Системы разработки с искусственным поддержанием очистного пространства. Общая характеристика.

#

Классификация этих систем:

1 Системы разработки с закладкой

Особенностью систем разработки с закладкой является за­полнение очистного пространства закладочным материалом в период выемки руды. Закладочный материал служит для поддержания боков очистного пространства, а также является платформой для людей, работающих в очистном пространстве. Крепь в виде распорок, сто­ек, костров и крепежных рам используют только как вспомогатель­ное или временное средство для поддержания рудного массива и бо­ков очистного забоя. Операция закладки входит в цикл очистной выемки блока и регулярно чередуется с отбойкой и уборкой руды.

Системы с закладкой являются сравнительно дорогими и тру­доемкими, но они могут обеспечить минимальные потери и разубожи­вание, дают возможность вынимать руду без обрушения вмещающих пород.

Системы с закладкой позволяют также вести раздельную выем­ку разных сортов руды и отсортировать пустую породу, оставляя ее в выработанном пространстве; технически приемлемы в широком диа­пазоне горно-геологических условий.

Целесообразность же применения систем с закладкой имеется только при достаточно ценной руде в следующих случаях: при мало­устойчивых боковых породах; при возгорающейся среде; когда нельзя обрушать вмещающие породы; в залежах очень сложной морфологии, особенно при малой и средней их мощности.

2 Системы разработки с креплением

Системы с креплением характеризуются регулярным возведени­ем крепи для поддержания руды и вмещающих пород. Одновременно крепь является и основанием рабочей площадки.

Обычно системы этого класса применяются в самых неблагоп­риятных горно-геологических и горнотехнических условиях эксплуа­тации месторождений ценных руд с неустойчивыми вмещающими поро­дами, когда необходимо высокое извлечение запасов с незначитель­ным разубоживанием руды.

Очистную выемку с креплением, как правило, производят го­ризонтальными слоями или потолкоуступным забоем, с последующей выемкой слоев снизу вверх, а каждого слоя или уступа - по прос­тиранию рудной залежи.

Основным видом крепи является распорная крепь или усилен­ная распорная крепь. Станковую крепь применяют, в основном, при отработке мощных залежей в сочетании с закладкой.

3 Системы разработки с креплением и последующим обрушением

Все эти системы относительно дороги. Но могут обеспечить малые потри и разубоживание руды, так как постоянные целики не оставляются, а при извлечении отбитой руды очистное пространство поддерживается и , следовательно, на отбитую руду не обрушаются пустые породы.

Системы применяются главным образом при ценных рудах или в сложных горно-геологических условиях-возгораемость руд, нельзя обрушать земную поверхностьи т.д.

Системы разработки с доставкой руды взрывом, условия применения, основные технологические параметры и показатели.

Сущность системы состоит в том, что рудную залежь, подго­товленную этажным способом, разделяют на отдельные выемочные блоки, запасы в которых отрабатывают наклонными камерами по восстанию со взрыводоставкой руды до рудовыпускных воронок днища и управление кровлей осуществляют регулярно оставляемыми между­камерными ленточными целиками (рисунок 4.7).

Условие применения. Систему применяют при отработке нак­лонных залежей (25-45⁰) с мощностью от 4-5 до 16-20 м с рудой средней или нижесредней ценности.

Параметры. Длина блока при скреперной доставке - 60-80 м, при применении погрузочно-доставочных машин - 120-140 м, при при­менении комплексов погрузочная машина типа ПНБ в комплексе с автосамосвалом -140-160 м и выше. Наклонная длина днища камер (длина взрыводоставки) при углах залегания рудного тела (α): α ≥25⁰ - 40-50 м, α ≥35⁰ - 60-70 м, α ≥45⁰ -90-100 м и выше. Ширина ленточного целика зависит от глубины разработки и соста­вляет в среднем 5-6 м, ширина камер - 10-18 м.

Подготовительно-нарезные работы. Подготовку и нарезку бло­ка осуществляют при следующих способах: со скреперной доставкой руды по штрекам - погрузка через рудоспуск (рисунок 4.8,а); по ортам - безлюковая погрузка через полок (рисунок 4.8,б); при устройстве погрузочных камер (рисунок 4.8, в).

Подготовка блока включает прове­дение откаточного и вентиляционного штреков блокового рудоспуска и материально-ходового восстающего. Нарезными выработками явля­ются подсечной штрек, наклонные буровые восстающие, отрезной восстающий, выпускные выработки днища (дучки, разворонки дучек), доставочные выработки (скреперный штрек или скреперный орт).

1-рудный штрек; 2-соединительный орт; 3-скреперный штрек; 4-материально-ходовой восстающий; 5-рудоспуск; 6-подсечной штрек; 7-очистное пространство; 8-буровой восстающий; 9-скреперные орты; 10-вентиляционный штрек; 11-ленточный целик; 12-выпускные выработки (дучки, разворонки); 13-полевой откаточный штрек

Рисунок 4.7 - Система разработки с доставкой руды силой взрыва

Очистная выемка. Очистные работы начинают с расширения от­резного восстающего в отрезную щель на всю ширину камеры. Для отбойки руды бурят веерные комплекты скважин, которые последова­тельно взрывают с миллисекундным взрыванием. Для увеличения эф­фективности взрыводоставки руды до рудоприемных выработок днища блока удельный расход ВВ увеличивается на 30-50%. Руда силой взрыва доставляется к дучкам, откуда через рудоспуски или через полки ее грузят в вагонетки. Руду, оставшуюся после взрыва на почве наклонной камеры, доставляют к дучкам с помощью скреперных лебедок, электробульдозером (с дистанционным управлением) или гид­росмывом. Погрузку и доставку руды также производят самоходными погрузочно-доставочными машинами и комплексами из заездов, прой­денных к камерам (рисунок 4.8, в). Управление кровлей осуществляют междукамерными целиками, которые могут быть извлечены после вы­емки камерных запасов.

Технико-экономические показатели: потери руды 20-25% и более, разубоживание 8-10%, производительность труда забойного рабочего 25-30 т/смену при скреперной доставке и 50-60 т/смену при применении самоходного оборудования, удельный расход подго­товительно-нарезных выработок на 1000 т руды - 12-14 м, удельный расход ВВ - 0,400-0,600 кг/т.

Достоинства: исключает присутствие забойных рабочих в очистном пространстве, что устраняет опасность травматизма при отслоении кусков руды с кровли камер; относительно высокая про­изводительность труда при использовании самоходного оборудова­ния.

Недостатки: повышенный объем буровых работ и удельный рас­ход ВВ на взрыводоставку; необходимость периодической зачистки очистных камер при малых углах падения рудной залежи (25-30⁰).