Основные параметры шпуровой отбойки (стр. 1 из 4)

Содержание

Общие сведения о системах разработки

Система разработки с этажным принудительным обрушением с торцовым выпуском руды в зажиме

Системы разработки с магазинированием руды

Системы со шпуровой отбойкой из магазинов

Расчет параметров шпуровой отбойки

Список литературы

1. Общие сведения о системах разработки

Вследствие значительного разнообразия форм и изменчивости элементов залегания рудных залежей системы разработки рудных месторождений существенно отличаются от систем разработки угольных месторождений. В основу классификации систем разработки рудных месторождений положен способ поддержания очистного пространства. Все их многообразие может быть представлено следующими тремя классами:

• системы разработки с естественным поддержанием очистного пространства, основанным на использовании естественной устойчивости руды и вмещающих пород. Для них характерны более высокая производительность блоков, ниже трудоемкость и себестоимость добычи. Однако они отличаются значительными потерями руды в целиках;

• системы разработки с обрушением руды и вмещающих пород, отличающиеся также невысокими затратами на управление горным давлением. Это высокопроизводительные системы, но имеющие повышенные потери отбитой руды и ее высокое разубоживание вследствие неполного выпуска руды из блока;

• системы разработки с искусственным поддержанием очистного пространства.Для них характерны высокие затраты на возведение закладки или крепи, либо то и другое, более низкие потери и разубоживание.

К первому классу относятся такие системы разработки, как сплошная, камерно-столбовая, камерная с отбойкой из магазина и др., ко второму — этажное принудительное обрушение, этажное самообрушение, подэтажное обрушение и др., к третьему — однослойная выемка с закладкой, горизонтальные слои с закладкой, наклонные слои с закладкой, столбовая с обрушением и др.

Выбор системы разработки.

При разработке пластов тонких и средней мощности (до 3,5 м) выемку ведут сразу на полную мощность, разработку мощных слоёв ведут либо отдельными слоями, либо на всю мощность. Минимальная высота очистного пространства зависит от мощности, угла падения пласта, от применяемой техники.

При наклонном и крутом падении отбитый уголь может перемещаться к основному (откаточному) штреку под действием силы тяжести, что должно учитываться при выборе оптимальной системы разработки.

Крепость угля и его трещиноватость оказывают влияние на выбор способа (механическая или буровзрывная) и на устойчивость кровли и боковых пород, т.е. на выбор крепи. Пласта угля, склонного к самовозгоранию, должны отрабатываться с наименьшими потерями, с заиливанием или с полной закладкой выработанного пространства.

При разработке сближенных пластов необходимо соблюдать очерёдность их выемки, выдерживать безопасные расстояния по отставанию забоев, выбрать способ подготовки пластов – совместный или раздельный.

При большой обводнённости должны применяться следующие мероприятия: дренаж выемочных отдельных участков, оставляться предохранительные целики, тщательно подобран способ управления кровлей и система разработки, облегчающая вывод воды из ваработанного пространства.

Для обеспечения требуемой производительности шахты необходимо подобрать оптимальный очистной комплекс, окончательный выбор можно сделать на основе технико-экономического сравнения различных вариантов.

СИСТЕМА РАЗРАБОТКИ С КРЕПЛЕНИЕМ II ЗАКЛАДКОЙ ОЧИСТНОГО ПРОСТРАНСТВА

В отличие от систем с креплением, которые применяют для отработки маломощных месторождений, системы с креплением п закладкой применяются па месторождениях любой мощности. Поддержание выработанного пространства при этих системах осуществляется регулярно возводимой крепью и закладкой. Системы применяют при слабых неустойчивых рудах и вмещающих породах, непостоянной форме, мощности и углах падения, при наличии крупных включений и прослоек пустых пород в руде, высокой ее ценности и необходимости сохранения поверхности от обрушения.

Системы разработки с креплением и закладкой применяют главнымобразом на медных и полиметаллических рудниках. В настоящее время удельный вес этих систем резко снизился за счет применения других, более производительных и эффективных систем.

Признаками для классификации систем с креплением и закладкой являются направление подвигания забоя и способочистной выемки. По этим признакам выделяют три основные группы систем:

1. Системы разработки горизонтальными слоями но прости
ранию.

2. Системы разработки вертикальными прирезками и корот
кими блоками.

3. Сплошные системы разработки.

Условия применения систем каждой группы имеют существенные различия, но, учитывая их малое распространение, рассмотрим только одну из них.

При выемке по простиранию применяют как усиленную распорную крепь (при мощности до 3—4 м), так и станковую крепь (при мощности до 10—12 м).

Крепь изготовляют из круглого леса диаметром 20—30 см. Высота станка 2,0—2,25 м. Размеры станка в плане 1,5X1,5; 1,8X1,8; 2x2 м. Элементы крепи заготовляются на поверхности специальными машинами.

Общий вид системы разработки горизонтальными слоями по простиранию со станковой крепью и закладкой показан на рис. 96.

Подготовка блока состоит в проведении откаточного штрека и проходке восстающего в центре блока. Откаточный штрек крепят крепежными рамами, а восстающий — срубовой крепью с внутренней обшивкой закладочного отделения. Два других

отделения восстающего используются как вентиляционно-ходовые и для доставки крепи.

Очистную выемку начинают от восстающего на уровне кровли или почвы откаточного штрека. Почву первого отработанного слоя покрывают плотным настилом.

При полном развитии работ закладка отстает от кровли забоя на один-два станка. Способ размещения закладки в блоке определяется формой забоя. При небольшом числе длинных уступов (8—12 м) закладочный материал скреперуют; если же устойчивость руды позволяет вести отработку короткими уступами, создается возможность наклонного расположения закладки под действием силы тяжести.

Наличие крепи в забое позволяет совмещать закладку с другими операциями: бурением, креплением.

Через каждые два-четыре станка устраивают рудоспуски путем обшивки станков изнутри досками. Поверхность закладки покрывают настилом. Руду отбивают неглубокими горизонтальными шпурами с небольшими зарядами.

Для предохранения крепи от поломок при взрывании шпуров необходима тщательная прочная расклинка ее./Неправильное расположение шпуров или недостаточная расклинка являются причиной поломок как отдельных элементов крепи, так и массового ее разрушения.

При мощности рудных залежей более 12 м разработку ведут вкрест простирания вертикальными прирезками или короткими блоками.

Большая трудоемкость работ по креплению и закладке, низкая производительность труда забойных рабочих, большой расход лесоматериалов, слабая механизация работ и высокая стоимость добычи позволяют применять системы с креплением и закладкой только в особо неблагоприятных горно-геологических условиях.

Системы разработки с естественным поддержанием очистного пространства

Системы разработки этого класса имеют весьма широкое распространение. Они применяются главным образом при устойчивых рудах и вмещающих породах.

На пологих и наклонных залежах устойчивой руды и вмещающей породы применяют сплошную систему разработки. При пологом залегании залежи делят на панели (рис. 1.1.). Подготовка заключается в проведении откаточных и панельных штреков. Панель отрабатывается сплошным забоем по всей ее ширине с открытым очистным пространством. Кровля поддерживается неизвлекаемыми опорными целиками круглой формы. В зависимости от мощности залежи их диаметр колеблется от 3-6 до 8-10 м. Опорные целики могут быть регулярными и спорадическими.

Отбойка руды — шпуровая, что позволяет сохранить устойчивость целиков и кровли очистного пространства. Длина шпуров 2-4,5 м. Их бурят с помощью буровых кареток. Заряжают шпуры с самоходных кареток, используемых для осмотра кровли. В случае необходимости кровлю очистного пространства усиливают анкерной крепью. Доставляют руду до рудоспуска самоходным оборудованием через сбойки по панельному штреку. Проветривание осуществляется за счет общешахтной струи.

Рис. 1.1. Сплошная система разработки:

1 — ленточный целик; 2 — опорные целики; 3 — откаточный штрек; 4 — панельный штрек; 5 — рудоспуск; б — основной откаточный штрек; 7 — анкерная крепь; 8, 9 — вентиляционные выработки; 10 — сбойки; 11 — буровая каретка; 12 — погрузочно-доставочная машина

Рассматриваемая разновидность сплошной системы разработки применяется при мощности залежи от 3 до 25 м. Минимальная мощность лимитируется габаритами доставочного оборудования, максимальная — высотой буровой каретки или каретки для заряжания шпуров и осмотра кровли.

Технико-экономические показатели сплошной системы разработки являются самыми высокими при подземной разработке руд. Однако потери руды достигают 25-35 %.

При разработке крутых залежей мощностью более 5 м с устойчивыми рудами и вмещающими породами применяют камерную систему разработки с отбойкой из подэтажных выработок (штреков или ортов). Иногда ее называют системой подэтажных штреков. При мощности рудного тела более 15-20 м камеры располагают вкрест простирания. В этом случае от откаточного штрека (обычно полевого) под камерой проходит откаточный орт.