6.1.2. Столбовые системы разработки с обрушением кровли и выемкой забоем – лавой.

Условия применения. Эта система применяется для отработки Старобинского месторождения, ПО «Беларуськалий» (рис. 31).

Рудный горизонт состоит из двух сильвинитовых пластов мощностью по 0,7-1,2м, разделенных прослоем каменной соли мощностью 0,4-0,8м. Коэффициент крепости f = 2–3. Углы падения – от слабонаклонных до горизонтальных.

Подготовка. Каждый столб подготавливается тремя штреками: вентиляционным (1), конвейерным (2) и транспортным (3). Выработки проходят с помощью комбайнов ПК-8 или «Урал – 10КС».

Рис. 31. Столбовая система разработки с обрушением кровли и выемкой забоем – лавой

1-вентиляционный штрек; 2-конвейерный штрек; 3- транспортный штрек; 4- ходки; 5-разрезная ниша.

Нарезка. Нарезные работы заключаются в соединении конвейерного и транспортного штреков ходками (4) и проходки на границе столба разрезной ниши (5), в которой производится монтаж очистного комплекса, включающего: скребковый конвейер (6); добычной комбайн флангового типа (7) и секций передвижной механизированной крепи (8).

Очистная выемка. Выемка пласта может быть как валовой, так и селективной. Это зависит от мощности пластов и прослоя. Комбайном вынимается лента шириной 63 см. Исполнительный орган комбайна - шнекового типа, что позволяет забрасывать отбитое полезное ископаемое непосредственно на забойный конвейер. Забойным скребковым конвейером руда доставляется на участковый скребковый конвейер (9) и с помощью его далее на магистральный шахтный конвейер ленточного типа.

Управление горным давлением осуществляется передвижной механизированной крепью (8), на которую обрушаются налегающие породы и которая предупреждает попадание их в очистной забой.

Вентиляция осуществляется за счет общешахтной депрессии. Свежий воздух через транспортный штрек и ходки попадает в лаву, а отработанный воздух через вентиляционный штрек направляется к вентиляционному стволу.

Оборудование. Очистной комплекс КМ-81Э состоит из гидромеханизированной крепи 2М - 81Э, узкозахватного комбайна КМ - 3М, скребкового конвейера КМ-81-02Б, насосной станции СНУ-5 и электрооборудования.

Технико-экономические показатели. В забое работает 3-4 человека. Производительность забойного рабочего 80–85т/см-чел, производительность лавы до 25000 т/мес. Потери – до 40% за счет оставления околоштрековых целиков. Разубоживание – 3 и 30% соответственно при раздельной и валовой выемке.

6.2. Слоевое обрушение с выемкой руды заходками.

Сущность. Отработка запасов блока производится горизонтальными слоями в нисходящем порядке. При отработке каждого слоя налегающие породы обрушаются и очистной забой отделяется от обрушенных пород специальным перекрытием.

Условия применения. Месторождение должно быть с мощностью более 10 м, c любым углом залегания и рудой выше средней ценности. Руды неустойчивые. Устойчивость вмещающих пород малая или средняя. Боковые породы должны легко обрушаться. Должно допускаться обрушение земной поверхности. Продолжительное время была основной системой на СУБРе и руднике «Каула» (рис. 32.).

Параметры блока. Высота этажа, как правило, не превышает 50-60м по причине повышенной трудоемкости при доставке большого количества крепежного леса по восстающим и по условиям проветривания. Длина блока принимается при односторонней выемке 25-30м, при двусторонней - от 40 до 60м.

Подготовка. Подготовительные работы заключаются в проведении откаточного штрека (1) и блокового восстающего (2), имеющего 2 отделения – ходовое и рудоперепускное.

Откаточный штрек может быть рудным, проведенным по контакту с лежачим боком, при мощности рудного тела 20—25м или посредине рудного тела, когда мощность превышает 25м или меньше 8—10м.

Применяют варианты подготовки рудным штреком у висячего бока и полевого штрека, соединенных ортами.

Полевая подготовка позволяет сократить расходы по ремонту крепи штреков, обеспечить нормальную вентиляцию в заходках, облегчить доставку крепежного леса и увеличить высоту этажа.

Рис. 32. Система слоевого обрушения с выемкой руды заходками

1-откаточный штрек; 2-блоковый восстающий; 3-слоевой орт; 4-рудоскат; 5-заходка.

Нарезные работы заключаются в проведении в каждом слое от блокового восстающего слоевого орта (3). На сопряжении слоевого орта с рудоперепускным отделением восстающего создается откос (4) для перепуска руды со слоя.

Очистная выемка. Отработка каждого слоя производится от центра к границам блока заходками шириной 2,5-3 м и высотой, равной высоте слоя (2,5 - 3м) (5) последовательно (по одной). Отбойка производится шпурами глубиной до 1,5м, которые бурятся ручными перфораторами. Отбитая руда доставляется к восстающему скреперными лебедками (6), которые устанавливаются над рудоперепускным отделением. Скреперование производится в 2 этапа: сначала из заходки на слоевой штрек, а затем, по слоевому штреку – в рудоспуск. Крепление заходки осуществляется стойками или деревянными рамами.

Управление горным давлением. Отработка каждого слоя осуществляется под защитой специально сооружаемого гибкого перекрытия (мата), представляющего собой набор нескольких слоев бревен, связанных между собой. Во избежание разрыва мата уровень выемки в этаже должен понижаться равномерно во всех блоках, поэтому очистная выемка в группе блоков начинается в одно время и ведется с одинаковой интенсивностью.

При отработке заходок гибкое перекрытие поддерживается стойками, которые при продвижении отработки слоя, как правило, разрушаются взрывом, и гибкое перекрытие и налегающие пустые породы опускаются на почву отработанного слоя.

По условиям безопасности между обрушенной и работающей заходками оставляют не менее одной и не более трех необрушенных заходок.

К моменту, когда очистные работы в блоке (этаже) опустятся до уровня кровли откаточного штрека, подготовка нового этажа должна быть закончена; откаточный штрек выработанного этажа может выполнять функции первого слоевого штрека нового этажа.

Проветривание. При слоевом обрушении условия вентиляции неблагоприятны. Наличие продуктов гниения крепежного леса и нагревание воздуха требуют обособленного проветривания каждого блока нагнетательными вентиляторами местного проветривания.

Вентилятор устанавливается в откаточном штреке и свежий воздух по вентиляционному рукаву, проложенному через ходовое отделение, подается в забой, а отработанный воздух по слоевому орту и ходовому отделению восстающего возвращается в откаточный штрек.

Полевые восстающие улучшают условия вентиляции, каждая заходка омывается свежей струей, лес можно подавать через полевой штрек верхнего этажа.

Снижение пожароопасности системы является одним из важных достоинств полевой подготовки в условиях разработки сульфидных руд.

Для предупреждения самовозгорания потерянной в обрушенном пространстве рудной мелочи в сочетании с древесным матом проводят профилактическое заиливание обрушенного пространства. Глинопесчаную пульпу подают по пульповоду на вентиляционный горизонт, откуда выводят пульпопровод за бетонную перемычку, изолирующую выработанное пространство.

Технико-экономические показатели. Производительность забойного рабочего от 6 до 12 т/см-чел, потери 2-5%, разубоживание 1-3%, расход леса 0,03-0,05м³/т.

В последнее время часто заменяют нисходящей слоевой системой с твердеющей закладкой.

Охрана труда. Не допускается отставание крепи от забоя более определенной величины (при слабой кровле – 1,0 – 1,3м). При извлечении крепи в заходке могут находиться только специально обученные рабочие – «посадчики». В случае задержки в обрушении кровли работы в смежном забое запрещаются.