СИСТЕМЫ РАЗРАБОТКИ РУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ С ИСКУССТВЕННЫМ ПОДДЕРЖАНИЕМ ОЧИСТНОГО ПРОСТРАНСТВА

Работы по искусственному поддержанию очистного пространства входят в цикл очистной выемки.

Системы относительно дороги, но при правильной технологии обеспечивают малые потери и разубоживание руды.

Применяются главным образом при добыче ценных руд или в сложных горно-геологических условиях,

4.1. Однослойная выемка с закладкой

Систему применяют преимущественно при невозможности обрушения поверхности в пологих и наклонных залежах мощностью до 4—5 м, устойчивость руды может быть любой, породы висячего бока должны быть устойчивыми. Ценность руды высокая или средняя.

При использовании твердеющей закладки вынимают руду заходками, рудная стенка заходки играет роль опалубки. При сыпучей закладке выемку можно вести забоем-лавой по всей ширине панели.

Отбивают руду шпурами или скважинами уменьшенного диаметра. Доставляют руду самоходным оборудованием или скреперами, а в забое-лаве используют скребковый конвейер или многоковшовое скреперование.

Вслед за выемкой закладывают выработанное пространство.

К этой системе условно можно отнести вариант с креплением призабойного пространства. Применяется при мягких рудах и неустойчивой кровле. Выемку ведут забоем-лавой, в горный комплекс входят комбайн для механической отбойки и передвижная механизированная крепь. Позади крепи выработанное пространство закладывают.

4.2. Система разработки горизонтальными слоями с закладкой

Блок вынимают горизонтальными слоями, начиная с нижнего. Отработанный слой закладывают, оставляя свободным только рабочее пространство. Руду отбивают на поверхность закладки и доставляют по ней механизированным способом.

Условия применения: мощность и угол падения залежи — любые; устойчивая руда; боковые породы крутых залежей — неустойчивые (при устойчивых породах обычно применение системы нецелесообразно). Наиболее часто система применяется при высокой ценности руды, при возгорающейся руде или необходимости сохранения поверхности.

Параметры. Оптимальная высота этажа в крутых и наклонных залежах определяется по минимуму затрат (1.4) с учетом затрат на проходку и поддержание выработок (включая рудоспуски) и затрат на доставку материалов и оборудования.

Высота этажа колеблется от 35 до 60 м в крутых залежах, длина блока при разработке по простиранию от 30 до 100 м. При разработке вкрест простирания ширина камер 5—12 м, целиков 5—10 м.

В вариантах с сыпучей закладкой (рис.4.1) маломощные крутые залежи отрабатывают блоками по простиранию, а мощные крутые и пологие рудные тела отрабатывают в две стадии: камеры — горизонтальными слоями с закладкой, целики — другими системами.

Очистная выемка начинается с уровня кровли штрека. Над штреком иногда оставляют целик толщиной 2—5 м. Отбойка руды обычно шпуровая, доставка механизированная в рудоспуски. Широко используют самоходное оборудование. На поверхности сухой закладки устраивают настил. Иногда руду и закладку доставляют конвейерами.

Рис. 4.1. Варианты системы разработки горизонтальными слоями с сухой закладкой: а – с доставкой руды самоходным оборудованием; б – с доставкой руды скрепером; 1 – откаточный штрек; 2 – блоковый восстающий; 3 – вентиляционный восстающий; 4 – закладочный восстающий; 5 – вентиляционно-закладочный штрек; 6 – скреперная установка; 7 – ПДМ; 8 – бетонный настил; 9 – самоходная буровая установка.

Высота слоя 2—3 м, при устойчивых рудах и боковых породах 4,5—5 м, высота открытого пространства достигает 7—8 м. Шпуры бурят вверх под углом 70° самоходными бурильными установками. Кровлю выравнивают контурным взрыванием горизонтальных шпуров.

По окончании доставки руды из слоя разбирают настил, иногда зачищают в рудоспуск верхнюю часть закладки, обогащенную рудной мелочью.

Широко применяют гидравлическую закладку обесшламленными хвостами обогатительных фабрик или природным песком (рис.4.2).

Рис. 4.2. Система разработки горизонтальными слоями с гидрозакладкой и бетонным настилом: 1 – блоковые восстающие; 2 – рудоспуски и ходовые восстающие в два отделения; 3 – пульпопровод; 4 – гидрозакладка; 5 – бетонный настил; 6 – дренажная труба;

При малоустойчивых боковых породах между кровлей забоя и закладкой оставляют пространство высотой 0,4—0,5 м, а при более устойчивых породах 1,5—3 м.

В закладке по мере повышения ее поверхности наращивают рудоспуски из стальных труб. Иногда рудоспуски выкрепляют каменной кладкой на цементном растворе или железобетонными кольцами. Расстояние между рудоспусками 20—60 м при скреперной доставке руды и до 100 м и более при доставке самоходными машинами. Настил сверху закладки укладывают в каждом слое из металлических листов, деревянных щитов или старых конвейерных лент; иногда покрывают его брезентом. На ряде рудников делают бетонные настилы толщиной 15—20 см, торкретируя закладку жидким раствором быстросхватывающегося бетона. Бетонный настил вдвое дешевле деревянного и через двое суток позволяет работать на самоходном оборудовании. При отсутствии или недостаточной плотности настила потери металла в закладке достигают 20 %.

При твердеющей закладке на очистных работах обычно используют самоходное оборудование. При большой протяженности залежей проводят уклон для заезда самоходного оборудования на все слои. Высота этажа на отдельных зарубежных рудниках достигает 250 м, длина блока 300 м и более. Выемка чаще сплошная.

Рис. 4.3. Система разработки горизонтальными слоями с закладной – вариант с твердеющей закладкой и сплошной выемкой (Норильский комбинат): а – схема вскрытия и подготовки и порядок отработки месторождения (1 – рабочее пространство; 2 – воздухоподающий ствол; 3 – рудопоъемный ствол; 4 – воздухоотводящие стволы; 5 – главный откаточный штрек; 6 – блоковые восстающие; 7 – закладочный горизонт; 8 – границы выемочных лент; 9 – закладка; 10 – границы слоев; 11 - слой): б – отработка панели (1 – откаточный штрек; 2 – штрек для сообщения с панелями; 3 – вентиляционно-закладочные восстающие; 4 – рудоспуски; 5 – уклон; 6 – заезды на слой; 7 – скважины для подачи закладки; 8 – вентиляционно-закладочные штреки

На рудниках Норильского комбината, эксплуатирующих месторождения на большой глубине, систему применяют при сплошной выемке с использованием самоходного дизельного оборудования. Залежь отрабатывают от центра к флангам, забой пересекает всю залежь по длине (рис. 4.3). Перпендикулярно линии забоя пройдены полевые откаточные штреки, которыми нарезаны панели шириной 120—150 м по условию использования ПДМ. Панель разделяют на вертикальные секции шириной 6—8 м, которые вынимают горизонтальными слоями высотой 3 м.

Вентиляционный горизонт имеет ту же схему подготовки, что и откаточный. Рудоспуски, выкрепляемые в закладке, располагают в каждой второй секции.

С каждой стороны залежи имеется уклон от откаточного горизонта до ее почвы. Рудный штрек пройден по всей длине залежи. Из рудного штрека в каждой панели проходят уклон до кровли залежи, из которого нарезают заезды на слои.

На очистных работах используют дизельные бурильные установки «Каво-Дрилл 555», «Бумер-131» на 2—3 колонковых перфоратора и самоходные погрузочно-доставочные машины СТ-5А, СТ-2Б производительностью 500—600 т/смену. Слой закладывают участками длиной 40—60 м, твердеющую смесь подают с вентиляционного горизонта по скважине диаметром 300 мм.

Производительность труда забойного рабочего 60—80 т/смену обеспечивает высокую концентрацию горных работ, расход подготовительно-нарезных выработок 2 м на 1000 т.

Технико-экономические показатели системы: при крепкой руде в месторождениях средней и большой мощности производительность блока (камеры, секции) составляет 1500—3000 т/мес и достигает 6000 т/мес при использовании самоходного оборудования; производительность труда забойного рабочего 15—80 т/смену и более при твердеющей закладке и самоходном оборудовании; расход крепежного леса до 0,01—0,02 м³/т; потери руды при плотном настиле или твердеющей закладке 1—5 %; разубоживание руды от 1—3 до 10 % при неправильных контурах; расход подготовительно-нарезных выработок 2—5 м на 1000 т.

Экономическое сравнение с другими системами разработки можно вести по условию максимизации дохода (1.3).

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