3. Вибір та обґрунтування систем розробки для заданих умов

Гірничо-геологічні умови залягання покладу та гірничо-технологічні властивості руди і оточуючих порід дозволяють використати систему розробки з підповерховим обваленням руди на похилий компенсаційний простір.

При цьому варіанті системи розробки вертикальні шари руди, які відбиваються в затисненому середовищі одночасно з частковою підрізкою частини панелі свердловинними зарядами на попередньо утворений похилий компенсаційний простір.

Глибокі свердловини пробурюються із бурових ортів або штреків, які розташовані на рівні горизонта воронок. Компенсаційний простір утворюється глибокими свердловинами на підсічну виробку (штрек або орт), або штанговими шпурами на відрізний підняттєвий. Після відбійки руди виконується оформлення днища панелі.

Даний варіант характеризується наступними умовами застосування та техніко-економічними показниками:

Умови застосування варіанту:

Потужність покладу, м >20

Кут падіння, град >45˚

Глибина розробки, м 1400

Коефіцієнт міцності, f

Руди 2-4

Техніко-економічні показники:

Питома довжина нарізних виробок, м/тис.т запасів 6,5-8

Продуктивність очисного вибою, тис.т/міс 15-18

Продуктивність праці робітника, т/чол./зміну

при бурінні штангових шпурів 80-100

при бурінні свердловин 400-500

при випуску та доставці 220-240

по системі 45-50

рівень механізації праці, %

на нарізних роботах 51

на очисних роботах 60

Втрати, % 14-16

Засмічення, % 9-10

4. Визначення геометричних параметрів системи розробки

Розміри конструктивних елементів системи розробки приймаються на основі досвіду роботи шахти на глибоких горизонтах:

Висота поверху – 75м.

Довжина блоку – 60м.

Висота підповерху – 37-38м.

Ширина панелі – 30м.

Довжина панелі – 27м.

Об’єм компенсаційного простору: до 10% від об’єму панелі.

Відстань між виробками скреперування – 10м;

Діаметр приймальних воронок 5 м.

Вибір розмірів компенсаційного простору панелей і способів їх утворення

При розробці дільниці покладу основна частка панелей має один вертикальний контакт з обваленими породами.

В таких умовах можливо застосовувати лише похилі компенсаційні простори, змінюючи їх розташування і орієнтацію в межах очисної панелі.

Визначення параметрів стійких компенсаційних просторів та огороджуючих ціликів включає:

1. Гірничо-геологічні та гірничотехнічні умови розробки

• глибина розробки родовища Н= 1315-1240м;

• потужність рудного покладу М=27м;

• міцність руди на стискання [σ_c]=5МПа;

• поклад ІІ-го класу залягання;

• кількість вертикальних контактів панелі з обваленими породами N_в = 1;

• панелі розташовані навхрест простягання рудного покладу на відстані 13,5 м від висячого боку (К_м=1);

• довжина панелі за простяганням В_п= 30 м;

• довжина панелі по потужності покладу L_п=27 м;

• висота підповерху h_пп=35-40м.

2. Для вихідних умов по формулам (14) – (16) визначаємо для оголень панелей висячого боку граничні значення: (l⁰_г)_вб =13,5 м.

3. Еквівалентний прогін горизонтального оголення для любої панелі l⁰_г розраховуємо по формулі:

4. Граничне значення еквівалентного прогону для вертикальних рудних оголень розраховуємо по формулі:

, м

м

5. Товщина стелини h_с та ширина вертикального цілика с для панелей підповерху розраховуємо за формулами:

, м,

, м,

де l⁰_г - граничне значення еквівалентного прогону для горизонтальних рудних оголень, м;

l⁰_в - граничне значення еквівалентного прогону для вертикальних рудних оголень, м;

Р_в – середній вертикальний тиск обвалених порід на рудний масив стелини, МПа;

Р_б=0,8Р_в – середній горизонтальний тиск обвалених порід на вертикальний цілик панелі, МПа;

[ ] - міцність рудного масиву на розрив, МПа;

і – середні вертикальні і горизонтальні напруження в масиві панелі до створення компенсаційного простору, МПа;

К_з=3 - коефіцієнт запасу міцності ціликів.

Товщина стелини, h_с = 4,45 м

Ширина цілика, с=4,0 м

Геометричні параметри компенсаційних просторів:

Граничне значення l⁰_г= 13м

Граничне значення l⁰_в = 14,3 м

Висота компенсаційного простору, h=17 м

Розмір камери по простяганню покладу L_к =20 м

Розмір камери навхрест простяганню рудного покладу В_к =15м