1.3. Технология ведения горных работ на калийных пластах, ее обусловленность строением вмещающего массива и свойствами соляных пород.

Основу такой технологии составляет порядок ведения подготовительных и очистных работ, взаимоувязанный в пространстве и времени. Этот процесс предопределяется применяемыми системами разработки, которые зависят от геологических условий. Для калийных месторождений выбранные системы разработки должны отвечать не только предъявляемым к ним требованиям (безопасность работ, минимум подготовки на 1000 т добычи, минимум себестоимости, максимум механизации выемки и транспортирования, минимум потерь сырья в недрах и т. д.), но и обеспечивать также решение специфических проблем, связанных с легкой растворимостью солей и их пластическими свойствами.

Правильно выбранные способы управления состоянием соляного массива и его элементов, отраженные в параметрах, принятых на практике систем разработки, позволяют удовлетворить указанным требованиям.

Два основных калийных месторождения РФ и СНГ — Верхнекамское и Старобинское отличаются сложностью не только по геологическому строению и гидрогеологическим условиям. Горнотехнические условия Верхнекамского месторождения также достаточно неординарны: сближенные пласты, осложненные складчатостью и изменчивостью мощности, имеющие слабоустойчивую непосредственную кровлю, опасные по газодинамическим явлениям. С учетом этого на месторождении используются камерные системы разработки, позволяющие позитивно решать основные проблемы управления состоянием соляного массива, в частности вопросы сохранения сплошности водозащитной толщи (ВЗТ) над горными выработками и безопасности работ в рамках технологического цикла очистной выемки руды из недр.

На месторождении применяются камерные системы разработки с ленточными междукамерными целиками (МКЦ) и регулярно оставляемыми столбчатыми целиками. МКЦ различаются по степени жесткости на жесткие, относительно жесткие, деформирующиеся. Жесткие целики должны исключать значительные оседания земной поверхности. Система с такими МКЦ применима при недостаточной (неизученной) водозащитной толще над рабочим пластом (пластами). При применении систем с относительно жесткими целиками допускается их деформация в пределах, обеспечивающих надежную сохранность сплошности водозащитных отложений, а также оптимумы технологических показателей добычи и условий подработки поверхностных сооружений.

На участках с достаточной мощностью и изученностью водозащитных отложений камерные системы могут применяться с деформирующимися (податливыми) целиками, обеспечивающими плавное опускание пород кровли, сохранение сплошности ВЗТ и оптимальные технологические параметры добычи руды. При применении в качестве элемента системы закладки выработанного пространства возможна постадийная выемка калийных пластов. При этом на первой стадии применяется система с жесткими МКЦ, а в дальнейшем (после доизучения ВЗТ и проведения закладочных работ в очистных камерах первой стадии) за счет подрезки таких целиков их состояние может изменяться, переходя в условия деформирования для «относительно жестких целиков». Породы ВЗТ при этом должны сохранять сплошность на протяжении заданного временного интервала. При камерных системах на месторождении превалирует комбайновая выемка руды. Находят применение также буровзрывной и комбинированный способы выемки.

Старобинское месторождение калийных солей характеризуется, с одной стороны, достаточно благоприятными гидрогеологическими условиями разработки, а с другой — наличием в непосредственной кровле сильвинитовых пластов рабочих горизонтов слабоустойчивых пород, насыщенных приконтактными газами, способствующими развитию в выработках газодинамических явлений (ГДЯ). На месторождении применяются две принципиально различные системы разработки: камерная с деформирующимися (податливыми) ленточными целиками и столбовая система с обрушением кровли (длинными очистными забоями с управлением кровлей полным обрушением).

Система разработки с длинными очистными забоями применяется достаточно широко (более 52 % объема добычи).