книги из ГПНТБ / Камерная система разработки в горнорудной промышленности С. Г. Борисенко, Ф. А. Копица.1960 - 27 Мб
.pdf
1 о ДОМ ЁЕ ВЫДАЕТСЯ
С. Г БОРИСЕНКО, Ф. А. КОП И ПАт—-------- ---
I ЭкаемПдп^ Т
1 4tUзадд J
КАМЕРНАЯ СИСТЕМА РАЗРАБОТКИ
В ГОРНОРУДНОЙ
ПРОМЫШЛЕННОСТИ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО ЛИТЕРАТУРЫ ПО ГОРНОМУ ДЕЛУ
Москва 1960
АННОТАЦИЯ
В книге дано описание' камерной системы разра ботки полезных ископаемых. Подробно рассмотрены различные способы отбойки руды, конструктивные
особенности и методы определения основных пара метров блоков.
Книга предназначается для инженеров и техни ков горнорудных предприятий, а также для работ ников проектных организаций и студентов горных вузов.
________________ Ж— ГОС. ПУБЛИЧНАЯ
НАУЧН-ТЕХНИЧЕСКАЯ БмалиатЕнд сс»р
41
Рецензенты: инж. А. И. БУНИН,
канд. техн., наук А. Д. ПОЛИЩУК
ВВЕДЕНИЕ
Систему разработки открытыми камерами с отбойкой руды из выработок широко применяют при добыче различных руд. На пример, в крупнейшем Криворбжском железорудном районе этой системой добывают более одной трети руды. Применяют ее '1акже на железных рудниках Горной Шорни, при разработке медных
месторождений Урала и в других горнорудных районах. Настоящая книга написана на основании опыта применения
системы разработки открытыми камерами с отбойкой руды из выработок на отечественных и зарубежных рудниках и некото рых исследований авторов, касающихся этой системы разработ
ки.
Общепринятой является классификация систем разработки, в основу которой положен способ поддержания выработанного
пространства.
Такой принцип классификации систем разработки стал’ при вычным и, несмотря на некоторые недостатки, может быть
принят.
Однако в настоящее время представляется необходимым внести уточнения в наименования отдельных систем разработки в связи с тем, что развитие техники вызвало появление новых вариантов систем, не укладывающихся в рамки старых наимено ваний.
Известно, что к классу систем разработки с открытым выра
ботанным пространством относится система, получившая в прошлом название системы подэтажных штреков.
Но с появлением средств для бурения скважин начали вести
отбойку руды в камерах без проведения подэтажных выработок,
следовательно, старый термин перестал отражать существо системы. Вследствие этого возник новый термин: «система разработки открытыми камерами с подэтажной выемкой»,
который на некоторое время устранил неточность старой терми нологии:
В настоящее время этот новый термин уже устарел, так как отбойку руды ведут в открытых камерах скважинами, пробурен-
л
ними на всю высоту камеры без проходки подэтажных выра боток.
В связи с этим появился еще один термин, а именно: «этаж но-камерная система разработки».
Авторам данной работы представляется целесообразным все эти разнообразные названия, по существу, одной и той же си
стемы разработки заменить одним наименованием, объединяю щим все разновидности. Таким наименованием может служить: «система разработки открытыми камерами с отбойкой руды из выработок», сокращенно «система разработки открытыми каме рами», или «камерная система разработки». Этим термином охватываются все известные в настоящее время варианты системы.
Камерные системы разработки будут широко применяться в дальнейшем, так как они обеспечивают небольшие потери при
извлечении руды и высокую производительность труда благо даря применению мощного бурового и'транспортного оборудо вания.
Для отбойки руды при камерных системах разработки наряду с широкоизвестным буровым станком БА,-100 найдут применение новые станки шарошечного бурения: ДШ-10А, изготавливаемые
Новосибирским механическим заводом «Труд», СБШ-5, конст рукции ВНИИЦветмета и П-10 конструкции ВНИБТ Эти станки
предназначены для бурения крепких и весьма крепких руд.
В области транспорта открываются новые перспективы в связи с возможностью при камерных системах производить вы пуск руды на почву откаточного штрека с последующей погруз кой ее мощными погрузочными машинами на конвейер или в
большегрузные транспортные сосуды.
Книга написана несколькими авторами, причем работа была распределена следующим образом.
Гл. I и V I части книги написаны С. Г. Борисенко, II, III и IV —Ф. А. Копицей. Параграф 1 гл. VI написан совместно С. Г. Борисенко и Ф. А. Копицей, а параграф 2 гл. VI — С. Г. Бо рисенко и В. В. Куликовым.
Часть II книги написана С. Г. Борисенко (параграф 4 гл. II
совместно с Д. Н. Яременко).
ЧАСТЬ I
КАМЕРНАЯ СИСТЕМА РАЗРАБОТКИ
ИПРИМЕНЕНИЕ ЕЕ НА ОТЕЧЕСТВЕННЫХ
ИЗАРУБЕЖНЫХ РУДНИКАХ
Глава I
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О СИСТЕМЕ РАЗРАБОТКИ
1. Краткое описание системы
При разработке месторождений полезных ископаемых камер ными системами в процессе выемки руды создаются полости-
камеры, отделенные одна от другой целиками из руды.
Общий вид системы разработки показан на рис. 1. В крутопадающем месторождении по руде пройдены от каточный штрек 1 и штрек 2 на гори зонте вторичного дробления, подэтаж ные выработки 3, восстающий (на чертеже он не виден), который слу жит для сообщения с подэтажами.
Для отбойки руды из подэтажных
выработок пройдены заходки 4, из ко торых бурят шпуры вверх или вниз. Отбитая руда падает вниз и через во ронки 6, переходящие в дучки 7, вы пускается в камеры грохочения, где
производят вторичное дробление круп ных кусков руды. Далее руда посту пает в рудоспуски 5, откуда ее с помощью люков с затворами грузят
в вагонетки. Отработку подэтажей ве дут сверху вниз.
В состав очистных работ входит также образование отрезной щели, от
которой начинают выемку руды в ка мере и воронок в почве камеры.
Рис. 1. Общий вид си стемы разработки откры тыми камерами
Камеры окружены целиками. По простиранию месторождения камеры разделяются междукамерными целиками, а по паде нию— междуэтажными целиками, которые состоят из потоло
чины и днища.
Днищем называется часть междуэтажного целика, распо ложенная между почвой основного горизонта и почвой вышеле
жащей камеры. Потол очина — часть междуэтажного целика, находящаяся между основным горизонтом и кровлей нижеле жащей камеры.
Камерами вынимают от 35 до 70% общих запасов руды в блоке. Остальной запас приходится на долю целиков.
Иногда камеры делают небольшого размера и вынимают ими 20—35% общих запасов руды в блоке. Далее производят массо вое обрушение целиков и выпуск обрушенной руды под обру шившимися вмещающими породами. В этом случае камеры
служат только для |
компенсации |
увеличившегося после |
отбойки объема руды и |
называются |
компенсационными |
камерами. Такая система относится к классу систем с обруше нием руды и вмещающих пород и именуется системой этажного обрушения.
Условия применения камерных систем следующие: 1. Руда и вмещающие породы должны быть средней крепости
или крепкими. Устойчивость руды и пород должна позволять со
здание камер достаточно большего размера.
2. Угол падения месторождения должен обеспечивать до ставку руды посредством спуска ее самотеком.
3. Мощность месторождения может колебаться в широких пределах (от нескольких метров до нескольких десятков мет ров).
Достоинства системы: 1) возможность добычи из камер руды без разубоживания ее пустыми породами; 2) высокая производительность труда, особенно при выемке камер; 3) ма
лый расход леса.
Недостатки системы: 1) высокие потери руды при выемке целиков массовым обрушением; 2) низкая производительность труда при выемке целиков слоевым обрушением либо систе мами с закладкой и креплением.
Подготовительные работы (рис. 2) заключаются в прове дении откаточного полевого штрека /, ортов 2 и блоковых поле вых восстающих 3, расположенных против междукамерных це
ликов. В некоторых случаях, обычно при разработке месторож дений небольшой мощности, применяют рудную подготовку, т. е. проходят откаточный штрек и блоковые восстающие по рудному телу, как это показано на рис. 1.
Объем подготовительных работ невелик: на 1000 т запасов руды в блоке приходится от 1 до 3 м подготовительных вырабо ток. В большинстве случаев на 1000 т запасов руды проходят около 1,5 м выработок. На проведение этих выработок затрачи
вается около 20% общих затрат труда па подготовку и выемку руды из блока.
Нарезные работы (см. рис. 2) заключаются в прове дении подэтажных выработок 4, отрезного восстающего 5, выра-
6
боток горизонта вторичного дробления 6, дучек 7 и рудоспу сков 8
Характер нарезных выработок может изменяться в зависи мости от расположения камер и применяемого способа отбойки руды. Например, при отбойке руды горизонтальными скважи
нами требуется пройти буровые восстающие с буровыми каме рами, а отрезной восстающий не нужен. Если отбойку произво-
Рис. 2. Чертеж системы разработки открытыми камерами
дят вертикальными скважинами, пробуренными на всю высоту камеры, то вместо подэтажных выработок проходят буровые выработки, расположенные у кровли камеры.
Вторичное дробление руды производят в скреперных штре
ках или камерах грохочения.
Чаще применяют скреперные штреки, которые по сравнению
скамерами грохочения имеют следующие преимущества:
1)требуют меньшего объема подготовительных и нарезных
работ:
2) обеспечивают большую |
безопасность при ведении работ |
по вторичному дроблению руды, i |
|
Скреперные штреки (орты) |
располагают.на 6—7 м выше поч |
вы откаточных выработок либо на уровне кровли откаточных вы
работок. В последнем случае погрузку ведут скреперами непос редственно в вагонетки, но при этом требуется иметь несколько больший парк вагонеток, так как они дольше задерживаются под погрузкой. Такой способ погрузки используют при отбойке руды
скважинами или минными зарядами, когда образуется много
крупных кусков руды. При погрузке руды скрепером применяют вагонетки большой емкости (10—15 т) и подземные дробилки
7
для вторичного дробления, обычно устанавливаемые в руднич ном дворе.
Некоторыми недостатками этого способа погрузки является отсутствие промежуточной емкости для отбитой руды и увели
чение парка вагонеток. К достоинствам можно отнести возмож ность вести погрузку крупных кусков руды и уменьшение высоты
Рис, 3. Общий вид двухсторон ней камеры грохочения
междуэтажного целика, что поз
воляет увеличить высоту камеры при той же высоте этажа.
Устройство двухсторонней ка меры грохочения показано на рис. 3.
Для вторичного дробления руды на 6—10 м выше откаточ
ного штрека проходят штрек или орт 2. Из него через 6—7 и про
ходят |
до |
горизонта |
подрезки |
||
дучки |
3, которые |
затем расши |
|||
ряют в воронки. |
выработки |
I |
|||
Из |
откаточной |
||||
до мест |
сопряжения дучек |
со |
|||
штреком |
горизонта |
вторичного |
|||
дробления |
проходят |
рудоспуски |
|||
4, которые в верхней части пере крывают грохотом 5.
Камеры грохочения приме няются в тех случаях, когда тре буется выдать из блока большое количество руды в короткий срок.
Руду можно выпускать через воронки и люки непосредственно в вагонетки без горизонта вто ричного дробления, если отбойку производят мелкими шпурами и в процессе отбойки не образуется крупных кусков.
Такие условия встречаются при разработке месторождений небольшой мощности.
В последние годы появились мощные погрузочные машины,,
применение которых также позволяет обойтись без горизонта вторичного дробления. При этом нагрузка руды протекает сле дующим образом: руду из воронок выпускают на почву коротких выработок, пройденных из откаточного штрека (рис. 4), а затем
грузят ее машиной в вагонетки (рис. 5). В этом случае вторич ное дробление руды производят на уровне почвыоткаточного
штрека.
В каждом блоке проходят 500—1100 м нарезных выработок Нарезка блока обычно продолжается 6—10 мес.
На 1000 т руды, добытой из камер, приходится от 4 до 10 м нарезных выработок. Минимальный объем нарезных работ полу
а