Разработка технологии доизвлечения запасов калийной руды из ранее отработанных панелей на глубинах свыше 600 метров Старобинского месторождения калийных солей

Изучена возможность продления срока службы рудника Третьего рудоуправления ОАО «Беларуськалий» за счет доизвлечения запасов сильвинитовой руды, оставленных на глубинах свыше 600 м в отработанных ранее панелях шахтного поля Третьего калийного горизонта Старобинского месторождения калийных солей. Установлено, что в период с 1971 по 1980 г. значительная часть южного направления шахтного поля на площади более 5.3 млн м2 была отработана очистными ходами по слоям 2, 2–3, 3 без выемки 4-го сильвинитового слоя. Объем оставленных запасов полезного ископаемого в отработанных панелях составляет более 22 млн т. При этом имеется прямой доступ к этим панелям со стороны главных южных штреков. В результате изучения геологического строения отработанных панелей установлено, что под воздействием горного давления, подработанный 4-й сильвинитовый слой принял вид пласта волнообразного профиля, мощностью около 1 м, который покоится на сдавленных межкамерных целиках и на уплотненных породах слоев 2, 2–3, 3 разрушенных межходовых целиков, заполнивших пространство очистных ходов. Такое геологическое строение пласта делает возможным извлечение полезного ископаемого с применением технологии слоевой селективной выемки последовательно верхней и нижней лавами. В результате изучения устойчивости выработок, пройденных по очистным ходам и межкамерным целикам, в условиях разной привязки кровли установлено, что при подготовке очистных лав наиболее рациональными местами заложения подготовительных выработок являются участки ранее отработанные камерной системой, при этом наиболее высокую устойчивость выработок при расположении в очистных блоках камерной системы обеспечит привязка их кровли с прирезкой 0,15 м 4-го сильвинитового слоя. В этом случае их прогнозируемый безремонтный срок службы, даже без применения специальных способов охраны, составит от 3,5 до 8 лет. На основании результатов исследования сделан вывод о технической возможности и экономической целесообразности доизвлечения запасов сильвинитовой руды, оставленных в западных панелях южного направления шахтного поля Третьего калийного горизонта рудника Третьего рудоуправления, отработанных более 40 лет назад камерной системой разработки с использованием технологии слоевой селективной выемки пласта очистными лавами. При минимальных капитальных и организационно-технических затратах извлечение указанных запасов полезного ископаемого позволит предприятию выпустить дополнительно около 5,5 млн т калийных удобрений.

1. Zubov V. P., Smychnik A. D., Kirienko V.M. Enhancement of the development system of the 3rd potash seam at the mines of PA “Belaruskali”. Zapiski Gornogo instituta = Journal of Mining Institute, 2006, vol. 168, no. 3, pp. 15–18 (in Russian).

2. Podlesnyi I. A., Getmanov V. N., Petrovskii B. I., Nosulya I. E. Technology of the layer mining while developing the 3rd potash level of the Starobin deposit. Gornyi zhurnal = Mining Journal, 2018, no. 8, pp. 59–64 (in Russian). https://doi.org/10.17580/gzh.2018.08.08

3. Polyakov A. L. Analysis of the geological structure of the roof of the 3rd potash layer at the Starobin potash deposit. Gornaya mekhanika [Mining Mechanics], 2002, no. 2, pp. 30–36 (in Russian).

4. Puzanov D. A., Mozgovenko M. S., Gubanov V.A. Study results on the stability of mine openings when they are driven in the 4thsylvinite layer, undermined by the bottom face, PU 3 mine, JSC Belaruskali. Gornaya mekhanika i mashinostroenie [Mining Mechanics and Mechanical Engineering], 2014, no. 1, pp. 26–34 (in Russian).

5. Gubanov V. A., Puzanov D. A., Mozgovenko M. S., Erokhin K. A., Podlesny I. A., Petrovsky A. B., Dolgikh A. S. Study of manifestations of rock pressure in development and stope workings during mining the underworked and left reserves in the 4thsylvinite layer and inter-stope pillar by the test face No. 11-3 of the level – 620 m, PU 3 mine, JSC Belaruskali. Gornaya mekhanika i mashinostroenie [Mining Mechanics and Mechanical Engineering], 2017, no. 2, pp. 5–18 (in Russian).

6. Gubanov V. A., Puzanov D. A., Mozgovenko M. S., Erokhin K. A., Podlesny I. A., Petrovsky A. B., Dolgikh A. S. Justification of mining and maintenance methods of development workings of a test face on extraction of the 4th underworked sylvinite layer and of written-off reserves in the inter-stope pillars of the level – 620 m, PU 3 mine, JSC Belaruskali. Gornaya mekhanika i mashinostroenie [Mining Mechanics and Mechanical Engineering], 2016, no. 4, pp. 5–17 (in Russian).

7. Polyakov A. L., Gubanov V. A., Puzanov D. A., Mozgovenko M. S. New deformation patterns of the single working contour in the “massif” and de-stressed zones. Gornaya mekhanika i mashinostroenie [Mining Mechanics and Mechanical Engineering], 2015, no. 4, pp. 13–20 (in Russian).

8. Petrovsky A. B., Prushak V. Ya., Puzanov D. A. Features of the development of longwalls that extract the underworked sylvinite layer in the deep horizons of the Starobin potash salt deposit. Doklady Natsional’noi akademii nauk Belarusi = Doklady of the National Academy of Sciences of Belarus, 2020, vol. 64, no. 4, pp. 477–487 (in Russian). https://doi.org/10.29235/1561-8323-2020-64-4-477-487

9. Golovaty I. I., Petrovskii A. B., Prushak V. Ya. Substantiation of the possibility of developing reserves of the Third potash horizon of the Starobin deposit, previously worked out by the chamber system. Vestsi Natsyyanal’nai akademii navuk Belarusi. Seryya fizika-technichnych navuk = Proceedings of the National Academy of Sciences of Belarus. Physicaltechnical series, 2019, vol. 64, no. 4, pp. 497–510 (in Russian). https://doi.org/10.29235/1561-8358-2019-64-4-497-510