Параметры системы разработки

В связи с повышенным содержанием глины в сильвинитовых пластах и «коржах», расположенных непосредственно в кровле пластов А’Б и КрII, настоящим проектом в соответствии с «Исходными данными …» и накопленным положительным опытом отработки сильвинитовых пластов на действующих рудниках южной части ВКМКС (рудники БКПРУ-2, БКПРУ-4) отработка сильвинитовых пластов (А’Б, КрII и КpIII_а-б) принимается «узкими» (в один ход комбайна по ширине) очистными камерами. При этом выемка очистных камер на пласте А’Б предусматривается комбайнами типа Урал-61А, на пласте КpIII_а-б – комбайнами типа Урал-20Р, а на пласте КрII – комбайнами типа Урал-61А и Урал-20Р по так называемой схеме «булочка»: верхний ход проходится комбайном типа Урал-61А шириной 3,05 м, а нижние - комбайном типа Урал-20Р шириной 5,2 м. Как показывает опыт отработки пласта КрII на ближайшем к рассматриваемому шахтному полю руднике БКПРУ-3, такая схема повышала устойчивость проводимых выработок. Для обеспечения безопасности работ настоящим проектом при выемке очистных камер вместе с пластом предусматривается выемка (присечка) «коржа» в кровле пласта А’Б и 1-го «коржа» на пласте КрII, содержание Н.О. в котором составляет около 50%.

На площадях залегания двух пластов (КрII и КpIII_а-б) рассматривалось 4 варианта выемки, отличающихся отработкой пласта КрII по схеме «булочка» комбайнами типа Урал-61А и Урал-20Р или комбайнами типа Урал-20Р с оставлением защитной потолочины 0,3 м, с отработкой пласта КpIII_а-б комбайном типа Урал-20Р и искусственным увеличением междупластьяКрII-КpIII_а-б за счет оставления в почве пласта КрII, или в кровле пласта КpIII_а-б, или по обоим пластам продуктивной пачки такой мощности, которая обеспечивала бы получение требуемой расчетной мощности междупластья не менее 1,5 м.

На площадях залегания трех пластов (А’Б, КрII и КpIII_а-б) рассматривалось 7 вариантов выемки, которые различались количеством и номенклатурой отрабатываемых пластов, а также, аналогично площадям залегания двух пластов, способом искусственного увеличения мощности междупластьяКрII и КpIII_а-б, схемой отработки пласта КрII и применяемыми комбайнами.

При расчете параметров по каждому выемочному блоку первоочередных панелей 1-й очереди (1СВП, 1ЮЗП, 2СВП) и 2-й очереди (1ЮВП) и для каждой из остальных панелей на шахтном поле принималась максимальная глубина залегания и средняя мощность пластов для соответствующих блоков и панелей, а в качестве допустимого прогиба слоев ВЗТ его минимальное значение по блоку, панели.

Параметры системы разработки рассчитывались без использования закладки в качестве конструктивного элемента системы разработки, поскольку вариант параметров с ее использованием является неэффективным из-за малого прироста извлечения из недр (~ 5% абс.). При расчете параметров учитывались требования «Указаний …» в части соблюдения обоих критериев, определяющих безопасные условия подработки ВЗТ:

- расчетной степени нагружения междукамерного целика (МКЦ)

не более 0,4 (С ≤ [C] = 0,4);

- ожидаемого оседания (прогиба) ВЗТ за расчетный 200-летний

период, которое должно быть меньше допустимого (V₂₀₀ ≤ [V]).

Выбор эффективных параметров из числа возможных выполнялся методом технико-экономического сравнения вариантов, использующим в качестве основных критериев извлечение полезного ископаемого из недр и качество руды в части содержания в ней КС1. Технико-экономические показатели, необходимые для расчета, принимались по данным действующих рудников ВКМКС при рентабельности производства по конечному продукту 10%.

Установлено, что наиболее эффективной является отработка пласта КрII комбайном типа Урал-20Р с оставлением в кровле камеры защитной потолочины мощностью 0,3 м. Однако при отсутствии средств контроля мощности оставляемой потолочины и в условиях складчатости пластов возникает опасность подрезки «коржей» с последующим локальным обрушением кровли в период ведения очистных работ. Поэтому «Исходными данными …» для отработки пласта КрII рекомендуется в качестве основной ближайшая по эффективности и более безопасная отработка пласта по схеме «булочка».

С учетом вышеизложенного настоящим проектом предусматривается:

- отработка пластов КрII и КpIII_а-б, а на площадях залегания трех пластов (А’Б, КрII и КpIII_а-б) отработка пластов А’Б и КрII за исключением блоков 9 и 10 в 1ЮЗП, где отработке подлежат пласты КрII и КpIII_а-б (пласт КpIII_а-б на площадях отработки пластов А’Б и КрII и пласт А’Б в блоках 9 и 10 в 1ЮЗП подлежат списанию по технико-экономическим причинам);

- отработка пласта А’Б комбайном типа Урал-61А, пласта КрII комбайнами типа Урал-61А и типа Урал-20Р, пласта КpIII_а-б комбайнами типа Урал-20Р очистными камерами шириной в один ход комбайна с отбором «коржа» по пласту А’Б и 1-го «коржа» по пласту КрII;

- отработка пласта КрII по схеме «булочка» с проходкой верхнего хода комбайном типа Урал-61А, а нижнего – комбайном типа Урал-20Р;

- степень нагружения МКЦ ≤ 0,4;

- при отработке пластов КрII и КpIII_а-б искусственное увеличение потолочины между очистными камерами до технологической мощности 2,54-2,75 м за счет оставления части пластов.

Формы сечений очистных камер приведены на рисунке 31, а параметры системы разработки, принятые настоящим проектом для отработки пластов на шахтном поле рудника – в таблице 7.

Как видно из таблицы 7, при принятых проектом параметрах системы разработки, степени нагружения МКЦ не превышают допустимых значений и, следовательно, по этому критерию безопасные условия отработки пластов (подработки ВЗТ) обеспечиваются.

Ожидаемые прогибы ВЗТ за расчетный 200-летний период, в основном, не превышают допустимых значений. Исключение составляет 3ЮЗП. Также не превышают допустимых значений разности оседаний на границах отработки блоков с различными параметрами между смежными блоками и разности оседаний в смежных панелях.

В связи с тем, что ожидаемые прогибы ВЗТ на 3ЮЗП превышают допустимые значения, настоящим проектом для обеспечения безопасной подработки ВЗТ на этой панели предусматриваются зоны смягчения, создающиеся за счет уменьшения выемочной мощности пласта КрII

Проектные параметры должны уточняться ежегодно планами горных работ с учетом фактических горно-геологических условий залегания пластов на шахтном поле и применяемого на выемке очистных камер типа комбайнов.

Рисунок 25 – Параметры системы разработки