vestiftИзвестия Национальной академии наук Беларуси. Серия физико-технических наукProceedings of the National Academy of Sciences of Belarus. Physical-technical series1561-83582524-244XThe Republican Unitary Enterprise Publishing House "Belaruskaya Navuka"10.29235/1561-8358-2019-64-4-497-510vestift-567Research ArticleДИАГНОСТИКА И БЕЗОПАСНОСТЬ ТЕХНИЧЕСКИХ И ПРИРОДНЫХ СИСТЕМDIAGNOSTICS AND SAFETY OF TECHNICAL AND ENVIRONMENT SYSTEMSОбоснование возможности выемки оставленных запасов Третьего калийного горизонта Старобинского месторождения, отработанных камерной системойSubstantiation of the possibility of developing reserves of the Third potash horizon of the Starobin deposit, previously worked out by the chamber systemГоловатыйИ. И.GolovatyI. I.

Головатый Иван Иванович – генеральный директор.

ул. Коржа, 5, 223710, Солигорск, Минская область

Ivan I. Golovaty – General Director.

5, Korzh Str., 223710, Soligorsk, Minsk Region

belaruskali.office@kali.byПетровскийА. Б.PetrovskijA. B.

Петровский Андрей Борисович – заместитель главного инженера по горным работам.

ул. Коржа, 5, 223710, Солигорск, Минская область

Andrey B. Petrovskij – Deputy Chief Engineer for Mining.

5, Korzh Str., 223710, Soligorsk, Minsk Region

belaruskali.office@kali.byПрушакВ. Я.PrushakV. Y.

Прушак Виктор Яковлевич – член-корреспондент Национальной академии наук Беларуси, доктор технических наук, профессор, директор.

ул. Козлова, 69, 223710, Солигорск, Минская область

Viktor Y. Prushak – Corresponding Member of the National Academy of Sciences of Belarus, D. Sc. (Engineering), Professor, Director.

69, Kozlov Str., 223710, Soligorsk, Minsk Region

ipr@sipr.byОАО «Беларуськалий»JSC “Belaruskali”Солигорский Институт проблем ресурсосбережения с Опытным производствомSoligorsk Institute of Resource Saving Problems with Pilot Production201911012020644497510Copyright © Головатый И.И., Петровский А.Б., Прушак В.Я., 20202020Головатый И.И., Петровский А.Б., Прушак В.Я.Golovaty I.I., Petrovskij A.B., Prushak V.Y.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestift.belnauka.by/jour/article/view/567

Разработана методика обоснования возможности и целесообразности выемки оставленных запасов, отработанных более 40 лет назад камерной системой, с поддержанием в безопасном состоянии подземных горнотехнических сооружений. Методика включает выявление путем изучения геолого-маркшейдерской документации участков с оставленными запасами в пределах шахтных полей; расчет объемов и качественных показателей оставленных запасов на этих участках; определение состояния выработок, имеющих непосредственный доступ к рассматриваемым запасам, и возможности их повторного использования, а также возможности проведения новых подготовительных выработок и обеспечения их устойчивости и поддержания в безопасном состоянии; установление особенностей геомеханических процессов в породном массиве и наличия опасных нарушений в зоне выработанного пространства, степени нарушенности и характера деформирования жестких и податливых целиков в очистных камерах, в том числе с использованием специально проведенных вскрывающих исследовательских выработок; разработку технологических схем безопасной отработки оставленных запасов. С использованием этой методики впервые выполнено обоснование технологической возможности и экономической целесообразности выемки полезного ископаемого из отработанных более 40 лет назад очистных блоков Первого и Второго рудников ОАО «Беларуськалий». Показана возможность выемки оставленных запасов в 4-м сильвинитовом слое и слоях 2, 2–3, 3 в междукамерных целиках на участках, отработанных ранее камерной системой, с общим объемом более 57 млн т. Приводятся результаты обследований состояния капитальных и подготовительных выработок в местах возможного доступа на эти участки, согласно которым для повторной отработки большинства отработанных блоков потребуется проведение новых капитальных и подготовительных выработок. Описываются результаты визуальных обследований панельных и блоковых штреков, их сопряжений с очистными ходами, а также состояния и степени нарушенности междуходовых и междукамерных целиков в очистных камерах. Предложены возможные способы повторной отработки оставленных запасов Третьего калийного горизонта очистными лавами и камерной системой, отличающиеся высокой технико-экономической эффективностью и безопасностью ведения горных работ.

A technique has been developed of justification of possibility and expediency of extraction of the reserves left, which were mined more than 40 years ago by chamber system with maintenance in a safe condition of underground mining constructions. The methodology includes the identification by studying the geological and mine surveying documentation of districts with reserves in the mine fields; calculation of volumes and quality indicators of reserves left at these areas; assessment of a condition of mine workings that have direct access to the reserves concerned, and the possibility of their re-use, as well as the possibility of new development workings and ensuring their sustainability and maintenance in a safe condition; establishing the features of geomechanical processes in the rock mass and the presence of dangerous violations in the worked-out zone, the degree of the violation and the nature of the deformation of rigid and pliable pillars in the extraction chambers, including the use of specially conducted  mine openings; development of technological schemes for safety extraction of abandoned minerals. With the use of this technique for the first time the technological opportunities and economic feasibility of mining minerals from the treatment units of the First and Second Mines of JSC Belaruskali, worked out more than 40 years ago, has been estimated. The possibility of excavating abandoned reserves in the sylvinite layer 4 and layers 2, 2–3, 3 in inter-chamber pillars in areas previously worked out by the chamber system with total volumes of more than 57 million tons is shown. The results of surveys of the state of capital and development workings are given, according to which for the re-mining of most of the worked-out blocks, new capital and development workings will be required. The results of visual examinations of panel and block drifts, their conjugations with treatment passages, as well as the state and degree of violation of inter-passage and inter-chamber pillars in the treatment chambers are described. Possible methods for re-mining the reserves of the Third potash horizon with treatment longwalls and a chamber system are proposed, which are distinguished by high technical and economic efficiency and mining safety.

калийный горизонтсильвинитовый слойвыработкацеликочистная камераpotash horizonsylvinite layermine workingspillarextraction chambersReferencesШаманин, А. В. Краткий обзор и классификация технологических схем отработки калийных пластов Старобинского месторождения / А. В. Шаманин // Горная механика и машиностроение. – 2008. – № 3. – С. 93–100.Shamanin A. V. Brief overview and classification of technological schemes of potash layers mining of Starobin Deposit. Gornaya mekhanika i mashinostroenie = Mining Mechanical Engineering and Machine-Building, 2008, no. 3, pp. 93–100 (in Russian).Перспективные технологические схемы подготовки и отработки третьего калийного пласта на шахтном поле Краснослободского рудника / И. И. Головатый [и др.] // Горная механика и машиностроение. – 2014. – № 3. – С. 24–35.Golovatyi I. I., Petrovskii A. B., Petrovskii Yu. B., Prushak V. Ja., Petrovskii B. I., Polyakov A. L., Garnishevskii A. A. Longterm manufacturing schemes of the development and mining the Third potash seam in the mine field of the Krasnoslobodsky mine. Gornaya mekhanika i mashinostroenie = Mining Mechanical Engineering and Machine-Building, 2014, no. 3, pp. 24–35 (in Russian)Зубов, В. П. Совершенствования систем разработки третьего калийного пласта на рудниках ПО «Беларуськалий» / В. П. Зубов, А. Д. Смычник, В. М. Кириенко // Записки Горного института. – 2006. – Т. 168. – С. 15–18.Zubov V. P., Smychnik A. D., Kirienko V. M. Improving the development system of the third potash seam at the mines of JSC “Belaruskali”. Zapiski Gornogo instituta = Journal of Mining Institute, 2006, vol. 168, pp. 15–18 (in Russian).Сиренко, Ю. Г. Выбор рациональных параметров технологических схем отработки третьего калийного пласта на полную мощность по геомеханическому фактору / Ю. Г. Сиренко // Наука, техника и образование. – 2015. – № 4. – С. 23–26.Sirenko Yu G. Selection of rational parameters of technological schemes of the third potash reservoir at full capacity by geomechanical factor. Nauka, tekhnika, obrazovanie = Science, Technology and Education, 2015, no. 4, pp. 23–26 (in Russian).К вопросу о доизвлечении запасов сильвинитовых руд в условиях Старобинского месторождения / Ю. Г. Сиренко [и др.] // Горная механика. – 2004. – № 1–2. – С. 28–30.Sirenko Yu. G., Koval’skii E. R., Blokhin S. L., Shabun V. I. Concerning extraction of potash ore in conditions of deposit Starobinskoe. Gornaya mekhanika [Mining Mechanics], 2004, no. 1–2, pp. 28–30 (in Russian).Ковальский, Е. Р. Извлечение полезного ископаемого из целиков / Е. Р. Ковальский // Cборник научных трудов Sworld. – 2012. – Т. 8, № 4. – С. 44–49.Koval’skij E. R. Pillars extraction. Sbornik nauchnyh trudov Sworld [Collection of Scientific Papers Sworld], 2012, vol. 8, no. 4, pp. 44–49 (in Russian).Мозер, С. П. Методические подходы к расчету целиков при разработке мощных соляных месторождений / С. П. Мозер, Е. Р. Ковальский // Освоение минеральных ресурсов Севера: проблемы и решения: тр. 10-й Междунар. науч.-практ. конф. – Воркута, 2012. – Т. 1. – С. 86–90.Mozer S. P., Koval’skij E. R. Methodical approaches to calculation of pillars dimensions for conditions of thick salt deposits. Osvoenie mineral’nykh resursov Severa: problemy i resheniya: trudy 10-i Mezhdunarodnoi nauchno-prakticheskoi konferentsii. T. 1 [Development of mineral resources of the North: problems and solutions: Рroceedings of the 10th International Scientific and Practical Conference. Vol. 1]. Vorkuta, 2012, pp. 86–90 (in Russian).Экспериментальные и теоретические исследования длительной устойчивости несущих элементов камерной системы разработки калийных пластов / В. А. Асанов [и др.] // Вестн. Перм. науч. центра Урал. отд-ния Рос. акад. наук. – 2017. – № 1. – С. 8–14.Asanov V. A., Pankov I. L., Evseev A. V., Lobanov C. Yu., Lomakin I. S. Experimental and theoretical research of long term stability of load-carrying elements of the room-and-pillar system of potash beds. Vestnik Permskogo nauchnogo centra Ural’skogo otdeleniya Rossiiskoi akademii nauk [Bulletin of the Perm Scientific Center of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences], 2017, no. 1, pp. 8–14 (in Russian).Валишевский, К. А. Анализ состояния междукамерных целиков при отработке сильвинитовых пластов Верхнекамского калийного месторождения / К. А. Валишевский, Е. М. Балакирев // Стратегия и процессы освоения георесурсов: материалы ежегод. науч. сессии Горн. ин-та УрО РАН по результатам НИР в 2004 г. – Пермь, 2005. – С. 225–227.Valishevskii K. A., Balakirev E. M. Analysis of the state of interchamber pillars during mining of sylvinite layers of the Verkhnekamsk potash deposit. Strategiya i protsessy osvoeniya georesursov: materialy ezhegodnoi nauchnoi sessii Gornogo instituta UrO RAN po rezul’tatam NIR v 2004 g. [Strategy and processes of development of geo-resources: materials of the annual scientific session of the Mining Institute of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences based on the results of research in 2004]. Perm, 2005, pp. 225–227 (in Russian).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.