Общие положения о системе подземной разработки россыпей

По наиболее распространенной классификации горных работ системы разработки, применяемые на месторождениях небольшой мощности и с пологим залеганием пласта, относятся к столбовым и сплошным системам разработки. По этой классификации на россыпях в основном распространены столбовые системы разработки, при которых шахтное поле нарезают подготовительными и нарезными выработками на отдельные столбы (см. рис. 209, 210, в). На узких мерзлых россыпях для сокращения затрат производят неполную нарезку столбов, ограничивая ее выработками только с двух сторон (см. рис. 210, а). Такие системы занимают промежуточное положение между столбовыми и сплошными, больше приближаясь к первым. Однако эти признаки являются слишком общими, почему отдельные разновидности систем, применяемых на россыпях, приходится различать по другим признакам.

В зависимости от принятого порядка ведения очистных выработок может существенно изменяться длина очистного забоя, в котором одновременно производят выемку песков. Так, при системах разработки лавами длина очистного пространства составляет 10—70 м, а при системах с заходками — только 3—4,5 м. Может изменяться направление перемещения очистных выработок — от границы поля к стволу (отступающий забой) или веерное (при системах разработки с лавами). Кроме того, столбы могут выдерживаться разных размеров, в зависимости от чего различают системы с длинными и короткими заходками. В выработанном пространстве могут не оставлять целики для поддержания кровли или оставлять их через определенные промежутки, благодаря чему в выработанном пространстве образуются отдельные обособленные «камерные лавы». Эти особенности следует относить к основным признакам систем разработки. Кроме того, имеются еще и второстепенные отличительные признаки. Например, длинную сторону столба располагают по простиранию россыпи, а иногда и по падению, или кровлю в очистном пространстве поддерживают с помощью крепи или закладки пустой породой. Особенности, связанные с порядком проведения очистных выработок, оказывают большое влияние на технологию очистных работ, производительность рабочих, на потери металла в выработках и на себестоимость очистной добычи 1 м3 песков.

Исходя из этих положений, на россыпях необходимо различать следующие основные столбовые системы подземной разработки: отступающей лавой, веерной лавой, веерно-отступающей лавой, камерной лавой, длинными заходками, короткими заходками. Первые четыре системы применяют в основном на мерзлых россыпях, остальные на талых.

Кроме этих систем разработок на россыпях применяют редко систему наступающей лавой, при которой забой перемещается в направлении от ствола к границе шахтного поля, при этом поле предварительно не нарезают на столбы, т. е. эта разновидность относится к сплошным системам разработки; слоевую систему, при которой мощные пласты отрабатывают в два или три слоя.

Длина очистного забоя оказывает большое влияние на удельный вес добычи песков из очистных, нарезных и подготовительных работ, а также на трудоемкость отбойки и доставки песков и крепления очистного забоя. Так, с увеличением длины очистного забоя отбойка и доставка песков могут быть осуществлены более производительными механизмами, но крепление очистного пространства при этом усложняется. В практике стремятся применять систему разработки с наибольшей длиной очистного забоя, при которой возможно успеть произвести отбойку, уборку и зачистку плотика до разрушения основной крепи горным давлением. Устойчивость кровли оказывает решающее влияние на выбор длины очистного забоя и системы разработки. Увеличение длины очистного забоя сокращает объем нарезных и подготовительных работ.

Оставление целиков, расположенных в определенном порядке для поддержания кровли в отдельных условиях может существенно сократить расходы на крепление. Кроме того, оставление целиков с соблюдением наивыгоднейших пролетов между ними может сократить потери песков в целиках по сравнению с нерегулярным их оставлением без соблюдения наивыгоднейших пролетов. Оставление целиков в очистном пространстве должно быть экономически оправдано, и связанные с этим потери металла должны быть покрыты сокращением расходов по другим статьям — на крепление, очистную выемку от увеличения производительности оборудования, сокращение рабочей силы и надзора вследствие повышения безопасности работ. При одинаковой трудоемкости и себестоимости очистной добычи песков следует стремиться применять системы разработки, обеспечивающие наименьшие потери металла в очистных выработках.

Во время очистной выемки подработка неметаллоносного плотика и кровли необходима для сокращения потерь песков. Однако при разработке тонких пластов высота очистного пространства определяется наименьшей выемочной мощностью. В этих условиях от большой подработки плотика и кровли получается значительное разубоживание песков, вследствие чего суточная добыча металла уменьшается. Для таких месторождений важно внедрение системы разработки, обеспечивающей наименьшее разубоживание. Наименьшую выемочную мощность необходимо установить на основании опытных работ.

При более быстром перемещении очистного забоя кровлю удается поддерживать более легкой крепью, поэтому достижение значительных скоростей перемещения очистного забоя является одним из требований, предъявляемых к системе разработки.

Система разработки должна обеспечивать безопасные условия труда, наиболее полное использование оборудования для механизации работ, высокую производительность труда, экономически допустимые потери и разубоживание песков, а также низкую себестоимость добычи песков.