Исходные данные

Таблица №1 – Дополнительные данные к Варианту №12

Параметры	Вариант №12
Средняя мощность залежи, м	50
Длина по простиранию, м	1500
Устойчивость п.и.	У
Устойчивость вмещающих пород	С.У.
Коэффициент крепости п.и.	9
Плотность п.и., т/м3	3,1
Ценность п.и.	М.Ц
Углы сдвижения пород, град:
	55
	50
	60
	50

Рисунок №1 – Схема вкрест простирания пласта

Методом исключения при помощи таблицы №2 «Матрица соответствия систем разработки горно-геологическим условиям» выберем возможную к применению по горно-геологическим условиям систему выработки.

Как видно из таблицы, возможно применение следующих систем разработки: слоевое обрушение, подэтажное обрушение и этажное обрушение.

Обоснование:

Изучив теорию возможных к применению систем разработки (слоевого обрушения, подэтажного обрушения, этажного обрушения), выбираем этажное обрушение.

При исследовании условий применения системы слоевого обрушения выяснилось, что данная система разработки не подходит из-за следующих признаков: отработка неустойчивых руд (в данном варианте устойчивые руды), малая крепость руды, высокая ценность руды (в данном варианте малоценная руда).

Сравнивая между собой две оставшиеся возможные к применению системы разработки: этажного обрушения и подэтажного обрушения, необходимо отдать предпочтение системе этажного обрушения. Не смотря на то, что условия применения этих систем разработки практически одинаковые: устойчивость и крепость руды и вмещающих пород – любые, угол падения залежи – любой, ценность руды – умеренная, мощность – не менее 10-20 м, подэтажное обрушение применяют только в тех случаях, когда нецелесообразно вести этажное обрушение.

Система этажного обрушения

Рисунок№2 – Этажное принудительное обрушение

с компенсационными камерами,

где а - вариант с вертикальными камерами, общий вид (1 - выпускные выработки; 2 - скреперные штреки); б – вариант с вертикальными камерами (1 - камера; 2 - отрезная щель; 3 - скреперный орт; 4 - откаточный штрек; 5 - хозяйственный штрек; 6 - выработка для разбуривания междукамерных целиков; 7 - орт для разубоживания междуэтажного целика; 8 - рассечка для разбуривания воронок; 9 - вентиляционный штрек); в – вариант с подсечными камерами.

Этажное обрушение применяется при разработке средней мощности и мощных крутопадающих или весьма пологопадающих месторождений руд различной крепости и устойчивости, относительно небогатых, не слёживающихся и не склонных к окислению и самовозгоранию. Благоприятны мелко-трещиноватые руды средней крепости при более устойчивых вмещающих породах. Высота этажа при этажном обрушении от 50-60 до 100-150 м.  Основные варианты этажного обрушения: разработка с принудительным обрушением руды (с предварительным образованием компенсационного пространства и без него — с отбойкой руды в зажатой среде), с самообрушением руды. 

Этажное принудительное обрушение с предварительным образованием компенсационного пространства характеризуется расположением компенсационных камер (горизонтальные, вертикальные) и их количеством, размещением взрывных скважин в обрушаемом массиве (горизонтальные, вертикальные, наклонные, пучковые), типом днищ блоков (с донным или торцовым выпуском руды).  В пределах блока путём взрывной отбойки образуют компенсационные камеры, после чего массовым взрывом на всю высоту блока обрушают его основную часть. Объём компенсационных камер выбирается из условий разрыхления взрывом остальной части блока и составляет в среднем 30% (изменяясь на практике от 18-20 до 35-40%) всего объёма блока. Отбойка руды скважинная, редко минная. Горизонты вторичного дробления и доставки чаще всего совмещены. 

Вариант с обрушением руды на горизонтальные компенсационные камер применяют при разработке мощных и средней мощности залежей руд различной крепости с устойчивостью, обеспечивающей сохранность кровли компенсационных камер до начала выемки основного массива. Длина блока 30-50 м, ширина 20-50 м, высота 50-80 м. Над горизонтом подсечки формируют несколько компенсационных камер высотой 8-15 м, площадью, обеспечивающей их устойчивость до начала обрушения блока. Подсечку и образование компенсационных камер осуществляют взрыванием шпуров, пробуренных из рудовыпускных дучек, или вертикальных вееров скважин, в свою очередь пробуренных из горизонтальных выработок на горизонте подсечки. Одновременно с подготовкой и подсечкой блока в рудном массиве из выработок или камер послойно через 3,5-4,5 м бурят горизонтальные скважины, располагаемые параллельно или веерообразно. Продолжительность обуривания блока в среднем 3-5 мес. Все скважины заряжают одновременно; взрывание короткозамедленное. Массовый выпуск руды осуществляется под обрушенными породами; для доставки используют скреперные, вибрационные установки, самоходные погрузочно-доставочные машины.  Удельный объём подготовительно-нарезных работ 4-6 м/1000 т; удельный расход взрывчатых веществ на отбойку 0,3-0,6 кг/т, на вторичное дробление 0,05-0,12 кг/т; потери руды 15-20% и более, разубоживание 14-20%.

Вариант с обрушением руды на вертикальные компенсационные камеры применяют обычно при отработке мощных залежей руд средней и выше средней крепости.  В пределах выемочного блока шириной 30-70 м образуют вертикальные компенсационные камеры шириной от 3-4 до 10-15 м путём взрывания комплектов нисходящих или восходящих скважин на предварительно пройденный отрезной восстающий. Основная часть блока разбуривается нисходящими (с вышележащего откаточного горизонта) или восходящими (со специальных буровых горизонтов) скважинами диаметром 100-160 мм глубиной обычно до 40-50 м. Скважины часто располагают пучками, число скважин в пучке в зависимости от крепости руды 12-25, расстояние между пучками 6-8 м; применяется короткозамедленное взрывание. Более равномерное распределение взрывчатых веществ в рудном массиве достигается за счёт параллельно-сближенного и встречно направленного расположения скважинных зарядов. Массовому обрушению блока предшествует его подсечка снизу на высоту 2 м. Горизонт выпуска-доставки и буровой горизонт могут совмещаться. Днища блоков включают выпускные воронки или траншеи и предусматривают использование для выпуска и доставки руды до откаточного горизонта скреперных установок, самоходного оборудования или вибрационных устройств.  Удельный объём подготовительно-нарезных работ 3-5 м/1000 т; удельный расход взрывчатых веществ на отбойку 0,35-0,5 кг/т, на вторичное дробление 0,07-0,1 кг/т; потери 15-18%,разубоживание 15-20%.

Этажное принудительное обрушение без предварительного образования компенсационного пространства с отбойкой руды в зажатой среде характеризуется, в отличие от предыдущих вариантов, одностадийной выемкой блоков или секций (без последовательных стадий по выемке компенсационных камер, обрушению потолочин и т. п.) путём принудительного, послойного обрушения массива на всю высоту этажа на откос ранее обрушенной породы или руды с последующим частичным, затем и полным выпуском отбитой рудной массы. 

Система применяется обычно в рудах выше средней крепости при мощности залежей более 20-25 м. Успешность отбойки в зажатой среде обусловливается как определённой степенью трещиноватости массива, так и образованием в результате взрыва вблизи забоя разрыхлённой зоны или щели шириной около 1 м (результат уплотнения зажимающего материала со смещением взорванной руды на 2-3 м). Обрушение чередуется с частичным выпуском — для компенсации приращения объёма руды из-за разрыхления её в процессе отбойки. Лучшие результаты достигаются при выемке трещиноватых руд и отбойке их слоями увеличенной толщины (до 8-12 м) в зависимости от высоты обрушаемого участка.

Вывод: В ходе данной лабораторной работе выбрали систему разработки. Для дальнейших расчетов принимаем систему разработки этажного обрушения.