Классификация систем подземной разработки рудных месторождений

вило применение большого числа систем разработки (табл. XVII.1).

Выбор системы разработки и ее конструктивных элементов является наиболее ответственной и сложной задачей для проекти­руемых и для действующих предприятий.

Первое место при выборе систем разработки занимает требо­вание безопасности труда. Практика показывает, что безопасность

труда горнорабочих зависит от системы разработки в большей степени, чем от горно-геологических условии.

От системы разработки зависят основные технико-экономические показатели работы предприятия: производительность труда горнорабочих, себестоимость добычи руды, уровень потерь и разубоживания, производительность шахты, а также прибыль и рентабельность.

Форма рудного тела в основном влияет на показатели эффективности систем разработки, так как неправильная форма с ответвлениями, пережимами и прочими нарушениями не позволяет с достаточной полнотой отбить руду.

Глубина разработки. С увеличением глубины разработки увеличивается величина горного давления, поэтому ограничи­тся или полностью исключается применение систем разработки скрытым выработанным пространством таких условиях нер­авными являются системы с закладкой.

Ценность руды. Для отработки месторождении ценных применяют системы, обеспечивающие полноту извлечения; при отработке руд невысокой ценности предпочтение отдают системам с меньшим коэффициентом извлечения, если они обеспечивает снижение себестоимости. Если месторождение с неравномер­ным оруденением или включениями пустых пород, применяют си­стемы разработки, позволяющие забойную сортировку руды.

Если руды и вмещающие породы склонны к воз­горанию, окислению или слеживанию, применяют системы разработки, не допускающие смешивание рудной пыли с кусками крепи, а также длительное нахождение отбитой руды в выработанном пространстве. При рудах, склонных к слеживанию, отказываются от систем с массовым обрушением или магазинированием руды.

Г и г р о г е о л ог и ч е с к и е условия. При разработке обводненных месторождений отказываются от применения систем с обрушением, а применяют или системы с закладкой выработан­ного пространства, или камерные системы разработки с оставле­нием мощных потолочных и междукамерных целиков.

§ 2. Камерно-столбовая и камерная системы разработки

Камерно-столбовые системы разработки применяют при отработке месторождений горизонтальных или слабонаклонных 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, как правило, 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 — рудоспуск; 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-столбовом системы разработки, применяемый на Джезказганском руднике.) Месторождение представлено устойчивыми рудами и вмещающие ми 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 6 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-Зк 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 ББК-4 или СБУ-4. Отбитую взрывом руду грузят экскава-

тором типа ЭП-1 или погрузочной машиной в самоходные 20-тонны самосвалы на пневматическом ходу, которые доставляют ее до капитальных рудоспусков.

Осмотр, оборка кровли и установка штанговой крепи механизированы, эти операции производят с самоходных полков, котором 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 остав­или ют регулярные и междукамерные целики.

Достоинства системы: высокая производительность труда, простота конструкции и широкий фронт работы, минимальный объем подготовительных и нарезных работ, небольшой расход леса, пичкая 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 8—20 м 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 / (рис. XVI 1.2,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. 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—5 м, ее размеры зависят от крепости руды, диамет­ра скважин и характеристики ВВ. Потолочину отбивают с по-

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

мощью глубоких скважин 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.

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