§ 87. Факторы, влияющие на выбор способа подготовки

Наибольшее влияние на способ подготовки оказывают мощность, угол па­дения залежи и механические свойства пород и руд.

При маломощном крутопадающем рудном теле горизонт может быть подго­товлен одним откаточным штреком (см. рис IV.9, а), а при большей мощности по условиям транспорта и вентиляции необходимо проходить два (рис. IV.22, а), а то и три (рис. IV.22, б) откаточных штрека.

На подготовку месторождений, залегающих в сложных гидрогеологических условиях, большое влияние оказывают принятые схемы осушения шахтных полей.

Физико-механические свойства руды предопределяют выбор рудной или полевой подготовки. При крепких и устойчивых рудах, как правило, приме­няется рудная подготовка. Неустойчивая руда требует полевую или штрековую комбинированную (рудная и полевая) подготовку, при которой создаются луч­шие условия для работы транспорта и вентиляции рудника.

При полевой подготовке крутопадающих месторождений выработки заклады­ваются в породах лежачего и висячего боков (рис. IV.23), при пологопадающих — в почве рудных пластов.

Подготовка всегда должна учитывать технологию разработки, применяемое оборудование и его постоянное обновление. Например, применение погрузочно-доставочных самоходных машин позволяет грузить руду с подошвы выпускных выработок или непосредственно из очистных камер и доставлять ее к рудоспу­скам, а когда руда погрузчиком или экскаватором погружается в самосвалы, то и непосредственно на поверхность. Все это требует взаимоувязки вскрытия, подготовки, нарезки, очистной выемки и осушения.

При геотехнических способах разработки (выщелачивание, выжигание и др.) на схему подготовки основное влияние оказывают глубина залегания полезного ископаемого, форма рудного тела и физико-механические свойства руды (трещиноватость, пористость, крепость, минеральный состав й раствори­мость минералов в кислотах), а также физико-механические свойства вмещающих горных пород.

Системы разработок определяют способ и схему подготовки всего шахтного поля, число и тип потребных выработок подготовки (табл. IV. 18).

Рис. IV.22. Схема подготовки горизонта 380 м шахты «Гигант-Глубокая»:

а – вариант с двумя штреками; б – вариант с тремя штреками; 1 – главный скиповой ствол; 4, 4’ – штреки лежачего и висячего боков; 5 – орты

Таблица IV.18

Подготовительные и нарезные выработки при некоторых системах разработки

Система	Выработки, элементы систем, машины	Рисунок
1.Камерно-столбовая: с полевой подготовкой и скреперной достав­кой с применением самоходного оборудования со взрывной доставкой	Подготовительные; полевые 1 и рудные штреки 2, вентиля­ционные штреки 3 (в пределах камеры), рудоспуски 4, ходовые восстающие 5, камеры для скреперных лебедок 6; 7 — поддерживающие целики; 8 — междукамерные целики Нарезные: отрезные восстаю­щие, отрезные щели (на рисунке не показаны), вентиляционная сбойка 9 Подготовительные: рудные штреки, рудоспуски, мате­риальные восстающие, лебедоч­ные камеры. Ходовые и вен­тиляционные восстающие. Нарезные: отрезные щели Подготовительные: 8 — штрек для доставки руды ПДМ; 9 — рудоспуски; 11 — откаточный штрек; 12 — заезды (через 150— 200 м) Нарезные: штрек 4 для обра­зования отрезной щели; 5 — отрезная щель; 6 — наклон­ные восстающие для отбойки руды; 7 — ниши для погрузки руды; 1 — бульдозер, дистанционно-управляемый, для за­чистки лежачего бока; 2 — ПДМ для доставки руды; 3 — очистные камеры; 10 — подъ­емные лебедки
2.Панельно-столбовая с применением само­ходного оборудования	Подготовительные: откаточные 1 и панельные 2 штреки, заез­ды 3 в панели, вентиляцион­ные штреки 4 и восстающие 5, уклоны для доставки оборудо­вания на верхний уступ или подсечку (в пределах панели) Нарезные: разрезные штреки
3.Камерно-целиковая система разработки	Подготовительные: ходовые и закладочные восстающие 1, от­каточные 2, соединительные 3 и панельные 4 штреки, рудо­спуски 5, камеры для люков, выработки 6 для вентиляцион-но-закладочного горизонта Нарезные: разрезные штреки 7, искусственное днище 8, откосы
4.С подэтажной отбойкой (подэтажными штреками, ортами)	Подготовительные: штреки или орты (откаточные 1, скреперования, грохочения 2), блоковые восстающие 3, рудоспуски 4 между откаточным горизонтом и доставки Нарезные: подэтажные штреки 5 (орты), подсечные штреки 6 (орты), разрезные восстающие 7, ходки, дучки 8, выпускные воронки 9 или траншейная подсечка
5.С магазинированием руды	Подготовительные: откаточный штрек 1, штрек скреперавания, грохочения 2, блоковые восстающие 3, рудоспуски 4 Нарезные: подсечной штрек 5, ходки, дучки 6, выпускные воронки 7 или траншейная подсечка
6.С распорной крепью	Подготовительные: откаточные штреки 1, восстающие 2 Нарезные: подсечной штрек 3 (1-й слой)
7.Этажное самообрушение	Подготовительные: откаточные штреки, орты /, блоковые и вентиляционно-ходовой восста­ющие 2, выработки горизонта скреперования 3, рудоспуски 4, вентиляционные соединитель­ные выработки Нарезные: подсечные выработ­ки, окаймляющие выработки 5, дучки, выпускные воронки 6 или траншейная подсечка, сбойки, ходки
8. Этажное принудительное обрушение с отбойкой руды на компенсационные камеры	Подготовительные: откаточные штреки 1, орты, блоковые восстающие 2, выработки гори зонта скреперования 3, рудо­спуски 4, вентиляционные сое­динительные выработки £ Нарезные: подсечные выработ­ки 6, буровые или минные выработки 7, отрезные восстаю­щие 8, дучки 9, выпускные воронки или траншейная подсечка 10, сбойки, ходки, глубо­кие скважины; 11 — компенса­ционная камера
9. Подэтажное обрушение	Подготовительные: откаточные штреки или орты 1, блоковые 2, вентиляционные 3 восстаю­щие, наклонный съезд для самоходного оборудования 4 Нарезные: подэтажные штреки 5, буровые, доставочные выра­ботки, отрезные рудоспуски 6
10.Система блокового принудительного об­рушения с отбойкой руды на компенса­ционные камеры и подготовкой горизонта выпуска	Подготовительные: откаточный штрек 1, выработки горизонта скреперования 2, штреки, пер­вого 3 и второго 4 подэтажей, ходовые и вентиляционные вос­стающие 5, рудоспуски 6, лю­ковые камеры 7 и выработки вентиляционного горизонта Нарезные: компенсационные камеры и буровые скважины 8, предназначенные для отбой­ки руды, выпускные лучки 9
11.Горизонтальные слои с закладкой	Подготовительные: откаточные штреки 1, восстающие 2 (мате­риально-ходовые и закладоч­ные) Нарезные: подсечной штрек 3 (1-й - слой) и рудоспуски 4 в пределах надштрекового целика
12.Слоевое обрушение	Подготовительные: откаточные штреки 1, блоковые восстаю­щие 2 Нарезные: слоевые штреки 3, аккумулирующие штреки 4, рудоспуски 5 между слоевым и аккумулирующим штреками

Рис. IV.23. Ортовая и штрековая подготовка крутопадающих месторождений:

а — с двумя штреками, пройденными в лежачем и висячем боках месторождения (1 — квершлаг; 2,2' — штреки в лежачем боку соответственно на откаточном и вентиляционном горизонтах; 3,3' — то же, в висячем боку; 4 — орты); б — с одним и в — с двумя штреками, пройденными в лежачем боку (1 — квершлаг; 2 — откаточный штрек; 3 — орты L_зал - длина залежи по простиранию, м; а — расстояние между ортами-заездами, равное длине блока, м; в — расстояние от контакта с рудной залежью до откаточного штрека, м; а ₁ - расстояние между штреками, м; а₂ — расстояние между квершлагами, м; г — схема к определению расстояния (в) от контакта рудного тела до откаточного штрека в зависимости от условий перепуска руды с верхнего подэтажа на откаточный горизонт (α – угол падения рудного тела, градусы; l₁ — расстояние от контакта рудного тела до перепускного восстающего, м; l₂- длина состава, м; h_Э— высота этажа, м; n - количество подэтажей)