Этажно-камерная система разработки с последующей закладкой выработанного пространства

Сущность.

При отработке мощного, крутопадающего месторождения этаж разделён на камеры 1-ой и 2-ой очереди равной ширины. Камеры длинной стороной ориентированы вкрест простирания рудного тела. Камеры смещены наполовину по отношению к камерам вышележащего отработанного этажа. Такое расположение камер позволяет:

- отрабатывать междуэтажные целики (потолочину и гребни в днищах) одновременно с отработкой камер;

- использовать доставочные орты вышележащего этажа для бурения скважин и отбойки руды;

- придать камерам более устойчивую форму.

Подготовительно-нарезные работы.

ПНР заключаются в проведении доставочных штреков 1. Из них через 15м (ширина камеры) проводят доставочные орты 2. Из доставочных ортов проводят погрузочные заезды 3 под камеру. На буровом горизонте проходят штрек 4 (нижний), с этого штрека проводят буровые орты 5 (по 2 на камеру). Штрек 4 при отработке нижележащего этажа выполняет функции вентиляционно-закладочного штрека (см.рис., верхний штрек 4).

Для образования траншеи и подсечки запасов камеры в нижней части камеры пройден траншейный орт 6. С траншейного орта, по контакту с вмещающими породами, в каждой камере проходят отрезной восстающий 7. Буровые орты 5 сбиваются между собой. Из этих сбоек бурят 2 ряда параллельных скважин для образования отрезной щели в камере.

Очистные работы.

Очистные работы начинаются с образования отрезной щели камеры путём взрывания 2-х рядов параллельных скважин на отрезной восстающий (7). Траншейная подсечка камеры производится одновременно с отбойкой слой в камере. Бурение скважин осуществляется из траншейного орта (6) и буровых ортов (5) станками КБУ-50, КБУ-80 – буровые станки. Возможно применение самоходных буровых станков.

Отбойка руды ведётся слоями (2-3 слоя) на всю высоту камеры. Отбитая руда из траншеи попадает на почву погрузочных заездов и с помощью ПДМ (10) доставляется до рудоспуска 11 и перепускается на концентрационный горизонт.

Расстояние между рудоспусками зависит от применяемого оборудования ~100м. На каждый блок проходится блоковый вентиляционно-ходовой восстающий 9. Отработанные через одну камеры 1-ой очереди (рис.а) через одну заполняют твердеющей закладкой, которая подаётся по трубопроводу 8 с поверхности шахты (разрез Е-Е). После того, как закладочный массив наберёт достаточную прочность, приступают к отработке камер 2-ой очереди. С целью экономии твердеющей закладки камеры 2-ой очереди можно заполнять ею только на 1/3 высоты, а оставшуюся часть инертными материалами без добавления вяжущих.

Проветривание.

За счет общешахтной депрессии. Свежий воздух поступает по доставочному штреку и ортам к рабочим местам, а загрязненный по дучкам и вентиляционным сбойкам на вентиляционный штрек 4 и далее в общешахтную струю.

Размеры некоторых элементов блока при камерной системе разработки

При камерных системах разработки состав блока включает в себя камеру, междукамерные и междуэтажные целики.

Основными размерами блока являются ширина камер, ширина междукамерного целика.

При определении ширины камер иногда пользуются данными из практики рудников, т.к. существующие расчёты зачастую затруднительны.

По сведениям о камерах отработанных на различных рудниках и находящихся в устойчивом состоянии проф.Борисенко С.Г. построил зависимости длины камеры, площади потолочины и площади обнажения висячего бока от крепости руды.

Рис.1 Зависимость длины камер по Рис. 2. Зависимость площади потолочины от

простиранию от крепости пород крепости руды

висячего бока

Рис. 3. зависимость площади обнажения висячего блока от крепости пород.

По этим графикам или по эмпирическим формулам можно определить приближенно допустимые размеры камеры.

L=7f_пор, м; S_пот=200f_руд, м²; S_вис=1000f_пор, м²,

где L-длина камеры, м;

f_руд – крепость руды по М.М. Протодьяконову;

f_пор- крепость вмещающих пород

S_вис - площадь обнажения висячего бока, м²;

S_пот – площадь потолочины, м².

При решении этой задачи следует предварительно принять длину камеры по простиранию, а затем принимаются остальные размеры такими, чтобы они не превышали предусмотренных на графике или определенных по формулам.

Например:

- f_руды=10; -m=15м;

- f_пород=12; -месторождение крутопадающее.

L=7*12=84м.

Исходя из принятого оборудования на выпуске и доставке руды для расчёта примем L=50м.

Тогда

S_пот=15*50=750 м², а допустимое S_пот=200*10=2000 м².

Примем высоту камеры 50м, тогда

S_вис=50*50=2500 м²

S_вис=1000*12=12000 м².