Таким образом, совершенствование камерной системы разработки должно осуществлятся за счет проходки специальных транспортных штре­ ков со спуском руды через скважины, использования современных комбай­ нов, большегрузных бункеров-перегружателей и самоходных вагонов, а также комплексов непрерывной доставки руды, обеспечивающих повы­ шение производительности проходческо-очистных комплексов при закритических расстояниях доставки.

3.6. Столбовая система разработки. Система разработки пластов длинными очистными забоями с обрушением пород кровли

Такие системы разработки применяются на калийных предприятиях США, Франции, Испании и Белоруссии.

Преимуществами систем разработки длинными очистными забоями перед камерными являются более высокая степень извлечения полезного ископаемого (до 95 %) и возможность выемки маломощных пластов с не­ большим разубоживанием, недостатком — необходимость крепления при­ забойного пространства лав и подготовительных выработок в зоне влияния очистных работ, что удорожает добычу руды.

Принципиально важным моментом применения столбовых систем раз­ работки на Старобинском калийном месторождении является наличие в надрабатываемой зоне толщ с высокими водозащитными свойствами, что позволяет сделать следующее [67]:

—значительно повысить качество добываемой руды, поскольку выем­ ка ведется, как правило, по сильвинитовым слоям с оставлением га­ лита в шахте. По этой же причине уменьшена деформация земной поверхности и связанные с этим затраты, а также затраты на обога­ щение руды и складирование отходов;

—снизить потери полезного компонента при добыче;

—повысить производительность труда, увеличить нагрузки на очист­ ные забои.

За прошедшие десятилетия разработаны, испытаны и внедрены техно­ логические схемы с валовой и селективной выемкой пластов длинными очистными забоями.

В условиях Второго калийного пласта Старобинского месторождения, наряду с валовой, нашла применение двухслоевая селективная выемка че­ тырехкомбайновыми лавами (рис. 3.25). При этом два сильвинитовых слоя отрабатывают двумя спаренными лавами длиной 80—200 м, имеющими общие выемочные штреки — конвейерный, транспортный и вентиляцион­ ный. Выемка верхнего сильвинитового слоя ведется с опережением на 4 ,9 —6,5 м по отношению к нижнему. Межслоевая пачка каменной соли служит непосредственной кровлей нижней лавы. В качестве добычного оборудования используются два гидромеханизированных комплекса, каж ­ дый из которых оснащен двумя выемочными комбайнами.

Рис. 3.25. Принципиальная технологическая схема двухслоевой выемки Второго пласта че­ тырехкомбайновыми лавами: / — панельный конвейерный штрек; 2 , 3 , 4 — соответствен­

штрека и перемещаются в каиедом слое по раме своих забойных конвейеров к фланговым штрекам — конвейерному и транспортному. Оба забойных конвейера грузят рулу на общий штрековый конвейер.

На Третьем калийном пласте продуктивными являются три сильвинитовых слоя, разделенные слоями галита.

Основным отличием технологии отработки Третьего пласта от применяе­ мой на Втором пласте является раздельная подготовка и выемка слоев: верх-

него (IV) сильвинитового мощностью 1,0—1,3 м и нижних — слои II, II— III и III суммарной мощностью 1,9—2 ,1 м. Подготовительные выработки нижней лавы проводятся под извлеченным ранее IV сильвинитовым слоем. Роль пере­ крытия от пород кровли пласта, обрушенных в результате опережающей вы­ емки верхнего слоя, выполняет межслоевая пачка каменной соли мощностью 1,1 —1,3 м, оставляемая в выработанном пространстве. Разрыв во времени выемки верхнего и нижнего слоев составляет от нескольких месяцев (рис. 3.26) до 10 лет и более.

Основной вариант отработки Третьего пласта — слоевая выемка сначала IV сильвинитового слоя, затем II и III сильвинитовых слоев совместно со сло­ ем галита II—III. Подготовка нижней лавы производится под отработанным IV сильвинитовым слоем под прикрытием межслоевой пачки галита III—IV. Разрыв во времени по выемке слоев составляет от 1 года до 10 лет.

Важным шагом по созданию технологии и оборудования для селектив­ ной выемки руды явились испытания и внедрение нескольких типов трехш­ нековых комбайнов [6 8 ].

Первым ^объединении был испытан и внедрен трехшнековый очист­ ной комбайн КС-2, разработанный специалистами института Гипроуглемаш и объединения «Беларуськалий». Очистной комбайн такого типа дос­ таточно эффективно проработал в составе механизированного комплекса СК-2М на руднике Второго рудоуправления около 10 лет.

Другой трехшнековый комбайн был выполнен на базе стандартного двухшнекового комбайна. Технология его работы отличается от ранее рас­ смотренной тем, что во время очистного хода одновременно разрушаются сильвинит и галит. Для опережающей выемки галитового прослоя испыта­ но две конструкции силовых блоков со шнеками, имеющими горизонталь­ ную и вертикальную оси вращения. Обе они подтвердили возможность применения данного варианта селективной выемки с производительностью до 40 тыс. т и более в месяц. Трехшнековый комбайн ЕД В -300/760Л с си­ ловыми блоками GB230 и СГ230 производства фирмы «Айкхофф» (Герма­ ния) показал высокую надежность в работе.

На следующем этапе развития техники и технологии селективной вы­ емки был разработан способ селективной разработки пластов полезных ископаемых ДНухщнековым селективным комбайном СЛ -500С фирмы «Андерсон» (Ш отландия). Результаты испытаний показали, что при очист­ ной выемке обеспечиваются высокая скорость подачи комбайна, хорошая зачистка забоя и снижение энергозатрат на добычу руды. Производитель­ ность добычи Комбайна по сильвиниту 400—450 т/ч.

Данная технология и оборудование могут быть использованы также для селективной отработки Третьего пласта на полную мощность одной л а ­ вой. При этом предусматривается раздельная выемка трех сильвинитовых слоев и двух слоед галита, расположенных между ними.

Селективная аыемка Третьего пласта на полную мощность может быть обеспечена тремя проходами комбайна без холостых перегонов. Первым хо­ дом вынимается IV сильвинитовый слой верхним шнеком в выдвинутом поло­ жении и III сильвинитовый слой нижним шнеком в стандартном положении.

Рис. 3.26. Принципиальная схема слоевой выемки Третьего пласта с малым (80 —400 м) опережением очистных работ в слоях: 1,2, 3 — соответственно панельный транспортный, конвейерный и вентиляционный штреки нижней лавы; 4, 5, 6, 7 — соответственно конвей­ ерный, вентиляционный, транспортный и разгружающие штреки верхней лавы; 8 — вспо­ могательные выработки; 9 — конвейерные сбойки для верхней лавы; 10 — рудоспуск

Вторым ходом комбайна извлекаются галитовый слой II—III верхним шнеком в выдвинутом положении и галитовый слой II—III нижним шнеком в стандарт­ ном положении. Пустая порода складируется в выработанном пространстве. При третьем ходе комбайна оба шнека устанавливаются в стандартное поло­ жение и работают по извлечению II сильвинитового слоя.

Реализация технических решений по селективной выемке Третьего пласта Старобинского месторождения на полную мощность одной лавой позволит, по сравнению со слоевой выемкой, снизить объем горно-подго­ товительных работ на 20—30 %, сократить потери полезного ископаемого в недра на 10—15 %, повысить содержание хлористого калия в руде на 1 ,5 -2 ,0 % (по панели).