Способы подготовки рудных месторождений
Шахтные поля делят на этажи и панели.
Этажную подготовку применяют на крутых и наклонных залежах. Высота этажа – 60-80 м. Панельная применяется на пологой залежи. Ширина панели – 50-300 м.
Этажи и панели делят на блоки, где проводят весь комплекс подготовительно-нарезных и очистных работ. Подготовка этажного горизонта крутой мощной залежи показана на рисунке: 108а – штрековая; 108б – ортовая.
Р
удный
штрек
К
вершлаг
П
олевой
штрек
О
рты
П
олевой
штрек
Вскрытие рудных месторождений
Шахтные поля вскрываются вертикальными и наклонными стволами, штольнями или комбинированным способом. Стволы располагают в породах лежачего бока вне зоны сдвижения вмещающих пород обычно на флангах. При большой длине рудного тела основные стволы располагаются в центре шахтного поля (рис 110), а вспомогательный и вентиляционный – на флангах.
При разработке на больших глубинах применяют двухступенчатое вскрытие. Вертикальные стволы проходят до глубины 1500-1800 м (предел возможности многоканатного подъема). Ниже сооружают слепые вертикальные или наклонные стволы (рис. 112).По вертикальным стволам поднимают в скипах или вагонетках в клетях, по наклонным – конвейерами.
Когда рудное тело располагается в гористой или сильно пересеченной местности, вскрытие осуществляется преимущественно штольнями (рис. 2.44 и 2.45):
Основные производственные процессы очистной выемки
К ним относят: отбойку руды, вторичное дробление, выпуск и доставка руды до откаточного горизонта, управление горным давлением.
Отбойка руды. Основной вид отбойки – буровзрывным способом. Заряды помещают в шпуры или в глубокие скважины или применяют минные заряды.
Шпуры длиной до 5 м и диаметром до 75 мм бурят перфораторами или самоходными буровыми каретками на пневматическом или гусеничном ходу. Шпуры располагают горизонтально, наклонно или вертикально в зависимости от направления движения очистного забоя. Шпуровая отбойка трудоемка и малоэффективна.
Мощные тела отбиваются взрыванием зарядов в скважинах глубиной 5-50 м и диаметром 60-150 мм. Применяют буровые агрегаты и станки. Скважины располагают параллельно или под углом к поверхности массива, отбойку ведут послойно в открытое пространство или в зажиме. Производительность выше в 2-3 раза.
Минная отбойка – взрывание сосредоточенных зарядов в выработках: проводят серию горизонтальных выработок с карманами для зарядов.
Механическая отбойка применяется на мягких рудах (марганец, калийная соль) с помощью молотков или комбайнов.
Самообрушение – наиболее экономичный способ, происходит под действием собственного веса и давления налегающих пород.
Вторичное дробление. Куски должны быть кондиционными для прохождения в рудоспуски и в транспорт. Дробление негабарита производят взрывами накладных или шпуровых зарядов или механически дробильными установками в камерах грохочения.
Выпуск и доставка руды. Различают донный и торцевой выпуск. При донном выпуске руда из блока в откаточный штрек поступает по специальным выработкам, при торцевом – непосредственно к механической откатке. Выпускные отверстия разнообразны по форме: усеченные конусы, пирамиды.
Доставкой называют перемещение руды от места отбойки до транспортной выработки. Доставка производится самотеком или механическими средствами: скреперами, вагонами, погрузочно-доставочными машинами, конвейерами. При горизонтальных и слабонаклонных слоях используют автосамосвалы, самоходные вагонетки, бульдозеры, погрузочно-доставочные машины различных консрукций.
Управление горным давлением. Применяют такие же способы, как и на угле: оставление рудных целиков; полное обрушение вмещающих пород; искусственное поддержание путем возведения крепи или полной закладкой выработанного пространства (гидравлической, твердеющей).