ЕвроХим-Усольский калийный комбинат

Верхнекамское месторождение калийно-магниевых солей (ВКМКС) расположено на левом берегу р. Камы. В административном отношении оно находится на территории Чердынского, Красновишерского, Соликамского, Усольского и Добрянского районов, а также на территориях, подчиненных городам Березники и Александровску. По запасам это самое большое калийное месторождение России, занимающее второе место среди крупнейших в мире (уступает по разведанным запасам только аналогичному месторождению в Канаде).
ЕвроХим - Усольский калийный комбинат. Верхнекамское месторождение калийных солей


В тектоническом отношении ВКМКС приурочено к центральной части Соликамской впадины Предуральского краевого прогиба.
Соляная толща месторождения, имеющая форму линзы площадью около 8,2 тыс. км², прослеживается в меридиональном направлении на 206 км, в широтном – до 56 км. Внутри контура соляной толщи расположена многопластовая залежь калийно-магниевых солей протяженностью 140 км при ширине до 41 км. Площадь основной части калийной залежи – 3,7 тыс. км².
Месторождение комплексное: на его базе ведется добыча сильвинитов (сырье для производства калийных удобрений), карналлитовой породы (получение искусственного карналлита для магниевой промышленности), каменной соли (технической, кормовой, пищевой) и рассолов (сырье для производства соды, энергетика). Геологические запасы месторождения огромны и оцениваются по карналлитовой породе в 96,4 млрд. т, по сильвинитам – 113,2 млрд. т, по каменной соли – 4,7 трл. т.
К настоящему времени в пределах месторождения детально разведаны 12 участков: Дурыманский (1958 г.), Соликамский (1961 г.), Березниковский (1963 г.), Балахонцевский (1964 г.), Быгельско-Троицкий (1965 г.), Талицкий (1969 г.), Палашерский (1971 г.), Ново-Соликамский (1971 г.), Половодовский (1975 г.), Усть-Яйвинский (1990 г.), Боровский (1975 г.) и Южно-Юрчукский (2009 г.). Общая площадь детально разведанных участков составляет около 1085 км² (около 30% площади калийной залежи).
Открытие Верхнекамского месторождения солей тесно связано с историей уральского солеварения. Кустарная выварка соли из рассолов и соленых вод естественных источников в Пермско-Чердынском крае велась с незапамятных времен. Первые рассолоподъемные скважины и солеварни были заложены в начале XV века выходцами из Балахны братьями Калинниковыми на берегах р. Боровой (небольшой левый приток р. Камы). Около 1430 года Калинниковы перенесли свои солеварни с р. Боровой на берега р. Усолки в Усолье Камское, ставшее впоследствии г. Соликамском. В дальнейшем рассолоподъемные скважины были заложены близ Березников, Ленвы, Дедюхино и других селений.
ЕвроХим - Усольский калийный комбинат. Верхнекамское месторождение калийных солей
Людмилинская соляная скважина, г. Соликамск, Пермский край, 1606 год. Источник: пресс-служба ООО «ЕвроХим-УКК».

 

Из скважин, которые назывались «трубами» и каждая из которых имела собственное название, выкачивались рассолы. Рассолы выпаривались на варницах в чренах. Продукцией варниц являлась высококачественная пищевая соль «пермянка».
В целях добычи более крепких рассолов глубина труб постепенно увеличивалась, и в 1825 году произошло вскрытие каменной соли. Дальнейшими разведками было выяснено, что добываемые рассолы связаны с соленосной толщей, внутри которой каменная соль залегает либо в виде разрозненных гнезд, либо в форме сплошных пластов.
История свидетельствует, что признаки присутствия калийно-магниевых солей в районе Соликамска были получены еще до обнаружения коренной каменной соли. Так, в 1816 году в газете «Казанский листок» была опубликована заметка географа Н.С. Попова о Пермском крае, в которой упоминается о находках горькой соли (горький вкус соли придавали примеси хлоридов калия и магния). В 1825 году в районе Соликамска при проходке новой скважины на глубине 47 сажен (около 100 м) обнаружена «красноватая соль». То же произошло и в 1826 году. Запись, сделанная строгановским писцом, гласит, что вскрытая скважиной каменная соль «имеет вид сероватый и попадались куски даже красного цвета». Позднее рассолодобывающими скважинами обнаружена соль других окрасок (молочно-белая, розовая, голубая).
В 1906 году при проходке Людмилинской трубы близ г. Соликамска на глубине 97,9 м встречена каменная соль с красноватыми прослойками.
Спустя год, при углублении Петровской трубы, расположенной в 320 м к югу от Людмилинской, на глубине 92,9 м обнаружена темно-красная соль. В 1910 году часть этих образцов была передана Н.П. Рязанцевым провизору Соликамской земской аптеки А.А. Власову, который нашел в них значительное содержание калия.
В 1911 году горный инженер И.Н. Глушков, знаток местного края и соляных промыслов, на основе обобщения имеющегося к тому времени материала, впервые высказал мысль о необходимости поисков калийных солей в недрах Прикамья. Однако должного внимания этот вопрос к себе не привлек, пока не началась первая мировая война и не прекратился ввоз калийных удобрений из Германии.
В 1916 году в район Соликамска Горным департаментом был послан инженер Г.Р. Деринг. Наряду с многочисленными пробами рассолов, он привез в Петроград образцы красной соли, в том числе образец, полученный от технического руководителя Соликамского солеваренного завода Н.П. Рязанцева. Н.С. Курнаковым был проведен анализ этого образца, содержание KCl в котором составило 33,96 %, а NaCl — 65,14%. По химическому составу соль была определена как сильвинит.
ЕвроХим - Усольский калийный комбинат. Верхнекамское месторождение калийных солей

 

Однако в связи с началом гражданской войны средств у советского правительства на ведение глубокого бурения не было. Интересно отметить, что в 1921 году Комитетом промышленных разведок была предпринята попытка (с нынешних позиций весьма наивная) вскрыть калийные соли разведочным шурфом, который был заложен на территории и Соликамского солеваренного завода. Более чем за полугодовой период шурф был пройден на глубину 7 м, после чего оказался затоплен подземными водами.
Возобновление разведок приходится только на 1924 год, когда по заданию Уральского отделения Геологического комитета профессор Пермского университета П.И. Преображенский приступил к изучению архивов и керна рассолодобывающих скважин соляных промыслов Строганова, Лазарева, Рязанцева и др.
Анализируя каменный материал со скважин Березниковского содового завода, П.И. Преображенский обнаружил образцы розовой соли и выступил с докладом перед дирекцией Геологического комитета.
В результате в программу Геологического Комитета на 1925 год было вставлено ассигнование на глубокое бурение в Пермском районе. При финансовой поддержке трестов «Пермсоль» и «Северохим» начались разведки.
Летом 1925 года на территории Соликамского (бывшего Троицкого) солеваренного завода в 300 м западнее Людмилинской трубы были развернуты работы по строительству буровой вышки и монтажу оборудования. 3 сентября 1925 года началось бурение скважины. В ночь с 5 на 6 октября 1925 года скважиной №1 в каменной соли на интервале глубин 91,7–92,3 м был обнаружен первый пласт калийных солей (это был вторичный сильвинит с содержанием KCl 17,9%. Затем была вскрыта вся калийная залежь мощностью более 110 м.
Все скважины, пройденные в 1926 году, одна за другой вскрывали мощную калийную залежь, что говорило об открытии крупного калийного месторождения.
Промышленное освоение запасов калийных солей Верхнекамского месторождения началось в мае 1930 года, когда был сдан в эксплуатацию Первый калийный рудник (теперь СКРУ-1).
ЕвроХим - Усольский калийный комбинат. Верхнекамское месторождение калийных солей
Первый Соликамский рудник. 1930-е годы.

 

28 июня 1931 года близ д. Чуртан (около Березников) была развернута проходка ствола №1 Березниковского (первоначально Чуртанского) калийного рудника (теперь БКПРУ-1). Однако в связи с нехваткой средств строительство последнего в 1936 году было остановлено. Работы возобновились лишь в 1941 году, а в апреле 1944 года рудник выдал первые тонны карналлита. С 1954 года этот рудник начал добычу сильвинита.
Наиболее интенсивно Верхнекамское месторождение начало осваиваться после 1950-х годов. За этот период было построено еще пять мощных калийных предприятий: БКПРУ-2 (1969), БКПРУ-3 (1973), СКРУ-2 (1973), СКРУ-2 (1983) и БКПРУ-4 (1987).
В настоящее время добыча калийных солей осуществляется на рудниках БКПРУ-2, БКПРУ-4 (г. Березники), СКРУ-1, СКРУ-3 (г. Соликамск). Рудники БКПРУ-3, СКРУ-2 (до сих пор в работе) и БКПРУ-1 оказались затопленными по причине прорыва водозащитной толщи соответственно в 1986, 1995 и 2006 годах.
Устойчивый спрос на калийные удобрения приводит к вовлечению в эксплуатацию новых участков Верхнекамского месторождения. Весной 2008 года холдинг ОАО «МХК «ЕвроХим» в лице дочерней компании ОАО «Ковдорский горно-обогатительный комбинат» приобрел на аукционе лицензию на разработку Палашерского и части Балахонцевского участков Верхнекамского калийного месторождения. Срок действия лицензии установлен до 2028 года с правом его последующего продления. Площадь лицензионного участка составляет 132,89 км², в том числе: Палашерский участок (73,53 км²) и южная треть Балахонцевского участка (59,36 км²). С 1973 года Балахонцевский участок разрабатывался подземным способом рудником БКПРУ-3, но в 1986 году в результате аварии рудник был затоплен.
ЕвроХим - Усольский калийный комбинат. Верхнекамское месторождение калийных солей
Палашерский и Балахонцевский участки Усольского калийного комбината.

 

В 2009 году были оформлены первые договора на аренду земель и начались подготовительные работы по сводке леса и планировке площадки под будущие два шахтных ствола и подъездную дорогу к этой площадке.
В 2011 году для разработки запасов солей на этих двух участках было образована дочерняя компания ООО «ЕвроХим-Усольский калийный комбинат» и получено положительное заключение Главэкспертизы на проекты проходки и строительства двух вертикальных шахтных стволов №1 (скипового) и №2 (клетевого).
ЕвроХим - Усольский калийный комбинат. Верхнекамское месторождение калийных солей
Современный вид клетевого ствола №2 Рудника «ЕвроХим-УКК».

 

Проходка стволов на Усольском калийном комбинате.

Строительство стволов рудников в условиях ВКМКС подразумевает применение технологии замораживания с целью образовании вокруг будущего контура стволов ледопородного ограждения (ЛПО), воспринимающего на себя давление окружающих не замороженных пород и препятствующего притоку воды в ствол шахты при его проходке.
Перед началом проходки стволов проводится бурение контрольно-стволовой скважины на всю глубину ствола с отбором керна. На основании анализа пород производится проектирование будущего шахтного ствола.
Вокруг ствола возводится забивная шпунтовая крепь по методу «стена в грунте». После чего заливается бетонная буровая плита. С этой плиты по окружности на расчетном расстоянии от центра ствола производится бурение замораживающих скважин до контакта с каменной солью. Для выполнения работ были использованы две универсальные буровые установки типа Prakla RB50 на шасси грузового автомобиля с удлинением мачты и с гидромеханическим приводом.
На обоих стволах строящегося рудника предъявлялись высокие требования к точности бурения скважин. При ведении буровых работ применялись: технология направленного бурения MWD (Measurement While Drilling – замер в процессе бурения) и автономно работающие системы EMS (Electronic Multi Shot). Также применялась система измерения с помощью гирокомпаса. Применение этих технологий позволяет в любое время в процессе бурения получать информацию о направлении бурения и даёт возможность, при необходимости, изменять направление бурения, что способствует точному прохождению буровых скважин с минимальными отклонениями.
Всего было пробурено 90 замораживающих скважин (41 замораживающая и 3 температурно-контрольных скважины глубиной 270,6 м – для ствола №1; 43 замораживающих и 3 температурно-контрольных скважины глубиной 273,6 м – для ствола №2).
Пробуренные скважины на всю глубину обсаживались металлическими трубами диаметром 146 мм (обсадная колонна), в которые опускались питающие полиэтиленовые трубы. Обсадная колонна должна быть герметична и обязательно опрессована. По питающим полиэтиленовым трубам подают охлажденный хладоноситель, который, циркулируя в обсадной колонне, охлаждает окружающие обводненные породы.
Бурение замораживающих скважин, монтаж трубопроводов и замораживающей станции мощностью 3,6 МВт выполнялись немецкой компанией «Тиссен Шахтбау ГмбХ» (Thyssen Schachtbau GmbH).
Замораживание горных пород вокруг ствола представляет собой очень ответственный и длительный процесс. В качестве хладоносителя применялся водный раствор СаСl2, замерзающий при температуре —55°С. При достижении отрицательной температуры в породах началась проходка и крепление стволов, в первую очередь — скипового ствола №1.
ЕвроХим - Усольский калийный комбинат. Верхнекамское месторождение калийных солей
Строительство временного проходческого копра для проходки ствола №1. Источник: http://www.sst-samara.ru

 

Следующий этап – проходка технологического отхода ствола на глубину 40 м. Технологический отход необходим для размещения в стволе проходческого комплекса и подъема его на безопасное расстояние при ведении буровзрывных работ в забое.
Первые метры ствола проходятся с применением шахтного гидравлического мини-экскаватора L520B, размещаемого в забое устья ствола с погрузкой горной массы в проходческую бадью БПСМ-3.0 вместимостью 3 м³.
ЕвроХим - Усольский калийный комбинат. Верхнекамское месторождение калийных солей
Работа экскаватора в забое ствола. Источник: http://ogsk.ru/

 

ЕвроХим - Усольский калийный комбинат. Верхнекамское месторождение калийных солей
Клетевой ствол №2. Источник: http://ogsk.ru/

 

1 октября 2011 года была поднята «на-гора» первая бадья с отбитой породой, что стало очередным этапом строительства Усольского калийного комбината.
Одновременно с проходкой производится возведение временной крепи с последующим возведением постоянной крепи из чугунных тюбингов и заполнением затюбингового пространства бетоном. Для уплотнения стыков тюбингов в кольце (вертикальных) и между тюбинговыми кольцами (горизонтальных) устанавливаются специальные свинцовые прокладки.
ЕвроХим - Усольский калийный комбинат. Верхнекамское месторождение калийных солей
Сборка герметичной тюбинговой крепи в стволе №1. Источник: http://ogsk.ru/

 

После этого начинается монтаж проходческого копра и трехэтажного проходческого полка.
До контакта с каменной солью стволы проходились с помощью буровзрывных работ. Уборка отбитой горной массы осуществлялась с помощью погрузочной машины 2КС-2у/40 и двух бадейных комплексов с механизированной разгрузкой типа БПСМ-5.0.
Проходка в замороженных породах производилась с обязательным опережающим бурением для определения целостности ледопородного ограждения.
Для предотвращения проникновения воды по затюбинговому пространству в водонепроницаемых породах ниже зоны замораживания на скиповом стволе №1 возведены специальные гидроизоляционные устройства – кейль-кранец (водоупорный венец) и противофильтрационный полимерный экран на основе акрилата MEYCO MP308.
Основным элементом кейль-кранца является пикотажное уплотнение (пикотажный шов), которое предназначено для создания водонепроницаемого «замка» в кольцевом пространстве между хвостовыми частями тюбингов опорного кольца и породным массивом, а также в радиальных швах между сегментами хвостовой части тюбингов. Кольцевое пространство должно иметь размер 100 мм. Породный массив обрабатывается до гладкой поверхности при помощи специальной шлифмашинки.
Для производства пикотажного уплотнения служат специальные дубовые клинья и футеровочные доски. Футеровочные доски изготавливаются из равнослойной и бессучковой комлевой части сосны. Пикотажные клинья изготавливаются из равнослойного бессучкового дуба первого сорта.
Футеровочные доски раскладываются в кольцевом пространстве, и в них забиваются дубовые клинья различных типоразмеров. Для сохранения цельности и облегчения забивки деревянных клиньев в пикотажный зазор применяются металлические пробойники, которыми в теле уплотнения предварительно пробивается гнездо. Извлечение металлических пробойников выполняется при помощи специальной лапы.
Пробивка клиньев осуществляется вручную с использованием кувалд весом 8-10 кг. Пробивка пикотажа производится до тех пор, пока специальная контрольная игла при ударе по ней кувалдой не внедряется в пикотажное уплотнение.
Окончательная проверка осуществляется подачей сжатого воздуха в 6-8 атмосфер под пикотажное уплотнение. При этом пикотажное уплотнение не должно пропускать воздух.
По завершению проходки ствола производится оттаивание ледопородного ограждения путем закачки в замораживающие скважины теплых рассолов и нагнетания в ствол воздуха с умеренной температурой или близкой к естественной температуре горных пород.
Кейль-кранец был сооружен на глубине -295 м в течение 2 месяцев, при этом было забито 6800 пикотажных клиньев.
Работы по проходке ствола №1 продвигались со средней скоростью 42 метра в месяц и были завершены на целый месяц раньше запланированного срока. За последние 25 лет — это первый шахтный ствол, пройденный на Верхнекамском месторождении калийных солей.

Проходка клетевого ствола №2 до контакта с каменной солью по породам крепостью 6–8 единиц по шкале М.М. Протодьяконова осуществлялась буровзрывным способом, а по каменной соли без применения БВР – специальным стволовым проходческим агрегатом АСП-8,0 (комбайном).
Агрегат АСП-8,0 был разработан специалистами ЗАО «Объединенная горно-строительная компания» (г. Москва) совместно со специалистами ООО «Скуратовский опытно-экспериментальный завод» (г. Тула) и впервые в России внедрен и испытан на Усольском калийном комбинате.
ЕвроХим - Усольский калийный комбинат. Верхнекамское месторождение калийных солей
Стволопроходческий агрегат АСП-8,0 в сборочным цехе. Источник: http://ogsk.ru/

 

АСП-8,0 предназначен для сооружения вертикальных стволов с монтажом тюбинговой крепи внутренним диаметром 8,0 м механизированным способом с возможностью использования элементов агрегата в качестве монтажного кольца для буровзрывного способа проходки. АСП-8,0 предназначен для механической разработки необводненных пород с коэффициентом крепости по шкале профессора М.М. Протодьяконова до 4.
В отличие от буровзрывных работ проходка с использованием АСП-8,0 не требует строгой последовательности. В одном секторе забоя ствола может осуществляться отбойка породы режущим органом комбайна, в другом — погрузка и выдача породы через открытые сектора внутреннего кольца.
Агрегат представляет собой опирающуюся гидродомкратами на забой платформу (монтажное кольцо с вращающимся вокруг оси агрегата настилом), на которой собирают тюбинговые кольца крепи и стыкуют с тюбинговой колонной.
Круглая платформа (монтажное кольцо) имеет внутри подвижный силовой сегмент, на котором смонтирован породоразрушающий блок со шнековой фрезой. Процессом разработки забоя управляют с пульта, расположенного на силовом сегменте.
ЕвроХим - Усольский калийный комбинат. Верхнекамское месторождение калийных солей
Схема расположения агрегата АСП-8,0 при проходке ствола и монтажа тюбингов. Источник: http://ogsk.ru/

 

На время разрушения и уборки породы элементы настила платформы приводят в вертикальное положение и надежно фиксируют распорными домкратами. АСП-8,0 не имеет подвески на канатах, может работать как пристыкованным к тюбинговой колонне, так и в автономном режиме, опираясь на забой домкратами, что позволяет вести проходку в незакрепленных тюбингами участках ствола – кейлькранцев и сопряжений.
Исполнительным органом осуществляется отбойка породы на заданную глубину – до одного метра по всей площади сечения ствола.
ЕвроХим - Усольский калийный комбинат. Верхнекамское месторождение калийных солей
Шнек рабочего органа комбайна  АСП-8,0 в забое. Источник: http://ogsk.ru/

 

ЕвроХим - Усольский калийный комбинат. Верхнекамское месторождение калийных солей
Разрушение породы в забое. Источник: http://ogsk.ru/

 

Затем отбитую породу грузят грейферным погрузчиком комплекса КС-2У/40 через люки внутреннего кольца, установленным на промежуточных полках комплекса на высоте, достаточной для его работы.
ЕвроХим - Усольский калийный комбинат. Верхнекамское месторождение калийных солей
Уборка породы из забоя клетевого ствола. Источник: http://ogsk.ru/

 

Далее производится отсоединение агрегата от тюбингового кольца, спуск его на величину отработанного пространства, установка нового кольца тюбингов, бетонирование затюбингового пространства и фиксация к тюбингам опорного кольца.
Монтажное кольцо центруется от центрального отвеса, затем поочередно опускаются на настил и собираются в кольцо тюбинги. Тюбинги устанавливаются на специальную плоскость на монтажном кольце и, соответственно, не требуется центровка тюбингового кольца. В процессе стыковки тюбингов устанавливаются вертикальные свинцовые прокладки с выпуском вверх и вниз, которые после обтяжки вертикальных бортов тюбингов обрезаются. В результате исключаются зазоры на стыках тюбингов.
После сборки всего кольца с вертикальными свинцовыми прокладками горизонтальные полки тюбингов тщательно очищаются, на них укладываются свинцовые прокладки и плотно подгоняются друг к другу соединениями в так называемый «ласточкин хвост». Кольцо поднимается вертикальными гидравлическими домкратами, упирающимися на забой, и пристыковывается к тюбинговой колонне. После окончательной обтяжки всех тюбинговых болтов приступают к бетонированию кольца. Бетон в затюбинговое пространство подается через специальные заливочные пробки, расположенные в нижней части тюбингов. После бетонирования настил с монтажного гидравлического кольца снимается и выдается на нулевую отметку. Осуществляется углубка ствола на высоту монтажа следующего тюбингового кольца. После этого цикл проходки повторяется.
Применение гидравлического тюбингоукладчика, смонтированного на АСП-8,0, позволяет снизить трудоемкость монтажа тюбингов и повысить безопасность монтажных работ. Нахождение трудящихся на забое предусмотрено только во время сервисного обслуживания агрегата.
Сборка тюбинговых колец на монтажном кольце обеспечивает качественную установку и равномерное обжатие свинцовых прокладок, что существенно повышает герметичность тюбинговой крепи. Тюбинговую колонну наращивают последовательно сверху вниз, тем самым обеспечивают ее неразрывность и отсутствие пикотажных швов.
Стволопроходческий агрегат АСП-8,0 выполнен во взрывобезопасном исполнении, что дает возможность проходить вертикальные стволы в условиях газового режима.
Сооружение ствола производилось по последовательной схеме заходками по 3 метра с креплением стенок ствола чугунными тюбингами на всю глубину и с заливкой за них бетонного раствора. Высота тюбингов – 1,5 м. Время переоснастки ствола для сборки и отладки комбайна составило двое суток.
Применение АСП-8,0 для проходки и крепления ствола позволило снизить долю ручного труда, обеспечить при хорошем качестве крепи темпы проходки ствола около 60 м/мес, что значительно выше достигнутых ранее результатов при традиционной отечественной технологии. Отсутствие необходимости применения буровзрывных работ при проходке ствола позволило не только сохранить целостность ледопородного ограждения вокруг него, исключить вероятность повреждения замораживающих колонок при буровзрывных работах, обеспечить проходку ствола строго в пределах проектного контура, но и повысить общий уровень безопасности работ.

Работы по проходке клетевого и скипового стволов были завершены в 2014 году. Проходка обоих стволов производилась силами специализированной организации – ФГУП «Управление строительства №30».
Ствол №1 (скиповой) диаметром 7 м оснащен двумя двухскиповыми подъемами и предназначается для выдачи руды и подачи свежего воздуха, также является запасным выходом из шахты.
ЕвроХим - Усольский калийный комбинат. Верхнекамское месторождение калийных солей
Надшахтное здание и здание подъемных машин ствола №1. 2018 г.

 

Ствол №2 (клетевой) диаметром 8 м оснащен двумя одноклетьевыми подъемами, предназначен для спуска-подъема людей, материалов и оборудования, а также для выдачи исходящей вентиляционной струи.
ЕвроХим - Усольский калийный комбинат. Верхнекамское месторождение калийных солей

 

ЕвроХим - Усольский калийный комбинат. Верхнекамское месторождение калийных солей
Надшахтное здание и здание подъемных машин ствола №2. 2018 г.

 

Ствол №2 оборудован крупногабаритной клетью грузоподъемностью 25 т (вместимость 92 чел.) и вспомогательной клетью 2КО-4,0-5,2 грузоподъемностью 5,2 т (вместимость 52 чел.).
ЕвроХим - Усольский калийный комбинат. Верхнекамское месторождение калийных солей
Погрузка людей в крупногабаритную клеть. Ствол №2.

 

ЕвроХим - Усольский калийный комбинат. Верхнекамское месторождение калийных солей
Подъемная машина крупногабаритной клети ствола №2.

 

ЕвроХим - Усольский калийный комбинат. Верхнекамское месторождение калийных солей
Пульт оператора подъемной машины крупногабаритной клети.

 

ЕвроХим - Усольский калийный комбинат. Верхнекамское месторождение калийных солей
Подъемная машина вспомогательной клети.

 

ЕвроХим - Усольский калийный комбинат. Верхнекамское месторождение калийных солей
Пульт оператора подъемной машины вспомогательной клети.

 

Оба шахтных ствола закреплены чугунными тюбингами на всю глубину. Глубина скипового ствола составляет 491 м, клетевого – 474,5 м.
За период строительства стволов извлечено 70 тыс. м³ породы. Для крепления стенок на обоих стволах установлен 8361 чугунный тюбинг, в затюбинговое пространство уложено 21,5 тыс. м³ бетона.
ЕвроХим - Усольский калийный комбинат. Верхнекамское месторождение калийных солей

 

Из 24 существующих шахтных стволов на Верхнекамском месторождении стволы №1 и 2 Усольского калийного комбината построены в рекордные сроки, несмотря на то, что имеют самые большие на Верхнекамье глубины замораживания и являются самыми глубокими на всем месторождении. Это стало возможным благодаря применению прогрессивных технологий в сочетании с превосходным согласование действий заказчика и подрядчика.
ЕвроХим - Усольский калийный комбинат. Верхнекамское месторождение калийных солей
Схема Горно-добывающего комплекса Усольского калийного комбината. Источник: пресс-служба ООО «ЕвроХим-УКК».

 

На участках сопряжения шахтных стволов с горизонтальными выработками (околоствольный дворы, камеры загрузочных комплексов и т.д.) применена двухслойная конструкция крепи, включающая внутренний жесткий слой – чугунно-бетонную крепь, и внешний податливый – пенополистирол. Внешний податливый слой из пенополистирола служит в качестве составной части комбинированной крепи и предназначен для восприятия давления со стороны напряженно-деформирующего соляного массива пород, предотвращая разрушение чисто бетонной крепи.
В настоящее время силами ФГУП «Управление строительства №30» осуществляется проходка скипо-клетевого ствола №3 диаметром 7 м. На проходке этого ствола будет испытан и применен новый стволопроходческий комбайн 1СПКВ-8,0.
ЕвроХим - Усольский калийный комбинат. Верхнекамское месторождение калийных солей
Временный проходческий копер на стволе №3.

 

Рудник Усольского калийного комбината построен по последним достижениям науки и техники.
ЕвроХим - Усольский калийный комбинат. Верхнекамское месторождение калийных солей

 

Перед спуском в шахту каждый подземный работник проходит через алкотестер, только после положительного теста он получает шахтерский фонарь и самоспасатель.
ЕвроХим - Усольский калийный комбинат. Верхнекамское месторождение калийных солей

 

На Усольском калийном комбинате используются шахтерские фонари Mine Site Technologies ICCL (Integrated Communications Cap Lam) со встроенной связью (RFID меткой). Данные фонари оснащены литий-ионными аккумуляторами, имеют малый вес и являются прорывом в технологии шахтерских ламп.
ЕвроХим - Усольский калийный комбинат. Верхнекамское месторождение калийных солей
Ламповая в АБК.

 

ЕвроХим - Усольский калийный комбинат. Верхнекамское месторождение калийных солей
Погрузка людей в клеть.

 

Шахта имеет два горизонта выработок — вентиляционный и основной, пройденный в подстилающей каменной соли.
ЕвроХим - Усольский калийный комбинат. Верхнекамское месторождение калийных солей
Посадочная площадка ствола №2 по пласту каменной соли.

 

При проектировании Усольского рудника учтен многолетний опыт эксплуатации рудников на Верхнекамском месторождении и особенно рудников (БКПРУ-2 и БКПРУ-3), работающих или работавших в сложных горно-геологических условиях.
ЕвроХим - Усольский калийный комбинат. Верхнекамское месторождение калийных солей

 

Основными задачами при освоении Верхнекамского месторождения калийных солей являются защита рудников от затопления подземными водами, а также охрана подрабатываемых объектов и территорий.
Защита рудника от затопления предусматривает:
– обеспечение сохранности сплошности водозащитной толщи (ВЗТ) на все время эксплуатации рудника;
– исключение проникновения в рудник поверхностных вод и рассолов через шахтные стволы и геологоразведочные скважины, пробуренные с поверхности;
– исключение проникновения в рудник вод и рассолов с соседних шахтных полей;
– меры, обеспечивающие продолжение жизнедеятельности рудника в случае проникновения в него вод и рассолов на каком-либо участке шахтного поля.
ЕвроХим - Усольский калийный комбинат. Верхнекамское месторождение калийных солей

 

Для обеспечения сохранности ВЗТ предусматривается применение камерной системы разработки с оставлением ленточных целиков с прочностью, обеспечивающей сохранение их несущей способности на срок эксплуатации рудника.
ЕвроХим - Усольский калийный комбинат. Верхнекамское месторождение калийных солей

 

Для исключения проникновения в рудник вод и рассолов предусматривается оставление охранных целиков: вокруг шахтных стволов, геологоразведочных скважин, пробуренных с поверхности и между соседними шахтными полями.
Для обеспечения продолжения жизнедеятельности рудника в случае проникновения в него вод или рассолов на каком-либо участке шахтного поля предусматривается разделение шахтного поля на отдельные участки с помощью гидроизолирующих целиков.

 

Непосредственно технология ведения горных работ определяется горно-геологическими условиями, которые на Усольском руднике весьма сложные.
Сложность горно-геологических условий заключается в тонкослоистой структуре промышленных пластов и вмещающих пород и в наличии в них глинисто-солевых прослойков, то есть сильвинитовые пласты и пласты каменной соли представляют собой чередование прослойков сильвинита или каменной соли с глинисто-солевыми прослойками мощностью от нескольких миллиметров до нескольких сантиметров. Такая структура при обнажении пород в кровле выработок способствует их быстрому расслоению, образованию заколов и самообрушению, а также снижает несущую способность целиков, что ведет к необходимости увеличения их ширины и, следовательно, увеличению потерь.

Склонность промышленных пластов и вмещающих пород к расслоению и самообрушению требует принятия определенных мер для обеспечения безопасных условий производства горных работ.
ЕвроХим - Усольский калийный комбинат. Верхнекамское месторождение калийных солей
Глинистые прослои в кровле выработки. Источник: пресс-служба ООО «ЕвроХим-УКК». Источник: пресс-служба ООО «ЕвроХим-УКК».

 

Основной мерой является применение машинной (комбайновой) технологии производства горных работ, что исключает нарушение сплошности породного массива в приконтурной зоне, которое происходит при буровзрывной технологии горных работ.
ЕвроХим - Усольский калийный комбинат. Верхнекамское месторождение калийных солей
Выработка на уровне сильвинитового пласта.

 

Система разработки месторождения

На руднике Усольского калийного комбината принят панельно-блоковый способ подготовки шахтного поля. При такой схеме подготовки шахтное поле рудника раскраивается на панели шириной до 1200 м и длиной панели до 3 км. При двух промышленных пластах панель обычно вскрывается пройденными по оси панели пластовыми вентиляционным и транспортным штреками, а также конвейерным штреком в подстилающей каменной соли. Каждая полупанель разделяется на блоки шириной ≈400 м и длиной ≈600 м. Всего в панели может быть от 10–12 до 16–18 блоков.
ЕвроХим - Усольский калийный комбинат. Верхнекамское месторождение калийных солей
Источник: пресс-служба ООО «ЕвроХим-УКК».

 

Отработка балансовых запасов на шахтном поле Усольского калийного комбината осуществляется камерной системой разработки с ленточными междукамерными целиками (МКЦ), от конца панели к ее началу — обратным порядком.
ЕвроХим - Усольский калийный комбинат. Верхнекамское месторождение калийных солей
Источник: пресс-служба ООО «ЕвроХим-УКК».

 

Раскройка шахтного поля осуществляется главными направлениями, перпендикулярно которым нарезаются панели.
ЕвроХим - Усольский калийный комбинат. Верхнекамское месторождение калийных солей
Выработка по слою каменной соли.

 

Основной недостаток камерной системы разработки – большие потери полезного ископаемого в междукамерных целиках, обеспечивающих поддержание кровли, сохранность ВЗТ и, как следствие, защиту рудника от затопления. Средние значения потерь при камерной системе разработки составляют около 60–65%.

Все основные горно-капитальные и горно-подготовительные выработки пройдены в наиболее устойчивых породах – подстилающей каменной соли.
ЕвроХим - Усольский калийный комбинат. Верхнекамское месторождение калийных солей
Выработки рудного двора по слою каменной соли.

 

ЕвроХим - Усольский калийный комбинат. Верхнекамское месторождение калийных солей
Крепление кровли анкерами подземной буровой машиной. Источник: пресс-служба ООО «ЕвроХим-УКК».

 

Основным видом крепи горизонтальных горных выработок является анкерная крепь. Во многих случаях такая крепь является достаточной. Успешно применяются клинораспорные анкеры типа КАС и КРА-16 стандартной длины (до 1,7 м) и винтовые анкеры. Установку клинораспорных анкеров проводят непосредственно в процессе проходки горных выработок с использованием комбайновых бурильных установок. Винтовые анкеры используют в основном для крепления капитальных горных выработок и очистных выработок уменьшенной длины (не более 200 м).
ЕвроХим - Усольский калийный комбинат. Верхнекамское месторождение калийных солей
Винтовые анкеры для крепления кровли выработок.

 

Все горизонтальные выработки проходятся комбайновым способом, исключение составляют вертикальные выработки (рудоспуски, выработки сложной формы), которые проходятся с помощью буровзрывных работ.
ЕвроХим - Усольский калийный комбинат. Верхнекамское месторождение калийных солей
Обходной ходок вокруг ствола, пройденный буровзрывным способом.

 

Все горно-шахтное оборудование перед спуском в шахту сначала размещаются на приемной площадке на поверхности.
ЕвроХим - Усольский калийный комбинат. Верхнекамское месторождение калийных солейПриемная площадка у клетевого ствола №2.

 

ЕвроХим - Усольский калийный комбинат. Верхнекамское месторождение калийных солей
Элементы самоходного вагона В17К-02.

 

После чего оборудование загружается в транспортную тележку, на которой закатывается в клеть для крупногабаритных грузов.
ЕвроХим - Усольский калийный комбинат. Верхнекамское месторождение калийных солей

 

По клетевому стволу тележка опускается на приемную площадку ствола №2.
ЕвроХим - Усольский калийный комбинат. Верхнекамское месторождение калийных солей

 

На приемной площадке осуществляется окончательная сборка машин и комбайнов.
ЕвроХим - Усольский калийный комбинат. Верхнекамское месторождение калийных солей

 

ЕвроХим - Усольский калийный комбинат. Верхнекамское месторождение калийных солей
Сборка первого комбайна «Урал-61» в шахте Усольского калийного комбината.

 

ЕвроХим - Усольский калийный комбинат. Верхнекамское месторождение калийных солей
Скребковый конвейер комбайна.

 

ЕвроХим - Усольский калийный комбинат. Верхнекамское месторождение калийных солей
Комбайн оснащен установкой для крепления кровли винтовыми анкерами.

 

ЕвроХим - Усольский калийный комбинат. Верхнекамское месторождение калийных солей
Кабина комбайна «Урал-61».

 

По завершению сборки комбайны своим ходом уезжают на добычные участки.
ЕвроХим - Усольский калийный комбинат. Верхнекамское месторождение калийных солей

 

ЕвроХим - Усольский калийный комбинат. Верхнекамское месторождение калийных солей
Временная ЦПП для питания сборочной площадки. Источник: пресс-служба ООО «ЕвроХим-УКК».

 

ЕвроХим - Усольский калийный комбинат. Верхнекамское месторождение калийных солей
Подстанция оборудована автономными модулями пожаротушения.

 

ЕвроХим - Усольский калийный комбинат. Верхнекамское месторождение калийных солей

 

В качестве вспомогательной техники на шахте Усольского калийного комбината используются различные машины.
ЕвроХим - Усольский калийный комбинат. Верхнекамское месторождение калийных солей
Машина для возведения анкерной крепи (машина МВК) производства ПНИТИ.

 

ЕвроХим - Усольский калийный комбинат. Верхнекамское месторождение калийных солей
Транспортное средство Крот 32224 предназначено для погрузки, разгрузки и перевозки  грузов в условиях подземных рудников.

 

ЕвроХим - Усольский калийный комбинат. Верхнекамское месторождение калийных солей
Для перевозки людей используются автомобили «Курьер 3151» на базе «УАЗ».

 

ЕвроХим - Усольский калийный комбинат. Верхнекамское месторождение калийных солей
Многофункциональная погрузочно-доставочная машина Paus.

 

В подземных выработках рудника размещен модульный медпункт.
ЕвроХим - Усольский калийный комбинат. Верхнекамское месторождение калийных солей

 

В ближайшем будущем будет построен капитальный автомобильный гараж для стоянки и ремонта самоходного оборудования, расходный склад ВВ, учебный полигон и другие выработки.
ЕвроХим - Усольский калийный комбинат. Верхнекамское месторождение калийных солей

 

К промышленной выемке предполагаются продуктивные сильвинитовые пласты КрII и КрIII. Глубина разработки составляет 350-400 м. Средняя глубина до кровли пласта КрII – 380 м. Геологическое междупластие представлено соляным слоем КрII–КрIIIа, средней мощностью 1,68 м. Технологическое междупластие, при оставлении части продуктивного пласта в кровле и в почве, представлено двумя (КрII-КрIIIа и КрIIIа) либо тремя слоями (КрII, КрII-КрIIIа и КрIIIа) средней мощностью 0,48 м, 1,68 м и 0,22 м соответственно. Среднее содержание KCl в руде Усольского калийного комбината – 30,8%.
ЕвроХим - Усольский калийный комбинат. Верхнекамское месторождение калийных солей
След от ножей комбайна на сильвинитовом пласте. Источник: пресс-служба ООО «ЕвроХим-УКК».

 

ЕвроХим - Усольский калийный комбинат. Верхнекамское месторождение калийных солей

 

Отработка продуктивных калийных пластов производится комбайнами «Урал-20Р» и «Урал-61». Зарубка на камеры осуществляется с блоковых выемочных (транспортных) штреков.
ЕвроХим - Усольский калийный комбинат. Верхнекамское месторождение калийных солей

 

ЕвроХим - Усольский калийный комбинат. Верхнекамское месторождение калийных солей
Машинист комбайна Урал-20Р. Источник: пресс-служба ООО «ЕвроХим-УКК».

 

ЕвроХим - Усольский калийный комбинат. Верхнекамское месторождение калийных солей
Бурильная установка комбайна для крепления кровли анкерами.

 

Комбайн «Урал-20Р» является усовершенствованной моделью широко распространенного на калийных и соляных рудниках комбайна «Урал-20А» и обеспечивает производительность 8 т/мин.
ЕвроХим - Усольский калийный комбинат. Верхнекамское месторождение калийных солей
Исполнительные органы планетарно-дискового типа комбайна «Урал-20Р».

 

Управление всеми механизмами комбайна производиться с электрического и гидравлического пульта, размещенных в кабине машиниста.
ЕвроХим - Усольский калийный комбинат. Верхнекамское месторождение калийных солей
Кабина комбайна «Урал-20Р».

 

ЕвроХим - Усольский калийный комбинат. Верхнекамское месторождение калийных солей

 

ЕвроХим - Усольский калийный комбинат. Верхнекамское месторождение калийных солей
Комбайн «Урал-20Р» в работе.

 

ЕвроХим - Усольский калийный комбинат. Верхнекамское месторождение калийных солей
Дисгармоничная микроскладчатость калийных пластов.

 

По мере продвижения забоя производится крепление кровли анкерами и наращивание вентиляционного рукава местного проветривания.
ЕвроХим - Усольский калийный комбинат. Верхнекамское месторождение калийных солей

 

При работе комбайновых комплексов с самоходными вагонами для обеспечения возможности непрерывной работы комбайна за ним устанавливают специальный бункер-перегружатель, который принимает и накапливает в определенных объемах руду от комбайна , а затем за минимальное время перегружает ее в самоходный вагон.
ЕвроХим - Усольский калийный комбинат. Верхнекамское месторождение калийных солей
Бункер-перегружатель БП-15. Источник: пресс-служба ООО «ЕвроХим-УКК».

 

ЕвроХим - Усольский калийный комбинат. Верхнекамское месторождение калийных солей
Стыковка бункер-перегружателя с самоходным вагоном В17К.

 

ЕвроХим - Усольский калийный комбинат. Верхнекамское месторождение калийных солей
Скребковый конвейер бункер-перегружателя.

ЕвроХим - Усольский калийный комбинат. Верхнекамское месторождение калийных солейЗагрузка бункер-перегружателя сильвинитовой рудой.

 

ЕвроХим - Усольский калийный комбинат. Верхнекамское месторождение калийных солей
Самоходный вагон В17К. Источник: пресс-служба ООО «ЕвроХим-УКК».

 

ЕвроХим - Усольский калийный комбинат. Верхнекамское месторождение калийных солей
Рудоспускная скважина в панельном штреке. Источник: пресс-служба ООО «ЕвроХим-УКК».

 

ЕвроХим - Усольский калийный комбинат. Верхнекамское месторождение калийных солей
Разгрузка руды производится через рудоспускную скважину или непосредственно на конвейер. Источник: пресс-служба ООО «ЕвроХим-УКК».

 

Рудоспускные скважины через дозаторные устройства выходят  на панельный конвейер.
ЕвроХим - Усольский калийный комбинат. Верхнекамское месторождение калийных солей
Дозатор на панельном конвейере.

 

ЕвроХим - Усольский калийный комбинат. Верхнекамское месторождение калийных солей

 

Руда с панельных конвейеров поступает на магистральный конвейер, который перепускает руду в дозаторные подземного загрузочного комплекса.
ЕвроХим - Усольский калийный комбинат. Верхнекамское месторождение калийных солей

 

ЕвроХим - Усольский калийный комбинат. Верхнекамское месторождение калийных солей
Приводы магистрального конвейера.

 

ЕвроХим - Усольский калийный комбинат. Верхнекамское месторождение калийных солей
Подстанция конвейерной линии.

 

Загрузка скипов производится с помощью двух загрузочных комплексов, оборудованных двумя конвейерными линиями каждый (2 для каменной соли и 2 для сильвинита). Первые скипы введены в эксплуатацию в начале июля 2017 года. Четыре таких скипа способны доставить 30 тонн горной массы на поверхность с отметки -430 м в течение примерно двух минут, что в совокупности составит около 9 млн т руды в год.
ЕвроХим - Усольский калийный комбинат. Верхнекамское месторождение калийных солей
Дозаторная камера ствола №1 «Восток», гор -471 м.

 

ЕвроХим - Усольский калийный комбинат. Верхнекамское месторождение калийных солей
Дозаторые устройства.

 

ЕвроХим - Усольский калийный комбинат. Верхнекамское месторождение калийных солей
Выдача каменной соли по двум конвейерам КЛ-1400.

 

ЕвроХим - Усольский калийный комбинат. Верхнекамское месторождение калийных солей

 

ЕвроХим - Усольский калийный комбинат. Верхнекамское месторождение калийных солей
Восстающий на верхний горизонт.

 

Питание ПЗК осуществляется от электрооборудования  BARTEC во взрывобезопасном исполнении.
ЕвроХим - Усольский калийный комбинат. Верхнекамское месторождение калийных солей
Трансформатор BARTEC.

 

ЕвроХим - Усольский калийный комбинат. Верхнекамское месторождение калийных солей
Преобразователь частоты BARTEC.

 

ЕвроХим - Усольский калийный комбинат. Верхнекамское месторождение калийных солей
Околоствольный двор скипового ствола.

 

ЕвроХим - Усольский калийный комбинат. Верхнекамское месторождение калийных солей

 

Закладка отработанного пространства (камер) предусматривается путем гидрозакладки солеотходами фабрики с подмешиванием к ним шламов. Складирование солеотходов совместно с глинисто-солевыми шламами в выработанном пространстве позволяет уменьшить оседание земной поверхности от ведения горных работ на руднике, тем самым обеспечить поддержание водозащитной толщи, а также уменьшить отчуждаемую площадь под размещение отходов производства.
ЕвроХим - Усольский калийный комбинат. Верхнекамское месторождение калийных солей

 

Разработка калийных пластов на Верхнекамских калийных рудниках сопровождается выделением газа. Газовыделения происходят в виде суфляров при бурении шпуров или скважин, а также в виде обычных газовыделений при различных горных работах, дроблении или разрушении соляных пород. Особенно интенсивные газовыделения происходят при выбросах и обрушениях. Газы в солевых породах находятся в двух формах: свободные – это газы, заполняющие всякого рода трещины и пустоты; микровключенные (связные газы) – газы, заключенные в кристаллической решетке солей и в межкристаллическом пространстве.
ЕвроХим - Усольский калийный комбинат. Верхнекамское месторождение калийных солей

 

Основные составляющие газовыделений – метан, водород, азот, тяжелые углеводороды, углекислый газ, сероводород, окись углерода.
Свободные газы выделяются при механическом разрушении породы, а также по трещинам со свежеобнаженных поверхностей.
ЕвроХим - Усольский калийный комбинат. Верхнекамское месторождение калийных солей
При выделении газов из соляных пластов слышен характерный звук — шипение.

 

Микровключенные газы захвачены солью в момент ее кристаллизации и при ведении горных работ почти не выделяются в атмосферу горных выработок. Для выделения микровключенного газа нужно произвести разрушение кристаллов, что достигается, например, путем растворения соли в воде. В составе микровключенных газов преобладает азот, в значительно меньшем количестве присутствуют метан и водород.
ЕвроХим - Усольский калийный комбинат. Верхнекамское месторождение калийных солей

 

Традиционными способами борьбы с выделениями природных газов на калийных рудниках являются вентиляционные и технологические мероприятия: применение эффективных способов проветривания выработок и устройств для эффективного воздухораспределения, проведение подготовительных выработок по менее газоносным слоям, бурение в кровле проводимой выработки дренажных шпуров, оптимизация режима работы комбайновых комплексов и т.д.
ЕвроХим - Усольский калийный комбинат. Верхнекамское месторождение калийных солей

 

Схема проветривания Усольского калийного рудника выглядит следующим образом: за счет работы главной вентиляторной установки (ГВУ), расположенной на поверхности у устья клетевого ствола №2, в рудничной сети создается депрессия, за счет которой свежий воздух поступает в рудник по скиповому стволу №1 (первая очередь проекта) и скипо-клетевому стволу №3 (во время второй очереди), а исходящая струя выдается по клетевому стволу №2. Подаваемый в рудник по стволам №1 и №3 свежий воздух по главным северным, южным, северо- и юго-западным, северо- и юго-восточным транспортным выработкам поступает в панели, в которых ведутся добычные и закладочные работы, и далее по панельным транспортным выработкам и блоковым выемочным штрекам к очистным камерам или к камерам, находящимся в закладке. Первый ход комбайна в сечении очистной камеры проходится тупиковом забоем с проветриванием его вентиляторами местного проветривания (ВМП) типа ВМЭ-5 по нагнетательной схеме. Второй и последующие хода комбайна в сечении очистной камеры проветриваются за счет общешахтной депрессии. Исходящая струя воздуха от очистных камер по блоковым вентиляционным и конвейерно-вентиляционному штрекам, соединенных между собой вентиляционным уклоном, выходит на панельные вентиляционные и конвейерно-вентиляционные штреки и далее по главным вентиляционным выработкам вентиляционного горизонта рудника поступает к стволу №2 и по нему выдается на поверхность.
ЕвроХим - Усольский калийный комбинат. Верхнекамское месторождение калийных солей
Надшахтное здание ствола выполнено герметичным, а входные двери имеют специальные шлюзы — эти мероприятия позволяют исключить подсосы воздуха с поверхности.

 

В теплое время года в шахтах калийных рудников происходит конденсация влаги на стенках горного массива, которая, выпадая в большом количестве, образует агрессивную среду, что ухудшает условия груда, отрицательно воздействует на шахтное оборудование, транспорт, дорожное покрытие, ведет к затоплению выработок, уменьшает несущую способность целиков.
Для снижения (исключения) выпадения влаги на Усольском руднике применяется система кондиционирования воздуха (СКВ).

 

Для телефонной связи между подземными участками используются стационарные промышленные IP-телефоны ResistTel IP2.
ЕвроХим - Усольский калийный комбинат. Верхнекамское месторождение калийных солей

 

Для мобильной связи в пределах подземных горных выработок и поверхностной промышленной площадки используются IP-трубки Minephone MP70 с беспроводными точками доступа Mine Site Technologies ImPact. Через данные точки доступа также передаются данные о позиционировании людей в выработках посредством RFID-метки, установленной в каждом шахтерском фонаре.
ЕвроХим - Усольский калийный комбинат. Верхнекамское месторождение калийных солей
Точка доступа Mine Site Technologies ImPact в панельном штреке.

 

Рудник располагает мощной диспетчерской, оборудованной самым современным оборудованием. На пульт диспетчера сводятся все данные с систем автоматизации оборудования, загрузочных комплексов, системы вентиляции, положение людей в выработках и других систем.
ЕвроХим - Усольский калийный комбинат. Верхнекамское месторождение калийных солей
Рабочее место диспетчера.

 

ЕвроХим - Усольский калийный комбинат. Верхнекамское месторождение калийных солей
Видеостена, отображающая все стадии технологических процессов на шахте.

 

Технология производства

Перед специалистами Усольского калийного комбината поставлена непростая задача – построить современную обогатительную фабрику, не уступающую зарубежным аналогам, с применением в технологии новейших достижений науки и техники. Поэтому разработку исходных данных для рабочего проектирования параллельно проводили сильнейшие проектировщики: канадская фирма «НАТСН» и ЗАО «ВНИИ Галургии» (г. Санкт-Петербург). Наиболее перспективные предложения от них были учтены при корректировке исходных данных, которую выполнило ОАО «Белгорхимпром» (Республика Беларусь).
ЕвроХим - Усольский калийный комбинат. Верхнекамское месторождение калийных солей
Здание обогатительной фабрики.

 

Калийные руды Балахонцевского и Палашерского участков Верхнекамского месторождения характеризуются повышенным содержанием нерастворимых примесей, в основном, представленных силикатно-карбонатными минеральными составляющими. Кроме того, руда содержит ~0,5% хлористого магния с возможным его увеличением, что будет влиять на физико-механические свойства готового продукта.
ЕвроХим - Усольский калийный комбинат. Верхнекамское месторождение калийных солей
Подача руды крацер-краном (реклаймером) на конвейер.

 

ЕвроХим - Усольский калийный комбинат. Верхнекамское месторождение калийных солей
Склад руды.

 

ЕвроХим - Усольский калийный комбинат. Верхнекамское месторождение калийных солей
Подача руды конвейером со склада на фабрику.

 

Технологическая схема Усольского калийного комбината разработана с учетом изменчивости по шахтному полю минералогического состава руды по содержанию хлористого калия, нерастворимого остатка и возможного колебания содержания хлористого магния. На стадии измельчения руды до флотационной крупности будут использоваться высокоэффективные грохоты, что позволит значительно снизить переизмельчение, сказывающееся в конечном итоге на потере полезного компонента.
ЕвроХим - Усольский калийный комбинат. Верхнекамское месторождение калийных солей
Конвейерные галереи и склады руды №1 и №2.

 

Содержащийся в исходной руде нерастворимый остаток активно сорбирует катионный собиратель сильвина – первичные алифатические амины. В связи с этим необходимо проведение глубокого предварительного обесшламливания руды. В технологической схеме предусмотрена оттирка шламов с последующим высокоэффективным и селективным гидромеханическим и флотационным выделением нерастворимых примесей в шламовый продукт в гидроциклонах с малым углом конусности и в эжекторных колонных флотационных машинах с применением в качестве собирателя шламов оксиэтилированных катионных ПАВ. Для эффективного использования реагентов перед шламовой и сильвиновой флотацией предусмотрены современные контактирующие аппараты, которые позволяют более качественно произвести обработку реагентами.
ЕвроХим - Усольский калийный комбинат. Верхнекамское месторождение калийных солей
Отделение флотации фабрики. Источник: пресс-служба ООО «ЕвроХим-УКК».

 

Необходимо отметить, что обработка реагентами происходит раздельно в зависимости от класса крупности материала. Для снижения потерь маточного щелока с галитовыми отходами внедрено раздельное фильтрование. Так, галит крупностью более 200 мкм фильтруется на ленточных вакуумфильтрах, отходы менее 200 мкм направляются для фильтрования на дисковые вакуум-фильтры.

Еще одной актуальной проблемой является сгущение аэрированных пульп. Воздух, содержащийся в пульпе, препятствует нормальному осаждению частиц.
ЕвроХим - Усольский калийный комбинат. Верхнекамское месторождение калийных солей
Отделение сгущения фабрики. Источник: пресс-служба ООО «ЕвроХим-УКК».

 

Кроме того, для интенсификации процесса сгущения необходимо обеспечить ламинарную подачу питания в сгуститель. В связи с этим рекомендованы к использованию современные деаэрирующие устройства, которые также будут способствовать снижению скорости пульпы перед подачей в сгуститель.

Технологический процесс по переделам обогащения организован в шесть независимых идентичных линий установленной производительностью по руде 297,2 т/ч каждая.

Исходным сырьем для производства хлористого калия является сильвинитовая руда, поступающая на обогащение с переделов рудоподготовки. С переделов рудоподготовки измельченный сильвинит системой конвейеров подается в приемные бункера отделения измельчения главного корпуса. В отделении измельчения исходная руда после переделов рудоподготовки проходит операции мокрого измельчения до флотационной крупности менее 1,4 мм и оттирки шламовой фракции от сильвинита для последующего ее удаления.

Жидкой фазой протекания технологических процессов является маточный раствор.
В переделах обесшламливания шламовая фракция отделяется от сильвинитовой руды гидромеханическим и флотационным способами.
В отделении сильвиной флотации извлечение сильвина происходит флотационными методами. Полученный флотационный концентрат подвергается операции обезвоживания, полученный кек направляется в сушильно-грануляционное отделение. Обезвоженный сильвиновый концентрат поступает в сушильно-грануляционное отделение.
Калийные удобрения – это гигроскопичные продукты. Для предотвращений образования агломератов в процессе хранения очень важно перед упаковкой и транспортировкой достичь необходимой температуры материала. Поэтому для охлаждения готового продукта предусмотрено применение вертикальных статических теплообменников.

Готовой продукцией первого комплекса является – хлористый калий, который планируется отгружать потребителям железнодорожным и автомобильным транспортом.

Так как в руде Верхнекамского месторождения калийных и магниевых солей содержится от 25% до 32% хлористого калия, следовательно, при производстве удобрений около 70%-75% руды переходит в отходы производства – это галитовые отходы и глинисто-солевые шламы. Для их складирования создается так называемое хвостовое хозяйство в виде солеотвала и шламохранилища.

Галитовые отходы, образуемые при флотации сильвина, после операции обезвоживания, с помощью конвейерного транспорта складируются в солеотвал. Строительство солеотвала предусмотрено тремя очередями, которые возводятся  по мере заполнения предыдущих. Общая площадь всех трех очередей составляет около 280 га.   В составе каждого элемента солеотвала предусматривается рассолосборник для сбора рассолов, образующихся за счет остаточной влаги отходов и выпадения атмосферных осадков. Рассолы перекачиваются в шламохранилище для осветления и дальнейшего использования. Для предотвращения загрязнения грунтовых вод от проникновения в них рассолов, на площадке солеотвала предусматривается устройство противофильтрационного экрана по ложу и верховым откосам ограждающих насыпей и дамб в виде геомембраны на основе полиэтилена высокой плотности (HDPE). Качество противофильтрационного экрана после его укладки проверяется геофизическим методом. Современные геомембраны характеризуются высокими антикоррозийными и гидроизоляционными свойствами, гибкостью, безусадочностью, трещиностойкостью, имеют высокое механические характеристики с сочетании с инертностью к кислотам, щелочам.

Примерно через 6-8 лет начала работы обогатительной фабрики проектом предусмотрена гидрозакладка отработанного пространства рудника галитовыми отходами, что позволит сократить объемы размещаемых на поверхности отходов производства, а также уменьшить оседание земной поверхности.

На стадии проведения шламовой флотации образуются глинисто-солевые шламы, которые в виде пульпы системой гидротранспорта удаляются на шламохранилище.

Шламохранилище является гидротехническим сооружением наливного типа, состоит их двух очередей, которые возводятся последовательно. Ложе и откосы шламохранилища  так же гидроизолированы посредством укладки геомембраны. Предусмотрено крепление внутренних откосов дамб от размыва. Твердая фаза глинисто-солевого шлама накапливается в шламохранилище, а осветленные рассолы системой рассолопроводов возвращаются на обогатительную фабрику для использования.
ЕвроХим - Усольский калийный комбинат. Верхнекамское месторождение калийных солей
Сильвинитовая руда.

 

Минерально-химическая компания «ЕвроХим» является крупнейшим производителем минеральных удобрений в России и входит в тройку крупнейших европейских и десятку крупнейших мировых компаний отрасли.

ЕвроХим - Усольский калийный комбинат. Верхнекамское месторождение калийных солей
Современный вид промышленной площадки «ЕвроХим-УКК». Источник: пресс-служба ООО «ЕвроХим-УКК».

 

В июне 2014 года компания ЕвроХим выиграла аукцион на разведку и добычу калия на Белопашинском участке Верхнекамского месторождения. Площадь нового лицензионного участка составляет 65 км²; он примыкает к уже разрабатываемому Палашерскому участку. Теперь общая площадь лицензионных участков Усольского калийного комбината достигла 188 км², а объем запасов солей – приблизительно 2,3 млрд. т руды, что увеличивает срок службы рудника до 60 лет и более при запланированном уровне добычи в 3,7 млн. т хлористого калия в год.
ЕвроХим - Усольский калийный комбинат. Верхнекамское месторождение калийных солей
Общая площадь шахтных полей Усольского калийного комбината.

 

Строительство Усольского калийного комбината – это масштабный проект, инвестиции в который составили более 115 млрд. рублей.
ЕвроХим - Усольский калийный комбинат. Верхнекамское месторождение калийных солей
Вид промышленной площадки Усольского калийного комбината с высоты 400 метров. Источник: пресс-служба ООО «ЕвроХим-УКК».

 

На строительной площадке Усольского калийного комбината занято более 4000 рабочих и инженеров. В рамках Уральского региона это крупнейшая строительная площадка среди горнодобывающих предприятий.
С целью создания комфортных условий проживания работников Усольского калийного комбината Компанией принято решение о комплексной жилой застройке нового микрорайона в г. Березники.
В январе 2012 года ООО «ЕвроХим-Усольский калийный комбинат» выиграло аукцион на право аренды земельного участка площадью 38,5 га в районе улиц Свердлова и Бажова (г. Березники) под комплексную застройку жильем.
В микрорайоне «ЕвроХим» будет построено 39 пятиэтажных жилых домов со всей необходимой социальной инфраструктурой.
В настоящее время реализуется первая очередь проекта, согласно которой после запуска в эксплуатацию и выхода на полную мощность комбинат сможет производить до 2,4 млн. тонн хлористого калия в год. С 2021 года, по завершению строительства второй очереди проекта, суммарная производительность комбината составит более 3,5 млн. тонн/год.
ЕвроХим - Усольский калийный комбинат. Верхнекамское месторождение калийных солей
Макет будущей площадки «ЕвроХим-Усольский калийный комбинат».

 

Суммарная мощность горнодобывающего комплекса составляет до 12,6 млн т/год дробленой сильвинитовой руды. Комбинат будет производить флотационным способом как стандартный, так и гранулированный хлористый калий (Марка Г, 95% KCl).

Выражаю благодарность и признательность пресс-службе комбината и сотрудникам Рудника ООО «ЕвроХим-Усольский калийный комбинат» за организацию и проведение экскурсии по предприятию.

 

Использованная литература и источники:

Алыменко Н.И., Каменских А.А., Николаев А.В., Петров А.И. Движение воздуха в воздухоподающем и вентиляционном стволах рудника. // «Актуальные проблемы повышения эффективности и безопасности эксплуатации горношахтного и нефтепромыслового оборудования». 2014, №1.
Алыменко Н.И., Николаев А.В. Регулирование режимов работы ГВУ при использовании поверхностной системы кондиционирования воздуха на руднике Усольского калийного комбината. // «Научные исследования и инновации». 2011, т.5, №1.
Алыменко Н.И., Николаев А.В., Пьянков А.Ю. Оценка энергоэффективности предлагаемых схем проветривания калийных рудников. // Геология и полезные ископаемые Западного Урала : материалы юбилейной конф., посвящ. 80-летию геол. фак. и 95-летию Перм. ун-та, г. Пермь, [6-7 окт. 2011 г.]. 2011.
Анфалова А.Н. Прогноз устойчивости и выбор крепи подготовительных выработок на предприятии ООО «ЕвроХим – Усольский калийный комбинат». // «Проблемы разработки месторождений углеводородных и рудных полезных ископаемых». 2017.
Асанов В.А., Полюлян А.С. Организация проветривания Усольского калийного комбината ОАО «ЕвроХим». В сборнике: Инновационное развитие общества сборник статей по материалам международной научно-практической конференции. 2016.
Асанов В.А., Токсаров В.Н., Бельтюков Н.Л. Контроль состояния пород приконтурного массива в зоне влияния геологической аномалии. / Геомеханика в горном деле: доклады Всероссийской научно-технической конференции с международным участием 4–5 июня 2014 г. 2014.
Атланова Ю.А., Пономарева К.А., Шилов В.В. Проблема эффективного развития новой территории г. Березники Пермского края после техногенной аварии. // Молодежная наука в развитии регионов. 2017, Т. 2.
Белкин В.В. Охрана недр при разработке Верхнекамского месторождения // «Горный информационно-аналитический бюллетень». 2002, № 12.
Белоногова О.А. Экспериментальные исследования газопроницаемости соляных пород Половодовского участка Верхнекамского месторождения калийно-магниевых солей. // «Проблемы разработки месторождений углеводородных и рудных полезных ископаемых». 2015.
Беляева В.О. Экспериментальные исследования газоносности соляных пород по связанным газам на Половодовском участке Верхнекамского месторождения калийно-магниевых солей. // «Проблемы разработки месторождений углеводородных и рудных полезных ископаемых». 2015.
Булычев Н.С., Комаров Д.С. Расчет стволов Верхнекамского месторождения солей. // Известия ТулГУ. Науки о земле. 2011, вып.2
Бурение замораживающих скважин и замораживание пород для стволов №1 и №2 рудника «Усольского калийного комбината» в Российской Федерации. Thyssen Mining Report 2012/13.
Бутузов Д.М. Выбор оптимального способа проходки ствола при вскрытии Палашерского участка Верхнекамского месторождения калийно-магниевых солей. // «Актуальные проблемы повышения эффективности и безопасности эксплуатации горношахтного и нефтепромыслового оборудования». 2017.
Варов А.А. Гидрогеологические исследования в Прикамском соленосном районе летом 1927 г. // Материалы по общей и прикладной геологии. 1928, Вып. 106.
Ватагина В.Е. Аварии и особенности на Верхнекамском месторождении калийно-магниевых солей (Пермский край). / IX Международная студенческая научная конференция «Студенческий научный форум 2017». 2017.
Голубцова А.Н., Карманова С.В. Оценка воздействия на объекты окружающей среды при строительстве шламонакопителя Усольского калийного комбината. // «Транспорт. Транспортные сооружения. Экология». 2015, №3.
Гринберг А.Я. ОАО «Галургия» – 40 лет. // «Горный журнал». 2012, №8.
Дружинин Е.В., Пудовкина И.М. Из истории калийной промышленности города Березники: аварии на рудниках. // Молодежная наука в развитии регионов. 2017, т.2.
Евсюкова А.А. Оценка экономической эффективности способов добычи калийной руды на примере Усольского калийного комбината. / EurasiaScience. Сборник статей XV международной научно-практической конференции, часть III. Научно-издательский центр «Актуальность.РФ». 2018.
Загвоздкин И.В. Механизация проходки шахтных стволов калийных рудников. // «Актуальные проблемы повышения эффективности и безопасности эксплуатации горношахтного и нефтепромыслового оборудования». 2017.
Загвоздкин И.В. Механизированный способ проходки шахтных стволов как эффективная замена буровзрывного метода на примере Усольского калийного комбината. // «Актуальные проблемы повышения эффективности и безопасности эксплуатации горношахтного и нефтепромыслового оборудования». 2014, №1.
Загвоздкин И.В. Опыт сооружения традиционных кейль-кранцев при проходке шахтных стволов способом замораживания. // «Актуальные проблемы повышения эффективности и безопасности эксплуатации горношахтного и нефтепромыслового оборудования». 2015.
Загвоздкин И.В., Кузичкин А.Н., Чагинов А.В., Кисиличин С.А. Механизированный способ проходки вертикальных шахтных стволов на месторождениях калийных солей. // «Безопасность труда в промышленности». 2013, №8.
Зверева Е.В. Прогнозирование зон, опасных по газодинамическим явлениям, на основе структурно-тектонического строения пласта АБ для условий шахтного поля рудника СКРУ-3 ОАО «Уралкалий». // «Проблемы разработки месторождений углеводородных и рудных полезных ископаемых». 2014.
Козлова О.А., Немытых Э.Г. Антиклинальные складки третьего порядка в условиях калийных пластов второй юго-восточной панели рудника БКПРУ-4 ПАО «Уралкалий». // «Проблемы разработки месторождений углеводородных и рудных полезных ископаемых». 2016.
Кошев Г.Я., Чагинов А.В., Загвоздкин И.В. Механизированный способ проходки вертикальных шахтных стволов как эффективная замена буровзрывного метода // «Безопасность труда в промышленности». 2014, №4.
Кудряшов А.И. История открытия и освоения Верхнекамского месторождения калийных солей. // «Известия вузов. Горный журнал». 1995, №6.
Кудряшов А.И., Васюков В.Е., Фон-Дерлаасс Г.С. и др. Разрывная тектоника Верхнекамского месторождения солей. 2004.
Курнаков Н.С. О калиевых солях в рассолах Соликамского края // Известия Российского института прикладной химии. 1922, вып.1.
Курнаков Н.С. О калиевых солях в рассолах Соликамского края. / Избранные труды. 1963, т.3.
Курнаков Н.С., Белоглазов К.Ф., Шматько М.К. Месторождения хлористого калия Соликамской соленосной толщи (о калиевых солях в рассолах Соликамского края). / Избранные труды. 1963, т.3.
Лавров В.А., Нестерова С.Ю., Шилов В.В. Техногенная авария и пути решения социально-экономических проблем Березниковской агломерации. // Молодежная наука в развитии регионов. 2017, Т. 2.
Лебедев С.А. Исследование влияния порядка отработки панели на стоимость поддержания подготовительных выработок и безопасность ведения горных работ на примере 1СВП УКК «ЕвроХим». // «Актуальные проблемы повышения эффективности и безопасности эксплуатации горношахтного и нефтепромыслового оборудования». 2017, №1.
Левин Л.Ю., Семин М.А., Клюкин Ю.А., Накаряков Е.В. Исследование аэро- и термодинамических процессов, протекающих на начальном этапе организации сквозного проветривания рудника. // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Геология, нефтегазовое и горное дело. 2016, т.15, №21.
Нестеров Е.А., Белоногова О.А. Результаты исследования газопроницаемости соляных пород Верхнекамского месторождения калийных солей. // «Актуальные проблемы повышения эффективности и безопасности эксплуатации горношахтного и нефтепромыслового оборудования». 2017, №1.
Николаев А.В. Потребление электроэнергии поверхностной системой кондиционирования воздуха парокомпрессорного типа на проектируемом руднике Усольского калийного комбината. // «Научные исследования и инновации». 2011. Т. 5. № 1.
Плотников Ю.С. Совершенствование вскрытия и подготовки первой и третьей юго-восточных панелей Усольского калийного комбината. // «Проблемы разработки месторождений углеводородных и рудных полезных ископаемых». 2016.
Преображенский П.И. Несколько данных по гидрогеологии Соликамского соленосного района. // Материалы по общей и прикладной геологии. 1928, Вып. 106.
Преображенский П.И. Открытие калийных солей в районе города Соликамска. // «Вестник Геологического комитета». 1925, №1.
Проект строительства скипового ствола в сложных, горно-геологических условиях Усольского калийного комбината г. Березники.
Соловьев В.А., Аптуков В.Н., Ваулина И.Б. Поддержание горных выработок в соляных породах. // «Горный информационно-аналитический бюллетень». 2017, №2.
Старцев В.А. Повышение безопасности ведения горных работ на Верхнекамских калийных рудниках. // «Горный журнал». 1994, №11.
Строительство Усольского калийного комбината. Оценка воздействия на социальную сферу (ОВСС). Резюме нетехнического характера. 2015.
Тарасов В.В., Кошев Г.Я., Загвоздкин И.В., Чагинов А.В., Николаев П.В. О решении проблем безопасности при строительстве вертикальных стволов на калийных месторождениях в период оттаивания ледопородного ограждения. // «Безопасность труда в промышленности». 2016, №9.
Тарасов В.В., Чагинов А.В. Обеспечение устойчивости крепи на сопряжении вертикального ствола с горизонтальными выработками в сложных горно-геологических условиях верхнекамского месторождения. // «Горный информационно-аналитический бюллетень». 2014, №4.
Терентьев В.Б. Определение времени устойчивости междупластовых потолочин для условий сближенного залегания сильвинитовых пластов Усольского калийного комбината. // «Горный информационно-аналитический бюллетень». 2016, №2.
Токсаров В.Н., Костин Я.Р. Обоснование параметров системы разработки на пятой юго-восточной панели рудника Усольского калийного комбината ООО «ЕвроХим». // «Master’s Journal». 2017, №2.
Третьякова Ю.А., Фрицлер А.В., Сидорова Е.В. Оценка ООО «ЕвроХим – Усольский калийный комбинат» с точки зрения кривой жизненного цикла по Адизесу. // Молодежная наука в развитии регионов. 2017, Т. 2.
Усольский калийный комбинат – для будущих поколений. // «Промышленность и безопасность». 2013, №5.
Усольский калийный комбинат. Оценка воздействия на окружающую среду (краткие выводы).
Усольский калийный комбинат: пуск в 2018 году. // «Промышленность и безопасность». 2017, №9.
Филимоновых И.С., Паньков И.Л. Определение теплофизических свойств горных пород надсолевой толщи Палашерского участка ВКМКС. // «Актуальные проблемы повышения эффективности и безопасности эксплуатации горно-шахтного и нефтепромыслового оборудования». 2016.
Фомичев А.Д. Разработка и обзор стволопроходческого агрегата АСП-8,0. // «Известия Тульского государственного университета. Технические науки». 2014, Вып. 6.
Чагинов А.В., Суппес И.В., Дорн Э.А. Проходка и строительство стволов №1 и 2 Усольского калийного комбината компании ОАО «ЕвроХим». // «Горный журнал». 2013, №5.
Шилин А.А., Кошев Г.Я., Загвоздкин И.В. О решении проблем безопасности при возведении тюбинговой крепи в условиях сооружения вертикальных стволов на Верхнекамском месторождении калийных солей. // «Безопасность труда в промышленности». 2012, №8.
Шилов В.В. Березниковская агломерация Пермского края: проблемы и перспективы развития. // Сборник научных статей Всероссийской научно-практической конференции «Современный город: власть, управление, экономика». 2017.
http://ogsk.ru/foto/usolskiy%20ful/
http://www.eurochemgroup.com/ru/press-releases/еврохим-завершил-проходку-клетево/.
http://www.eurochemgroup.com/ru/project/усольский-калийный-комбинат/.
http://www.pbperm.ru/anonsy/1043—9-2012-.html
http://www.uestroy.ru/products/ooo-evrohim-usolskij-kalijnyj-kombinat

2 комментариев

  1. Е.С. Dublikator's Gravatar Е.С. Dublikator
    20.11.2018    

    курьеры Яндекс.Еда доставляют теперь и под землю?

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Календарь записей

Декабрь 2018
Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
« Ноя    
 12
3456789
10111213141516
17181920212223
24252627282930
31  

Присоединяйся

Реклама