Значение отработки целиков при эксплуатации рудных месторождений

Разработка месторождении большой мощности часто ведется в две стадии: месторождения разделяют на камеры, отрабатываемые в первую стадию, и на сплошные целики, которые вынимают во вторую стадию.

Для выемки камер применяют следующие системы разработки: подэтажными штрекам (ортами), этажно-камерную, с магазинированием руды, горизонтальными и наклонными слоями и закладкой; реже применяют систему с креплением станковой крепью и закладкой (вариант длинных блоков). Выемка целиков ведется с применением системы слоевого и подэтажного обрушения и массовым обрушением (взрыванием глубоких скважин или минных зарядов). Кроме того, применяются системы с креплением станковой крепью и выемкой вертикальными прирезками, а также с креплением крепежными рамами и закладкой. Все системы, которыми вырабатываются целики, применяются для отработки блоков и подробно рассмотрены в соответствующих разделах.

Изолированные целики оставляют при разработке месторождений в одну стадию некоторыми системами с открытым выработанным пространством (сплошной, камерно-столбовой) при горизонтальном залегании или небольшом угле падения. Эти целики, в отличие от сплошных при разработке месторождения в две стадии, остаются в месторождениях или же отрабатываются не систематически, а лишь частично на отдельных рудниках при погашении участков или этажей. Камерно-столбовая система может применяться и со сплошными междукамерными целиками, навсегда оставляемыми в месторождении, что обычно имеет место при добыче малоценных полезных ископаемых (солей, гипса и др.), а при разработке рудных месторождений — лишь в особых случаях.

Все целики, оставленные для поддержания выработанного пространства, делятся на изолированные целики, расположенные нерегулярно или регулярно, и сплошные целики междукамерные разделяющие смежные камеры, и междуэтажные целики, разграничивающие смежные этажи и состоящие из днищ (надштрековые целики) и потолочин (подштрековые целики). Днище представляет собой часть междуэтажного целика, находящуюся между основанием камеры и почвой выработок основного откаточного горизонта а потолочина — остальную часть междуэтажного целика, расположенную между кровлей камеры и почвой выработок вышележащего отработанного (или отрабатываемого) горизонта.

Из рассмотрения систем, применяемых при двустадийной разработке месторождений, видно, что размеры камер и целиков, следовательно, и соотношение запасов в них значительно изменяются в зависимости от горнотехнических условий месторождения и особенностей систем, принятых для выемки камер и целиков. Примерные значения удельного веса запасов руды в целиках приведены в табл. 10.

Как видно из таблицы, запасы руды в целиках составляют 40—60% от общих запасов блока, что указывает на большое значение вопроса правильной отработки целиков. Только при правильном комплексном решении вопросов о способах выемки целиков и камер может быть достигнута эффективная разработка всего месторождения.

В соответствии с этим при двустадийной разработке месторождения необходимо выбирать наиболее эффективные системы разработки месторождения с учетом выемки камер и целиков, принимать расположение подготовительных выработок в этажах из расчета использования их и для выемки целиков, а также устанавливать размеры целиков, исходя из условий экономичной отработки их во вторую стадию и с учетом обеспечения приемлемого уровня потерь и разубоживания руды при их отработке.

При одностадийной разработке с открытым выработанным пространством запасы руды в изолированных целиках достигают 25%, поэтому даже частичная отработка этих целиков может иметь большое значение.