Основные параметры шпуровой отбойки (стр. 2 из 4)

Подготовка блоков включает (рис. 1.2.) проведение этажного откаточного штрека и блоковых восстающих, располагаемых в междукамерных целиках. Между восстающими на высоте 6-8 м над откаточным штреком проводят штрек горизонта подсечки. Его соединяют с откаточным штреком короткими рудоспусками. В верхней части рудоспуски разделывают в воронки. От блоковых восстающих через 8-12 м по высоте проводят буровые выработки (штрек или орты). Под вентиляционным штреком оставляют 6-8-метровую потолочину, погашаемую после отработки камеры. В центре блока проводят разрезной восстающий, который затем разделывают в отрезную щель на всю мощность рудного тела.

Отбойка руды в камере производится вертикальными слоями толщиной 1,5-2,0 м на отрезную щель с помощью веерных или параллельных скважин, пробуриваемых из подэтажных выработок. Вторичное дробление негабарита, выход которого составляет 10-20 %, осуществляется в горловинах выпускных выработок или на почве доставочных.

Свежий воздух для проветривания камеры поступает с откаточного штрека по подэтажным выработкам. Исходящая струя поступает на вентиляционный горизонт через отрезную щель.

Рис. 1.2. Камерная система разработки с подэтажной отбойкой:

1—восстающий; 2 — откаточный штрек; 5 — воронка; 4 — штрек горизонта подсечки; 5 — подэтажные выработки; 6 — потолочина; 7—вентиляционный штрек

Система разработки с подэтажной отбойкой отличается довольно высокими технико-экономическими показателями, но большим объемом проведения подготовительно-нарезных выработок.

При разработке крутых рудных залежей с углом падения не менее 55-60° мощностью до 6-8 м находит применение выемка с магазинированием руды. Поддержание выработанного пространства производится рудными целиками. Поверхность замагазинированной руды служит платформой для рабочих и размещения бурового оборудования. Отбойка чередуется с частичным выпуском руды. Полный выпуск производится после окончательной отбойки руды в блоке. Применяются различные варианты системы разработки: с отбойкой шпурами из магазина (рис. 1.3.), с отбойкой скважинами из восстающих и другие.

Подготовка блока заключается в проветривании откаточного и вентиляционного штреков, блоковых восстающих. Расстояние между рудоспусками 3-4 м. Размер блока по простиранию до 80-100 м.

Очистная выемка в блоке состоит из трех стадий: подсечки магазина и образования в его основании воронок; отбойки руды шпурами длиной до 2,5 м до уровня подштрекового целика и магазинирования руды; выпуска руды и погашения междуэтажных и междукамерных целиков. Особое внимание уделяется на равномерность выпуска руды в процессе ведения очистных работ в блоке. Дробление негабарита осуществляется непосредственно в камере на поверхности отбитой руды накладными зарядами. Свежий воздух поступает в очистное пространство по одному из восстающих.

Рис. 1.3. Система разработки с магазинированием руды:

1 — восстающий; 2 — откаточный штрек; 3 — рудоспуски; 4 — замагазинированная руда; 5 — восстающие шпуры; б—ходки между камерой и восстающим; 7—вентиляционный штрек; 8 — подштрековый целик

Исходящая струя на вентиляционный горизонт обычно поступает по другому восстающему. Технико-экономические показатели системы достаточно высокие.

Систему с магазинированием руды применяют при устойчивых рудах и вмещающих породах. Отбитая руда не должна слеживаться и самовозгораться. Ценность руды обычно высокая или средняя.

Основные достоинства системы: небольшой объем подготовительно-нарезных работ; высокая эффективность буровзрывных работ; высокая производительность труда и низкая себестоимость. Недостатки: невозможность выдачи руды по сортам; возможность несчастных случаев при внезапном оседании руды.

Рассмотренные системы разработки являются наиболее типичными представителями систем с естественным поддержанием очистного пространства. Существуют и другие системы разработки этого класса, изучение которых является предметом специальных дисциплин.

Системы разработки с обрушением руды и вмещающих пород

Системы этого класса широко применяются при разработке мощных и средней мощности рудных залежей, особенно при добыче железных руд. Для систем разработки с обрушением руды и вмещающих пород характерна массовая отбойка руды с последующим самообрушением или принудительным обрушением на нее налегающих пород. Выпуск руды осуществляется под обрушенными породами на всю высоту этажа или подэтажа.

Наиболее широко применяются варианты с вертикальными или горизонтальными компенсационными камерами и со сплошной выемкой и отбойкой в зажиме с донным или торцевым выпуском руды.

При отбойке руды с компенсационными камерами выемку руды осуществляют в две стадии (рис. 1.4). Сначала образуют компенсационные камеры, применяя камерную систему разработки. Их объем равен примерно одной трети запасов блока. Эта часть руды после отбойки вследствие разрыхления занимает весь начальный объем блока. На рис. 1.4 показан донный выпуск руды под обрушенными налегающими породами.

Подготовка блока к очистной выемке состоит в проведении откаточных и вентиляционных выработок, доставочных выработок горизонта скреперования, подсечки камеры блока, проходке коротких рудоспусков (дучек) и образовании воронок, через которые осуществляется выпуск отбитой руды, а также блоковых восстающих. В крутых залежах мощностью до 15-25 м камеры, как правило, располагают длинной стороной по простиранию. Длина блока по простиранию 40-60 м. В более мощных залежах блоки длинной стороной располагают вкрест простирания.

Высота этажа при этажном обрушении ограничивается возможностями бурового оборудования, обеспечивающего бурение вертикальных или крутонаклонных скважин соответствующей длины, и составляет 40-60 м и иногда более.

В практике разработки рудных месторождений применяют различные варианты систем с массовой отбойкой и донным выпуском руды: двустадийная (с компенсационными камерами) и одностадийная (отбойка в зажиме) выемка руды; отбойка вертикальными (параллельными или веерными скважинами) или горизонтальными (веерными скважинами) слоями и другие.

В отличие от систем разработки с донным выпуском руды в системах с торцевым выпуском отпадает надобность в устройстве днищ камер, что упрощает подготовку и снижает затраты на ее осуществление. Характерным представителем является система этажного принудительного обрушения с торцевым выпуском руды в зажиме (рис. 1.5).

При этой системе разработки осуществляется сплошная выемка со скважинной отбойкой руды в зажиме и выпуском ее непосредственно под налегающими обрушенными породами через торец доставочной выработки. Отбойка осуществляется на всю высоту этажа.

Рис. 1.4. Система разработки с подэтажным принудительным обрушением на компенсационное пространство и донным выпуском руды:

1 — камера; 2 — отрезная щель; 3 — скреперный орт; 4 — соединительный штрек; 5 — откаточный штрек; б — выработка для разбуривания междукамерных целиков; 7— орт для разбуривания междуэтажного целика

Временный целик (козырек) над доставочной выработкой погашается по мере выпуска руды. Диаметр скважин 100-150 мм.

Подготовка блока заключается в проведении буровых и доставочных выработок, разделке из восстающего отрезной щели на фланге блока и обрушении на нее налегающих пород. Затем на образовавшийся зажимающий материал производят последовательную отбойку вертикальных слоев руды. Скважины располагают веерами. Параметры системы разработки: высота этажа 50-60 м, а на пологих пластах она ограничивается ее мощностью; длина блока не менее 50 м.

Рис. 1.5. Система разработки с этажным принудительным обрушением с торцевым выпуском руды в зажиме:

1 — ходок; 2 — орт; 3 — рудоспуск; 4 — буровой штрек; 5 — скважины для отбойки руды; 6 — предохранительный козырек; 7 — вентиляционный штрек; 8 — виброконвейер; 9 — вибропитатель

Выпуск руды является важным этапом очистной выемки. Сначала идет так называемая чистая руда (около 20-25 % общего объема), затем по мере выпуска содержание металла в рудной массе вследствие разубоживания уменьшается и доходит до некоторого минимума, соответствующего предельному разубоживанию. На этом пределе содержания металла выпуск руды из данного положения торца доставочной выработки прекращается. Выпуск руды из доставочной выработки осуществляется передвижным вибропитателем. На доставке ее на рудоспуске используют секционные виброконвейеры или самоходное погрузочно-доставочное оборудование.

Проветривание доставочной выработки в процессе выпуска и доставки руды производится вентилятором местного проветривания или вентиляционной выработкой, пройденной параллельно доставочной. Система разработки с торцевым выпуском руды является наиболее перспективной в классе систем с обрушением руды и вмещающих пород.

Для систем разработки с массовой отбойкой руды характерны довольно высокие технико-экономические показатели, но сравнительно высоки потери и разубоживание, достигающие в отдельных случаях 20 %.

Системы разработки с искусственным поддержанием очистного пространства

Искусственное поддержание очистного пространства является составной частью технологии выемки руды в ряде горно-геологических условий. Системы с искусственным поддержанием очистного пространства применяют главным образом при разработке ценных и самовозгорающихся руд, а также в случае необходимости сохранения поверхности. Очистное пространство либо поддерживают в призабойной зоне крепью, либо заполняют пустыми породами, либо применяют то и другое. Способ искусственного поддержания очистного пространства определяет разновидности систем разработки этого класса.