4.1. Системы разработки калийных руд.
На рудниках РУП «ПО «» применяют следующие системы разработки:
- камерные (короткие очистные забои);
- столбовые, с длинными очистными забоями;
- комбинированные.
Разработка месторождения начата с применения камерной системы, при которой предотвращаются опасные деформации подработанной толщи пород, и исключается проникновение подземных вод в выработанное пространство рудников. Первоначально камеры отрабатывались буровзрывным способом, затем был осуществлен переход на машинную выемку руды из камер комбайнами ШБМ-2, ПК-8, ПК-8М, ПКС-8, Урал-ЮКС.
Предпринимались попытки раздельной выемки полезного ископаемого (сильвинита) и каменной соли (галита). Для этой цели были разработаны и изготовлены селективные комбайны ПК-11 и 2КСК. Однако испытания раздельной выемки сильвинита и галита в узких (3 - 5 м) забоях показали, что данный путь не имеет перспективы из-за низкой производительности работ.
Важным шагом в области совершенствования технологии отработки Старобинского месторождения явилось создание нового варианта камерной системы разработки с плавным опусканием кровли на податливых целиках шириной не более 1,5 м (рисунок 4.1). Такая система разработки позволяет повысить извлечение запасов из недр с 35 - 40 до 65 - 70%, однако отличается сложностью поддержания подготовительных выработок в зоне влияния очистных работ и низким содержанием хлористого калия в добываемой валовым способом руде.
Рисунок 4.1- Камерная система разработки с податливыми целиками
1,2,3 - панельные штреки (транспортный, конвейерный и вентиляционный);
4 - стартовый штрек;
5,6,7 - блоковые штреки (конвейерный, транспортный и вентиляционный);
8 - очистные камеры;
9-проходческо-добычныйкомбайн; 10-бункер-перегружатель; 11 –самоходный вагон.
Было установлено, что калийные пласты защищены от водоносного горизонта толщей водонепроницаемых карбонатных и каменносоляных пород мощностью до нескольких сотен метров. Нижняя часть глинисто-мергелистой толщи, залегающей непосредственно над каменносоляными отложениями, тоже является безводной, а по своим свойствам и водоупорной. Полученные результаты давали возможность (по условиям исключения водопроявления) применять столбовую систему с обрушением кровли на всей площади месторождения.
Изучение прочностных и деформационных свойств соляных пород и натурные наблюдения в опытно-промышленных условиях позволили выявить основные особенности разработки калийных пластов длинными забоями: отсутствие отжима полезного ископаемого в забое, высокая устойчивость боковых пород в призабойном пространстве, постепенное и послойное обрушение кровли за крепью.
Начиная с середины 70-х годов положительные результаты шахтных исследований и экспериментов, явились основой для повсеместного перехода рудников РУП «ПО «» на столбовую систему разработки.
Существенными преимуществами столбовой системы по сравнению с камерной можно считать:
• низкий уровень потерь при добыче (до 10 - 20%);
• возможность перехода к поточной технологии добычи руды без постоянного в перспективе присутствия людей в очистном забое;
• более простые технические решения по раздельной выемке сильвинитовых и галитовых слоев;
• улучшение санитарно-гигиенических условий благодаря проветриванию очистного забоя за счет общешахтной депрессии.
Селективная выемка пластов предусматривает раздельную выемку из одного забоя полезного ископаемого (сильвинита) и породы (галита). При этом руда с большим содержанием полезного компонента КС1 направляется на переработку на обогатительную фабрику, а порода - в выработанное пространство лавы.
Под селективной выемкой применительно к разработкекалийных пластов Старобинского месторождения понимают раздельную выемку в забое сильвинитовых слоев и породных прослоев (галит) с закладкой последних в выработанное пространство.
Селективная выемка позволяет при использовании рациональных технологий и сохранении объема полезного компонента в руде уменьшить общий объем выдаваемой из лавы руды.
Широкое внедрение селективной выемки позволит:
• увеличить срок службы всего оборудования в цепи от лавы до выхода готовой продукции и складирования отходов обогащения. Это, прежде всего, скажется на быстроизнашиваемых изделиях: транспортерная лента и ролики ленточных конвейеров, канаты и элементы направляющих устройств подъемов, детали дробилок, мельниц, насосов и др.;
• сократить расход электроэнергии на всех технологических операциях по доставке и переработке руды, а также складирования отходов обогащения;
• уменьшить расход реагентов.
Экономический эффект при этом может быть определен учетом прямых затрат.
Селективная выемка позволяет также сократить площадь отторгаемых земель для складирования отходов обогащения и уменьшить оседание земной поверхности.
Следует также обратить внимание на то обстоятельство, что переход от валовой к селективной выемке не требует замены всего очистного оборудования в лаве, а возможен путь его модернизации, во многих случаях непосредственно в лаве.
Впервые опыты внедрения селективной выемки были проведены на первом этапе освоения месторождения с применением камерных систем разработки. Однако осуществить селективную выемку в забое и раздельное транспортирование полезного ископаемого и породы при камерной системе специально спроектированными комбайнами избирательного действия не удалось.
4.2 Горно-проходческое
оборудование. 
Рис. 4.2 Схемы работы комплексов с одним (а, б) и двумя (в, г, д) самоходными вагонами:
1 — комбайн; 2 — бункер-перегружатель; 3 — самоходный вагон; 4 — пункт разгрузки вагонов.
Рис. 4.3 Проходческий комбайн ПКС-8:
1 - погрузочные ковши 2 - буровой исполнительный орган; 3 - зарубник,; 4,5бермов ые фрезы и отрезные барабаны; 6 –гусеничный движетель; 7 - ленточный конвейер;
Исполнительный орган представляет собой трехлучевой бур диаметром Зм. К лучам бура прикреплены державки со специальными резцами. В центральной части бура располагается забурник. При вращении исполнительного органа зубки прорезают концентрические щели, а остающиеся между ними гребни отламываются коническими скалывателями.
Разрушенная исполнительным органом горная масса падает на почву выработки между забоем и отгораживающим щитом, забирается ковшами, укрепленными на лучах бура, и через разгрузочные окна в верхней части щита направляется на ленточный конвейер комбайна и затем на перегружатель.
Рис.4.4 Сечение выработок , проводимых комбайнами ПК-8 и ПКС-8
а-F=8
; б-F=9
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
