§ 2. Камерно-столбовая и камерная системы разработки

Камерно-столбовые системы разработки применяют при отработке горизонтальных или слабонаклонных месторождений с устойчивыми рудами и вмещающими породами. Ввиду больших потерь руды системы целесообразно применять для разработки залежей мощностью от 2 до 30 м с невысоким содержанием полезного компонента.

Для камерно-столбовых систем разработки характерно чередование параллельных выемочных камер и постоянных поддерживающих целиков. Запасы полезного ископаемого в целиках достигают 15-20% и более от общих.

Рис. XVII. Камерно-столбовая система разработки с применением самоходного оборудования:

1– откаточный штрек; 2– буровая каретка; 3 – междукамерный целик; 4– верхняя подсечка; 5 – буровая каретка; 6 – целик; 7 – экскаватор; 8 – штанговая крепь; 9 самосвал; 10 — шпуры

На рис. XVII.1 показан один из вариантов камерно-столбовой системы разработки, применяемый на Джезказганском руднике. Месторождение представлено устойчивыми рудами и вмещающи­ми породами с коэффициентом крепости 6–14.

Из откаточного штрека, пройденного в породах почвы, по оси будущих камер через 20 м проходят вверх рудоспуски до почвы камеры.

Очистные работы ведут от рудоспуска, куда по заранее прой­денной горизонтальной или наклонной выработке доставляют комплекс машин. При мощности рудного тела более 10 м работы начинают с образования верхней подсечки высотой 4–6 м. Забои при этом обуривают самоходными буровыми установками СБУ-2 или СБУ-4, а отбитую руду убирают погрузочными машинами ПНБ-3к с загребающими лапами. Одновременно с подсечкой с отставанием от забоя на 3–4 м ведут крепление кровли штан­гами.

После ухода верхней подсечки на 30–40 м от рудоспуска (он же служит отрезным восстающим) и крепления кровли начинают отработку основных запасов камеры – уступов, высота которых зависит от мощности камеры и изменяется от 7 до 12 м. Для бу­рения шпуров при отработке уступов применяют самоходные установки СБУ-4. Отбитую взрывом руду грузят экскава­тором типа ЭП-1 или погрузочной машиной в самоходные 20-тон­ные самосвалы на пневматическом ходу, которые доставляют ее до капитальных рудоспусков.

Осмотр, оборка кровли и установка штанговой крепи механи­зированы, эти операции производят с самоходных полков, кото­рые могут работать в забоях высотой от 3 до 25 м. Зачистку почвы камер после взрывных работ и устройство призабойных дорог производят бульдозерами. Для поддержания кровли остав­ляют регулярные междукамерные целики.

Достоинства системы: высокая производительность труда, про­стота конструкции и широкий фронт работы, минимальный объем подготовительных и нарезных работ, небольшой расход леса, низкая себестоимость добычи 1 т руды.

Недостатки; большие потери руды в целиках, трудность уста­новления постоянного контроля за состоянием кровли.

Этажно-камерные системы разработки приме­няют при крутом падении месторождений мощностью 10-40 м и более с устойчивыми невысокой ценности рудами и устойчивыми вмещаю­щими породами. Требование устойчивости к рудам и вмещающим породам вызвано значительной площадью обнажения потолочи­ны, предназначенной для предотвращения прорыва пустых пород в камеру.

Этаж разбивают на блоки, включающие камеру, междукамер­ный целик, потолочину и днище. Камеры располагают длинной стороной по простиранию, а при разработке мощных месторож­дений – вкрест простирания. Очистные работы ведут в две ста­дии: в первую стадию вынимают камерные запасы, во вторую – потолочину и рудные целики.

На рис. XVII.2 показана этажно-камерная система разработки с отбойкой руды вертикальными слоями, которую применяют в Криворожском бассейне. В зависимости от крепости руды и вме­щающих пород длину камер по простиранию принимают 30-40 м, междукамерных целиков – 12-16 м. Для большей устойчивости блока днище камеры и потолочины оставляют наклонным.

Подготовку блока начинают проведением откаточного штре­ка 1 (рис. XVII.2,а), из которого на уровне кровли через 10-12 м проводят орты скреперования 2, соединяемые между собой вентиляционной сбойкой 3. Из ортов 4, расположенных по оси междукамерных целиков, в породах лежачего бока проходят хо­довые, вентиляционные и материальные восстающие 8. Такое рас­положение восстающих дает возможность повысить устойчивость междукамерных целиков. Отрезную щель 7 (рис. XVII.2, б) обра­зуют в центре камеры с помощью глубоких скважин, отбиваемых на отрезной восстающий 6, пройденный у висячего бока. Руду отбивают на отрезную щель глубокими скважинами, пробурен­ными с буровых штреков 5. Линию наименьшего сопротивления принимают 2-3 м, ее размеры зависят от крепости руды, диамет­ра скважин и характеристики ВВ. Потолочину отбивают с помощью глубоких скважин 9 после отработки камерных запасов. Междукамерный целик отрабатывают другой системой, обычно вариантом подэтажного обрушения с отбойкой вертикальных сло­ев глубокими скважинами. Отбитую руду по ортам скреперования доставляют до откаточного штрека.

Рис. ХVII.2. Этажно-камерная система разработки с отбойкой ру­ды вертикальными слоями

При этажно-камерной системе разработки увеличивается производительность труда рабочего, создается значительный запас отбитой руды, что весьма важно для ритмичной работы блока, и обеспечивается хорошая разведка контуров залежи.