейнов калийной соли, из которых16 находятся в эксплуатации, а 12 являются потенциально промышленными.

Крупнейшим месторождением калийной соли в нашей стране является – Верхнекамское месторождение.

Залегают калийные соли в виде пластов, с пологим или наклонным падением и имеют выдержанные элементы залегания.

Природные минеральные соли хорошо растворяются в воде и поэтому, как показал мировой опыт, попадание воды в горные выработки обычно приводит к затоплению рудника и прекращению его деятельности.

Для предотвращения попадания воды в горные выработки над разрабатываемыми пластами должен находиться водонепроницаемый слой пород толщиной не менее 50м. Е-сли этот слой <50м, то месторождение не относится к промышленным. В связи с этим, чтобы при разработке не разрушить водонепроницаемый слой горных пород, часто применяют камерно-столбовую систему разработки. Так как несущая способность калийных солей не высокая (f=2-3), ширина междукамерных целиков составляет от 0,5 до1,0м ширины камеры. Междукамерные целики оставляют сплошными или прорезают их редкими сбойками.

Варианты камерно-столбовой системы разработки различаются в зависимости от способа отбойки и выемки соли: с буровзрывной отбойкой и с выемкой комбайнами. При буровзрывном способе выемка может производится: сплошным забоем в тупиковых камерах, почвоуступным забоем в тупиковых камерах, послойно, с веерной отбойкой руды скважинами на полную мощность.

Буровзрывная выемка сплошным забоем

Буровзрывная выемка в тупиковых камерах применяется при невыдержанном залегании пласта, когда затруднительно применение комбайнов.

Отбойка руды - мелкошпуровая, бурение производится ручными или колонковыми электросвёрлами.

В забое бурится 40-45 шпуров длиной не более 4 м.

Так как забой тупиковый, поэтому применяется врубовая схема отбойки с клиновым или веерно-клиновым врубом. Шпуры заряжают патронированным ВВ, взрывание электрическое, расход ВВ составляет 0,47 кг/т.

Отбитую руду скреперуют на конвейер, или через полок в вагонетки, либо в рудоспуск и перепускают на откаточный горизонт.

Почвоуступная выемка с тупиковым забоем

Применяется редко.

Послойная выемка

Применяется при мощности пластов более 3,5м. Пласт при этом разделяют на 2 слоя: нижний - 3,5 м и верхний. Первым отрабатывается нижний слой.

Очистная выемка нижнего слоя может производится тупиковым забоем (рис.13) или с предварительным проведением разрезного штрека по оси камеры.

Рис. 13. Камерная система разработки сдвухслойной выемкой на Соликамском руднике:1 – выемка нижнего слоя тупиковым забоем;

2 – отбойка потолочины с навала руды

Выемка нижнего слоя с предварительным проведением разрезного штрека в камере возможна с отбойкой шпуровыми зарядами – (рис. а) и скважинными зарядами – (рис.б).

Бурение скважин осуществляется буровыми каретками.

Отбойка руды верхнего слоя может производиться шпурами пробуренными с навала руды ручными электросвёрлами (рис.а) или же буровыми каретками с почвы отработанного нижнего слоя (рис.б).