Введение. Старобинское калийное месторождение калийных солей расположено в пределах Солигорского, Любанского и Слуцкого района Минской области Республики Беларусь

Старобинское калийное месторождение калийных солей расположено в пределах Солигорского, Любанского и Слуцкого района Минской области Республики Беларусь. Площадь месторождения около 350 км2. Открыто месторождение в 1949 году Белорусским геологическим управлением. Геологоразведочные работы проводились в 1949-1952 и 1958-1961 годах. В 1962 году был введен в эксплуатацию Первый калийный комбинат. В настоящее время добыча калийных солей ведется 6-ю рудоуправлениями.

Промышленные предприятия и населенные пункты получают электроэнергию от общей кольцевой энергетической системы Европейской части бывшего СССР. Водоснабжение населения и промышленных предприятий осуществляется скважинами и колодцами, эксплуатирующими подземные воды девонских и четвертичных отложений.

На шахтном поле Третьего рудоуправления горные работы ведутся в пределах Центрального блока ограниченного с запада Северо-Западным, с севера Северным и с востока Центральным Тектоническими нарушениями. На юге Центральный блок ограничен зоной выклинивания калийных горизонтов.

В геологическом строении рудного поля принимают участие следующие литологостратиграфические образования:

а) четвертичные отложения, представленные плотными разнозернистыми песками с незначительной примесью валунов и гальки;

б) отложения неогена, представленные плотными глинами и мелкозернистыми песками с остатками флоры. Встречаются линзы бурого угля;

в) отложения палеогена, представленные глауконитовыми мелкозернистыми песками с содержанием хорошо окатанного мелкозернистого гравия;

г) верхнемеловые отложения, представленные писчим мелом и мелкозернистым песчаником;

д) отложения верхнего девона, представленные глинами, мергелями, доломитами, и песчаниками с хорошо выдержанными пластами каменной соли и глинисто-карбонатных пород. Эти породы объединяются в две свиты: глинисто-мергелистую и соленосную. К отложениям последней приурочены горизонты калийных солей.

Горизонты калийных солей достаточно изучены, запасы утверждены в ГКЗ по промышленным категориям.

В г. Солигорске, помимо объектов горно-химической индустрии, расположенных на 6-и рудоуправлениях ОАО "Беларуськалий", имеются: завод железобетонных конструкций, завод по ремонту горного оборудования, ряд строительных организаций, предприятия легкой и пищевой промышленности.

1 Общие вопросы отчета

1.1 Краткая горно-геологическая характеристика участка. Характеристика пластов

Шахтное поле Третьего рудоуправления расположено в северо-восточной части Старобинского месторождения калийных солей. На западе оно непосредственно примыкает к шахтному полю Второго рудоуправления, на юге и юго-востоке - к шахтным полям Первого и Четвертого рудоуправлений.

Калийная залежь в соляной толще простирается в близком к широтному направлении, падение пластов - северо-восточное, максимальное падение - до 6°, в основном до 3°. Залежь состоит из четырёх калийных горизонтов - с первого по четвертый (сверху вниз).

Первый калийный горизонт вскрыт рядом скважин, пробуренных как с поверхности шахтного поля, так и из подземных горных выработок. Он состоит из 5-ти сильвинитовых пакетов, разделенных между собой слоями каменной соли, глины и маргеля, мощность которых колеблется в пределах 4-5 см, в сумме образуя пакеты до 1.26 м. Для данного горизонта характерны частые замещения сильвинита каменной солью, вследствие чего мощность его изменяется от 1.50 до 5.41 м., в среднем составляя 4.9 - 5.0 м., с содержанием KCI=16.51 - 19.68 %. Нерастворимый остаток по горизонту колеблется в пределах 15 - 20 %.

Пласт второго калийного горизонта (гор.-420м) состоит из верхнего и нижнего сильвинитовых слоев и межпластовой каменной соли. Средняя мощность пласта по шахтному полю составляет 2,67 метра, среднее содержание КС1-26,95%, нерастворимого в воде остатка - 6,67%.Неравномерно по всему горизонту встречаются площади пониженного содержания КС1 - зоны замещения.

Третий калийный горизонт имеет наибольшую площадь распространения и состоит из трех пачек: верхней и нижней сильвинитовых, средней глинисто- карнолитовой. Глубина залегания кровли горизонта колеблется от 481.13 до 838.63 м. Мощность достигает 17-23м. Верхняя сильвинитовая (забаланссовая) пачка сложена солью каменной с примесями глинистых вкрапленностей. Мощность пачки составляет 1.50 - 3.79 м. Глинисто карнолитовая пачка представлена тонкослоистыми и массивными, часто мелко комковатой, перемятой текстуры, трещиноватыми породами, сложенными глинами, сильвин- карноллитовыми и собственно карнолитовыми образованиями, с суммарной мощностью 10-15 м. Нижняя сильвинитовая (промышленная) пачка представлена 6-ю сильвинитовыми слоями, разделенными прослоями каменной соли и глины. Первые 4-е слоя (снизу вверх) являются промышленными, а 5-й и 6-й имеют незначительные мощности и в подсчет балансовых запасов не входят.

Мощности сильвинитовых слоев колеблются:

1-го от 0.20 до 0.35 м. 4-го от 1.10 до 1.25 м.

2-го от 0.60 до 0.75 м. 5-го от 0.05 до 0.15 м.

3-го от 0.70 до 0.80 м. 6-го от 0.20 до 0.40 м

Мощность нижней сильвинитовой пачки составляет как правило более 4 м, – 4.61 до – 4.91 м. Содержание хлористого калия и нерастворимого в воде остатка 24.65-26.79 и 5.50 -10.52%.

Четвертый калийный горизонт изучен недостаточно. Вскрыт двумя скважинами на глубине от 594.2 до 697.07 м., мощность составила 2.25-2.41 м.

1.2 Схема вскрытия и подготовки шахтного поля

Шахтное поле рудника 3 РУ вскрыто четырьмя вертикальными стволами, располо­женными в центральной его части.

Ствол №1, оборудованный скиповым и клетьевым подъемными установками, вскрывает горизонт -420м. Ствол №2, аналогичный стволу №1, вскрывает горизонт -620 м. Ствол №3,оборудованный клетьевым подъемом, пересекает оба горизонта и слу­жит для выдачи отработанной струи воздуха с обоих горизонтов, т.е. является вентиляционным. Ствол №4, оборудованный двумя скиповыми подъемами, пересе­кает оба горизонта и служит для выдачи руды.

На горизонте -420 м от ствола 1 пройдены выработки главного северного и южного направлений до границы шахтного поля. Причем, главное северное на­правление погашено на протяжении 2350м, а южное на 2450м, по мере отработки запасов в обратном порядке. Перпендикулярно к главному северному направле­нию выполнена проходка выработок вспомогательного северо-восточного направ­ления. Перпендикулярно к выработкам главного южного направления пройдены выработки главного восточного направления и на расстоянии 3500 м от них проходятся выработки главного юго-восточного направления.

На горизонте -620 м от ствола №2 пройдены выработки главного северного и главного южного направлений до границы шахтного поля.

Перпендикулярно к выработкам главного южного направления, аналогично горизонту -420 м, пройдены выработки главного восточного и юго-восточного направлений. Проходка выработок главного южного направления остановлена в связи с обнаружением признаков центрального тектонического нарушения.

Ниже приводится таблица отметок вскрывающих выработок.

Ствол №1, оборудованный скиповым и клетьевым подъемными установками, вс выдачу руды с горизонта -420м. Ствол №2, аналогичный стволу №1, вскрывает горизонт -620 м и также называется грузолюдским. В некоторых случаях по первому и второму стволу производят спуск людей в шахту. Ствол №3,оборудованный клетьевым подъемом, пересекает оба горизонта и слу­жит для выдачи отработанной струи воздуха с обоих горизонтов, т.е. является вентиляционным. По третьему стволу производят также спуск и подъем людей. Ствол №4, оборудованный двумя скиповыми подъемами, пересе­кает оба горизонта и служит для выдачи руды, т.е. является грузовым.

Вскрытие месторождения — это проведение горных выработок с земной поверхности открывающих доступ к полезному ископаемому. На практике применяется подземный и открытый варианты вскрытия месторождения. Шахтное поле рудника (РУ-3) вскрыто вертикальными стволами по центральной схеме.

Ствол №1, оборудованный скиповым и клетьевым подъемными установками, вскрывает горизонт –420м. Ствол №2, аналогичный стволу №1, вскрывает горизонт –620м. Ствол №3, оборудованный клетьевым подъемом, пересекает оба горизонта и служит для выдачи отработанной струи воздуха с обоих горизонтов, т.е. является вентиляционным. Ствол №4,оборудованный двумя скиповыми подъемами, пересекает оба горизонта и служит для выдачи руды. При центральной схеме проветривания шахтные стволы, подающие свежий воздух и вентиляционные стволы расположены в центре шахтного поля на одной промплощадке. Свежий воздух поступает в шахту по грузолюдскому (№1, №2), грузовому (№4) стволам, а выходит по вентиляционному (№3) стволу. Стволы, подающие свежий воздух, и вентиляционный ствол располагаются недалеко друг от друга (минимальное расстояние между ними 30м).

Околоствольный двор представляет собой комплекс горных выработок и камер, расположенных возле шахтных стволов и предназначенных для обслуживания горизонта и соединения стволов с главными транспортными, конвейерными, вентиляционными выработками. Основные требования, которые предъявляются к околоствольным дворам, – это обеспечение необходимой пропускной способности и простота устройства.

В околоствольном дворе имеются следующие камеры и выработки околоствольного двора:

• сопряжение с околоствольным двором;

• гараж;

• склад ГСМ;

• склад ВМ, только на третьем горизонте;

• мастерские электромеханические подземные;

• УПП;

• склад хранения оборудования.

вспомогательного назначения:

• камеры ожидания;

• медпункт;

• камера противопожарных материалов.

На каждом действующем руднике должно быть не менее двух отдельных выходов на поверхность, приспособленных для передвижения людей и расположенных так, чтобы направление движения струй воздуха было противоположно. Запасные выходы должны быть оборудованы техническими подъемами, а также лестничным отделением.

Запасными выходами на поверхность являются вентиляционные штреки лав, блоков и панельные вентиляционные штреки, главные вентиляционные штреки, ствол №3, ствол №2.

Подъем руды, а также подъем и спуск рабочих, оборудования осуществляется через стволы. Ствол N1, N2 (грузолюдской) оборудован скиповым и клетьевым подъемными установками, ствол N3 (вентиляционный), оборудован клетьевым подъемом, ствол N4 (грузовой) оборудован двумя скиповыми подъемами.

Скиповые подъемные установки оборудованы подъемными машинами:

Ствол N1 – БЦК-8/5Î2.7

Ствол N2 – БЦК-8/5Î2.7

Ствол N4 – БЦК-8/5Î2.7 – две машины.

Мощность электродвигателей каждой подъемной установки 3400кВт. Грузоподъемность скипов – 25т. Спуск-подъем людей и грузов осуществляется клетьевыми подъемами с машинами ЦР-6Î3.2. На руднике применяются следующие типы подъемных сосудов: клеть 2НОВ-400, скип СМ-19, скип СМ-35.

На руднике достигнута высокая степень механизации горных работ. Горнопроходческие и очистные работы выполняются машинным способом, при этом используются:

- на подготовительных работах, а также очистных камерной системой - комплексы ПК-8МА,

- на очистных работах камерной системой - комплекс Урал-10А,

- в длинных очистных забоях - комплексы с комбайнами ЕВ-200/230,EДВ-300/760, Электра-340, Электра-700, СЛ-300/400, гидромеханизированными крепями БС-2.1П (БС-2.1ПМ), (2.2); Фазос-12/28, 08/13, 09/15.5, 15/31, 16/24; СТС-15/23, 19/32; Хемшайдт 2400,(2400М), 4800.

Для вспомогательных работ используются врубовые машины ЕСФ-70, Урал-50, почвоподдирочная машина Уpал-60, комбайны 4ПП-2СМ, 4ПП-2М и КСП-22 погрузочные машины 2ПНБ-2.

1.3 Системы разработки и их параметры