Основные положения подземных способов разработки россыпей

16.06.2018
Выемку и транспортирование песков при подземных способах разработки производят горными машинами небольших размеров, приспособленными к работе в выработках ограниченного сечения, в основном изготовляемых для горнорудной и угольной промышленности. На заводах и в механических мастерских приисков, кроме того, изготовляют и особое оборудование для подземных работ на россыпях. Добытые подземным способом пески промывают на промывных установках, описанных в разделе «Бульдозерно-скреперный способ разработки».

Типы используемых горных машин оказывают большое влияние на весь процесс подземной разработки, включая работы по вскрытию, подготовке и очистные работы, поэтому целесообразно различать отдельные подземные способы разработки:

1) с малогабаритным, в основном переносным оборудованием, при котором для выемки (отбойки) песков применяют отбойные и бурильные молотки, а для перемещения — канатные скреперы, конвейеры и скиповой подъем;

2) с самоходным оборудованием, при котором для отбойки и уборки применяют самоходные буровые установки, бульдозеры, породопогрузочные машины, а выдачу песков на поверхность осуществляют автосамосвалами;

3) гидравлический, при котором отбойку песков производят напорной струей, а перемещение гидравлическим транспортом.

Применяются также и смешанные способы разработки, например первый в сочетании со вторым, т. е. способ разработки с частичным использованием самоходного оборудования.

Себестоимость добычи песков на подземных работах в 10—100 раз больше себестоимости добычи песков (без вскрыши), чем при других способах разработки. Это объясняется небольшой производительностью малогабаритного горного подземного оборудования, а также дополнительными затратами на крепление, проветривание и прочие дополнительные статьи расходов, которые отсутствуют при открытых: горных работах. Однако при подземной разработке не требуется удалять лежащие над пластом песков торфа, поэтому с увеличением мощности торфов и глубины россыпи разница в общей себестоимости добычи уменьшается, а с определенной глубины подземная добыча песков становится более выгодной.

Себестоимость подземной добычи песков зимой и летом изменяется незначительно, не более чем на 10%, что является большим преимуществом этого способа, особенно в северных местностях. Поэтому подземные способы разработки применимы в основном в течение всего года и при их использовании обеспечивается полная занятость рабочих, на протяжении всего года. При разработке россыпей, условия залегания которых благоприятствуют механизации подземных очистных работ, этот способ во многих случаях может обеспечить высокие показатели разработки. Кроме того, на маловодных россыпях для его применения необходимы небольшие удельные капитальные затраты (не считая постройку поселка), поскольку вскрытие и подготовку при малых сроках существования шахт производят за счет оборотных средств.

На мерзлых россыпях промывка песков имеет небольшую взаимозависимость с очистной добычей, так как пески из шахты направляют в отвалы, поэтому промывку часто выделяют и учитывают как отдельный вид работ (предел переработки). При подземной разработке все работы подразделяют на следующие: осушение, вскрытие, подготовка, очистные работы, промывка (переработка).

Производительность шахт по пескам в сутки от 70 до 1000 м3, в среднем 150 м3.

Отбойку песков на мерзлых россыпях производят буровзрывным способом с использованием электросверл и бурильных молотков. При отсутствии валунов и булыжника диаметром больше 7—10 см в песках средней крепости наиболее распространены колонковые электросверла весом 65—120 кг ЭБК-2м, ЭКМ-2, ЭБК-5, ЭГСП-4. В слабых мерзлых породах при крепости 2—3, а также в сцементированных талых песках могут быть использованы ручные электросверла весом 17—24 кг ЭБР-6, ЭРП-5 и ЭБР-3. Электробурение снижает запыленность воздуха, что особенно важно на россыпях, породы которых содержат кварцевую гальку. В мерзлых валунистых песках, сложенных вязкими глинистыми речниками, применяют бурильные молотки весом 17—30 кг, в основном ПР-ЗОР(у).

При добыче талых песков кроме бурильных молотков применяют пневматические отбойные молотки весом 8—10 кг. В слабых песках их используют для подборки боков выработок и зачистки почвы забоя, а при крепости более 1 — и для отбойки песков.

Сжатый воздух поступает от компрессорных установок, обслуживающих от одной до трех шахт.

Уборку песков на мерзлых россыпях из очистных и подготовительных выработок производят скреперными лебедками 2ЛСЭ-28, а в последнее время лебедками 30ЛC-2c, 55JIC-2c и редко 100ЛС-2с, используя ковши емкостью 0,5-1,5 м3.

При разработке талых россыпей доставку песков на откаточные выработки стремятся осуществлять забойными ленточными конвейерами.

Перемещение песков по откаточным выработкам на мерзлых россыпях осуществляют скреперными лебедками, а при расстоянии более 150—250 м и при производительности более 200 м3/смену применяют ленточные конвейеры морозоустойчивой лентой. Возможно также использование изгибающихся конвейеров.

На талых россыпях пески перемещают по откаточным выработкам преимущественно ленточными конвейерами.

При проходке на талых россыпях осушительных и главных откаточных выработок большой длины применяют погрузочные машины ПМЛ-5 и электровозную откатку. На мерзлых россыпях при проходке выработок с расстоянием транспортирования 50—150 м распространены скреперные лебедки.

Подъем песков на поверхность по наклонным стволам при производительности до 80—100 м3/смену и при глубине залегания пласта до 15—18 м преимущественно производят канатными скреперами. С увеличением производительности до 150—200 м3/смену и при глубине 12—22 м (и редко до 50 м) переходят на односкиповой подъем со скипами емкостью 1,5—2,5 м3 облегченной конструкции и с боковой, а в последнее время и с лобовой разгрузкой. Лебедки используют одно- и двухбарабанные с тяговым усилием 1,2—2,5 тс. Лебедки имеют дистанционное полуавтоматическое управление, запуск лебедки производит машинист скрепера из околоствольного двора. При сменной производительности 200—500 м3 и глубине залегания 14—140 м подъем производят конвейерами с шириной ленты 700—1000 мм. Для уменьшения повторного дробления крупных кусков стремятся переходить на установку лент шириной не менее 900 мм. На вертикальных стволах используют скипы емкостью 0,5—1,5 м3 со скошенным дном.

Перемещение песков из отвалов к промывным установкам, расположенным на значительном расстоянии от них, производят ленточными конвейерами с шириной ленты 700—800 мм, а в последнее время и самосвалами.

Летом для проветривания очистных и подготовительных выработок используют вентиляторы «Проходка» производительностью 100—400 м3/мин. Водоотлив осуществляется центробежными одноступенчатыми насосами.

Лес на талых россыпях доставляют в «козах» по рельсовому пути или по монорельсу.

Промывку на мерзлых россыпях производят в теплое время года на стандартных металлических промывных установках. В опытном порядке начали применять и зимнюю промывку мерзлых песков. На талых россыпях пески обычно промывают круглый год, для чего промывные установки утепляют.