Сущность комбинированного порядка выемки слоёв заключается в том, что верхний подкровельный слой отрабатывают с опережением, а остальную часть рудного тела аналогично варианту с восходящим порядком выемки слоёв.

Комбинированный порядок выемки слоёв может применяться при отработке слабо и сильно нарушенных руд, а также при сильно нарушенных и раздробленных породах кровли. Этот вариант можно также применять при разработке участков рудного тела, в нижней части которого (в разрезе) залегают слабо или средне нарушенные руды, а в верхней - сильно нарушенные. В таком случае сильно нарушенные руды отрабатывают нисходящими слоями, а надработанные слабо или средне нарушенные - восходящими.

Надработкой рудного тела верхним (подкровельным) слоем, расположенным как правило в наиболее нарушенных породах кровли и рудного тела, очистной забой разгружается от повышенного опорного давления, приводится в неудароопасное состояние призабойная часть сплошных руд и существенно уменьшается влияние прогиба на рудную консоль. За счет комбинированного порядка расширяется область применения технологии восходящей выемки, однако остаются недостатки этого варианта, кроме первого.

Вариант отработки запасов камерами, заключается в том, что рудное тело по мощности не разделяют на слои, а отрабатывают сразу на всю мощность.

Преимущества: меньшая по сравнению со слоевой выемкой изрезанность рудного массива подготовительными выработками в результате отработки на всю мощность; более высокая производительность панели за счёт возможности вовлечения в одновременную работу большего числа очистных забоев.

3.2 Область рационального применения камерных систем разработки

Систему применяют для отработки мощных залежей (20— 30м) ценных руд, если стоимость дополнительно извлекаемого металла за счет сокращения потерь руды компенсирует затраты на закладку выработанного пространства. Вмещающие породы средней устойчивости и устойчивые.

По сравнению с двухстадийной выемкой эта система обладает преимуществом, так как для закладки используется материал относительно невысокой прочности, сокращаются потери руды и затраты на поддержание выработанного пространства из-за отсутствия необходимости возобновления работы на ранее отработанных первичными камерами участках.

Вариант системы для отработки мощных горизонтальных залежей изображен на рисунке 16.

Подготовка залежи к отработке заключается в проведении панельных штреков, располагаемых на границах панели на уровне верхней и нижней подсечек. Подсечные выработки проходят в руде на контакте с вмещающими породами и располагают таким образом, чтобы на границе секций оставался ленточный целик.

Параметры системы: ширина панели 120—150 м, ширина секций (длина камер) 20—30 м, ширина камер-прирезок 6—10 м, высота камер соответствует мощности рудного тела и равна 20—40 м.

Очистные работы производят в камерах, расположенных ступенчато, параллельно фронту очистной выемки. Разбуривание массива и подача закладки осуществляются через выработки верхней подсечки. Погрузочно-доставочные орты в нижней подсечке соединяют через 80—120 м транспортным штреком с рудоспуском.

Рисунок 16. Камерная система со сплошной выемкой руды и закладкой

выработанного пространства:а и б — соответственно планы погрузочно-транспортного и бурозакладочногогоризонтов;1 и 2 — соответственно камеры в стадии очистной выемки и затвердеваниязакладки; 3 — погрузочно-транспортный комплекс; 4и 5— соответственнокамеры в стадии нагнетания аакладки и подготовки;6— закладочный трубопровод; 7 — перемычка из отбитой руды.

Особенность камерной системы со сплошной выемкой для наклонных залежей (рисунок 17) заключается в том, что подготовку осуществляют диагональным съездом, пройденным под углом 6градусов.

Транспортно-доставочные выработки проводят в днищах камер, смежных с отрабатываемой камерой. Отбойку руды осуществляют из нижней рудовыпускной траншеи. Выемку в пределах панели производят в направлении по падению. При длине фронта панели 120м вдоль нее размещаются от 2 до 4 камер длиной 60, 40 или

30 м и шириной 6—8 м. Диаметры скважин на отбойке составляют 52, 65, 80 и 105 мм, выход руды 3—5,5 м³/м, удельный расход ВВ 1,2—1,6 кг/м³.

Основные показатели системы со сплошной выемкой

Объем горно-подготовительных работ на 1000 т

руды, м³...................................... 58—87

Потери, %................................... 2—5

Разубоживание, %...................... Ю

Годовая производительность панели, тыс. т . . 300

Сменная производительность труда рабочего, т23—28

Помимо перечисленных, можно отметить следующие достоинства этой системы разработки: возможность совмещения буровых и погрузочно-доставочных работ в камере, независимость процессов закладки и очистной выемки, безопасность работ, а недостатком являются трудности при поддержании днища, особенно при бурении и отбойке руды из нижней подсечки.

При использовании погрузочно-доставочных машин с дистанционным управлением эффективность работ при этой системе повышается за счет сокращения потерь, и область применения системы может быть существенно расширена.

4. Конструктивно-технологические решения по системам разработки

4.1 Конструкции систем

4.1.1 Слоевые системы

В соответствии с подготовкой месторождения рудное тело по простиранию разбивается на ленты длиной 120 м и шириной 8 м. Ленты отрабатываются слоями высотой 4 м. при комбинированном способе с последующей закладкой отработанного пространства твердеющей смесью. Слои отрабатываются после проходки и закладки двух подкровельных штреков.

Для прохода самоходного оборудования на слои по границам панели с почвы рудного тела проходится панельный уклон, с которого проходятся слоевые заезды-уклоны. Очистные работы начинаются после проведения разрезного штрека (РШ) размерами 4´4 м. по почве рудного тела.

Конструируя систему разработки, выбираем следующие параметры подготовительно-нарезных выработок:

- откаточный квершлаг, расположенный в 10 м под рудным телом, сечением вчерне S=9 м²;

- вентиляционно-закладочный штрек, расположенный в 15 м. над рудным телом, сечением S=14 м²;

- транспортные штреки, пройденные на границе этажа в рудном теле, сечением S=14 м²;

- вентиляционный восстающий-рудоспуск (ВВР) сечением 4 м², обслуживающий 1 панель;

- разрезной штрек по почве первого слоя рудного тела, сечением 16 м².

В процессе разработки принимаем следующие условия:

1. При проведении подготовительно-нарезных выработок в рудном массиве нормативные потери и разубоживание соответственно n=1 % и р=1 %, при очистной выемке n=1 %, р=12 %.

2. При проведении подготовительно-нарезных и очистных выработок используется дизельное самоходное оборудование (ДСО).

3. Для расчета ТЭП слоевой системы разработки с закладкой выработанного пространства и выемкой слоев снизу вверх принимаем расчетный блок равным одной ленте шириной 8 м, длиной 120 м, высотой равной мощности – 24м.

Технология отработки:

1. Проходится разрезной штрек первого слоя с размерами 4´4 м, сечением 16 м², длиной 120 м.

2. Следующей стадией очистных работ является расширение РШ первого слоя до размеров слоя 8´8 м.

3. После полной отгрузки отбитой руды и зачистки почвы производится обуривание вышележащего слоя на 4м. На границах отработанного слоя возводятся перемычки и производится частичная его закладка твердеющей смесью с оставлением недозаложеного пространства высотой 4м. Заезд самоходного оборудования на слой осуществляется по выше лежащему слоевому орту через 3-5 дней после уплотнения твердеющей закладки до 15кгс/см²., производится отбойка.

4. В дальнейшем пункт №3 повторяется до полной отработки ленты

Рисунок 18. Сплошная слоевая система разработки с комбинированным порядком выемки слоев

Рисунок 19. Сплошная слоевая система разработки с нисходящим порядком выемки слоев

4.1.2 Камерная система

В соответствии с подготовкой месторождения рудное тело по простиранию разбивается на камеры длиной 120м и шириной 8м. Камеры отрабатываются частями длиной по 40м. с последующей закладкой отработанного пространства твердеющей смесью. Камеры отрабатываются после проходки вентиляционного и бурового штреков.

Для прохода самоходного оборудования в камеру по границам панели с почвы рудного тела проходится панельный уклон, с которого проходятся заезды-уклоны. Очистные работы начинаются после проведения бурового штрека (РШ) размерами 4´4 м. по почве рудного тела.