Способы вскрытия россыпных месторождений

Выбор способа вскрытия россыпных месторождении производят в основном с учетом большинства тех же факторов, что при вскрытии рудных месторождений. Особенное значение имеют рельеф поверхности, глубина залегания пласта, свойство и литологический состав наносов и гидрогеологические условия. Способы вскрытия россыпных месторождении представлены в табл. 11.

Вскрытие шахтным стволом. Россыпи вскрывают вертикальными и наклонными стволами. При вскрытии наклонными стволами возможна проходка стволов под углом до 30° с применением эффективной погрузки и выдачи породы скреперами; крепление ствола менее сложное и трудоемкое; осуществляется непрерывность подъема песков с укладкой их в отвалы на поверхности, обеспечивающей меньшие затраты на подъем и отвалообразование; возможна -сплошная конвейеризация транспортировки песков от забоев до поверхности. Вскрытие наклонными стволами может широко применяться на вечномерзлых россыпях с оборудованием стволов под углом 14—15° конвейерами, а при угле наклона стволов 30° — террикониковыми подъемниками.

Проходка наклонных стволов в талых породах, и безводных наносах является сложной и дорогостоящей работой и в этих условиях предпочитают вертикальные стволы.

Вскрытие вертикальным шахтным стволом. Вертикальными стволами вскрывают как короткие (до 200 м), так и длинные шахтные поля. При вскрытии россыпных месторождений для разработки короткими шахтными полями их располагают на небольшом расстоянии один от другого.. Условия применения этого варианта: небольшая глубина залегания россыпи (не более 15—20 м); наносы, благоприятные для проходки стволов; неблагоприятный рельеф плотика для применения механического подземного транспорта на большие расстояния. Вскрытие вертикальным стволом применяют также в начальный период освоения месторождения для ускорения начала добычных работ.

Сущность варианта для талых россыпей (рис. 240) заключается в том, что при ширине такой россыпи до 100 м шахтные стволы располагают по тальвегу и сбивают их для удобства водоотлива одним общим откаточным штреком. Стволы закладывают последовательно вверх по россыпи.

При разработке талых россыпей со значительным притоком воды шахтный ствол смещают от центра шахтного поля с тем, чтобы крыло шахты в сторону верховья долины было длиннее противоположного ему крыла. Разница в длине крыльев бывает вызвана стремлением сократить длину штреков, расположенных с обратным уклоном ввиду большой трудности и высокой стоимости их проходки при большом притоке воды.

При разработке талых россыпей короткими шахтными полями ствол углубляют до плотины россыпи с расположением всех подготовительных выработок по пласту. При разработке широких мерзлых россыпей ствол располагают в центре шахтного поля, углубляя его до плотика россыпи. В узких россыпях применяется фланговое расположение стволов при скреперной доставке песков из радиальных лав до бункера с развитием работ из разрезного штрека.

В тех случаях, когда целесообразно разрабатывать россыпь длинными шахтными полями (см. рис. 239), проведение большой длины откаточных выработок по пласту талой россыпи нецелесообразно из-за неспокойного рельефа плотика. При значительном притоке воды основной вскрывающий ствол углубляют в породы плотика, и откаточные выработки проходят в плотике. Такое расположение подготовительных выработок допускает проходку их с необходимым профилем, удобным для работы механической откатки.

В весьма обводненных талых россыпях для лучшего дренажа их шахтные стволы независимо от длины полей углубляют в плотик россыпи. При этом ствол проводят в плотике на 7—10 м и от него, выше зумпфа, проходят водоотливный штрек.

В условиях разработки мерзлых россыпей, когда отработка длинными шахтными полями с конвейерным транспортом в откаточных штреках может применяться наиболее часто, вскрытие осуществляется шахтными стволами, проведенными до плотика, с центральным расположением их в россыпи или фланговым — в одном из бортов при небольшой ширине россыпи (рис. 241).

Вскрытие наклонным шахтным стволом. Наклонными стволами можно вскрывать россыпи при разработке их как небольшими, так и длинными шахтными полями, с проходкой подготовительных выработок по пласту или же в породах плотика (талые россыпи).

Условия применения этого варианта:

1) конвейерный транспорт песков из забоев по горизонтальным выработкам и но стволу для выдачи песков на поверхность, чтобы осуществить непрерывность транспорта песков;

2) выдача песков на поверхность с помощью террикониковых подъемников для образования конусных отвалов из мерзлых песков при сезонной промывке их (рис. 242), при этом возможно центральное и фланговое расположение наклонных стволов с доставкой до бункеров в околоствольном дворе конвейерами при отработке шахтного поля параллельными лавами или скреперами, если шахтное поле отрабатывается радиальными лавами;

3) вскрытие россыпных месторождений в борту долины, расположенных под мощным слоем пустых пород, когда вскрытие вертикальным шахтным стволом связано с проведением длинного квершлага (рис. 243).

Вскрытие штольней. Вскрытие штольней применяют при благоприятном рельефе поверхности: для вскрытия долинных россыпей (рис. 244, а) и для вскрытия террасовых россыпей и бортовых участков россыпей (рис. 244, б), отработанных в основной своей части открытым способом.

При вскрытии долинных россыпей штольню располагают по оси тальвега современной долины. Длина штолен в этом случае достигает 1 км и более (практика Ленского и Алданского районов). При среднем уклоне долины в 0,01—0,02 штольни проходят с уклоном 0,01—0,02 с тем, чтобы обеспечить сток воды. В практике известны случаи вскрытия штольнями даже глубоко залегающих россыпных месторождений при благоприятном уклоне долины.

При разработке месторождения штольни направляют так, чтобы вскрыть россыпь в пониженной части плотика и обеспечить дренаж ее. Продолжением штольни служит штрек, пройденный в пласте. Часто одно месторождение вскрывают несколькими штольнями, располагая их по уклону долины.

Способ вскрытия штольнями имеет следующие основные достоинства: отсутствие расходов по водоотливу и подъему полезного ископаемого и хорошие условия для дренажа россыпи. Недостатки этого способа вскрытия: возможность применения при определенных уклонах долины и при значительной длине штольни большие расходы по ее поддержанию.

При вскрытии террасовых россыпей или бортовых участков месторождений штольни располагают поперек оси современной долины. Эти штольни обычно бывают небольшой длины. Часто ими отрабатывают участки россыпи, оставшиеся в бортах долины, когда центральная часть россыпи выработана открытыми работами.

Вскрытие траншеями. Вскрытие открытыми траншеями заключается в том, что по восстанию россыпи проходят открытую траншею, переходящую в нижней части в водосточную канаву (рис. 245). Траншею располагают по низшим отметкам плотика, установленным по данным разведки и на основе поперечных профилей долины.

Вскрытие траншей применяют при небольшой мощности торфов (до 8—10 м); при значительной обводненности россыпи, в трудных условиях проходки ствола шахты и последующих больших расходах по водоотливу; при достаточном уклоне долины, когда траншея, пройденная с уклоном для стока воды, будет иметь относительно небольшую длину и при неэкономичности в данных условиях открытых работ.

Траншея имеет трапецеидальное поперечное сечение и закреплена, как показано на рис. 245 (разрез по AB). Недостатки вскрытия траншеями в большой стоимости их поддержания и необходимости изоляции нижней части траншеи. Этот способ вскрытия применяется редко.