4.6. Системы разработки с креплением

Отличительной особенностью систем является размещение крепи в выработанном пространстве и оставление ее на месте установки после выемки руды, чем определяется использование дерева.

Применяют системы при неустойчивой руде.

В месторождениях мощных и средней мощности крепь заполняют закладкой, иначе пространственная решетка не может противостоять горному давлению.

Усиленную распорную крепь применяют в крутых залежах мощностью до 3—4 м, а также в пологих и наклонных, залежах мощностью до 4—6 м; при слабых боковых породах иногда вместе с крепью применяют закладку.

В крутых залежах блок отрабатывают снизу вверх, шпуры бурят с настила, устроенного на распорной крепи.

В пологих и наклонных залежах блок вынимают по простиранию или по восстанию. При выемке по простиранию руду доставляют одинарным скреперованием, но пункт погрузки вагонеток в откаточном штреке перемещается по мере подвигания забоя. При выемке по восстанию руда доставляется к стационарному пункту погрузки вагонеток двойным скреперованием. Крепь устанавливают в виде рам, а при мощности залежи

3—6 м в виде батарей, состоящих из группы стоек с подхватами.

При использовании станковой крепи блоки отрабатывают слоями в восходящем или нисходящем порядке. В последнем случае закладочные работы более трудоемки за счет необходимости подведения закладочного массива вплотную под кровлю. Нисходящий порядок применяют лишь при больших тектонических нарушениях или слабых контактах залежи.

Руду в слоях вынимают секциями, равными по объему одному станку; вслед за выемкой устанавливают станковую крепь. В крепи досками отшивают вертикальные ходки и рудоспуски, оборудуют рабочие полки. Высота незаложенного пространства при использовании закладки не должна превышать высоты двух станков.

Применение станковой крепи требует организации специального крепе-закладочного хозяйства и целесообразно лишь при больших масштабах работ.

При использовании крепежных рам слои в блоке вынимают заходками (короткими штрекообразными выработками), которые крепят рамами всплошную или вразбежку, а после выемки руды заполняют закладкой.

Системы с креплением обеспечивают малые потери и разубоживание руды в сложных горно-геологических условиях. Им присущи низкие показатели производительности труда и интенсивность выемки, высокая себестоимость добычи, большой расход крепежного леса (около 15 % от объема выработанного пространства). Возникает загрязнение рудничной атмосферы при гниении крепи, увеличивается опасность в пожарном отношении, усложняется шахтное хозяйство.

Системы могут получить распространение в сочетании с твердеющей закладкой при разработке ценных руд на больших глубинах.

4.7. Системы с креплением и последующим обрушением пород

Выработанное пространство регулярно закрепляют вслед за выемкой руды, а затем с небольшим отставанием от выемки крепь или передвигают, или извлекают, или разрушают, в результате чего выработанное пространство погашается, что позволяет предотвратить внезапное самообрушение больших масс пород, подработанных на обширных площадях.

Подготовка. Шахтное поле в горизонтальных залежах подготавливают основными, панельными и выемочными штреками (панельная подготовка), а при относительно небольшой ширине залежи — основным и выемочным штреками (беспанельная подготовка). Основной и панельные штреки чаще парные или групповые, выемочные — одинарные.

В пологих и наклонных месторождениях столбы располагают в основном длиной по падению, поэтому выемочные штреки заменяют наклонными восстающими по рудному телу.

Очистная выемка. Соседние столбы отрабатывают заходками или лавой с опережением не менее 10—15 м для снижения горного давления.

При выемке заходками шириной 2,5—6 м (в зависимости от устойчивости кровли) руду отбивают с помощью комбайнов или шпурами. Доставляют руду ленточными или скребковыми конвейерами (с погрузкой на конвейер погрузочной машиной при шпуровой отбойке) или скреперами. Заходку закрепляют металлическими или деревянными рамами с затяжкой кровли, иногда со штанговым креплением кровли.

В отработанных заходках производят посадку кровли, извлекая или разрушая крепь.

Выемка лавами требует более устойчивой кровли. При взрывной отбойке во избежание разлета кусков применяют переносные щиты из металлических стержней или барьеры из деревянных брусьев.

Проветривание при парных штреках сквозное, при одинарных — местное.

Отставание крепи от забоя зависит от устойчивости кровли (при слабой кровле —

1,3 м). Извлекать крепь могут только рабочие-посадчики. Нельзя работать в смежном забое до проведения обрушения.

При мягких рудах и механической отбойке производительность столба достигает 25 тыс. т/мес, производительность труда забойного рабочего 75—85 т/смену. При крепкой руде и взрывной отбойке производительность столба составляет 6—10 тыс. т/мес, производительность труда забойного рабочего 12—25 т/смену. Потери руды 7—20 %, разубоживание 2—20 %.

Системы применяют, если не требуется сохранение земной поверхности. Залежи отрабатывают только в нисходящем порядке.

В связи с креплением эти системы относятся к числу сравнительно дорогих, но потери и разубоживание руды могут быть сведены к минимуму, так как отбитую руду извлекают под защитой крепи, а рудная мелочь просыпается в нижележащие слои, вынимаемые позже.