книги из ГПНТБ / Технология добычи руды на жильных месторождениях Казахстана

При существующей технологии добычи руды большин­ ство операций очистных работ не механизировано. В табли­ це 3 приведены данные, характеризующие объемы и трудо­ емкость технологических операций при выемке крутопадаю­ щих жил на шахте «Западная».

Таблица 3

Объем работ, трудоёмкость и вид труда технологических операций на выемку 100 м2 жильной площади (данные 1969 г.)

Из таблицы 3 видно, что на руднике для выемки 100 м2 жильной площади затрачивается всего 8,57 чел-смен меха­ низированного труда, что составляет 23,3%, и 28,25 челсмен, или 76,7%, ручного.

Таким образом, краткий обзор технологии выемки кру­ топадающих жил на руднике Бестюбе показывает ее несо­ вершенство: высокую трудоемкость работ, большое разубоживание руды, большой расход лесоматериалов, низкую степень механизации добычных работ, а следовательно, и высокую себестоимость добычи, ненадежное управление кровлей.

На руднике Ниттис-Кумужье разрабатывалось место­ рождение сульфидных медно-никелевых жильных руд (табл. 4). Жилы отличаются большой выдержанностью по простиранию и падению (падение крутое — 85—90°). По па­ дению жилы выклиниваются. Длина отдельных жил по простиранию колеблется от 100 до 1400 м при глубине от 30 до 440 м. Средняя мощность жил по всему рудному полю составляет 0,37 м, крепость /= 1 6 —18, коэффициент раз­ рыхления — 1,6. Способ отбойки буровзрывной. Жила отра­ батывается сплошной системой с распорной крепью.

Длина блока 1004-120 м, высота — 404-50 м. Средняя

10

ширина очистного пространства — 1м . Для бурения верти­ кальных шпуров в восстающих и на очистных работах ис­ пользуются ПТ-45, горизонтальных шпуров в подэтажных штреках — ПР-ЗОК или ПР-ЗОЛ. Коронки диаметром 34 и

45 пог. м/смену. Взрывание электроогневое, с применением зажигательных патрончиков. Оплата труда производится по комплексной норме за 1 м2 отбитой площади.

Таблица 4

Технико-экономические показатели системы по руднику

Из таблицы 4 видно, что, несмотря на снижение ширины очистного пространства, разубоживание руды остается вы­ соким. Система характеризуется малой скоростью отработ­ ки блока, низкой производительностью труда забойного ра­ бочего, большим расходом лесоматериалов.

С и с т е м а с л о е в о г о м а г а з и н и р о в а н и я с р а с ­

разработки блоками с распорной крепью. Этот вариант внед­ рен на некоторых рудниках страны.

Особенности этой системы таковы: выемка руды слоя­ ми высотой 7-т-7,5 м-, временное оставление отбитой ру­ ды на настиле распорной крепи; возможность совмещения нескольких операций во времени; значительное сокраще­ ние расхода крепежного материала; сокращение расходов на ремонт и установку распорок.

И

Подготовка блока к очистной выемке в принципе не от­ личается от таковой при системе с распорной крепью. Весь процесс, связанный с отбойкой одной полосы, показан на рисунке 2.

Рис, 2. Последовательность отбойки одной полосы при вариан­ те выемки слоевым магазином.

В таблице 5 приведены сравнительные показатели при­ меняемой системы разработки.

Из приведенных в таблице 5 данных видно, что расход крепежного леса примерно в 1,5 раза меньше, а производи­ тельность труда бурильщика и забойного рабочего соответ-

Таблица 5

Сравнительные данные по системам на руднике Хапчеранга

12

ственно на 14 и 57% больше, чем при системе разработки блоками с распорной крепью. Это объясняется лучшими условиями работы при данной системе. Если пережимы руд­ ного тела, его ответвления, включения пустых пород и слеживаемость руды ограничивают применение системы с магазинированием, то система с распорной крепью и слоевым магазинированием руды успешно используется при этих ус­ ловиях.

С и с т е м а р а з р а б о т к и к о р о т к и м и б л о к а м и с р а с п о р н о й к р е п ь ю успешно применяется на руднике Парагачай при разработке крутопадающих жил небольшой мощности со слабыми породами и неустойчивы­ ми рудами [4].

Крутопадающие жилы мощностью 0,3—0,5 м с углом падения 70° представлены кварцево-молибденовой рудой. Вмещающие породы (диориты) в контакте с жилой сильно изменены и нарушены. Кроме того, имеется большое коли­ чество трещин, способствующих сильному ослаблению этих пород. Крепость руды и вмещающих пород— 10— 12. Вы­ емка руды производится горизонтальными слоями. Блок разбит на три коротких блока. Фланговые восстающие слу­ жат для вентиляции, подъема леса и других материалов и в качестве запасного выхода с нижнего горизонта на верхние.

Таблица в

Сравнительные данные по системам на руднике Парагачай

В таблице 6 сравниваются показатели применяемой си­ стемы разработки и системы с усиленной распорной крепью.

13

При системе разработки короткими блоками с распор­ ной крепью расход крепежного леса уменьшился почти в 3 раза, а разубоживание снизилось на 30% по сравнению с системой с усиленной распорной крепью. Благодаря интен­ сивной отработке блока на малой обнаженной площади уменьшается величина горного давления и создаются усло­ вия для безопасной разработки месторождений.

Недостатками системы разработки короткими блоками с распорной крепью являются низкие производительность труда рабочих забойной группы и скорость очистной выем­ ки, большой расход крепежных материалов и высокое раз­ убоживание руды. Это обусловлено главным образом боль­ шими затратами труда и времени на возведение и ремонт крепи, которые составляют 50—60% от общих затрат труда

никах относительно быстрее других совершенствовались системы с магазинированием руды, которые оказались наи­ более экономичными. Необходимыми условиями примене­ ния этой системы являются достаточная устойчивость вме­ щающих пород, отсутствие склонности руды к слеживанию и самовозгоранию.

Наиболее распространены следующие ее варианты: бло­ ковое магазинирование и магазинирование короткими бло­ ками.

Рудник Ниттис-Кумужъе [4]. Для соответствующих гор­ но-геологических условий принят вариант блокового магазинирования руды. Конструктивная особенность этой систе­ мы заключается в том, что в зависимости от устойчивости пород и других горно-геологических факторов длину блока устанавливают от 30 до 100 м и более. В результате умень­ шается удельный объем подготовительно-нарезных работ и совмещаются во времени бурение, выпуск и подготовка ра­ бочего места, что обеспечивает более высокую производи­ тельность труда при очистной выемке, скорость отработки

аплитовые дайки. Средняя мощность рудного тела 0,30 м. Угол падения жил — 75—80°. ■

14

Таблица 7

Система параллельных трещин развита во вмещающих породах на расстоянии первых метров в висячем и лежачем боках жилы, что способствует отслоению и обрушению при небольших обнажениях. Объемный вес руды и пород — от 2,67 до 3,28 т/т3. Коэффициент разрыхления — 1,6.

Из-за отмеченной особенности пород (наличия трещино­ ватости) применяется вариант коротких магазинов. Удель­ ный вес его составляет 90% по месторождению. Показатели варианта системы коротких магазинов следующие:

С помощью экспериментальных работ на руднике Дарасун совместно с ИРГИредметом выбраны рациональные па-

15'

раметры, позволившие внедрить отбойку блоков по два цик­ ла в сутки. Так, за 1968 г. благодаря двухцикличной отбой­ ке блоков разубоживание руды снизилось на 5,6% и получен экономический эффект 46 тыс. руб.

При такой системе разработки и организации труда ско­ рость подъема блоков увеличивается с 12— 13 до 45 м, т. е. в 3,5 раза. В результате не только уменьшается вторичное разубоживание, но и улучшаются условия труда, техника безопасности и, как результат этого, получаются высокие экономические показатели. Например, производительность труда повышается на 12%, а за счет сокращения расхода материалов, дополнительной рабочей силы при выпуске ру­ ды себестоимость 1 мг отбойки снижается до 5 руб.

В целом варианты системы с магазинированием руды обеспечивают высокую производительность труда, интен­ сивность отработки участка и, следовательно, экономич­ ность по сравнению с вариантом системы с распорным креп­ лением. Однако им свойственны такие недостатки, как ог­ раниченная область применения (особенно на глубоких го­ ризонтах), вторичное разубоживание, большие затраты на подготовку и нарезку блока.

К о м б и н и р о в а н н ы е с и с т е м ы р а з р а б о т к и . Использование системы с магазинированием руды в «чис­ том виде» на Бестюбинском, Давендинском, Хрустальненском и других месторождениях препятствует склонность вмещающих пород к отслоению. В таких случаях возможно применение комбинированного варианта системы— с мага­ зинированием руды и поддержанием боков выработанного пространства рядами усиленной распорной или штанговой крепи. Такая комбинация улучшает условия организации работ, повышает производительность труда забойных рабо­ чих, увеличивает интенсивность отработки блока.

Рудник Давенда [2]. Давендинское молибденовое место­ рождение представлено серией кварцевых жил. Средняя мощность 0,40 м. Угол падения 65—85°. Вмещающие поро­ ды висячего бока сильно каолинизированы й неустойчивы. Породы висячего бока менее разрушены, но отслаиваются и обрушаются при небольших обнажениях. В этих условиях применен вариант блокового магазинирования с распорной крепью и достигнуты следующие показатели:

16

венно высокое разубоживание руды, резко снижающее эф­ фективность систем.

С и с т е м ы с р а з д е л ь н ы м с п о с о б о м р а з р а ­ ботки . Чтобы снизить разубоживание руды при разра­ ботке тонких жил, в нашей стране была применена систе­ ма с раздельной выемкой руды с последующей закладкой выработанного пространства подрываемыми боковыми по­ родами.

Практика разработки тонких жил за рубежом показы­ вает, что система разработки с раздельной выемкой исполь­ зуется там, где имеются благоприятные горно-геологические условия: ясно выраженные и ослабленные контакты жилы с вмещающими породами, крутое падение и выдержанное залегание жилы.

Ниже рассматриваются результаты применения системы разработки с раздельным способом как в нашей стране, так и за рубежом.

Вариант раздельной выемки наклонными слоями испы­ тывался на руднике Центральный [3]. Подготовительно-на­ резные работы заключались в проходке этажных штреков, восстающих и выемке в кровле штрека первого слоя руды высотой 2— 3 м. Целиков не оставляли. Восходящие шпуры глубиной 1,2— 1,3 м располагали по середине жилы через 0,3—0,4 м. Шпуры уменьшенного диаметра (28— 32 мм) бурили перфораторами типа ПТ-29.

РУДУ отбивали на настил из стальных листов толщиной 3 мм, шириной 0,7, 0,5, 0,3 м. Листы настилали внахлестку по ширине и длине очистного забоя. Отбитая масса скаты­ валась самотеком к рудоспускным отделениям, лишь не­ большое количество руды проталкивали вручную.

Отбойку вмещающих пород производили после выемки жилы. Шпуры располагали на расстоянии 0,8— 1,0 м. Из­ быток закладочного материала выпускали через люки в откаточном штреке. Общую выемочную мощность устанав­ ливали расчетным путем с учетом ширины выемочной ще­ ли и коэффициента разрыхления породы. Операции по от­ бойке руды и вмещающих пород, уборке жильной массы и закладке выработанного пространства выполняла бригада из 8— 10 человек, освоивших смежные профессии. При мощ­ ности жилы 0,3 м, выемочной мощности щели 0,4 м достиг­ нуты следующие технико-экономические показатели:

18

Производительность труда забойного рабочего по горной массе при данной системе возросла по сравнению с потолкоуступной выемкой с распорной крепью почти в 3 раза. Во столько же повысилось содержание металла в добытой ру­ де. Вдвое увеличилась скорость отработки блока.

Другой вариант системы — выемка руды на специаль­ ные настилы, укладываемые на закладку на расстоянии 10— 16 ж один от другого (рудник Ниттис-Кумужье).

Показатели системы раздельной выемки не уступают по­ лученным на руднике при валовой отбойке, а разубоживание руды снизилось почти в 3,5 раза. Это дало возможность резко поднять содержание металла в руде и сэкономить значительные средства.

В а р и а н т щ е л е в о й в ы е м к и р у д ы из п е р е ­ д о в ы х в о с с т а ю щ и х [61] характеризуется тем, что от­ битая руда по наклонному настилу, уложенному на заклад­ ке призабойной части щелевидного пространства, скатыва­ ется в рудоспуски, устроенные в восстающих. Для заклад­ ки щелевидного пространства породу отбивают только в за­ боях передовых восстающих, в результате объем отбойки боковых пород сокращается примерно на 40—50%. Цикл состоит из отбойки по руде и отбойки по породе:

В результате опытных работ себестоимость 1 тобогащенной рудной массы снизилась в среднем на 20,8 и/о. Дальнейшее усовершенствование данной системы возможно за счет установления оптимальных параметров БВР, разработки бо­ лее эффективной конструкции настилов.

За рубежом наиболее распространен вариант системы с раздельной выемкой и закладкой выработанного простран-

19.