4.8. Столбовая система разработки с обрушением

Система (рис. 4.7.) применяется в маломощных горизонтальных и пологих залежах с неустойчивыми налегающими породами. Вслед за выемкой руды передвигают крепь для поддержания очистного пространства у забоя, а позади непосредственная кровля обрушается.

Шахтное поле разделяют штреками на прямоугольные блоки, называемые столбами. В отдельных случаях при небольшой площади залежи применяют сплошную выемку (одним столбом).

Столб отрабатывают обратным ходом по длине. По мере выемки механизированную крепь передвигают вслед за забоем, а индивидуальную извлекают. При мощности залежи до 1,5—2 м и средней устойчивости кровли иногда обрушают взрывными скважинами слой кровли толщиной 3—4 м для заполнения обрушенными породами всего образовавшегося пространства.

Размеры столбов ограничены необходимостью обеспечения достаточно интенсивной его отработки и доставкой руды. Ширина столбов составляет 20—40 м и достигает

60—80 м при двухсторонней выемке. Длина столбов на металлических рудниках находится в пределах 50—100 м, на марганцевых шахтах — 300—750 м, на калийных рудниках — 1200—1500 м.

В Никопольском бассейне около 85 % руды доставляют конвейерами КЛЗС и Л-65, более 90 % руды погружают комбайнами МБЛ и погрузочными машинами ППН-1с.

Вариант выемки лавами. Длина столба 300—800 м, ширина 50—80 м и более при комбайновой отбойке и конвейерной доставке или 20—30 м при буровзрывной отбойке и скреперной доставке (в более крепких рудах).

Рис. 4.7. Столбовая система с обрушением: а – выемка лавами; б – выемка заходками; 1 – основной штрек; 2 – основной вентиляционный штрек; 3 – выемочные штреки; 4 – сбойки; 5 – индивидуальная крепь; 6 щиты; 7 - комбайны

При мягких рудах и неустойчивой кровле используют механизированные комплексы ОКП. Между выемочными штреками в конце столба проходят выработку, в которой монтируют комплекс. Отбивают руду полосами толщиной 0,63 м на всю мощность пласта.

Вариант с выемкой заходками применяется главным образом при слабой кровле. Длина столба примерно такая же, как и при выемке лавами, ширина 40—80 м при двухсторонней выемке и 20—40 м при односторонней. Ширина заходки 2,8—3,5 м.

В каждой панели очистные работы ведут в одном, двух или трех соседних столбах с опережением не менее 10—70 м.

В Никопольском бассейне руду с коэффициентом крепости 1—3 отбивают комбайнами МБЛМ и МБЛД, а доставляют ленточными конвейерами. Внедряют более производительные комбайны КМШ.

В Чиатурском бассейне применяется буровзрывная отбойка. Шпуры бурят колонковыми электросверлами. Руду в вагоны погружают машинами ЭПМ-1.

Заходки крепят металлическими или деревянными рамами через 0,7—1 м с затяжкой кровли и боков.

При мощности пласта менее 1,5 м подрывают породы почвы и оставляют их в выработанном пространстве или выдают из шахты.

При комбайновой выемке производительность столба 6000—9000 т/мес, производительность труда забойного рабочего — 17—20 т/смену. Объем подготовительно-нарезных работ 6—7 м на 1000 т. Расход металла при металлическом креплении 0,3—0,5 кг/т. Потери руды 10—12 %, разубоживание 2—7 %.

Особенности системы при добыче калийных солей. Обрушение кровли калийных пластов допустимо, если возникающие водопроводящие трещины не достигают водоносного горизонта, для чего соотношение мощности водозащитной толщи и выемочной мощности пласта должно быть не менее 40 : 1 в условиях Старобинского месторождения (в ином случае применяют камерно-столбовую систему разработки).

На рудниках комбината «Беларуськалий» длина столба составляет 1200—1500 м, длина лавы 90—120 м, лавы спаренные. От выработок главного направления проходят панельный конвейерный штрек, а также конвейерные и вентиляционные штреки лав, разрезные выработки для монтажа забойного оборудования и разгружающие выработки для защиты вентиляционных штреков лав от повышенного опорного давления. Выработки проходят с помощью комбайнов ПК-8 или «Урал-10КС», кровлю крепят винтовыми штангами. Ширина бортовых штреков лавы 4,5 м/что достаточно для выхода комбайнов на штреки и исключает надобность в разделке ниш по концам лавы при очистной выемке. Проветривают лаву за счет общешахтной депрессии.

Применяют как раздельную, так и валовую (вместе с галитовым пропластком) выемку (табл. 4.1).

Таблица 4.1

Показатели столбовой системы с обрушением на рудниках комбината «Беларуськалий»

Показатели	Раздельная выемка	Валовая выемка
Производительность лавы, т/мес Производительность труда забойного рабочего, т/смену Потери полезного компонента, % Разубоживание руды, %	25000 55—65 15—20 2,5-3,0	25000 75-85 30—35 18—25

Раздельно вынимают слои, если мощность каждого из них не менее 0,8 м, а галитового пропластка, служащего перекрытием, — не менее 0,5 м.

При двухслоевой выемке верхний слой отрабатывают с опережением на 4,5—6 м; шаг обрушения непосредственной кровли 1,5—5 м. Верхний и нижний забои имеют общие конвейерные и вентиляционные штреки (рис4.8). Ширина призабойного пространства в

Рис.4.8. Забой-лава при обособленной двухслоевой выемке калийных пропластков (план):1 — забой верхнего слоя; 2—забой нижнего слоя; 3—конвейерный штрек; 4—вентиляционный штрек; 5—крепь сопряжения 2М81Э; 6 — гидравлические стойки ГСК; 7 — костры из круглого леса; 8 — передвижные эстакады. Крестиками показан пропласток каменной соли

в обоих слоях 4,5 м. Для доставки руды из забоев на панельный конвейерный штрек монтируют промежуточный скребковый конвейер СП-63.

Валовую выемку применяют при мощности сильвинитовых слоев менее 0,8 м или галитового пропластка менее 0,5 м. Выемочная мощность обычно 1,9—2,2 м. Лаву подготавливают конвейерным и вентиляционным штреками (рис. 4.9). Применяют очистной комплекс КМ-81. Шаг обрушения непосредственной кровли 1,5—4,0 м. Вынимают полосу руды шириной 0,63 м по односторонней схеме.

Земная поверхность оседает плавно, без нарушений сплошности.