1.3 Системы разработки и их параметры

Системы разработки.

 Старобинское месторождение калийных солей является одним из крупнейших калийных месторождений мира (около 350 км²). Оно расположено в южной части Минской области Республики Беларусь. По своему строению месторождение представляет собой пологую (угол падения - 1-30°) пластовую залежь, состоящую из четырех калийных горизонтов - с первого по четвертый (сверху вниз). Расстояние между калийными горизонтами составляет от 50-60 метров (между первым и вторым) до 150-200 метров (между вторым и третьим, а также между третьим и четвертым).  Разрабатываются пласты на II и III калийных горизонтах (Второй и Третий пласты). Калийный пласт I горизонта рудника 1 РУ разрабатывается с 2004 года. Калийный пласт IV горизонта рассматривается как перспективный для последующего освоения. Кроме того, за границами горного отвода действующих рудников разведаны значительные запасы калийных солей, которые в перспективе ПО "Беларуськалий" планирует к отработке (Краснослободский и Нежинский участки месторождения).

Столбовые системы разработки длинными очистными забоями с валовой выемкой руды.

При валовой выемке пласт второго калийного горизонта вынимается на полную мощность, т.е. слои сильвинита вынимаются одновременно со слоем каменной соли, расположенным между ними. На третьем калийном горизонте эта система применяется для выемки второго и третьего сильвинитовых слоев совместно со слоем каменной соли, расположенным между ними. Сущность этой системы состоит в том, что вдоль забоя, имеющего длину 180-200м, движется очистной комбайн и снимает стружку руды шириной 50, 63 или 80см. Руда от комбайна на конвейерный штрек доставляется забойным скребковым конвейером. Кровля в призабойном пространстве поддерживается гидромеханизированной крепью, которая после снятия стружки и передвижки конвейера передвигается ближе к забою. В отработанном пространстве за крепью породы кровли самопроизвольно обрушаются.

Для подготовки панели от выработок главного направления проходятся панельные выработки. Со стороны массива руды проводятся конвейерный, транспортный и бортовой (конвейерный штрек лавы) штреки. Со стороны отработанного пространства проходятся вентиляционный и разгружающий штреки. Вентиляционный штрек является вторым бортовым штреком лавы. Бортовые штреки проходятся полуторным сечением ПК шириной 4.5м, остальные – обычным сечением шириной 3м. Между штреками оставляются целики шириной 3м. После проведения панельных выработок вентиляционный и конвейерный штреки сбиваются монтажным штреком и вспомогательной выработкой. При проходке вентиляционного и разгружающего штреков руда отгружается на панельный конвейерный штрек через технологические сбойки. Между панельным конвейерным штреком и конвейерным штреком лавы через 40м проходятся сбойки для отгрузки руды .

Для выемки калийной руды валовым способом в лавах рудника 3РУ применяются гидромеханизированные комплексы на базе комбайнов EDW-600 (Германия), EDW-300/760 (Германия), KGS-570 (Польша). Состав комплексов, назначение и характеристики составных частей приводятся в п.1.5.3 “Комплексная механизация очистных работ и краткая характеристика применяемого оборудования”.

Отбойку руды в лаве начинают от конвейерного штрека. Комбайн зарубается косым заездом на новую полосу и затем двигается в направлении к вентиляционному штреку. После выемки полосы комбайн отгоняется на конвейерный штрек, при этом он подбирает остатки руды с комбайновой дорожки и грузит их на конвейер.

Достоинства: простая организация работ, более дешевое и простое оборудование, меньшее количество обслуживающего персонала.

Недостаток – низкое качество руды (содержание KCI как по пласту).

Столбовая система разработки длинными очистными забоями со слоевой выемкой сильвинита.

Сущность этой системы состоит в том, что на втором горизонте выемка верхнего и нижнего сильвинитовых слоев ведется отдельными лавами. Слой каменной соли, расположенный между слоями сильвинита, не извлекается. Для верхней лавы он служит почвой, для нижней – кровлей. Применение слоевой выемки позволяет значительно улучшить качество добываемой руды, снизить объем горной массы, выдаваемой на поверхность.

Подготовка выемочного участка ведется по панельной схеме. Особенностью является то, что панельный вентиляционный штрек располагается не на фланге панели, а посередине панели (см. рис. 4). Это объясняется тем, что в каждой лаве работают по два комбайна.

Для выемки калийной руды слоевым способом на руднике 3РУ применяются гидромеханизированные комплексы на базе комбайна EW-200/230LN (Германия). Состав комплексов, назначение и характеристики составных частей приводятся в п.1.5.3 “Комплексная механизация очистных работ и краткая характеристика применяемого оборудования”.

В верхней и нижней лавах на одном конвейере работают два комбайна. Направление движения комбайна при добыче руды – от вентиляционного штрека к бортовым. После отработки полосы комбайны возвращаются к вентиляционному штреку на холостом ходу и конвейер передвигается ближе к забою. Работы организуются так, чтобы комбайны подходили к вентиляционному штреку в разное время и не мешали зарубке. Расстояние между забоями верхней и нижней лав должно быть не менее 4.5м и не более 6м.

Достоинства: применение систем со слоевой выемкой сильвинитовых слоев позволяет увеличить содержание KCI в руде до 33-43% и, как следствие, снизить себестоимость 1т руды.

Недостатки: высокая стоимость оборудования, больший штат обслуживающего персонала, сложность организации работ и, как следствие, снижение надежности оборудования.

Столбовая система разработки длинными очистными забоями с селективной выемкой сильвинита.

Суть этой системы состоит в том, что калийный пласт вынимается на полную мощность в два прохода комбайна. При рабочем ходе вынимаются сильвинитовые слои, при обратном ходе – слой каменной соли. Каменная соль при выемке подается не на бортовой конвейер, а в закладочные машины – метатели, которые забрасывают ее за крепь в отработанное пространство (см. рис. 5).

Подготовка панели аналогична подготовке панели при системе со слоевой выемкой. Для выемки калийной руды селективным способом на руднике 3РУ применяются гидромеханизированные комплексы на базе комбайнов EDW-300/760L и SL-500L (Германия). Состав комплексов, назначение и характеристики составных частей приводятся в п.1.5.3 “Комплексная механизация очистных работ и краткая характеристика применяемого оборудования”.

Достоинства: возможность добывать только сильвинит в тех случаях, когда невозможно применить слоевой способ; высокое качество руды; улучшенные (по сравнению со слоевой выемкой) условия работы; уменьшенное проседание поверхности за счет закладки отработанного пространства галитом.

Недостатки: сниженная производительность, сложность оборудования.