АО "ВНИИ Галургии"

Способ отработки калийных пластов включает сплошную систему отработки, струговую или комбайновую выемку, конвейерную транспортировку, закладку выработанного пространства. Отработанное пространство отгораживают от забоя механизированной крепью и осуществляют полное заполнение отработанного пространства закладочным материалом, при этом первоначально производят заполнение выработанного пространства закладочным материалом со степенью заполнения 0,8-0,9, причем расстояние от механизированной крепи до забоя лавы не превышает 10-12 м, а затем пространство за перегородкой, оставшееся незаложенным, забутовывают до кровли извлекаемого пласта. Забутовку кровли пласта производят механическим способом с помощью пневмозакладочного комплекса. Осуществляют автоматическое управление работой добычного комплекса в забое лавы. Технический результат - повышение полноты извлечения калийных руд с сохранением сплошности водозащитной толщи, производительности и безопасности производства добычных работ.

При этом очистные камеры проходят длиной, равной ширине шахтного поля и располагают их между воздухоподающим и вентиляционными штреками. Подачу свежего воздуха осуществляют через штольню, расположенную впереди фронта очистных работ. При этом удаляют исходящую струю воздуха по вспомогательному вентиляционному штреку. Технический результат заключается в повышении концентрации горных работ, снижении объемов горно-подготовительных работ, а также в сокращении утечек воздуха через выработанное пространство.

Способ включает подачу чистого воздуха в призабойную зону и удаление загрязненного воздуха из призабойной зоны. При этом создают контуры циркуляционного вихревого движения воздуха. Для этого отработанные камеры сбивают с вентиляционным штреком, при этом дополнительный источник тяги, установленный в отработанной камере, ориентируют для работы в направлении к вентиляционному штреку, а смесь свежего воздуха с потоком воздуха, загрязненного пылью и газом, удаляют через отработанную камеру и вентиляционный штрек. При этом свежий воздух направляют в рабочую очистную выработку по транспортному штреку или посредством дополнительно установленного источника вентиляционной тяги с воздуховодом, конец которого расположен в рабочей камере, или при помощи регулирующих вентиляционных перемычек, одна из которых установлена на транспортном штреке по пути движения воздушного потока между рабочей и отработанной камерами, а другую устанавливают в устье отработанной камеры, расположенной соосно отрабатываемой очистной выработке, отстоящей от нее через транспортный штрек. Технический результат заключается в повышении эффективности проветривания.

Способ включает подачу пульпы под избыточным давлением через предохранительное устройство. Предохранительное устройство имеет вид тройника, один конец которого подсоединен к забойному пульпопроводу, второй к герметизатору, а на третьем установлена предоранительная мембрана. При этом выход скважин в закладываемой камере располагают у ее кровли. Технический результат заключается в повышении степени заполнения камер закладочным материалом при уменьшении трудозатрат.

Способ включает подачу свежего воздуха в призабойную зону вентилятором и удаление смеси загрязненного пылью и газом воздуха из тупиковой очистной выработки через скважины, которые бурят периодически в междукамерном целике между тупиковой и отработанной очистными выработками. Расстояние между скважинами не превышает дальности эффективного отброса пылегазовой смеси источником тяги, установленным в призабойном пространстве тупиковой очистной выработки. Загрязненный воздух удаляют через отработанную очистную выработку, сбитую с вентиляционным штреком, и далее по вентиляционному штреку. При этом предварительно бурят скважины из отработанной очистной выработки, соседней с тупиковой очистной выработкой, до проектного контура тупиковой очистной выработки. Устье скважины в тупиковой очистной выработке оборудуют конфузором, а устье скважины в отработанной очистной выработке оборудуют переходником, который соединяют с вентилятором, ориентированным для работы в направлении к вентиляционному штреку. Вентилятор переносят на вновь вскрытую комбайном скважину. Технический результат заключается в снижении запыленности воздуха и концентрации горючих и ядовитых газов в тупиковой очистной выработке.

Способ обогащения высокошламистых калийсодержащих руд включает дробление, предварительную классификацию с получением подрешетного и надрешетного продуктов, доизмельчение последнего с последующим разделением на два рудных потока, объединение подрешетного продукта второй стадии классификации с подрешетным продуктом предварительной классификации (1-ый рудный поток), его обесшламливание с получением пенного отвального шлама и камерного продукта, флотацию сильвина. Перед обесшламливанием руду с содержанием до 16% н.о. разделяют на два потока. Предварительную классификацию осуществляют по классу -0,63 мм и двухстадийную классификацию доизмельченного надрешетного продукта по классам -0,63 мм и +0,63-1,2 мм, после чего 2-й рудный поток суспендируют насыщенным раствором до плотности Ж:Т=0,75-0,80, выдерживают в нем не менее 3 минут и после этого направляют на оттирку в режиме интенсивного перемешивания с последующей промывкой рудной суспензии, добавляя насыщенный раствор при перемешивании до плотности суспензии Ж:Т=1,4-1,8. Затем рудную суспензию обрабатывают реагентами, обесшламливают и сгущают до плотности Ж:Т=0,75-0,80. Обесшламленный 2-й рудный поток обрабатывают реагентами и объединяют с камерным продуктом. Из объединенного рудного потока флотируют сильвин. Объединенные потоки пенных шламовых продуктов перед складированием промывают и сгущают. Технический результат - повышение эффективности обесшламливания руды, а также снижение потерь полезного компонента со шламами и хвостами сильвиновой флотации.

Это достигается тем, что осуществляют сохранение защитного породного слоя в кровле камеры периодической отработкой калийного пласта комбайнами с исполнительным органом избирательного разрушения на длину комбайновой заходки с последующей выемкой верхнего слоя нижележащего породного пласта мощностью, определяемой из соотношения:

Hпор=Hmin-Hпл

где Нпор. - мощность породного слоя, м; Hmin - минимальная высота выработки при применении самоходного транспортного оборудования, м; Нпл - мощность калийного пласта, м. Бурение дегазационных шпуров производят с наклоном в сторону забоя и отставанием линии бурения дегазационных шпуров от забоя камеры, не превышающим шаг бурения дегазационных шпуров, при этом длину заходки принимают не более длины комбайна, а при выемке породного слоя в конце очередной заходки в почве камеры образуют наклонный участок с углом наклона менее 10°.

Это достигается комбайновой отработкой пласта камерами, восходящими последовательными заходками по слоям, транспортировкой полезного ископаемого самоходным транспортным средством, причем отработку пласта в камере ведут послойно сразу на всю мощность пласта, в восходящем порядке короткими вертикальными заходками, начиная с нижнего слоя, причем заходки по слоям выполняют на максимальную величину по исполнительному органу комбайна, а при выполнении заходки по прослою каменной соли отбитую соль размещают вслед за комбайном на почве отрабатываемой камеры в виде слоя, максимальная толщина которого определяется по формуле:

где Hk - высота камеры в проходке; hmin - минимальная высота камеры для размещения добычного оборудования. Каменную соль, отбитую на расстоянии от начала камеры, равном длине комбайна, размещают в отработанной ранее камере. Отбитую каменную соль, размещаемую вслед за комбайном на почве отрабатываемой камеры, разравнивают и утрамбовывают с помощью самоходного транспортного средства. Заходки по слоям выполняют возвратно-поступательным движением комбайна.

Техническим результатом является снижение вероятности закупорки трубопровода в аварийных ситуациях, повышение надежности работы закладочных трубопроводов и производительности закладочной установки. Способ включает самотечную подачу гидрозакладочной пульпы к закладываемым камерам, ее ступенчатую перекачку насосами без разрыва струи на шахтном участке пульпопровода, в аварийных ситуациях выпуск пульпы из самотечного и насосных участков закладочного трубопровода производят через разрывные мембраны, установленные в конце каждого участка пульпопровода, кроме последнего.

Первичные междукамерные целики отрабатывают только после консолидации закладочного материала с породами междукамерных целиков, образуемых при первичной отработке соляного пласта, при достижении оседаний земной поверхности 90% от величины конечных оседаний земной поверхности от деформации первичных камер, определяемой наблюдениями по реперным линиям. Вторичную отработку пласта начинают с участка наибольшего его погружения, при этом выполаживание мульды сдвижения, образованной при его вторичной отработке, производят за счет переноса границы отработки от границы первичной отработки на расстояние, равное ширине зоны смягчения, определяемой в зависимости от горно-геологических и горно-технических условий отрабатываемого участка. Изобретение позволяет повысить извлечение полезного ископаемого за счет вовлечения в отработку оставленного в целиках полезного ископаемого.

Способ закладки выработок в затопленном калийном руднике, включающий бурение скважин, приготовление пульпы смешиванием несущей жидкости и твердых частиц, подачу пульпы через скважины в затопленные выработки, закладку выработок. Бурение нагнетательной скважины и скважины для откачки жидкости производят с дневной поверхности в затопленную выработку, предназначенную для закладки. Несущую жидкость для приготовления пульпы берут из затопленной закладываемой выработки на уровне ее почвы через ближайшую из пробуренных скважин. Подачу пульпы после возникновения избыточного давления на устье нагнетательной скважины производят непрерывно, при этом общий объем подачи твердых частиц пульпы в рудник через нагнетательную скважину не превышает объема возможной фильтрации жидкости через провальную воронку, образовавшуюся при затоплении калийного рудника. Изобретение позволяет уменьшить оседание земной поверхности над затопленным рудником за счет предотвращения возможного выщелачивания.

Для этого в способе закладки шлама, включающем приготовление закладочной смеси из шлама, образующегося при производстве хлористого калия, возведение закладочных перемычек, подачу закладочной смеси в отработанные камеры и их закладку, в шлам в качестве связующего добавляют обезвоженный хлористый кальций, массу которого определяют по формуле:

где Vв - масса воды в шламе.