Т а б л и ц а 3 . 3

Классификация систем разработки, применяемых на калийных рудниках, по длине очистных забоев

Системы разработки с короткими очистными забоями подразделяются на камерные и камерно-столбовые, в основу деления которых положена конфигурация целиков (целики ленточного типа при камерной и столбча­ того — при камерно-столбовой системе разработки).

Системы разработки с длинными очистными забоями, исходя из такого классификационного признака, как порядок ведения очистных и подготовительных работ, делятся на сплошные, столбовые и комбини­ рованные.

Различают варианты столбовой системы разработки с валовой и се­ лективной выемкой продуктивного пласта, с разделением и без разделения его на слои с общей и раздельной подготовкой лав. Основными из них являются:

—валовая выемка пласта (без разделения на слои);

—выемка пласта с разделением на слои и общей подготовкой слоев лав;

—выемка пласта с разделением на слои (с различным опережением очистных работ в них) и раздельной подготовкой слоевых лав.

Если на рудниках Верхнекамского калийного месторождения повсеме­ стно применяется камерная система разработки солей, то на рудниках Старобинского месторождения из года в год растет доля добычи руды длинными очистными забоями (рис. 3.2).

Р, %

Рис. 3.2. Изменение доли добычи руды длинными очистными забоями Р в общем объеме

очистных работ по годам работы РУП ПО «Беларуськалий»

При варианте системы разработки с открытым выработанным про­ странством кровля поддерживается жесткими целиками, достаточно мощ­ ными, чтобы выдержать давление вышележащих пород.

При системах с закладкой оставляются менее мощные целики, а выра­ ботанные пространства вслед за выемкой полезного ископаемого заполня­ ются пустой породой или отходами переработки, опускаемыми с поверхно­ сти, обеспечивая плавное оседание кровли без нарушения сплошности вы­ шележащих толщ. В зависимости от свойств закладочного материала закладка бывает сухая, гидравлическая и твердеющая.

Для более высокого извлечения калийных солей закладку применяют

ипри системах с открытым выработанным пространством, что позволяет уменьшить размеры поддерживающих целиков. Однако в этом случае за­ кладку производят со значительным отставанием от выемочных работ.

При системах разработки с обрушением пород обеспечивается плавное

иравномерное оседание непосредственной и основной кровли на разрыхлен­ ные при обрушении породы вслед за подвиганием фронта очистных работ.

В настоящее время на калийных рудниках наиболее распространены камерная система разработки с выемкой пласта на полную мощность

и выемка отдельных слоев полезного ископаемого длинными очистными забоями.

Для обеспечения более высокой устойчивости кровли и более продол­ жительного срока службы главных транспортных штреков они пройдены на ольшинстве рудников в меридиональном направлении. Перпендикулярно

главным транспортным штрекам по обе стороны от них по подстилающей со­ ли или по пласту Красный II (Верхнекамское месторождение) проводят па­ нельные транспортные штреки. Панельные вентиляционные штреки, про­ водимые чаще по пласту, располагаются по обе стороны у границ панели.

Простым, надежным и не требующим дополнительных затрат спосо­ бом охраны выработок является проходка выработок с сечением, близким по своей форме к круглому. Упрочнение пород кровли можно вести с помо­ щью анкерной крепи.

Для предотвращения разрушения пород кровли полевые выработки необходимо располагать так, чтобы пласт Красный II не попадал в зону по­ вышенных напряжений. Это условие выполняется при расстоянии между подошвой пласта Красный II и кровлей выработки, равном не менее половины ее ширины.

Подготовительные выработки должны находиться минимальный срок в зоне очистных работ, где нагрузки в приконтурных породах велики.

Ширина панелей, чаще всего составляет 400 м, ширина «широких» панелей — 800 —1350 м. При обычной ширине панели их отработка произ­ водится в две стороны от панельных штреков, пройденных по центру пане­ ли камерами длиной до 200 м.

При панельно-блоковой подготовке перпендикулярно панельным штрекам, пройденным посередине панели, проходят блоковые транспорт­ ные, выемочные и вентиляционные штреки. Блоки имеют ширину 400 —500 м, длину — до 600 м и отрабатываются обычно обратным ходом. Рабочие пласты соединяются с транспортными горизонтами рудоспускны­ ми гезенками и уклонами.

При отработке шахтных полей и панелей раньше в основном прини­ мался прямой порядок отработки. В настоящее время, например, на Ч ет­ вертом Березниковском руднике, перешли на обратный порядок отработки как панелей, так и всего шахтного поля.

Соляные породы относятся к породам мягким и средней крепости (ко­ эффициент крепости по шкале проф. М. М. Протодьяконова/ = 4). Силь­ винит и каменная соль — вязкие, карналлит — хрупкий, что наряду с газонасыщенностью пород предопределяет способ их разрушения.

Кроме того, на выбор той или иной схемы механизации выемочных (очистных) работ влияют горно-геологические и горнотехнические условия залегания продуктивных пластов.

При разработке горизонтальных и близких к горизонтальным тонких и средней мощности пластов с выдержанным залеганием более высокие технико-экономические показатели обеспечивает механизированная вы ­ емка калийных руд комбайнами с их доставкой из забоев с помощью само­ ходной техники или телескопическими конвейерами. Пласты сложной гип­ сометрии и различной мощности с высокой газоносностью пород целесооб­ разно отрабатывать буровзрывным или комбинированным способами с использованием самоходных буровых кареток, погрузочно-доставочных машин и другого высокопроизводительного самоходного оборудования.

В настоящее время на Верхнекамских калийных рудниках повсеместно распространена камерная система разработки, с выемкой пласта на пол­ ную мощность с оставлением ленточных опорных целиков. Ш ирина опор­ ных междукзмерных целиков рассчитывается по формулам, предложен­ ным академиком Л. Д. Шевяковым и профессором В. Д. Слесаревым.

Ширина целиков и размеры выработок во многом зависят от глубины ведения горных работ, которая на калийных рудниках России находится в пределах 250-600 м; за рубежом, например, в Германии — 400 — 1100 м; длина камер соответственно находится в пределах 150 -200 м и 1 5 0 -4 0 0 м. (табл. 3.4).

При камерной системе разработки на Верхнекамском месторождении выемка пластов производится комбайновым, буровзрывным (только на