Вскрытие и отработка юго-восточной части шахтного поля (корректировка)

Параметры системы разработки приняты  по «Исходным данным…». На рассматриваемом  участке отрабатываются  два сильвинитовых  пласта АБ и Кр.ΙΙ. Пласт АБ отрабатывается комбайном Урал-61 в один ход комбайна с забором коржа соли Б-В. Пласт Кр.ΙΙ отрабатывается комбайном Урал-20Р.

Юго-восточный участок  шахтного поля подлежит отрабатывать в сложных горно-геологических  условиях (наличие Зырянского сдвига, классифицированного как аномальная зона ΙΙΙ группы; пониженная прочность сильвинитового пласта Кр.ΙΙ; небольшая мощность пласта АБ).

Для исключения возникновения  потенциально опасных ситуаций при  отработке пластов на юго-восточном  участке шахтного поля в «Исходных  данных…», разработанных Горным институтом Уральского отделения РАН, введены дополнительные ограничения, а именно:

• допустимая степень нагружения междукамерных целиков принята равной [С]≤ 0,4 в отличии от требований «Указаний…»[1] для условий БКПРУ-2 [С] = 0,7;
• величина устойчивого пролёта непосредственной кровли при отработке пласта Кр.ΙΙ уменьшена до 4 м, взамен ранее принятого в «Указаниях…» 6 м;
• исключаются из рассмотрения пяти- и щестислойные разрезы ВЗТ₂  (ПКС);
• средний слой в ВЗТ₂ (обозначаемый, как правило, ПКС₂) вне зависимости от его мощности не учитывается при определении расчётного значения суммарной мощности ненарушенных слоев каменной соли в водозащитной толще М_s (п. 2.3 «Указаний…»);
• слои каменной соли в ВЗТ₃ и слои внутрипластовой каменной соли в ВЗТ₁ учитываются при определении расчётного значения суммарной мощности М_s  лишь в случаях, когда мощность каждого из слоёв более 1,5 м.

Кроме того, при выборе конструктивных элементов системы  разработки было учтено, что на юго-западной части участка расположен солеотвал, оказывающий пригрузку на междукамерные целики.

Проектом, в качестве основного, принят второй вариант - отработка  пласта Кр.ΙΙ на полную геологическую  мощность с забором коржевой соли пласта Кр.Ι-Кр.ΙΙ.

В случае, когда из-за неустойчивой кровли отработка пласта КрII на полную геологическую мощность будет невозможна, необходимо перейти на отработку с «защитной пачкой», с тем же межосевым расстоянием и проведению дополнительных мероприятий по поддержанию кровли на требуемый срок отработки камер (проходка с компенсационной щелью в кровле камер на пласте Кр.ΙΙ). При переходе на  вариант c защитной пачкой меры охраны ВЗТ и объектов на земной поверхности подлежат уточнению в годовых планах развития горных работ.

На отработанной площади 9, 11 ВП юго-восточного участка, где пласт Кр.ΙΙ, отработан с шириной камер а=6,1 м, степень нагружения междукамерных целиков превысила допустимое значение, равное 0,7. Для этих участков Санкт-Петербургским представительством Горного института Уральского отделения Российской Академии наук под руководством  Крайнева Б.А. были разработаны «Рекомендации по оценке условий подработки водозащитной толщи и определению оседаний и деформаций земной поверхности на отработанных участках 9 и 11 ВП рудника БКПРУ-2». В рекомендациях приведена методика расчета оседаний и деформаций в краевой части мульды сдвижения, дана методика расчета опорного давления. Северная часть 11 и 13 ВП, граничащая с отработкой 2005-2006 годов, попадает в зону опорного давления. Влияние зоны опорного давления учтено при расчете параметров отработки.

Расчет мер охраны водозащитной толщи произведен на 200 лет с момента  начала отработки юго-восточного участка (до 2205 года).

При рекомендованных в «Исходных  данных…»  параметрах системы разработки необходимо создать зоны перехода на контакте с площадью, отработанной с шириной камер на пласте Кр.ΙΙ, равной 6,1 м.

У всех скважин детальной разведки оставлены предохранительные целики. Необходимо отметить, что южная часть  предохранительного целика скважины №1014 прорезана подготовительными выработками, поэтому для увеличения несущей способности прорезанного целика необходимо увеличить его размеры до площади условно не прорезанного целика.

Кроме того, когда надобность в  этих подготовительных выработках исчезнет, их необходимо заложить с максимальной возможной  полнотой.

Скважина №1015 расположена в  зоне ускоренных оседаний от горных работ, проведённых на 9, 11 ВП, поэтому на этом участке шахтного поля необходимо проводить инструментальные наблюдения за оседаниями земной поверхности для  выявления опасных ситуаций и своевременного принятия необходимых мер по их устранению. Наземные наблюдения также необходимо проводить в районе скважины №1014, целик которой прорезан подготовительными выработками. Кроме того, в руднике за скважинами №№ 1014, 1015 должны проводиться гидрогеологические наблюдения.

Предельное состояние водозащитной толщи в районе скважины  № 1015  представляет потенциальную угрозу для безопасной эксплуатации рудника. Основной горнотехнической мерой охраны водозащитной толщи на отработанных участках, примыкающих к постоянной границе предохранительных околоскважинных целиков,  является закладка выработанного пространства. При реализованных параметрах отработки сильвинитовых пластов  в  100-метровой зоне смягчения  на  11 ВП  (со степенью нагружения междукамерных целиков по пласту  Кр.II С>0,70)  закладка выработанного пространства  (с использованием существующих технологий закладочных работ)  является  технически  неосуществимой. Для уменьшения оседания во временной краевой части мульды сдвижения на границе с 13 ВП, проектом предлагается ускорить отработку 13 ВП.

Юго-восточный участок шахтного поля отрабатывается гидроизолируемым блоком. При проверочном расчете  установлено, что оставленная ширина предохранительных гидроизолирующих и междушахтного целиков удовлетворяет требованиям «Указаний…» по водонепроницаемости. Выполнен расчет предохранительного целика у выработок главного направления.

На рассматриваемом участке  шахтного поля расположены объекты  земной поверхности: подъездные пути на станции Балахонцы, Заполье, Березники-Сортировочная, соединительный путь, железная дорога Пермь-Березники, шламохранилище, солеотвал, галереи и другие объекты, которые будут подработаны горными работами.

В рабочем проекте рассмотрена  возможность подработки объектов земной поверхности. Расчетами установлена недостаточность применяемых горных мер для защиты плотины шламохранилища. Кроме горных мер защиты, плотине необходимы и конструктивные меры защиты для той части, которая находится в зоне влияния отработки 5 восточной панели (ПК30-ПК40). Согласно проведенным расчетам введение конструктивных мер защиты на участке ПК30-ПК35 требуется в 2012 году, на участке ПК35-ПК40 в 2008 году. Указанные сроки ввода конструктивных мер охраны уточняются ежегодно по результатам натурных наблюдений за фактическими деформациями плотины. Для разработки конструктивных мер защиты должна быть привлечена специализированная организация. Для отсечной дамбы шламохранилища дополнительных мер защиты не требуется.

Деформации, полученные при расчете для железной дороги Пермь-Березники, подъездного пути на ст. Балахонцы, соединительного пути и др. не превышают допустимых значений и дополнительных мер охраны для  них не требуется.

На юго-восточном участке шахтного поля расположен солеотвал. Для солеотвала выполнена оценка необходимости применения мер охраны от вредного влияния подработки, в части предотвращения подтопления и растворения его грунтовыми водами. Максимальная величина оседания на конец процесса сдвижения под солеотвалом составляет 1,98 м (зона 16 на 13ВП). Грунтовые воды в районе размещения солеотвала находятся на глубине 32 м (скв. № 213с). При оседании 1,98 м дополнительных мер охраны для солеотвала не требуется. При подработке ограждающей дамбы солеотвала также дополнительных мер охраны не требуется.

Для остальных объектов, расположенных  на земной поверхности, предложенных в  проекте мер охраны достаточно.

Выбранные меры охраны должны уточняться в расчетах годовых мер охраны при разработке планов развития горных работ.

Главный инженер проекта  В.В. Новиков