Валовая и селективная выемка лавами слоев Второго калийного пласта и слоев 2, 2-3, 3 Третьего калийного пласта Старобинского месторождения

Технологическая схема подготовки с валовой отработкой слоев Второго калийного пласта и слоев 2, 2-3 и 3 Третьего калийного пласта подробно освещена в разделе 7.4 данного Пособия.

Применительно к разработке калийных пластов Старобинского месторождения столбовой системой под валовой выемкой на полную мощность пласта понимают совместную выемку из одного очистного забоя полезного ископаемого (сильвинита) и пустой породы (галита). При этом вся смешанная руда выдается на поверхность.

На рисунке 7.5 приведен вариант столбовой системы разработки с селективной выемкой лавой трехслойного калийного пласта и закладкой разрушенной породы из среднего галитового слоя в выработанное пространство.

Под селективной выемкой на полную мощность пласта понимают раздельную выемку из одного очистного забоя полезного ископаемого и пустой породы. При этом на поверхность выдается только сильвинитовая руда, а разрушенный галит с помощью установок механической закладки (УМЗ) закладывается в выработанное пространство лавы в виде породных полос.

Селективная выемка по сравнению с валовой обладает рядом преимуществ, позволяющих:

120

- повысить содержание (КСL) в добываемой руде на 4-6 %;

- уменьшить объем добываемой руды из лавы при сохранении объема КCL в руде и за счет этого:

а) увеличить срок службы всего оборудования в цепи от лавы до выхода готовой продукции с фабрики и складирования отходов обогащения;

б) сократить расход электроэнергии на всех технологических операциях по доставке и переработке руды, а также на складировании отходов обогащения;

в) уменьшить расход реагентов при обогащении руды;

г) сократить площадь отторгаемых земель для складирования отходов обогащения и уменьшить оседание земной поверхности.

120

 

1 - панельный конвейерный штрек; 2, 3, 4 - конвейерный, вентиляционный

и транспортный штреки лавы; 5 - разгружающий штрек; 6 - вспомогательные выработки; 7 - очистной забой (лава); 8 - породные полосы

 

Рисунок 7.5 – Технологическая схема селективной выемки лавой

слоев 2, 2-3 и 3 Третьего калийного пласта

 

121

Подготовка панели ведется в следующей последовательности. В первую очередь проводятся панельный конвейерный штрек 1, конвейерный 2 и центральный вентиляционный 3 штреки лавы. При этом для проветривания центрального вентиляционного штрека и отгрузки руды в процессе его проходки нарезаются вспомогательные выработки 6, которые используются в дальнейшем для проходки во вторую очередь транспортного штрека 4 лавы и разгружающей выработки 5. После проходки всех выработок до границы панели, там перпендикулярно подготовительным выработкам проводится монтажный штрек, в котором монтируется очистной комплекс, состоящий из селективного комбайна СЛ-500С, забойного скребкового конвейера     СПЗ-1-228 или ЕКФ-3, механизированной забойной крепи Фазос-16/24, Фазос-12/28, К.6, крепи сопряжений, насосной станции, а также гидро и электрооборудования. Комбайн СЛ-500С имеет два исполнительных органа (шнека) – верхний с диаметром, равным мощности верхнего сильвинитового слоя, и нижний с диаметром 1400 мм. Верхний шнек может выдвигаться в сторону забоя на ширину захвата комбайна (0,8 м).

Селективная выемка полосы производится за два рабочих хода комбайна (рисунок 7.6). Первым (прямым) ходом (смотри рисунок 7.6А) комбайн верхним шнеком 1 в выдвинутом положении извлекает верхний сильвинитовый слой, а нижним отстающим шнеком 2 в стандартном положении – обнаженный (при выемке предыдущей полосы) нижний сильвинитовый слой с одновременной погрузкой сильвинитовой руды на забойный конвейер.

Вторым (обратным) ходом (смотри рисунок 7.6Б) комбайн после задвижки забойного конвейера и установки обоих шнеков в стандартное положение извлекает шнеком 2 промежуточный слой галита 5 с погрузкой разрушенной породы на забойный конвейер, который доставляет ее к установкам механической закладки (УМЗ), расположенным на сопряжениях лавы со штреками. Там порода вначале поступает на перегружатели, а затем забрасывается роторными метателями в выработанное пространство, образуя вдоль штреков породные закладочные полосы 8 (смотри рисунок 7.6) шириной 10-12 м (у бортовых штреков) и 20-25 м (у центрального вентиляционного штрека).

Обычно перегружателями являются скребковые конвейеры ЕКФ-3. Роторный метатель представляет собой опорную раму, на которой под углом 15^о к опорной поверхности закреплено роторное колесо с приводом от электродвигателя. Если УМЗ устанавливается на сопряжении лавы со штреком, пройденном в поле выемочного столба, например, с центральным вентиляционным штреком, то забойный конвейер в этом месте оснащен разгрузочным устройством, представляющим собой окно в днище рештака и дистанционно управляемый шибер. Для возможности подачи забойным конвейером разрушенного галита на все УМЗ, забойный конвейер изготавливается в реверсивном исполнении.

122

При прямом ходе с вырубкой комбайна на штрек шнеком (1) малого диаметра (08-0,9 м) из-за сложности селективной обработки забоя и погрузки руды после разрушения верхнего сильвинитового слоя существенно снижалась производительность очистной выемки. Для устранения этого недостатка в селективних лавах вместе с комбайном СЛ-500С стали монтировать одношнековый комбайн ЕСА-150Л, а в последнее время комбайн СЛ-300Е, которые заранее валовым способом подготавливают у штрека нишу длиной 15-20 м, куда вырубается, а затем зарубается комбайн СЛ-500С. Данное техническое решение при незначительном удорожании себестоимости добычи и качества руды позволило повысить производительность очистных работ на 10-15 %.

А – выемка сильвинитовых слоев; Б – выемка породного слоя

1 – верхний шнек (диаметр соответствует мощности верхнего слоя); 2 – шнек 1400 мм; 3 – забойный конвейер;

4 – верхний сильвинитовый слой; 5 – породный слой; 6 – нижний сильвинитовый слой

 

Рисунок 7.6 – Последовательность выполнения комбайном СЛ-500С операций по селективной выемке

трехслойного калийного пласта

 

Комбайн СЛ-500С применяется в настоящее время и для частично-селективной выемки пятислойного пласта на Первом горизонте. Калийный пласт состоит из трех сильвинитовых (3, 4 и 5) и двух галитовых (3-4 и 4-5) слоев. При выемке полосы за два рабочих хода комбайн, двигаясь вдоль лавы в прямом направлении, извлекает опережающим шнеком (1) в выдвинутом положении слои 4, 4-5 и 5 валовым способом, а отстающим шнеком (2) в стандартном положении – 3 сильвинитовый слой. Обратным ходом комбайн извлекает шнеком (2), установленным в стандартное положение, породный прослой 3-4 и грузит его на задвинутый к забою скребковый конвейер, который доставляет разрушенную породу к УМЗ.