Системы подэтажного обрушения рудных месторождений

3.7.

Блок делят на подэтажи(рис. 3.16), каждый из которых имеет свой горизонт выпуска руды. Подэтажи могут быть разделены в плане на панели, а панели по длине — на секции. Отрабатывают подэтажи в нисходящем порядке.

Условия применения. Устойчивость и крепость руды и вмещающих пород могут быть любыми, так же как и угол падения залежи. Мощность залежи в случае крутого падения должна быть не менее 3—5 м и 10—20 м при пологом падении. Ценность
руды умеренная.

Возгораемость руды допустима лишь в малой степени и только при обязательном профилактическом заиливании обрушенного пространства.

Подэтажное обрушение применяют обычно лишь в тех случаях, когда нецелесообразно вести этажное обрушение, а именно: слабые руды и большое горное давление; слеживающаяся руда; чередование крепких руд с легко обрушающимися и т. п.; крупные включения пустых пород или некондиционных руд, которые при подэтажном обрушении могут быть оставлены; наличие в блоке двух (или нескольких) сортов руды, которые при подэтажном обрушении могут быть выданы раздельно; средняя мощность рудного тела; неправильные контакты залежи при ограниченной мощности.

Параметры системы. Оптимальную высоту этажа выбирают по условию (1.1) с учетом затрат на проходку и поддержание этажных выработок и на поддержание восстающих.

Высоту подэтажа оптимизируют по условию с учетом затрат на проходку подэтажных и выпускных выработок и на их поддержание;
затрат на отбойку; ущерба от потерь и разубоживания руды за счет неточной отбойки по контактам залежи и при выпуске.

Технико-экономическая оценка. Производительность блока и производительность труда могут быть несколько (на 10—30 %) ниже, чем при этажном обрушении, в связи с увеличенным объемом подготовительно-нарезных работ (5—9 м на 1000 т при донном выпуске и 2—3 м при торцовом) меньшей концентрацией работ. В части потерь и разубоживания руды при относительно благоприятных условиях лучшие показатели дает этажное обрушение, а в других случаях — подэтажное.

Экономическое сравнение подэтажного обрушения с системами других классов производится по величине дохода из условия (1.3), а с системами этажного обрушения — по доходу или по минимальным убыткам (1.4).

Подэтажное обрушение с торцовым выпуском руды. Подэтаж делят по ширине на панели. Каждую панель подготовляют ортом (штреком), разбуривают из него вертикальными или крутонаклонными веерами скважин и обрушают последовательно по длине в отступающем порядке (см. рис. 3.16). Очередные скважины взрывают после выпуска руды от предыдущей отбойки. Угол наклона забоя можно выбирать как при этажном обрушении с торцевым выпуском.

Производительность труда рабочего на очистных работах с применением самоходного оборудования достигает 140 т/смену; расход подготовительно-нарезных выработок 5—9 м на 1000 т; потери руды около 10%, разубоживание 20-30 %.

Вариант с фронтально-торцевым выпуском имеет разновидности: с прямой подсечкой и с треугольной подсечкой (рис. 3.17, а, б).

Прямую подсечку испытывают на крутой залежи средней мощности. Подэтажные штреки (орты) располагают через увеличенные интервалы. Подэтажи отбивают вертикальными слоями толщиной около 3 м из подсечки, которую образуют из подэтажных штреков (ортов) и продвигают вместе с обрушением слоя.

Рис.3.16. Подэтажное обрушение с торцевым выпуском руды (канадский рудник «Стоби»)

Выпуск и погрузку (с помощью ПДМ) руды ведут по всей ширине подэтажа, в первую очередь освобождают проход около рудного массива, чтобы открыть забой подсечки для бурения шпуров и улучшить проветривание.

Рис. 3.17. Подэтажное обрушение – варианты с фронтально-торцевым выпуском:

а – с прямой подсечкой (шведский рудник «Кируна»); б – с треугольной подсечкой (рудник «Шерегеш»)

Показатели извлечения руды улучшаются, число подэтажных выработок сокращается. Однако создается жесткая взаимозависимость во времени бурения, взрывания и доставки руды. Работы ведутся под рудной консолью, поэтому вариант приемлем лишь при очень устойчивой руде и малом диаметре взрывных скважин.

При треугольной подсечке (см. рис. 3.17, б) консоль поддерживается рудным выступом в интервале между штреками, поэтому устойчивость массива выше.

Рис. 3.18. Способ отработки панели с отбойкой руды «в зажиме» и выпуском на почву подэтажных выработок: а – «шведский вариант»; б – с увеличенной высотой подэтажа; в – с отбойкой крутонаклонными слоями; г – схема расположения штреков.

Подэтажное обрушение с донным выпуском руды. Из подэтажного штрека (орта) нарезают выработки для выпуска руды. Над ними проходят буровые выработки, из которых отбивают руду скважинами на всю оставшуюся высоту подэтажа (рис.3.19). Оптимальную высоту подэтажа можно определить по условию (1.4) из расчета минимальной суммы затрат на подготовительно-нарезные работы, отбойку руды и поддержание выработок и экономического ущерба от потерь и разубоживания.

Рис. 3.19. Подэтажное обрушение с донным выпуском руды (Кривбасс) – вариант со сплошной выемкой и отбойкой наклонными слоями

В подэтажах высотой 20 м и более бурят скважины мощными перфораторами с независимым вращением бура или погружными пневмоударниками.

Доставка руды преимущественно скреперная, реже конвейерная, причем и скреперы и конвейеры применяют иногда в комплексе с вибропобудителями.

Подэтажное обрушение осуществляют со сплошной выемкой панели, или с компенсационными выработками. При сплошной выемке руду отбивают вертикальными или крутонаклонными (см. рис. 3.18) слоями.

Высоту подэтажа 10—15 м, требующую увеличенного объема нарезных работ_; применяют только в особенно сложных условиях: в нарушенном массиве, в сравнительно узких целиках между камерами, заполненными закладкой или обрушенными породами и т. п. Штанговые скважины пробуривают из выпускных или подсечных выработок.

В Криворожском бассейне при разработке мощных крутых залежей руд средней крепости распространен вариант с вертикальной разрезной щелью в каждой секции и последующей встречной отбойкой на щель вертикальных слоев веерами скважин.

Подэтажное обрушение с донным выпуском применяют при неблагоприятных условиях для послойного выпуска и слабой руде.

При отбойке руды горизонтальными комплектами глубоких скважин, компенсационное пространство формируют над горизонтом выпуска (траншейная подсечка) (рис. 3.20).

Рис.3.20. Система подэтажного обрушения с отбойкой горизонтальными глубокими скважинами

Требования ПТЭ к системе подэтажного обрушения:

· Систему подэтажного обрушения можно применять для отработки крутопадающих рудных тел мощностью более 3 м, а также при мощности более 7 м с любым углом падения при неустойчивых и средней устойчивости бедных рудах, залегающих в неустойчивых и средней устойчивости вмещающих породах, легко обрушающихся вслед за выемкой руды. Систему подэтажного обрушения можно применять в устойчивых и крепких рудах и вмещающих породах при условии создания искусственной подушки из обрушенных пород.

· Система подэтажного обрушения может применяться с гибкими разделяющими перекрытиями.

· Высота подэтажа определяется проектом с учетом применяемого оборудования, качества руды, способа выпуска, физико-механических свойств руды, пород и других факторов.

· Порядок отработки подэтажа (заходки) при подэтажом обрушении может быть одно- и двух стадийным.

· Отработку запасов подэтажа (заходки) можно производить в две стадии с предварительной выемкой компенсационных камер или в одну стадию с отбойкой руды в зажиме. Выбор способа определяется технико-экономическим сравнением. При отработке рудных тел с неустойчивыми и трещиноватыми рудами следует отдавать предпочтение вариантам системы с однослойной выемкой. При вариантах с двухстадийной выемкой обьем компенсационных камер принимать с учетом разрыхления руды при отбойке.

· При использовании скважин отбойку руды следует вести послойно, а выпуск - через торец заходки или через рудоприемные и выпускные выработки.

· При разработке смежными заходками каждую последующую заходку можно начинать лишь после посадки кровли над предыдущей заходкой.

· При разработке заходками с целиками последние погашать обратным ходом. В первую очередь взрывать боковые целики, после уборки руды погашать потолочину.

· Необходимость крепления заходок при проходке и в период выемки целика устанавливается проектом в зависимости от устойчивости. В закрепленных заходках обуривать потолочину под защитой крепи. Поврежденную крепь заходок восстанавливать в первую очередь.

· 163.Подсечка камеры и разделка рудоприемных и выпускных выработок должны опережать очистную выемку. Угол наклона стенок рудоприемных выработок должен обеспечивать выпуск всей руды самотеком.

· 254.Отработку блока можно вести одновременно несколькими слоями при условии отставания работ по горизонтали в направлении выемки одного слоя от другого не менее 10 м. Очистные работы в смежных блоках с опережением по вертикали не более двукратной высоты слоя во избежание разрыва мата или разделяющего перекрытия.

· Разрешается вести работы в смежных блоках на одном и том же слое при условии обеспечения безопасности работ. При этом расстояние между рабочими забоями не должно быть менее 10 м.

· Запрещается оставлять в слое неотработанные целики руды.

· При отработке рудных тел мощностью до 7 м.отбойку руды глубокими скважинам применять при крепких рудах. При этом необходимо ориентироваться на скважины уменьшенного диаметра.

содержание .. 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 ..