-для выбранного по результатам технико-экономической оценки ва­ рианта отработки рассчитывают величину допустимого отставания фронта очистных работ по надрабатываемому пласту.

Продолжительность отработки камеры комбайновым комплексом за­ висит от многих факторов: горно-геологическихусловий, состава комплек­ са, надежности добычного оборудования идругих.

При выборе технологических параметров отработки сближенных пластов, особенно с податливыми целиками, важным моментом является обоснование безопасной величины опережения (отставания) фронтов ра­ бот, обеспечивающей их ведение в зонах с минимальной концентрацией горного давления или в зоне разгрузки. В условиях Второго Березников­ ского рудника при отработке пластов АБ и Красный II был проведен ком­ плекс инструментальных наблюдений за проявлениями горного давления в очистных и подготовительных выработках и за опорным давлением по длине панели. В результате наблюдений установлено, что влияние очист­ ных работ на пласту АБ начинает существенно сказываться на состоянии выработок пласта АБ при опережении менее 9 0 —100 м, что в два раза превышает принятую на руднике минимально допустимую величину опе­ режения [63].

Таким образом, безопасную величину опережения в каждом конкрет­ ном случае следует выбирать с учетом фактических размеров зон очистных работ по пластам.

Технологические параметры комбайновой выемки, сближенных пла­ стов, выбранные по вышеописанной методике, обеспечивают, при соблю­ дении ограничивающих условий по сохранению сплошности ВЗТ, макси­ мально возможное извлечение руды из недр, постоянную скорость подвигания фронтов работ по пластам при эффективном использовании добычного оборудования.

3.5. Пути совершенствования камерной системы разработки

Существующие варианты камерной системы разработки до настоящего времени не претерпели существенных изменений, хотя попыток изменить ее к лучшему было много. Одним из направлений повышения экономических показателей камерной системы разработки является применение систем не­ прерывной доставки руды (рис. 3.18,3.19).

В условиях ОАО «Уралкалий» и ОАО «Сильвинит» непрерывная сис­ тема доставки возможна при отработке камер большого сечения по соли и по сильвинитовому пласту Красный II в зонах со спокойным залеганием. В 1989 г. канадская фирма ИКР предложила комплекс для непрерывной доставки руды. В состав комплекса входило следующее оборудование:

— приводная станция; - накопитель ленты;

$

У /л У Л '/х ////2

Рис. 3.19. План участка с системой непрерывной доставки руды

Дополнительные сведения об элементах системы

Технические параметры комплекса непрерывной доставки приведены в табл. 3.6.

Т а б л и ц а 3. 6

Технические параметры комплекса оборудования для непрерывной доставки горной массы канадской фирмы ИКР

По данным канадской фирмы ИКР применение систем непрерывной доставки в условиях Верхнекамских рудников позволит: повысить произво­ дительность труда рабочих на горнодобычных участках в 1,5-т-2 раза; сокра­ тить простои комбайнов за счет монтажа временных конвейеров, ожидания вагонов при закритических расстояниях доставки (свыше 100 м) и повы­ сить производительность комплексов в 2 раза; уменьшить число комбайнов и самоходных вагонов в 2 раза, исключить из транспортной схемы блоко­ вые и участковые конвейеры, сократить на 50 % забойный персонал.

Повышение эффективности камерной системы разработки может быть обеспечено использованием секционных передвижных тележечных конвейеров (рис. 3.20), при этом создается поточность технологического процесса работы проходческо-очистного оборудования с минимальными энергетическими и эксплуатационными затратами.

Около 30 % геологических запасов калийных руд Верхнекамского ме­ сторождения содержатся в маломощных пластах Красный 1 и Красный III, отработку которых можно осуществлять либо лавами, либо с помощью бурошнековых установок.

При отработке пластов Красный I и Красный III лавами можно ис­ пользовать опыт отработки сильвинитовых слоев II и III пластов в РУП ПО «Беларуськалий».

Возможность отработки одного из маломощных пластов тем более ак­ туальна, что на ряде участков Верхнекамского месторождения по геомеханическим показателям допускается отработка только одного из продуктив­ ных пластов АБ или Красный II. Совместная же отработка пластов, напри­ мер пластов Красный II и Красный I, не приведет к превышению суммарной вынимаемой мощности пластов критических показателей.

К тому же среднее содержание KCI в пласте Красный I — 43,72 % — выше, чем в пластах АБ (37,83 %) и Красный II (39,50 %), а содержание нерастворимого остатка — 5,67 % — сравнительно невелико. Например, содержание нерастворимого остатка в пласте АБ — 6,06 %.

Согласно данным кандидата технических наук Е. В. Челпановой применение бурошнековой выемки при разработке забалансовых зап а­ сов пласта Красный I ( рис. 3.21) позволит увеличить извлечение руды в пределах панели на 17 % [64].

Под бурошнековой выемкой понимают выемку пластов полезного ис­ копаемого путем последовательного бурения скважин диаметром, мень­ шим мощности пласта, отделенных одна от другой междускважинными це­ ликами, и отгрузку полезного ископаемого от забоя до устья скважины пе­ риодически наращиваемым ставом.

Использование бурошнековой выемки целесообразно при частичном извлечении целиков различного назначения.

Наиболее совершенной конструкцией бурошнековых машин, выпус­ кавшихся в СССР, является бурошнековая установка типа БУГ (бурошне­ ковая установка горловская), принципиальной отличительной особенно­

Дальнейшее развитие бурошнековое оборудование получило в техни­ ческих предложениях специалистов института Белгорхимпром (Белорус­ сия). Коллективом специалистов под руководством кандидата технических наук А. Б. Морева были разработаны решения по созданию бурошнековых установок с регулируемым по мощности пласта исполнительным органом, контролю и управлению положением буров в пласте с помощью узкона­ правленного лазерного или оптического луча.

На рис. 3.23 показан вариант расположения очистных камер при вы­ емке двух сильвинитовых слоев из одного штрека [65]. Исполнительный орган бурошнековой установки показан в камере верхнего слоя.

Варианты размеров камер (скважин) и межяускважинных целиков вы­ бираются, исходя из конкретных горнотехнических условий. Авторами раз­ работки предполагается достижение следующих показателей:

Бурошнековые установки могут быть использованы при выемке пла­ стов Красный I и Красный III на Верхнекамском месторождении, отработке краевых зон шахтных полей, частичной выемке запасов блоков, осложнен­ ных выклиниванием продуктивных пластов или наличием геологических структур, опасных по внезапным выбросам соли и газов. Кроме того, бу­ рошнековые установки необходимы при создании зон смягчения с целью управления горным давлением, для проходки выработок вспомогательного назначения: вентиляционных сбоек, запасных выходов и т. д., добычи пи­ щевой и технической соли.

Бурошнековая выемка калийных солей является вариантом безлюдной выемки без присутствия горняков в забое, что является безусловным достоинством с позиции обеспечения безопасности труда.

Производство бурошнековых установок может быть налажено на базе

ОАО «НПО Горнефтемаш» (Западно-Уральский машиностроительный концерн).

Совершенствование камерной системы разработки может осуществ­ ляться также за счет проходки дополнительных полевых транспортных вы­ работок по каменной соли ниже свиты пластов примерно на середине каж-

дой из полупанелей для спуска руды из свиты пластов по рудоспускам сква­ жины (рис. 3.24) для того, чтобы исключить закритические расстояния доставки, а также за счет применения самоходных вагонов и бункеров-пе­ регружателей грузоподъемностью в 30 т, что позволит сократить простои комбайнов при проходке выработок (камер) и повысить производитель­ ность проходческо-очистных комплексов.

Рис. 3.23. Схема расположения очистных камер при выемке двух сильвинитовых слоев бурошнековой установкой из одного штрека: / — буровая коронка;

2 — вал шнекового става правого вращения; 3 — вал шнекового става левого вращения; 4 — корпус редуктора; 5 — верхние лыжи управления по мощности пласта; 6 — нижние лыжи управления по мощности пласта; 7, 8 — лыжи для управления по курсу

Нами произведено сравнение различных проходческо-очистных ком­ плексов с использованием различного набора оборудования.

К сравнению были приняты следующие проходческо-очистные ком­

плексы:

I комплекс состоит из комбайна «Урал 20КС», бункера-перегружате­ ля БП -14А и самоходного вагона 5ВС-15М ;

II комплекс представлен комбайном «Урал 20Р», бункером-перегру­ жателем БП С -25 и самоходным вагоном ВС-30;