Основные параметры шпуровой отбойки (стр. 3 из 4)

Системы разработки с креплением (с простой распорной крепью, с усиленной распорной крепью и др.) являются дорогими, но обусловливают довольно низкие потери и разубоживание руды. Иногда в случае необходимости очистное пространство, поддерживаемое крепью, заполняется закладкой.

Наиболее дорогими являются системы разработки с закладкой очистного пространства. Поэтому их обычно применяют при разработке ценных руд или с целью сохранения поверхности. Применяют самотечную, механическую, пневматическую и гидравлическую закладку, а также закладку твердеющими смесями. Последняя в большей степени, чем другие, обеспечивает сохранность поверхности. Из систем разработки с закладкой наиболее широко применяются горизонтальные слои. На рис. 1.6 представлен вариант этой системы разработки с сухой закладкой.

В представленном варианте системы разработки горизонтальными слоями подготовка блока заключается в проведении откаточного и вентиляционного штреков, а также блоковых восстающих, по которым осуществляются спуск закладочного материала и отвод исходящей струи воздуха. Восстающие оборудованы ходовым отделением. По мере отбойки руды, осуществляемой в восходящем порядке, в середине блока в закладываемом пространстве выкрепляют рудоспуски с ходовым отделением, по которому поступает свежая струя воздуха.

Отбойка руды осуществляется слоями толщиной 2-3 м. Шпуры бурят вертикально или горизонтально ручными, телескопными или колонковыми перфораторами. Для предотвращения смешивания руды с закладочным материалом перед отбойкой на поверхность закладки укладывают настил из конвейерной ленты, металлических листов или набрызгбетона толщиной 10-15 см. Доставка отбитой руды к рудоспуску производится скрепером. После уборки руды разбирают настил (за исключением набрызгбетона), наращивают рудоспуски и приступают к закладочным работам. Сухой сыпучий материал, поступающий по закладочному отделению восстающего, размещают в слое с помощью того же оборудования, которое используется для доставки руды. Закладка служит для поддержания боков очистного пространства, а поверхность ее является платформой для размещения оборудования и рабочих. При применении литой твердеющей закладки выемка слоев может осуществляться в нисходящем порядке.

Рис. 1.6. Система разработки горизонтальными слоями с закладкой:

1 — откаточный штрек; 2 — ходовое отделение восстающего; 3 — закладочное отделение; 4 — скрепер; 5 — скреперная лебедка; 6 — рудоспускное отделение восстающего; 7 — настил; 8—закладочный массив; 9 — вентиляционный штрек

Система разработки горизонтальными слоями может применяться при любых мощности и углах падения рудных залежей, но чаще при разработке крутых жил и месторождений большой мощности. Руда должна быть устойчивой или средней устойчивости, ценной, чтобы компенсировать затраты на закладку. Боковые породы могут быть неустойчивыми.

Системы разработки с закладкой являются более трудоемкими по сравнению с системами предыдущих классов, но обеспечивают минимальные потери и разубоживание руды, а также сохранность поверхности, особенно при ведении работ с твердеющей закладкой.

Наряду с традиционной технологией добычи руд, основанной на разрушении рудного массива различными способами, применяют скважинную технологию, к которой относятся растворение солей, выплавка серы, выжигание серы под землей до сернистого газа, подземная гидродобыча и выщелачивание металлов.

Системы разработки с магазинированием руды

Отличительная особенность этих систем заключается в том, что выработанное пространство блока в процессе его отработки заполняется отбитой рудой. Ввиду того, что она занимает больший объем, чем в массиве, необходимо до 30 % руды по мере отбойки выпускать на откаточный горизонт, оставляя под кровлей свободное рабочее пространство высотой около 2 м.

По окончании отбойки в блоке производят общий выпуск руды, выработанное пространство остается открытым, реже заполняется закладкой или подвергается обрушению.

Как и при системах с открытым очистным пространством, для поддержания вмещающих пород оставляют междуэтажные и междукамерные целики, безрудные участки или применяют закладку. Отбитая руда препятствует отслаиванию вмещающих пород в процессе выемки блока и служит основанием (платформой) для рабочих очистного забоя.

Системы с магазинированием применяются в крепких устойчивых рудах и устойчивых вмещающих породах. Руда не должна слеживаться, окисляться и самовозгораться. Угол падения рудного тела должен быть не менее 55-60⁰.

Широкое распространение эти системы разработки получили при разработке крутопадающих жильных месторождений с мощностью от 0,5 до 5 м и выдержанным залеганием.

Ценность руды влияет только на выбор варианта: при разработке ценных руд для сокращения потерь разработку ведут без оставления междуэтажных и между блоковых целиков, заменяя их распорной крепью.

Удельный вес систем с магазинированием при разработке жильных месторождений составляет около 50%.

По способу отбойки руды системы разделяются на три группы: со шпуровой отбойкой из магазина; с отбойкой руды из специальных выработок; с отбойкой руды глубокими скважинами.

Наиболее многообразной является первая группа систем, в которой по форме и способу образования магазина можно выделить два вида: системы с полным магазинированием - отбитая руда заполняет выработанное пространство на всю высоту этажа или блока; системы с частичным магазинированием — отбитая руда заполняет этаж только на часть высоты блока (слой, подэтаж).

Вторая подгруппа является переходной между системами с магазинированием и открытым очистным пространством и может быть отнесена к любому из этих классов.

Системы со шпуровой отбойкой из магазинов

На рис. 2.1 показан вариант этой системы при разработке крутопадающих рудных тел. Откаточный штрек 1 располагается в рудном теле посредине мощности его или по контакту с лежачим блоком.

В крепкой руде штрек проводят без крепи и его кровле придают форму свода. Вентиляционным служит откаточный штрек 2 вышележащего этажа. Высота этажа 50—60 м.

Этаж по простиранию разделяют на выемочные блоки длиной от 40 до 100 м восстающими, расположенными в междукамерных целиках по их оси. Восстающие закрепляют распорками и через 4-6 м по вертикали сбивают с камерами ходками 3. Иногда посредине блока большой длины проходят дополнительный восстающий для обеспечения удобной доставки в камеру материалов и оборудования и улучшения проветривания очистных забоев. При наличии его фланговые восстающие проходят меньшим сечением и в них устраивают только одно лестничное отделение.

Расстояние между рудоспусками не превышает 5-6 м, так как при увеличении расстояния происходит неравномерное опускание руды в магазине.

Очистная выемка блока состоит из четырех стадий: подсечки магазина и образования в его подошве воронок; отбойки рудыдо уровня подштрекового целика и магазинирование ее; выпуска руды и выемки междуэтажных и междукамерных целиков.

Подсечку и образование воронок производят сразу по всей длине блока. В месторождениях тонких рудных залежей для этого проводят подсечный штрек 4.

Очистную выемку ведут потолкоуступным забоем с длиной уступов 10-12 м и высотой 1,5—2 м пли сплошным забоем по всей длине блока.

Уступы обуривают восходящими или горизонтальными шпурами с поверхности замагазинированной руды. Одновременно разбуривают крупные куски на поверхности отбитой руды.

Цикл очистной выемки, включающий бурение и взрывание шпуров, проветривание, выпуск излишков руды и оборку кровли, продолжается обычно две или три смены. Количество выпускаемой в каждом цикле руды зависит от ее разрыхления. После выпуска высота рабочего пространства находится в пределах 1,8-2,5 м.

При достижении очистной выемкой границы подштрекового целика, начинают выпуск из блока всей замагазинированной руды. Его ведут равномерно из всех люков. Целики под и над вентиляционным штреком извлекают после окончания закладки блока, так как верхний штрек па время закладочных работ необходимо сохранить. Если выработанное пространство не закладывают, выемку междуэтажных целиков можно производить одновременно с выпуском руды. Целики не извлекают только при добыче малоценных руд.

Рис. 2.2 Система разработки с магазинированием и сплошной выемкой

Для удобства отработки целиков откаточный штрек можно проводить в породах лежачего бока. В этом случае над наклонными рудоспусками располагают подсечной рудный штрек из которого в местах сопряжения его с рудоспусками разбуривают воронки. Сокращение потерь руды и удобство работ компенсируют перерасходы по проведению полевых штреков и рудоспусков.

Для предотвращения динамических ударов в выработанное пространство обрушают вмещающие породы шпурами глубиной до 6 м, пробуренными из коротких восстающих и рассечек.

При разработке жил небольшой мощности (до 1,5-2 м), особенно с ценной рудой, вместо оставления междуэтажных и междукамерных целиков устанавливают крепь в штреке и восстающих. Устранение потерь руды в целиках, сокращение проходки большого числа рудоспусков по подсечке блока, образованию воронок, проведению восстающих с ходками являются основным преимуществом этого варианта системы (рис. 2.2).

Для подготовки блока проходят откаточный штрек 1 и восстающие 2. Первый слой извлекают одновременно с проведением откаточного штрека или после его проведения. В первом случае проводят штрек высотой от 3 до 5 м, а затем на высоте 2 м устанавливают распорки с укладкой на них прочного настила. В настиле через 3-5 м устраивают люки. Восстающие имеют два отделения, закрепленные распорной или срубовой крепью.