книги из ГПНТБ / Хетагуров, Г. Д. Эффективность систем разработки этажного и подэтажного обрушения

собой и изменяются следующим образом (рис. 1). При выпуске 110% закономерность изменения потерь и разубоживання остается прежней с той лишь разницей, что абсолютные величины потерь снизились, а разубоживання возросли;

2) в зависимости от толщины слоя (t) при угле наклона 8 и выпуске 100 и 110% запасов обрушенного слоя характер изме­ нения потерь и разубоживання изображен на рис. 2 и 3. Из рисун­

ков видно, что при выпуске 100%

толщинах слоев наибольшего значения достигает при углах накло­ на 80—90°. При других углах наклона плоскости контакта руды и породы получены соответствующие показатели потерь и разубоживания, которые характеризуются данными табл. 18.

При торцовом выпуске фракция руды и породы не изменялась. Толщина слоя выпускаемой из модели руды была 2,5; 4; 5,5 м. Выпуск руды производился при оптимальном угле наклона 85° при высоте этажа от 10 до 30 м. Глубина внедрения погрузочно-доста- вочного механизма изменялась от 0,8—1,2 м. Ширина и высота ее соответствовали размерам выработки (3X3 м).

Результаты проведенных исследований позволили установить:

1) с увеличением толщины выпускаемого слоя объем чисто выпущенной руды уменьшается и возрастает с увеличением высоты этажа. При толщине 2,5 м этот объем уменьшается при высоте слоя более 15 м (рис. 4 и 5);

2)потери и разубоживаиие изменяются пропорционально тол­ щине слоя (рис. 6);

3)оптимальная высота этажа от 20 до 25 м (рис. 7),

40

41

щине слоя t = 2,5 м наибольший объем чисто выпущенной руды достигается при высоте подэтажа 15—20 м, а при других толщи­ нах слоя этот объем растет.

§ 3. Ромбоидальная схема выпуска руды наклонными слоями

Для определения характера изменения основных показателей при ромбоидальной схеме выпуска были проведены опыты на модели в масштабе 1 : 100. Размеры модели: длина 50 см, высота

50%. Угол наклона плоскости контакта руды и породы был принят 70, 80; 90 и 100°. Вначале в модель засыпалась руда на высоту 30 ом, а затем порода на высоту 25 см. Порода окрашивалась в фиолетовый цвет.

В зависимости от угла наклона слоя руды между породой и рудой закладывалась тонкая дощечка. Перед началом выпуска дощечка вытаскивалась. Таким образом, плоскость контакта руды и породы была сверху и сбоку.

Толщина выпускаемого слоя 6; 12; 18 см. При толщине слоя 6 см выпуск руды производился через одно выпускное отверстие,

Выпуск руды производился последовательно равномерными до­ зами весом 500—600 г. Вначале выпускали чистую руду, а затем разубоженную рудную массу. Руду от породы отделяли вручную, а

44

'затем взвешивали Hä весах. Всего из модели выпускали 100, 11б; 120% балансовых запасов блока. Выпуск руды производился через три воронки, расположенные друг от друга на расстоянии 6 см. Показатели потерь и разубожнвания руды при данной форме выпуска слоя руды высотой 30 см и толщиной 18 см, при угле на­ клона 80° приведены в табл. 20.

Результаты расчетов потерь руды по косвенному методу не от­ личаются от результатов прямого.

Относительное изменение различных объемов выпущенной гор­ ной массы при толщине выпускаемого слоя ^=18 м и угле на­ клона плоскости контакта руды и породы 80° следующее:

т. е. количество оставляемой руды в блоке после чисто выпущен­ ной руды снижается.

45

Г л а в а ІІ.

ВЛИЯНИЕ ДИАМЕТРА ВЫПУСКАЕМОГО ОТВЕРСТИЯ НА ПОТЕРИ И РАЗУБОЖИВАНИЕ РУДЫ

В зависимости от параметров днища блока определяются ос­ новные качественные и количественные показатели системы разра­ ботки. Основными конструктивными элементами являются диа­ метр выпускного отверстия и расстояние между выработками скреперования. Рассмотрим их влияние на эффективность системы разработки.

Выше отмечалось, что исследованием влияния размера вы­ пускного отверстия на потери и разубоживание руды занимались ряд специалистов [42; 17, 13].

Н. Г. Дубышгн [13] показал, что в блоке высотой 40 м с уве­ личением ширины выпускного отверстия в 4 раза объем выпу­ щенной горной массы до разубоживаиия возрастает в 2 раза. Кроме того, при выпуске руды из обособленного выпускного от­ верстия он установил, что для обеспечения минимальной величины потерь необходимо выпуск руды осуществлять через выпускные отверстия большого размера при небольшом расстоянии между ними. Объем выпускаемой чистой сыпучей среды тем больше, чем больше выпускное отверстие.

С целью выявления эффективности систем разработки с мас­ совой отбойкой руды В. А. Тумановым в лаборатории, руководи­ мой автором данной работы, были проведены исследования торцо­ вого выпуска руды [43]. При выпуске руды на уровне кровли по­ грузочной выработки образуется как бы мнимое выпускное отвер­ стие, над которым развивается фигура выпуска. Размер выработ­ ки был принят 3X3 м. Размер по простиранию определялся глу­ биной внедрения рабочего органа погрузочной машины. При ма­ шинной погрузке величина мнимого отверстия намного больше, чем глубина забора руды рабочим органом машины.

Исследования 3. А. Терпогоеова и Е. А. Блюім [44] показыва­ ют, что изменение весьма выпущенной руды до начала разубоживания происходит пропорционально площади поперечного сече­ ния отверстия. При этом установлено, что объем выпуска растет медленнее, чем площадь поперечного сечения выпускного отвер­ стия, а общий расход сыпучего материала в единицу времени воз­ растает интенсивно.

При этажном принудительном обрушении существенным изме­ нениям подверглись конструкции днища блоков. В связи с этим заслуживает внимания траншейная подготовка днища блоков, при которой образовавшиеся выработки можно уподобить отверстию с диаметром от 3 до 6 м.

Как уже упоминалось, существенный недостаток системы этаж­

48

50% расхода на отбойку. Кроме того, при выпуске руды происхо­

дит застревание крупных кусков в горловине выпускной воронки

(рис. 13).

Общеизвестно, что с увеличением диаметра выпускного отвер­ стия сфера действия воронки возрастает. Увеличение этой сферы можно осуществить путем уменьшения высоты целика между вы­ работками скреперования до таких пределов, при которых отбитая руда скатывалась бы в вы­

отверстий 20, в ряду 4, число рядов 5. Высота этажа 30—40 см. Произведя соответствующие расчеты, получили характер изме­ нения потерь и разубоживания руды в зависимости от активной

высоты этажа и объема выпуска (рис. 14 и 15).

В зависимости от диаметра выпускного отверстия и объема вы­ пущенной горной массы потери и разубоживание характеризу­ ются данными рис. 16, 17, 18, 19 и 20.

с увеличением ширины отверстия от 1 до 4 см объем чисто выпу­ щенной руды возрос в два раза. В нашем случае при увеличении диаметра выпускного отверстия от 2 до 6 см для высоты этажа 40 м и при выпуске 100% запасов блока потери и разубоживание снизились в 3 раза, а объем чисто выпущенной руды возрос всего на 9%.

n,R.%

50

4* 51