Основные варианты системы с магазинированием и отбойкой руды из подготовительных выработок

25.09.2020

В системе с отбойкой руды из подготовительных выработок выделяются следующие варианты: с отбойкой глубокими скважинами и с отбойкой камерными зарядами.

Вариант с отбойкой руды глубокими скважинами. Впервые этот вариант был внедрен на рудниках Кривого Рога. Руда отбивается слоями снизу вверх комплектами скважин диаметром от 80 до 150 мм и длиной от 15 до 45 и в зависимости от крепости руды и наличия бурового оборудования. Глубокое бурение позволило располагать камеры по простиранию в месторождениях мощностью до 20 м и более, благодаря чему увеличиваются запасы руды в камерах и снижаются в целиках. В залежах большей мощности камеры длинной стороной располагаются вкрест простирания, но ширина их (длина по простиранию) увеличивается. На зарубежных рудниках, например в Канаде, распространено алмазное бурение, с диаметром скважин от 38 до 66 мм, со сближенным расстоянием между ними. Последнее ведет к снижению количества негабаритных кусков и объема вторичного дробления, что способствует увеличению производительности выпуска и улучшению санитарно-гигиенических условий.
Основные варианты системы с магазинированием и отбойкой руды из подготовительных выработок

Высота этажа принимается от 50 до 90 м. Этаж делится на блоки, а последние — на камеры и целики (рис. 182). Длина и ширина камер устанавливаются практически. В благоприятных условиях длина камер по простиранию достигает 100 м при двустороннем их обуривании из междукамерных целиков и 50 м при одностороннем обуривании Толщина отбиваемого слоя зависит от крепости руды и диаметра скважин. При диаметре 85—100 мм она равна 2,5—3 м, при диаметре 120—150 мм увеличивается до 5 м. Если толщина слоя равна 2,5—3 м, то камеры разбуриваются из двух целиков, с расположением буровых выработок в них в шахматном порядке (рис. 183). Расположение последних в одном целике с высотой слоя до 2,5 м привело бы к образованию сплошной щели Ширина междукамерных целиков принимается 8—10 м.

Подготовительные работы. Подготовка блока включает проходку рудного штрека по контакту с висячим боком и полевого в лежачем боку. Штреки соединяются ортами, проведенными против осей камер, а иногда и против осей междукамерных целиков. Из ортов по контакту с лежачим боком в целиках по руде проводят восстающие до соединения с вентиляционным штреком. Из них через 5—6 м по вертикали нарезают орты до висячего бока, используемые как для бурения скважин в камерах, так и для отработки целиков.

Для обеспечения нормальной вентиляции и безопасных условий при погашении целиков желательно против каждого из них проводить полевые восстающие и от проходки рудных восстающих отказаться. Проходка полевых восстающих удорожает стоимость подготовки блока, но они вполне окупаются удобствами эксплуатации, а именно:

1) отбойка руды в камерах производится без оставления в них потолочин так как при наличии полевой подготовки поддерживать вышележащий вентиляционный рудный штрек нет необходимости. Отработка днища во вторую очередь после выпуска пуды из камер связана с большими потерями и разубоживанием;

2) большая гибкость работ в отношении выемки этажа в любом направлении;

3) погашение междукамерных целиков будет производиться в более благоприятных условиях, чем при рудной подготовке, что ведет к повышению извлечения руды из них.

Из орта под камерой, а впоследствии и из орта под целиком через 6—7 м проходят рудоспуски до горизонта вторичного дробления, расположенного на 7—10 м выше горизонта откатки (см. рис. 182). Из ортов на горизонте вторичного дробления также через 6—7 м нарезают двухсторонние ниши, а из них проводят рудоспуски до горизонта подсечки, расположенного на 6—7 м выше. Рудоспуски в верхней части расширяются в выпускные воронки диаметром 6—7 м на уровне горизонта подсечки. Против них устраивают камеры грохочения, в которых додрабливают крупные куски.

Впоследствии такая же подготовка выполняется и в междукамерных целиках при ширине более 8 м. При ширине целиков до 8 м ортов под ними не проходят и вторичное дробление руды из целиков производится и тех же камерах.

При скреперной доставке крупные куски додрабливаются в ортах, а рудоспуски проходится только на концах скреперных выработок. Расстояние по вертикали между горизонтами откатки и вторичною дробления в этом случае снижается до 6 м. Иногда скреперные выработки проходят на уровне кровли откаточных. В рудах, склонных к отслоению, ниши и дучки проходят в шахматном порядке (рис. 184).

Если ширина камер равна 20—25 м, а диаметр выпускных воронок — 5—6 м, то для извлечения руды из камеры потребуется иметь два ряда парных воронок. В этом случае необходимо проходить на горизонте вторичного дробления два орта.

Для вентиляции горизонт вторичного дробления соединяется с полевыми восстающими.

Очистные работы. Очистные работы начинаются с подсечки основания камер на всю их длину и ширину, с одновременным расширением верхней части рудоспусков в выпускные воронки. Затем приступают к отбойке руды комплектами параллельных или веерообразных скважин. Параллельные комплекты бурятся из ортов, пройденных в целиках (см. рис. 182).

Отбойка параллельными скважинами дает более равномерное дробление, но при этом приходится дополнительно затрачивать труд на перестановку станков. При веерообразных комплектах объем бурения увеличивается примерно на 30%, но снижается количество вспомогательных операций. С усовершенствованием бурового оборудования бурение веерообразных комплектов будет находить большее применение.

Скважины бурят обычно с некоторым подъемом. Расстояние между ними в ряду в зависимости от крепости руды и диаметра скважин изменяется от 2 до 5 м. Скважины диаметром свыше 100 мм бурят станками типа БА-100 с погружными молотками (пневмоударниками) или шарошечными станками.

Скважины не добуривают на 1,5—2 м до боковых пород и до стенок междукамерных целиков. Неразбуренная часть рудного массива на контакте с вмещающими породами самообрушается при взрывании скважин. Недобуривание до стенок междукамерных целиков предотвращает нарушение последних.

После отбойки каждого слоя производится частичный выпуск руды для образования свободного пространства между отбитой рудой и кровлей магазина. Бурение может выполняться заранее, и слон будут отбиваться через короткие промежутки времени, которые регулируются возможностью выпуска руды через выпускные выработки. Таким образом, выпуск фактически производится без перерыва, что обеспечивает большую производительность блока. Выпуск следует форсировать, сокращая промежутки времени между взрывами комплектов скважин в слоях. Тогда кровля массива не успеет нарушиться и скважины вышележащего слоя будут сохранены.

После окончания отбойки руды выпуск производится под защитой потолочины, если таковая оставляется в камерах или под налегающими обрушенными породами. В последнем случае необходимо строго соблюдать график выпуска для обеспечения более высокого извлечения с минимальным разубоживанием.

С целью создания удобств для работы в процессе выпуска и лучшей вентиляции па горизонте вторичного дробления, где производится додрабливание негабаритных кусков, кроме штрека по контакту с висячим или лежачим боком проходится также полевой штрек в висячем или лежачем боку. Эти штреки соединяют народном уровне несколько блоков. Из них при скреперной доставке нарезают против скреперных ортов ниши для установки лебедок (см. рис. 184).

Свежий воздух из выработок откаточного горизонта поступает по сбойкам в выработки горизонта вторичного дробления и, омыв их, выходит через полевой восстающий на вентиляционный горизонт. В процессе выпуска происходит частое додрабливание негабаритных кусков при помощи BB, что ведет к загазованности и запыленности выработок. Поэтому проветривание горизонта вторичного дробления должно быть организовано таким образом, чтобы после очередного взрывания выработки проветривались за 5—6 мин. Чаще всего требуется установка вентиляторов частичного проветривания.

Для осаждения пыли (особенно вредна, как известно, кварцевая пыль) необходимо перед взрыванием поливать из шланга водой навал руды, в котором будет дробиться крупные куски. Кроме того, в выработках должны быть установлены и непрерывно действовать водяные распылители — форсунки.

Вопросу о создании нормальных гигиенических условий на горизонтах вторичного дробления при всех системах с массовой отбойкой руды необходимо уделять самое серьезное внимание. Одним из факторов, способствующих пылеобразованию, является дробление крупных кусков. Наиболее целесообразным способом дробления был бы механический, без применения взрывчатых веществ. Ho в силу специфических условий освоить подобный метод не удалось.

Негабаритные куски чаще всего разбиваются накладными зарядами BB, что рекомендовать нельзя. Следует в крупных кусках пробуривать неглубокие шпуры и закладывать в них от 0,5 до 1,5 стандартных патронов. Расход BB снижается тогда по сравнению с расходом на накладные заряды в 5—10 раз, с соответствующим уменьшением выделения вредных газов. Кроме того, при дроблении накладными зарядами нарушается крепь в выработках, разбиваются сопряжения ниш с выпускными дучками и т. д. Все это приводит к большим расходам по перекреплению выработок и перерывам выпуска руды. Поэтому простота дробления накладными зарядами кажущаяся и от этого способа следует отказываться.

В процессе отбойки руды в камере глубокими скважинами, устье которых па несколько метров заполняется глиняной забойкой, газам после очередного взрыва нет выхода на вентиляционный горизонт. В камере образуется избыточное давление, и ядовитые газы через обрушенную руду поступают в выработки горизонта вторичного дробления, где производится выпуск. Такое положение приводит к отравлению работающих здесь людей. Для предотвращения подобного явления необходимо проходить посередине камеры восстающий с горизонта подсечки до вентиляционного штрека или пробуривать одну-две скважины диаметром 300—350 мм и вентилятором отсасывать через них загрязненный воздух из камеры. Рабочие, выполняющие буровые работы, находятся в выработках малого сечения, т. е. в безопасных условиях. Несчастные случаи могут иметь место при выпуске руды из воронок, когда происходит заклинивание кусков и зависание руды, которые необходимо ликвидировать выпуском из смежных воронок или фугасами, помещаемыми при помощи длинных деревянных шестов между расклинившимися кусками.

Потерн в данном варианте имеют место главным образом при погашении целиков и наличия неровностей на контактах. В камерах, расположенных длинной стороной по простиранию, скважины бурят параллельно бокам камеры на расстоянии 1,5—2 м от них. В трещиноватых рудах скважины при большой длине могут отклоняться от заданного направления. В результате отклонения их к центру камеры руда у контактов будет не отбита и потеряна. При отклонении в обратную сторону будут подорваны боковые породы, что приведет к разубоживанию руды. Поэтому сохранению заданного направления скважин следует уделять серьезное внимание. В камерах, расположенных вкрест простирания, длина скважин, направленных перпендикулярно длинной оси камер, будет меньше, потери и разубоживание при этом снижаются.

Вариант с отбойкой руды камерными зарядами. Этот вариант применяется в очень крепких рудах и боковых породах, когда бурение коронками, армированными твердыми сплавами, неэффективно. Этаж разбивается на камеры и междукамерные целики, с расположением камер длинной стороной как по простиранию, так и вкрест простирания месторождения. В очень крепких рудах ширина камер, расположенных длинной стороной по простиранию, увеличивается до 30 м и больше, а длина — до 60 м. Ширина междукамерных целиков принимается от 8 до 30 м в зависимости от устойчивости боковых пород и руды, а также от размеров камер. В последних оставляется потолочина толщиной до 15 м.

Высота этажа принимается от 60 до 90 м. Толщина отбиваемых слоев, т. е. расстояние по вертикали между минными горизонтами, зависит от крепости руды и требуемой кусковатости. Так как при отбойке камерными зарядами получается очень большой выход негабаритных кусков, то здесь обязательно устройство горизонтов вторичного дробления.

Подготовительные и очистные работы. Подготовка блоков аналогична подготовке в предыдущем варианте. Этажные штреки, орты, рудоспуски, расстояния между ними, а также между горизонтами откатки, вторичного дробления и подсечки принимаются такими же.

Для обеспечения лучшего проветривания и сообщения в длинных камерах по их середине проходят дополнительные восстающие до вентиляционного штрека (рис. 185). Устройство горизонта вторичного дробления такое же, как и раньше. Подсечка основания камер производится обычным способом.

При подготовке рудного массива на подэтаже проходится сеть минных штреков я ортов, с равномерным охватом ими всей площади камеры. Впоследствии подобные выработки проводятся в междукамерных целиках и потолочинах. Толщина отбиваемого слоя в зависимости от крепости руды изменяется от 7 до 10 м. Для уточнения контуров залежи орты в слое следует проходить до контакта с боковыми породами.

Отбойка подэтажей производится снизу вверх, с выпуском излишков руды от разрыхления после каждого взрыва зарядов. Все заряды в подэтаже взрываются одновременно.

Расстояние между зарядами в слое рассчитывается с учетом крепости руды и требуемой кусковатости и изменяется от 6 до 10 м. По мере приближения очистных работ к верхней границе блока возникает опасность преждевременного самообрушения минных выработок. Поэтому последние два-три слоя обрушают одновременно. Заряды располагаются в слое на расстоянии не менее двухтрех метров от боковых пород. Иногда руда, оставшаяся у контактов, обрушается от сотрясения вместе с породой, что приводит к большому разубоживанию. С целью предотвращения подобного явления на контакте с висячим боком нередко оставляют слой руды толщиной до 5 м с расчетом, что она обрушится от сотрясения при взрывании зарядов. Нередко это не оправдывается, и часть руды теряется.

Окончательный выпуск руды производится после отбойки всех слоев. Как и в предыдущем варианте, руда выпускается параллельно с отбойкой. Производительность блока зависит от пропускной способности рудоперепускных выработок.

Производительность блока и труда рабочих высокая, стоимость отбойки низкая. Этот вариант применяется для разработки мощных рудных месторождений со сравнительно правильными контактами и легкой отделимостью руды от вмещающих пород. Вместе с тем этот способ дает повышенные потери и разубоживание, поэтому он применяется для разработки месторождений с рудой невысокого качества. Из других недостатков следует отметить большой объем нарезных выработок в блоке, проходка которых производится в неблагоприятных условиях с повышенной опасностью заболевания рабочих силикозом, и очень высокую кусковатость отбиваемой руды (выход крупных кусков достигает 40%). В ряде случаев расход BB на отбойку составляет 450—550 г на 1 т добытой руды, а на вторичное дробление — до 750 г, что отрицательно отражается на производительности выпуска, особенно на рудниках, где нет подземных дробилок и негабаритные куски приходится разбивать до размеров 300—400 мм.

По указанным причинам этот способ редко применяется для разработки месторождений как самостоятельная система, а чаще только при погашении целиков. Вообще применение варианта с отбойкой руды камерными, зарядами следует считать временным до освоения более эффективных способов бурения глубоких скважин в крепких рудах.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий:
Информационный некоммерческий ресурс fccland.ru © 2020
При цитировании и использовании любых материалов ссылка на сайт обязательна