§ 3. Система разработки длинными столбами по простиранию

Эта система относится к классу с обрушением вмещающих пород, особенностью которых является заполнение выработанного пространства обрушаемыми вмещающими породами вслед за

выемкой руды. Необрушенной остается только часть выработан­ного пространства вблизи забоя, поддерживаемая крепью.

Названную систему применяют для разработки пологих, горизонтальных, реже наклонных пластообразных залежей мощностью 2,0—3,5 м ценных и средней ценности руд. Покрывающие породы должны обрушаться при достаточном обнажении кровли.

Шахтное поле вскрывают главным стволом 1 (рис. XVII.3, а) и вспомогательным 2, от которых соответственно проводят глав­ный откаточный 3 и вентиляционный 4 штреки с таким расчетом, чтобы шахтное поле шириной 300—500 м разделялось пополам. Из откаточного штрека начиная от границ шахтного поля через 25 - 30 м проводят выемочные штреки 5, разделяя подготавливае­мый участок на столбы. В зависимости от устойчивости руды и ожидаемого горного давления перечисленные выработки крепят неполными или полными крепежными рамами либо металлической крепью круглой формы с затяжкой боков распилами. Проветрива­ют очистные забои через вентиляционные сбойки в выемочных штреках.

Столбы отрабатывают широкими заходками. На контакте с отработанным пространством при недостаточной устойчивости по­род кровли оставляют временные целики руды шириной 1,5—2,0 м, которые отрабатывают обратным ходом. Руду в заходках отбива­ют отбойными молотками, отбойно-погрузочными машинами или буровзрывным способом. Грузят ее в вагонетки, на скребковые или ленточные конвейеры и доставляют к главному откаточному штреку.

Заходки крепят неполными крепежными рамами или вразбеж­ку с затяжкой кровли распилами или досками. После выемки

руды в заходке частично извлекают крепь, после чего происходит самообрушение кровли. При значительном давлении временим целики не извлекают.

При выемке столбов широкими заходками производительного труда забойного рабочего составляет 2— 7 м³/смену, расход леса 0,1—0,25 м³/м³, потери руды 5—8% (при оставлении временный целиков неотработанными—10—12%), разубоживание составляет 7-15%.

При отработке месторождений с относительно устойчивой крои лей длинные столбы отрабатывают забоем — лавой (рис, XVII.3,6). Откаточным штреком 1 и вентиляционным штреком i месторождение разбивают на широкие (25—30 м) и узкие (10-12 м) столбы длиной 200—250 м, которые отрабатывают одновре­менно. Откаточные и вентиляционные штреки крепят деревом, не полными крепежными рамами вразбежку, а очистное пространств во поддерживают неполными крепежными рамами, параллельными к линии забоя, с установкой их через 0,7—0,8 м.

Отбитую руду скрепером 3 или забойным конвейером через погрузочный полок 4 грузят в вагонетки или на конвейер. После подвигания забоя на шаг обрушения, устанавливаемого опытным путем (5—6 м), вдоль лавы пробивают органную крепь с остановлением ходка шириной 1—2 м для отработки следующей лавы. После установки органной крепи тихоходной лебедкой с соблюде­нием специальных мер частично извлекают крепежный лес отра­ботанного участка. В результате выемки крепи происходит обру­шение кровли.

Свежий воздух по главному откаточному штреку, затем по па­нельному поступает в лаву. Омыв лаву, отработанная струя через вентиляционный штрек направляется к вентиляционному стволу.

Системы разработки длинными столбами применяют при раз­работке марганцевых руд в Никопольском и Чиатурском районах, на Урале, железорудных месторождениях Тульского и Липецкого районов. Различные горно-геологические условия месторождений обусловливают применение различной технологии разработки от­дельных месторождений.

Система дает возможность отбирать пустую породу в забое, характеризуется относительно высокой производительностью тру­да рабочего, хорошими условиями для механизации основных про­изводственных процессов и проветривания выработок. Недоста­ток системы: небольшой фронт работ, малая интенсивность очист­ной выемки, один выход из забоя при отработке столбов широки­ми заходками, значительные потери руды при отработке целиков. Последнее время на шахтах Никопольского марганцевого ме­сторождения для отработки длинных столбов лавами применяют передвижные щиты ЩН-М-57, КМ-3. Отработку лавой с передвиж­ной механизированной крепью применяют при мощности пласта более 1,8 м. При меньшей мощности применяют выемку заходки. Аналогично вынимают приконтурную часть месторождения.

Щ ит ЩН-М-57 (рис. XVII.4) состоит из ряда секций, устанавливаемых вдоль лавы. Под прикрытием секций отбивают руду отбойными молотками или комбайном УКМ с после­дующей доставкой руды конвейером до конвейера в выемочном штреке. Кровля пласта поддерживается выдвигающи­йся козырьками. По мере отработки лавы на шаг пере­движки щита (1,0—1,2 м) тяговыми лебедками и полиспастами или с помощью гидроситемы щит передвигают в новое положение. После этого породы кровли, находящиеся за щитом, обрушаются в выработанное пространство.

При обводненных залежах для предотвращения прорыва воды производится предварительное осушение при помощи скважин, пробуренных через 5—10 м из выемочных штреков в толще по­крывающих пород, обычно глин. В дальнейшем устанавливают забивные фильтры. Воду собирают в трубчатые колодцы с последующей откачкой ее на поверхность автоматизированными уста­новками.

Применение щитовых механизированных крепей обеспечивает большую безопасность работ, лучшее проветривание, увеличивает производительность забоя благодаря широкому фронту работ, исключает трудоемкие операции по доставке крепи и посадке кровли. Уменьшается объем проходческих работ, снижаются се­бестоимость добычи руды и на 1—2% потери руды.