Обоснование и выбор технологической схемы столбовой системы разработки

Система разработки – порядок ведения подготовительных и очистных выработок, увязанный во времени и пространстве. Система разработки должна обеспечивать:

- безопасность работ;

- минимальный объём нарезных и подготовительных выработок, приходящихся на 1000т добычи (для условий Старобинского месторождения оптимальным является 25% соотношение подготовительных работ к суммарной добыче);

- минимальную себестоимость полезного ископаемого при максимально возможной производительности труда и высокой интенсификации горных работ;

- механизированную поточную выемку и транспортирование полезного ископаемого от забоя до поверхности без постоянного присутствия людей в очистном забое;

- минимальные потери полезного ископаемого в недрах.

В связи с лёгкой растворимостью солей к системам разработки калийных месторождений предъявляются повышенные требования, обусловленные необходимостью надёжной изоляции горных выработок от проникновения в них подземных и поверхностных вод и рассолов.

Основным промышленным горизонтом Краснослободского участка являетсяТретий калийный горизонт. Продуктивным пластом на Краснослободском участке являются 2-й и 3-й сильвинитовые слои и слой каменной соли, залегающий между ними, а также 4-й сильвинитовый слой.

Мощность продуктивного пласта 2-3, включенная в подсчет запасов, изменяется от 1,51 до 2,21 м, а 4-го слоя – от 0,95 до 1,66 м.

Непосредственной кровлей продуктивного пласта является верхняя часть нижней сильвинитовой пачки, включая 5-й и 6-й сильвинитовые слои и пачки глинисто-карналлитовых пород мощностью 5,9-8,41 м Третьего калийного горизонта.

Мощность соленосной толщи над Третьим калийным горизонтом изменяется в широких пределах. В наиболее структурно погруженной северной части участка ее величины превышают 300 м, уменьшаются в направлении Северо-Западного тектонического нарушения (до 50-40 м) и постепенно сокращаются до нуля в пределах краевых склонов выщелачивания соляной залежи.

Отложения соленосной толщи водоупорны. Перекрываются они породами ГМТ мощностью от 231,5 до 577,5 м. В разрезе ГМТ Краснослободского участка фиксируются интервалы обводненных пород, связанные, как правило, с наличием в их составе прослойков песчаника. Обводненные песчаники распространены преимущественно вдоль контуров выклинивания калийных горизонтов.

Подстилается продуктивная толща чистыми каменными солями с редкими пройслоками галопелитового материала. Мощность подстилающих слоев каменной соли изменяется от 2 до 12 м.

Продуктивная пачка залегает на большой глубине. Обводнена, в основном, только верхняя часть надсолевой толщи. На основании этого, согласно классификационной схеме инженерно-геологических условий разработки месторождений твердых полезных ископаемых, инженерно-геологические условия Краснослободского участка классифицируются как простые.

Главным и определяющим фактором для определения области применения систем разработки следует считать мощность водозащитной толщи (Н_в). На основании этого определена область применения систем разработки Краснослободского участка:

- камерная система разработки при Н_в = 71-112 м;

- столбовая система разработки с селективной выемкой слоев 2-3 при Н_в = 112-161 м;

- столбовая система разработки со слоевой выемкой пласта с селективной выемкой слоев 4, 2 и 3 при Н_в > 161 м.

Принимая во внимание мощность водозащитной толщи равную Н_в = 320 м, для выемки пласта Третьего калийного горизонта предлагаю применить технологическую схему 5 класса [1] - слоевая селективная выемка пласта Третьего калийного горизонта с закладкой разрушенной породы в выработанное пространство нижней лавы при раздельной подготовке слоевых лав. Верхней лавой отрабатывается сильвинитовый слой 4, нижней лавой – слои сильвинита 2 и 3, галитовый слой 2-3.

Таблица 3.1 – Горнотехнические параметры технологической схемы отработки калийного пласта