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"10.29235/1561-8358-2025-70-4-307-319vestift-915Research ArticleМАШИНОСТРОЕНИЕ, МЕХАНИКАMECHANICAL ENGINEERING AND MECHANICSРазработка технологических схем слоевой выемки третьего калийного пласта для глубоких участков шахтного поля рудника четвертого рудоуправления ОАО «Беларуськалий»Development of the technological schemes for layered mining of the third potash seam for the deep sections of the fourth production unit mine field of JSC “Belaruskali”ВысоцкаяН. А.VysotskayaN. А.

Высоцкая Надежда Александровна – начальник отдела научно-технической информации 

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

Nadejda А. Vysotskaya – Head of the Department of Scientific and Technical Information

69, Kozlov St., 223710, Soligorsk, Minsk region 

onti@sipr.byПрушакВ. Я.PrushakV. Ya.

Прушак Виктор Яковлевич – академик Национальной академии наук Беларуси, доктор технических наук, профессор, технический директор

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

Victor Ya. Prushak – Academician of the National Academy of Sciences of Belarus, Dr. Sci. (Engineering), Professor, Technical Director

69, Kozlov St., 223710, Soligorsk, Minsk region 

ipr@sipr.byПоляковА. Л.PaliakouA. L.

Поляков Андрей Леонидович – кандидат технических наук, доцент кафедры «Технология и оборудование разработки месторождений полезных ископаемых»

ул. Гуляева, 2, 223710, Солигорск, Минская область 

Andrey L. Paliakou – Cand. Sci. (Engineering), Associate Professor of the Department “Technology and Equipment for Mining”

2, Gulyaev St., 223710, Soligorsk, Minsk region 

alphinxx@list.ruЗакрытое акционерное общество «Солигорский Институт проблем ресурсосбережения с Опытным производством»Joint Stock Company “Soligorsk Institute of Resources Saving Problems with Pilot Production”Филиал Белорусского национального технического университета (г. Солигорск)Branch of the Belarusian National University of Technology (Soligorsk)202506012026704307319Copyright © Высоцкая Н.А., Прушак В.Я., Поляков А.Л., 20262026Высоцкая Н.А., Прушак В.Я., Поляков А.Л.Vysotskaya N.А., Prushak V.Y., Paliakou A.L.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/915

С учетом накопленного на Старобинском месторождении практического опыта были разработаны четыре варианта технологических схем слоевой выемки Третьего калийного пласта на глубине свыше 900 м. Сравнение представленных вариантов технологических схем осуществлялось по следующим показателям: удельный объем горно-подготовительных работ; среднее содержание хлористого калия и нерастворимого остатка в руде; объем добычи руды в стандарте; коэффициент извлечения полезного компонента из недр. Отмечено, что более эффективными являются технологические схемы с последовательным порядком отработки выемочных столбов, где выемочные (панельные) выработки проводят отдельно для верхней и нижней лав, а существенным недостатком, усложняющим работу забойного конвейера и ведущим к ухудшению качества руды, является наличие в верхней лаве наклонного участка. Выбор определенного варианта слоевой выемки Третьего пласта с вовлечением в отработку 4-го сильвинитового слоя на глубинах более 900 м предлагается осуществлять с учетом привязки к горно-геологическим и горнотехническим условиям конкретного участка шахтного поля, поскольку представленные в работе данные свидетельствует о незначительном отличии вариантов технологических схем по всем принятым для сравнения показателям. Технологические схемы будут использованы при составлении проектов отработки выемочных столбов слоевыми лавами и войдут в соответствующие нормативные документы ОАО «Беларуськалий».

Taking into account the practical experience gained at the Starobinski Deposit, the four variants of technological schemes for layered extraction of the Third Potash Seam at a depth of over 900 m were developed. The comparison of the presented variants of technological schemes was carried out according to the following indicators: the specific volume of the mining and preparation work; the average content of potassium chloride and insoluble residue in the ore; the volume of ore extraction in the standard; the coefficient of the useful component extraction from the subsoil. It was noted that technological schemes with a sequential order of extraction pillars mining, where extraction (panel) workings are carried out separately for the upper and lower longwalls are more effective, and the presence of an inclined section in the upper longwall is a significant disadvantage that complicates the operation of the face conveyor and leads to a deterioration in ore quality. It is proposed to select a specific variant of layered extraction of the Third Seam with the involvement of the 4th sylvinite layer in the development at depths of more than 900 m taking into account the mining-geological and mining-technical conditions of a specific section of the mine field, since the data presented in the work indicate an insignificant difference in the variants of technological schemes for all accepted indicators for comparison. The process flow charts will be used in the development of projects for the development of mining pillars using layered longwalls and will be included in the relevant regulatory documents of JSC “Belaruskali”.

Третий калийный пласт4-й сильвинитовый слойслои 22–33слоевая выемкабольшие глубинытехнологические схемылавагорная выработкаглубокие горизонтывыемочный столбthe Third potash seamthe 4th sylvinite layerthe layers 22–33layered extractiongreat depthstechnological schemesthe longwallmine workingdeep horizonsextraction columnReferencesТехнологии крепления горных выработок глубоких горизонтов Октябрьского месторождения / С. А. Вохмин, Г. С. Курчин, Е. С. Майоров [и др.] // Известия вузов. Горный журнал. – 2019. – № 7. – С. 45–52. https://doi.org/10.21440/0536-1028-2019-7-45-52Vokhmin S. A., Kurchin G. S., Maiorov E. S., Kirsanov A. K., Kostylev S. S. An overview of deep horizons excavation lining technologies at Oktyabrsky deposit. Izvestiya vysshikh uchebnykh zavedenii. Gornyi zhurnal = News of the Higher Institutions. Mining Journal, 2019, no. 7, pp. 45–52 (in Russian). https://doi.org/10.21440/0536-1028-2019-7-45-52Морозов, И. А. Оценка устойчивости горных выработок в соляных породах Гремячинского месторождения: дис. … канд. техн. наук: 2.8.6 / Морозов Иван Александрович; Гор. ин-т Урал. отд-ния Рос. акад. наук, фил. Федер. гос. бюджет. учр. науки Перм. федер. исслед. центра Урал. отд-ния Рос. акад. наук. – Пермь, 2022. – 153 л.Morozov I. A. Evaluation of the Stability of Mine Workings in Salt Rocks of the Gremyachinskoye Deposit [dissertation]. Permian, Mining Institute of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences, branch of the Federal State Budgetary Scientific Institution Perm Federal Research Center of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences, 2022. 153 p. (in Russian).Прушак, В. Я. Закономерности взаимного влияния горных выработок на глубоких горизонтах Старобинского месторождения калийных солей / В. Я. Прушак // Весці Нацыянальнай акадэміі навук Беларусi. Серыя фiзіка-тэхнічных навук. – 2015. – № 4. – С. 41–45.Prushak V. Ya. Patterns of mutual influence of mine workings at deep horizons of the Starobin potash salt deposit. Vestsi Natsyyanal’nai akademii navuk Belarusi. Seryya fizika-tekhnichnykh navuk = Proceedings of the National Academy of Sciences of Belarus. Physical-technical series, 2015, no. 4, pp. 41–45 (in Russian).Двухшнековый селективный комбайн для отработки сложноструктурных калийных пластов Старобинского месторождения длинными очистными забоями / В. Я. Щерба, В. Я. Прушак, Б. И. Петровский [и др.] // Вестник Полоцкого государственного университета. Серия В. – 2005. – № 6. – С. 202–206.Shcherba V. Ya., Prushak V. Ya., Petrovskiy B. I., Kalinichenko P. I., Kirienko V. M., Pleskunov V. N. Twin-screw selective combine for mining complex-structured potash seams of the Starobinskoye deposit using longwall faces. Vestnik Polotskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya B. Promyshlennost’. Prikladnye nauki [Bulletin of Polotsk State University. Series B], 2005, no. 6, pp. 202–206 (in Russian).Технология слоевой выемки при разработке пласта Третьего калийного горизонта Старобинского месторождения / И. А. Подлесный, В. Н. Гетманов, Б. И. Петровский, И. Е. Носуля // Горный журнал. – 2018. – № 8. – С. 59–63. https://doi.org/10.17580/gzh.2018.08.08Podlesnyi I. A., Getmanov V. N., Petrovskiy B. I., Nosulya I. E. Multi-slice mining technology for potash seam III at the Starobinsk deposit. Gornyi zhurnal [Mining Journal], 2018, no. 8, pp. 59–63 (in Russian). https://doi.org/10.17580/gzh.2018.08.08Петровский, Б. И. Прогноз опасных обрушений кровли при слоевой отработке пласта Третьего калийного горизонта / Б. И. Петровский, А. А. Гарнишевский, О. М. Чечуха // Горный журнал. – 2018. – № 8. – С. 76–81. https://doi.org/10.17580/gzh.2018.08.11Petrovskiy B. I., Garnishevskiy A. A., Chechuha O. M. Prediction of hazardous roof falls in slice mining of potash seam III. Gornyi zhurnal [Mining Journal], 2018, no. 8, pp. 76–81 (in Russian). https://doi.org/10.17580/gzh.2018.08.11Прушак, В. Я. Особенности проявления горного давления в лавах с труднообрушаемой кровлей при бесцеликовой выемке Третьего калийного пласта Старобинского месторождения / В. Я. Прушак // Весці Нацыянальнай акадэміі навук Беларусi. Серыя фiзіка-тэхнічных навук. – 2016. – № 1. – С. 99–105.Prushak V. Ya. Peculiarities of manifestation of rock pressure in longwalls with difficult-to-collapse roof during noncore mining of the Third potash seam of the Starobin deposit. Vestsi Natsyyanal’nai akademii navuk Belarusi. Seryya fizikatekhnichnykh navuk = Proceedings of the National Academy of Sciences of Belarus. Physical-technical series, 2016, no. 1, pp. 99–105 (in Russian).Прушак, В. Я. Деформация контура горных выработок Старобинского месторождения калийных солей при различных глубинах заложения / В. Я. Прушак // Доклады Национальной академии наук Беларуси. – 2016. – Т. 60, № 2. – С. 97–101.Prushak V. Ya. Deformation of the edge of the workings of the Starobin deposit of potash salts at different location depths. Doklady Natsional’noi akademii nauk Belarusi = Doklady of the National Academy of Sciences of Belarus, 2016, vol. 60, no. 2, pp. 97–101 (in Russian).Тараканов, В. А. Поддержание горных выработок при разработке Старобинского месторождения на больших глубинах / В. А. Тараканов, И. И. Головатый, А. Л. Поляков // Горный журнал. – 2010. – № 8. – С. 36–38.Tarakanov V. A., Golovatyj I. I., Polyakov A. L. Maintenance of mine workings during the development of the Starobinskoye deposit at great depths. Gornyi zhurnal [Mining Journal], 2010, no. 8, pp. 36–38 (in Russian).Патиюк, С. И. Поддержание капитальных и подготовительных выработок на глубоких горизонтах при отработке Старобинского месторождения / С. И. Патиюк, Ю. Б. Петровский, В. Я. Прушак // Горный журнал. – 2018. – № 8. – С. 70–75. https://doi.org/10.17580/gzh.2018.08.10Patiyuk S. I., Petrovskij Yu. B., Prushak V. Ya. Maintenance of capital and development workings at deep levels during the development of the Starobinskoye deposit. Gornyi zhurnal [Mining Journal], 2018, no. 8, pp. 70–75 (in Russian). https://doi.org/10.17580/gzh.2018.08.10Сокол, Д. Г. Направления совершенствования бесцеликовых технологических схем отработки калийных пластов / Д. Г. Сокол // Вестник Кузбасского государственного технического университета. – 2018. – № 4. – С. 93–98. https://doi.org/10.26730/1999-4125-2018-4-93-98Sokol D. G. Principal directions of the development of mining methods potash seams. Vestnik Kuzbasskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta = Vestnik of Kuzbass State Technical University, 2018, no. 4, pp. 93–98 (in Russian). https://doi.org/10.26730/1999-4125-2018-4-93-98Зубов, 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, вып. 3. – С. 15–18.Zubov V. P., Smychnik A. D., Kirienko V. M. Improving the development systems of the Third Potash Seam at the mines of Belaruskali. Zapiski Gornogo instituta = Journal of Mining Institute, 2006, vol. 168, iss. 3, pp. 15–18 (in Russian).Петровский, А. Б. Особенности проявлений горного давления при слоевой бесцеликовой выемке Третьего калийного пласта на Старобинском месторождении калийных солей / А. Б. Петровский, В. Я. Прушак, Е. А. Лутович // Доклады Национальной академии наук Беларуси. – 2020. – Т. 64, № 3. – С. 350–360. https://doi.org/10.29235/1561-8323-2020-64-3-350-360Petrovsky A. B., Prushak V. Ya., Lutovich E. A. Features of rock pressure manifestations whith the slice pillarless extraction of the Third potash layer at the Starobin potash salt deposit. Doklady Natsional’noi akademii nauk Belarusi = Doklady of the National Academy of Sciences of Belarus, 2020, vol. 64, no. 3, pp. 350–360 (in Russian). https://doi.org/10.29235/1561-8323-2020-64-3-350-360Петровский, А. Б. Физико-механические свойства пород, слагающих и перекрывающих Третий калийный пласт Старобинского месторождения / А. Б. Петровский, В. Я. Прушак, Е. А. Лутович // Доклады Национальной академии наук Беларуси. – 2021. – Т. 65, № 4. – С. 484–495. https://doi.org/10.29235/1561-8323-2021-65-4-484-494Petrovskiy A. B, Prushak V. Ya., Lutovich E. A. Physical and mechanical properties of the rocks of the Starobinsky deposit forming the Third potash layer and its roof. Doklady Natsional’noi akademii nauk Belarusi = Doklady of the National Academy of Sciences of Belarus, 2021, vol. 65, no. 4, pp. 484–494 (in Russian). https://doi.org/10.29235/1561-8323-2021-65-4-484-494

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