Глава 29

ЗАКЛАДОЧНЫЕ МАШИНЫ И КОМПЛЕКСЫ

§ 1. Классификация способов закладки

Применение при подземной разработке угольных и рудных месторождений полной закладки выработанного пространства по­лучает все большее распространение.

Сущность закладки заключается в размещении в выработан­ном пространстве породы, получаемой от проведения и поддержа­ния горных выработок или специально доставляемой с поверхно­сти из различных источников (породные отвалы, отходы обогати­тельных фабрик, карьеры и т. д.). Для механизации работ по до­ставке и размещению породы в выработанном пространстве при­меняются закладочные машины и породо-закладочные комплексы специального оборудования.

Закладка выработанного пространства как способ управления горным давлением при очистных работах применяется: для охраны от разрушения зданий, сооружений и водоемов на поверхности; при подземной разработке мощных пластов и пластов со сложными горно-геологическими условиями; для более полного извлечения полезного ископаемого из недр и предотвращения подземных по­жаров при разработке углей, склонных к самовозгоранию; для снижения опасности внезапных выбросов угля и газа, горных уда­ров; для исключения устройства породных отвалов-терриконов на поверхности, занимающих десятки тысяч гектаров плодород­ных земель и загрязняющих атмосферу при горении; как средство применения безотходной технологии ведения горных работ.

В зависимости от вида используемой энергии и способа разме­щения закладочного материала в выработанном пространстве различают ручную, самотечную, механическую, пневматическую, гидравлическую и комбинированную закладки.

Ручная закладка как весьма трудоемкий процесс целесообразна при небольшом объеме работ.

Самотечная закладка применяется при разработке тонких и средней мощности пластов наклонного и крутого падения. Закладочный материал перемещается в выработанное пространство по рештакам, трубам или почве пласта под действием собственного веса. Ширина закладочной полосы (2—8 м) отделяется от рабо­чего пространства досками или металлической переносной сет­кой.

364

Преимуществами самотечной доставки являются простота, возможность использования любого закладочного материала, срав­нительно небольшая трудоемкость и стоимость, недостатками — ограниченная область применения, большая усадка породы (15— 25 % при дробленой породе и 25—40 % при рядовой).

Механическая закладка выработанного про­странства осуществляется специальными машинами метательного, прессующего или трамбующего действия, а также с помощью скреперных установок Скреперные установки некоторое распро­странение получили при проведении штреков широким забоем, а остальные не получили из-за малой производительности, несовер­шенства конструкции и пылеобразованчя при работе.

Скреперная установка (рис. 29.1) состоит из двухбарабанной скреперной лебедки / типа БС-4П2, смонтированной на раме с на­правляющими роликами для канатов, и самозагружающегося скрепера 2 в форме совка. На переднем конце скрепера смонти­рован бугель 3 для запрессовки породы в раскоску. Скрепер может опрокидываться в двух направлениях в зависимости от того, в каком он перемещается. Величина усадки при скреперной за­кладке составляет 30—40 %. Скреперную установку обслуживают трое рабочих, которые могут убрать и забутить породу за 3—4 ч.

Пневматическая закладка производится с ис­пользованием энергии сжатого воздуха как для транспортирова­ния закладочного материала по трубам к забою (пневмотранспорт), так и для плотной укладки его в выработанное пространство. Пнев-

365

матическая закладка дает усадку 15—30 %. Во избежание быст­рого износа труб и оборудования, а также пылеобразования тре­буется малоабразивный закладочный материал. Для пневматиче­ской закладки необходимы мощное компрессорное хозяйство и дробильно-сортировочная установка, что связано с большими ка­питальными затратами.

Гидравлическая закладка осуществляется пульпой — смесью закладочного материала и воды. Пульпа транс­портируется под напором по трубам к забою (гидротранспорт) и укладывается в выработанное пространство. Гидравлическая за­кладка дает наименьшую усадку (10—15 %), но требует больших ресурсов воды и закладочных материалов, легко отделяющих воду (песок, гранулированный шлак и т. п.).

Комбинированная закладка сочетает различ­ные способы доставки закладочного материала к забою и запол­нение им выработанного пространства.

В Советском Союзе и за рубежом наибольшее применение имеют в настоящее время и будут иметь в будущем механизиро­ванные и автоматизированные виды закладки с трубопроводным транспортом — гидравлическая и пневматическая. Для этих за­кладок применяют подготовленный закладочный материал, т. е. содержащий куски дробленой породы не крупнее 60—80 мм в по­перечнике и глинистые примеси не более 5 %.

Переработку породы в закладочный материал производят на поверхностных или подземных дробильно-сортировочных уста­новках. Поверхностные установки применяют при использовании для закладочного материала породы из отвалов, карьеров и дру­гих источников, расположенных на поверхности, а подземные — если основные источники получения породы находятся в шахте.

Целесообразность применения того или иного вида закладки устанавливают с учетом горно-геологических условий, принятой системы разработки, особенностей технологии ведения горных и закладочных работ, технико-экономических и других факторов.