RU2412351C1 - Method to develop potassium beds - Google Patents

Abstract

FIELD: mining.

SUBSTANCE: method to develop potassium beds includes a continuous development system, plow or combine mining, conveyor transportation, filling of developed space. Developed space is fenced off the bottom hole with a powered support, and backfilling material is used to completely fill the developed space, while initially developed space is filled with backfilling material with filling extent of 0.8-0.9, at the same time distance from powered support to face does not exceed 10-12 m, and then space behind partition, which remained unfilled, is backfilled to roof of withdrawn bed. Filling of bed roof is carried out with mechanical method with the help of pneumatic filling complex. Production complex operation in face is controlled automatically.

EFFECT: improved completeness of potassium ores extraction with preservation of continuity of water protection thickness, efficiency and safety of production works performance.

3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области горного дела и может быть использовано при сплошной системе разработки калийных пластов, в том числе складчатых.The invention relates to the field of mining and can be used with a continuous system for the development of potash reservoirs, including folded ones.

Известен способ выемки полезного ископаемого, применяемый на Солигорских рудниках Старобинского месторождения калийных руд. Способ предусматривает отработку калийной руды лавами с применением комбайнового комплекса, конвейерную транспортировку руды и управление кровлей полным обрушением (Технология подземной разработки калийных руд. / В.Г.Зильбершмидт, К.Г.Синопальников, Г.Д.Полянина и др. - М., Недра, 1977, С.47-49).There is a known method of mining minerals used in the Soligorsk mines of the Starobinsky potash ore deposit. The method involves mining potash ore with lavas using a combine complex, conveying ore and managing the roof completely collapsing (Technology of underground mining of potash ore. / V.G. Zilbershmidt, K.G. Sinopalnikov, G.D. Polyanina, etc. - M. Nedra, 1977, pp. 47-49).

Однако в условиях отработки Солигорских рудников нет необходимости сохранения сплошности водозащитной толщи, т.к. нет угрозы затопления рудников.However, in the conditions of mining Soligorsk mines, there is no need to maintain the continuity of the water-proof stratum, because no threat of flooding mines.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому техническому решению является способ управления труднообрушаемой кровлей, например калийных пластов, включающий отработку полезного ископаемого лавами, частичную закладку выработанного пространства бутовыми полосами (пат.2325528 Российская Федерация, МПК Е21С 41/16, з. №2007101781/03, завл. 17.01.2007, опубл. 27.05.2008).The closest in technical essence and the achieved result to the proposed technical solution is a method of managing a hard-to-collapse roof, for example, potash seams, including mining of minerals with lavas, partial laying of the worked-out space with rubble strips (Pat.2325528 Russian Federation, IPC Е21С 41/16, з.№ 2007101781/03, dominated January 17, 2007, published May 27, 2008).

Однако этот способ трудоемкий, предусматривает значительные потери полезного ископаемого в целиках и не гарантирует (не обеспечивает) сохранность водозащитной толщи.However, this method is time-consuming, provides for significant loss of minerals in the pillars and does not guarantee (does not provide) the safety of the waterproof layer.

На соляных рудниках, где имеется опасность их затопления водами, находящимися выше продуктивной толщи солей, оставляют водозащитную толщу, нарушение сплошности которой недопустимо.In salt mines, where there is a danger of flooding by waters above the productive salt stratum, a water-proof stratum is left, the violation of the continuity of which is unacceptable.

Для сохранения сплошности водозащитной толщи добыча солей производится камерной системой разработки с оставлением ленточных междукамерных целиков, что ведет к значительным потерям запасов руды в недрах; низкой производительности горных работ из-за цикличной отгрузки руды; низкому уровню безопасности горных работ в связи с необходимостью постоянного присутствия людей в забоях во время добычи руды комбайновыми комплексами.To preserve the continuity of the water-proof stratum, the extraction of salts is carried out by a chamber development system with the abandonment of interchamber tape pillars, which leads to significant losses of ore reserves in the bowels; low mining productivity due to cyclical ore shipment; low level of mining safety due to the need for a constant presence of people in the faces during ore mining by combine complexes.

Исключить эти недостатки при отработке маломощных калийных пластов (0,6-1,5 м) позволяет применение сплошной системы разработки с использованием струговых установок или механизированных горных комплексов на базе комбайнов, установленных на скребковые конвейеры. Однако в этом случае необходима сплошная закладка выработанного пространства с подбутовкой кровли, которая исключает необходимость оставления междукамерных целиков. Кроме того, при непрерывной доставке руды от комбайнов до магистральных конвейеров существенно возрастет производительность добычных работ, при этом их безопасность (особенно на пластах, опасных по газодинамическим явлениям (ГДЯ) и газам) будет значительно выше.The use of a continuous development system using plow installations or mechanized mining complexes based on combines installed on scraper conveyors allows to eliminate these shortcomings during the development of low-power potash seams (0.6-1.5 m). However, in this case, a continuous laying of the worked-out space with a roof lining is necessary, which eliminates the need to leave interchamber pillars. In addition, with the continuous delivery of ore from combines to main conveyors, the productivity of mining operations will increase significantly, while their safety (especially on formations dangerous for gas-dynamic phenomena (GDY) and gases) will be significantly higher.

Технический результат состоит в повышении полноты извлечения калийных руд с сохранением сплошности водозащитной толщи, производительности и безопасности производства добычных работ.The technical result consists in increasing the completeness of the extraction of potash ores while maintaining the continuity of the water-proof stratum, productivity and safety of mining operations.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе отработки калийных пластов, включающем сплошную систему отработки, струговую или комбайновую выемку, конвейерную транспортировку, закладку выработанного пространства, отработанное пространство отгораживают от забоя механизированной крепью и осуществляют полное заполнение отработанного пространства закладочным материалом, при этом первоначально производят заполнение выработанного пространства закладочным материалом со степенью заполнения 0,8-0,9, причем расстояние от механизированной крепи до забоя лавы не превышает 10-12 м, а затем пространство за перегородкой, оставшееся незаложенным, забутовывают до кровли извлекаемого пласта.The specified technical result is achieved by the fact that in the method of mining potash seams, including a continuous mining system, plowing or combine harvesting, conveyor transportation, laying out the worked out space, the worked-out space is fenced off from the bottom with mechanized support and the worked-out space is completely filled with filling material, while initially producing filling the worked out space with filling material with a degree of filling of 0.8-0.9, and the distance from m mechanized lining to the face of the lava does not exceed 10-12 m, and then the space behind the septum, which remained uninhabited, is clogged up to the roof of the recoverable layer.

Забутовку кровли пласта производят с помощью пневмозакладочного комплекса. Осуществляют автоматическое управление работой добычного комплекса в забое лавы.The formation roof overburden is produced with the help of a filling system. They automatically control the operation of the mining complex in the face of the lava.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 представлена схема производства добычных и закладочных работ в лаве; фиг.2 - разрез по А-А.The invention is illustrated by drawings, where figure 1 presents a diagram of the production of mining and laying operations in the lava; figure 2 is a section along aa.

На чертежах: 1 - добычной комбайн (струг), 2 - скребковый конвейер, 3 - передвижная механизированная крепь, 4 - пневмозакладочная машина, 5 - конвейер для транспортирования закладочного материала, 6 - конвейер для доставки руды, 7 - ниша для пневмозакладочного комплекса, 8 - трубопровод для пневмозакладки, 9 - забой лавы, 10 - вентиляционный штрек, 11 - заложенное выработанное пространство, 12 - закладка, выполненная механическим способом, 13 - закладка, выполненная пневматическим способом, 14, 15 - штреки, 16 - пневмозакладочная машина, 17 - направление движения фронта очистных работ, 18 - место оператора добычного комплекса.In the drawings: 1 - mining combine harvester (plow), 2 - scraper conveyor, 3 - mobile powered support, 4 - pneumatic filling machine, 5 - conveyor for transporting filling material, 6 - conveyor for ore delivery, 7 - niche for pneumatic filling complex, 8 - a pipeline for pnevmozagki, 9 - a face of lava, 10 - a ventilation drift, 11 - a pit mined out space, 12 - a bookmark, made by a mechanical method, 13 - a bookmark, made by a pneumatic method, 14, 15 - drifts, 16 - a pneumo-filling machine, 17 - direction of movement onta sewage works, 18 - place the operator of the mining complex.

Способ осуществляется следующим образом. Калийная руда вынимается с помощью струга или добычного комбайна 1, установленного на скребковом конвейере 2 (фиг.1). Для повышения безопасности добычных работ и исключения необходимости постоянного присутствия людей в забое, управление добычным комплексом производится оператором с места управления 18 или автоматически. Отработанное пространство отгораживают от забоя передвижной механизированной крепью 3. По мере подвигания забоя лавы 9, скребковый конвейер 2 и передвижная механизированная крепь 3 подаются вслед за забоем лавы 9. Отбитая горная масса скребковым конвейером 2 перегружается на конвейер 6, расположенный на штреке 14.The method is as follows. Potash ore is removed using a plow or mining machine 1 mounted on a scraper conveyor 2 (Fig. 1). To improve the safety of mining operations and eliminate the need for a constant presence of people in the face, the mining complex is controlled by the operator from the control site 18 or automatically. The spent space is fenced off from the bottom by a mobile mechanized support 3. As the face of the lava 9 moves, the scraper conveyor 2 and the mobile mechanized support 3 are fed after the face of the lava 9. The broken rock mass is scrapped by the conveyor 2 and loaded onto the conveyor 6 located on the drift 14.

При отработке калийной руды в механизированном комплексе может использоваться реверсивный конвейер. Это позволит в случае попадания струга или комбайна на складку пласта (на пустую породу) воспользоваться реверсом конвейера и отправить добытую пустую породу на закладку.When mining potash ore in a mechanized complex, a reversible conveyor can be used. This will allow in the case of a plow or combine falling onto the fold of the formation (on waste rock) to use the conveyor reverse and send the mined waste on a tab.

При производстве горных работ свежий воздух поступает по штрекам 14, 15, а отработанный воздух выдается по вентиляционному штреку 10. Проветривание осуществляется следующим образом: либо свежий воздух подается по штрекам 14, 15, омывает забой лавы, а отработанный воздух сбрасывается по вентиляционному штреку 10, либо свежий воздух подается по штреку 15, омывает забой лавы, сбрасывается по штреку 14. В этом случае штрек 10 не проходит и экономятся затраты на подготовительных работах.During mining operations, fresh air enters through drifts 14, 15, and exhaust air is discharged through ventilation drift 10. Ventilation is carried out as follows: either fresh air is supplied through drifts 14, 15, washes the face of the lava, and exhaust air is discharged through ventilation drift 10, or fresh air is supplied by drift 15, washed by the face of the lava, dumped by drift 14. In this case, drift 10 does not pass and the cost of preparatory work is saved.

Выработанное пространство должно быть полностью заполнено закладочным материалом.The worked out space should be completely filled with filling material.

Для достижения надлежащей забутовки выработанного пространства, его закладка производится в два этапа:To achieve the proper backing of the worked out space, its laying is carried out in two stages:

- первоначально производят механической закладкой заполнение отработанного пространства закладочным материалом 12 с помощью метателя или закладочной машины 4. Степень заполнения отработанного пространства закладочным материалом с учетом последующей его усадки (80-90% от его объема). Для предупреждения обрушения кровли извлекаемого пласта расстояние от передвижной механизированной крепи 3 до забоя лавы и закладочного массива не должно превышать 10-12 м (устойчивый пролет кровли).- initially, by mechanical filling, the waste space is filled with filling material 12 using a thrower or filling machine 4. The degree of filling of the spent space with filling material, taking into account its subsequent shrinkage (80-90% of its volume). To prevent collapse of the roof of the recoverable layer, the distance from the mobile mechanized lining 3 to the face of the lava and the backfill array should not exceed 10-12 m (stable span of the roof).

- на втором этапе, с целью надлежащей подбутовки кровли, пространство, оставшееся незаложенным за перегородкой, забутовывают (заполняют пневматическим способом) до кровли отработанного пространства 13 (фиг.2). Закладочный материал подается с использованием пневмозаклад очного комплекса, а именно: конвейера для доставки закладочного материала 5, трубопровода для пневмозакладки 8, и самой пневмозакладочной машины 16, размещенной в нише штрека 15 для пневмозакладочного комплекса 7.- at the second stage, for the purpose of a proper lining of the roof, the space left unclosed behind the partition is clogged (filled pneumatically) to the roof of the worked-out space 13 (Fig. 2). The filling material is supplied using an in-house complex pneumatic mortgage system, namely: a conveyor for delivering the filling material 5, a pipeline for the pneumatic filling 8, and the pneumatic filling machine 16 located in the niche of the drift 15 for the pneumatic filling complex 7.

Применение предлагаемого способа отработки калийных пластов позволит:The application of the proposed method for practicing potash seams will allow:

- повысить полноту извлечения полезного ископаемого из недр;- increase the completeness of mineral extraction from the bowels;

- сохранить сплошность водозащитной толщи;- maintain the continuity of the water-proof stratum;

- повысить производительность горных работ за счет непрерывной доставки руды от забоя до магистральных конвейеров;- to increase the productivity of mining due to the continuous delivery of ore from the face to the main conveyors;

- повысить безопасность работы людей за счет автоматического управления работой добычного комплекса в забое лавы.- increase the safety of people by automatically controlling the operation of the mining complex in the face of the lava.

Claims (3)

1. Способ отработки калийных пластов, включающий сплошную систему отработки, струговую или комбайновую выемку, конвейерную транспортировку, закладку выработанного пространства, отличающийся тем, что отработанное пространство отгораживают от забоя механизированной крепью и осуществляют полное заполнение отработанного пространства закладочным материалом, при этом первоначально производят заполнение выработанного пространства закладочным материалом со степенью заполнения 0,8-0,9, причем расстояние от механизированной крепи до забоя лавы не превышает 10-12 м, а затем пространство за перегородкой, оставшееся незаложенным, забутовывают до кровли извлекаемого пласта.1. The method of mining potash seams, including a continuous mining system, plow or combine dredging, conveyor transportation, laying out the worked out space, characterized in that the worked-out space is fenced off from the bottom with mechanized support and the worked-out space is completely filled with filling material, while the worked out is initially filled space filling material with a degree of filling of 0.8-0.9, and the distance from the mechanized lining to the bottom l you do not exceed 10-12 m, and then the space behind the wall, the remaining unencumbered, zabutovyvayut to roof extracted formation. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что забутовку кровли пласта производят с помощью пневмозакладочного комплекса.2. The method according to claim 1, characterized in that the overburden of the formation roof is produced using a pneumatic filling complex. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что осуществляют автоматическое управление работой добычного комплекса в забое лавы. 3. The method according to claim 1, characterized in that they automatically control the operation of the mining complex in the face of the lava.

Images