Основные варианты системы разработки с раздельной выемкой и закладкой выработанного пространства подрываемыми вмещающими породами

25.09.2020

Применяют варианты с однослойной отработкой и с многослойной отработкой и выемкой горизонтальными или наклонными слоями.

Вариант системы разработки с однослойной отработкой, раздельной выемкой и закладкой выработанного пространства подрываемыми вмещающими породами. Однослойная отработка производится с полной или частичной закладкой выработанного пространства в зависимости от получаемого количества подрываемых вмещающих пород. Лишняя порода выдается, из очистных забоев. Частичная закладка осуществляется полосами или с выкладкой столбиков. Используется энергия взрывов для образования кучного навала или направленного отброса руды, а также для отброса раздельно отбиваемых вмещающих пород в выработанное пространство, что исключает необходимость перелопачивать породы, Отработка рудных тел ведется с разделением их на столбы или без этого (по, принципу систем разработки длинными столбами или сплошной).

Размеры столбов и выемочных участков (при отработке без нарезки столбов) устанавливаются главным образом в зависимости от принятых способов доставки руды. При этажной разработке наклонная высота блоков достигает 90—100 м, длина 25—50 м и более. Размеры выемочных участков по восстанию до 150—250 м и по простиранию составляют до 150—200 м и более. Длина лав изменяется от 20—30 до 80—100 м.

Подготовительные работы. При отработке по принципу системы длинных столбов этажи подготавливают с проведением откаточных штреков и восстающих (рис. 192, а). Рудоспуски проводят в надштрековых целиках лишь при повышенной длине столбов (более 25—30 м).

Отработка залежей без разделения их па столбы требует проведения откаточных штреков и восстающих в выемочных участках или крыльях шахтного поля через значительные интервалы, а при необходимости (по условиям доставки руды и выдачи излишней породы) — промежуточных штреков.

Очистные работы. Выемку ведут лавами и лишь при отработке длинными столбами (в некоторых случаях) — заходками. Отработка столбами производится с развитием работ от восстающего или в обе стороны от середины столба. Часто применяют выемку в направлении по восстанию, отбрасывая подрываемую породу взрывами в выработанное пространство (рис. 192, б). Отбойку руды и подрывку пород производят потолкоуступными забоями длиной 12—15 м с доставкой руды на откаточный штрек по желобам или скреперными лебедками. При небольшой длине столбов выемка их по восстанию ведется сплошными забоями с доставкой руды скреперами вдоль забоя и по восстающему.

Отработка залежей по принципу сплошной системы осуществляется с механизированной доставкой руды при помощи скреперов и конвейеров. Выемку лавами производят по восстанию (рис. 193, а) или по простиранию (рис. 193, б). В первом случае лава длиной 80 м обслуживается двумя пластинчатыми конвейерами, доставляющими руду до ленточного конвейера, установленного в восстающем для выдачи руды на промежуточный или откаточный горизонт. Призабойное пространство поддерживается деревянными стойками, заменяемыми в последние годы металлическими раздвижными из дюралюминия и стали с шарнирными металлическими верхняками, установленными на расстоянии 1,8—2 м от забоя. Выработанное пространство закладывают породой с помощью малогабаритных метательных машин.

При выемке лавами в направлении по простиранию (рис. 193, б) применяется доставка руды скреперами. или вагонетками, последнее менее рационально. Руда и порода отбиваются раздельно взрывами для направленного образования кучного навала руды и отброса породы от забоя лавы.

На медных рудниках Мансфельда (ГДР) принята дугообразная форма лав, обеспечивающая использование горного давления для отжима руды в забоях, что повышает производительность отбойки. В связи с этим став пластинчатого конвейера состоит из отдельных сегментов размеров 2,5 м и может изгибаться по дуге радиусом 40—80 м. По мере продвигания забоя лавы конвейер перемещается при помощи тяговых устройств. Высота очистного пространства 0,7—1,0 м, образуется путем отбойки руды в передовом забое на высоту 0,3—0,4 м с помощью отбойных молотков или пневматических сверл. Подрывку вмещающих пород производят шпурами диаметром 18 мм, буримыми ручными перфораторами с автоматизированных малогабаритных буровых кареток.

Вариант системы разработки с многослойной отработкой и раздельной выемкой и закладкой выработанного пространства подрываемыми вмещающими породами. Особенностью варианта является выемка руды горизонтальными или наклонными слоями, причем отдельно отбиваемые пустые боковые породы из блока не выдают, а оставляют в выработанном пространстве в качестве закладочного материала (рис. 194). При выемке наклонными слоями слои располагают под углом 20°—30° к горизонту с тем, чтобы обеспечивалось перемещение руды собственной тяжестью к рудоспускам но металлическому или деревянному пастилу.

Высота этажа до 30—45 м. Расстояние между восстающими до 50 м. Несколько заниженные значения параметров объясняются обычно неравномерным содержанием ценного компонента в месторождениях весьма малой мощности, а также часто встречающимися в них раздувами и пережимами как по простиранию, так и по падению рудного тела.

Подготовительные работы. Подготовительные работы сводятся к проведению однопутевых этажных откаточных штреков, закрепленных обычно сдвоенными неполными крепежными рамами или металлической крепью. Так как ширина очистного пространства небольшая, а руда высокой ценности, нецелесообразно оставлять какие-либо целики, хотя бы и временные, поэтому в этом случае этажный откаточный штрек усиленно крепят.

Восстающие в два отделении проходят па границах блока и закрепляют распорками, на которых сооружают полки. Для отшивки рудоспускного отделения размещают дополнительный ряд распорок. Нарезной слой обычно вынимают при проведении штрека. Для уменьшения расстояния доставки руды иногда проходят «попутный» восстающий посредине блока (см. рис. 194, а), а при выемке наклонными слоями в середине блока наращивают рудоспуск (см. рис. 194, б).

Очистные работы. Выемка блока производится горизонтальными или наклонными слоями снизу вверх. При выемке наклонными слоями в центральной части нарезного слоя бурят шпуры глубже, чем по периферии, в результате чего после трех-четырех взрываний получается кровля с нужным уклоном (20—30°).

Если боковые породы крепче руды, то при достаточной мощности рудного тела и наличии одного или двух зальбандов вначале отбивается руда (если руда крепче вмещающих пород, то — боковые породы). В первом случае руда, отбитая на тщательно уложенный настил, выдается через рудоспускные отделения восстающих на этажный горизонт, настил снимается, затем отбивается и разравнивается боковая порода, настил снова укладывается, и цикл работ повторяется. Во втором случае отбитая па закладку пустая порода разравнивается и перекрывается настилом, после чего приступают к отбойке руды. Для уменьшения потерь руды в закладке настил необходимо укладывать плотно, без щелей. В связи с этим целесообразно отрабатывать блок сплошными забоями, так как наличие уступов в кровле забои создает резкие изгибы в поверхности закладочного материала, а следовательно, и в пастиле при переходе с уступа па уступ.

При применении рассматриваемой системы особо важное значение имеет ширина выработанного пространства. Вследствие недостаточной мощности рудного тела приходится подрабатывать боковую породу. Практика показывает, что при крутом падении рудного тела (60—90°) нецелесообразно принимать ширину выработанного пространства более 0,8—0,9 м, так как уже и при такой ширине бурильщик может успешно работать.

В зависимости от мощности жилы при разработке могут быть три случая размещении отбитой породы:

1) отбитая порода полностью размещается в выработанном пространстве;

2) отбитой породы недостаточно для заполнения ею выработанного пространства;

3) отбитая порода не может быть полностью размещена в выработанном пространстве.

Для первого случая должно быть соблюдено условие

где Мп — толщина слои раздельно отбиваемой породи,

Mж — мощность жилы вместе со слоем боковых пород, отбиваемых и выдаваемых совместно с жилой, м;

Kр — коэффициент разрыхления породы при ее отбойке с учетом последующего уплотнения ее после размещения в выработанном пространстве;

Кз — коэффициент, показывающий, какая часть выработанного пространства подлежит закладке.

Обозначая ширину выработанного пространства (Мж + Mп) через а, получим

По формуле (25) можно определить, какой толщины должен быть слой отбиваемой боковой породы для того, чтобы выработанное пространство заданной ширины при имеющейся мощности жилы было целиком заполнено отбитой породой.

Если жила не имеет зальбандов, необходимо вдоль контактов жилы отбивать вместе с ней слой пустых пород толщиной около 5—10 см.

Если в первую очередь выбирается руда, то образующаяся при этом щель только в очень редких случаях может иметь ширину 15—20 см, а обычно бывает большей. При отбойке восстающие шпуры глубиной до 1,2 м располагают в один ряд посередине жилы на расстоянии между ними 0,3—0,6 м. В зависимости от характера жилы и боковых пород применяют как сплошные, так и рассредоточенные заряды. Площадь забоя, приходящаяся на один шпур, принимается в пределах от 0,1 до 0,25 м2. Высота слоя часто принимается равной 1 м. Целесообразно отбойку руды при очень малой мощности жилы вести шпурами уменьшенного диаметра (около 30 мм), что обеспечивает меньшее разубоживание руды.

Отбитая руда падает на настил, изготовляемый из досок или металлических листов. Руда с настила перелопачивается при выемке горизонтальными слоями, в ближайший восстающий или скреперуется. При длине блока до 50 м и при устройстве одного центрального восстающего обязательно применение скреперования для доставки руды. Если почему-либо нельзя применить скреперную доставку руды, например из-за резко выраженной извилистости рудного тела, необходимо сооружать несколько рудоспусков по длине блока. В большинстве случаев при длине блока 50 м можно ограничиться двумя рудоспусками, так как количество руды, выдаваемое из блока, бывает небольшим.

Для уменьшения потерь весьма ценной руды из-за просыпания мелочи через щели в крепи рудоспусков можно устраивать рудоспуски из стальных труб диаметром около 0,5 м, устанавливая их с помощью распорок. В некоторых случаях может оказаться избыток пустой породы в забое, которую выдают на этажный горизонт через люки, устроенные и кровле штрека (рис. 194).

Проветривание забоев осуществляется струей воздуха, поступающей от выработок основного горизонта по одному из пограничных восстающих и уходящей после проветривания забоев по другому пограничному восстающему.

Организация работ при рассматриваемом системе довольно сложная. Циклом считается комплекс производственных процессов, выполняемых в объеме, необходимом для отбойки руды и вмещающих пород на установленную мощность в пределах половины или всего блока па высоту одного слоя.

В тех случаях, когда вмещающие породы имеют оруденение, близкое к промышленному, оставлять их в выработанном пространстве в качестве закладочного материала недопустимо. Эти породы должны быть выданы на поверхность и сложены в особый отвал пли, при отсутствии способности слеживаться, порода может храниться в блоках для выдачи ее на поверхность в будущем.

Меры безопасности заключаются в надзоре за состоянием кровли и боков забоев и оборке их после взрывания шпуров. Следует иметь в в виду, что при частичном выпуске излишка пустых пород через люки возможно образование пустот внутри блока (при слеживающихся породах). В этом случае необходимо принять меры для ликвидации зависаний.

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