
книги из ГПНТБ / Воробьев Б.М. Основы технологии горного производства. Введение в специальность учеб. пособие
.pdfсмен |
производится |
выемка у г л я |
и |
выдача |
его |
из |
лавы . Эти |
|
смены |
|||
называют |
добычными. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
График |
выходов |
показывает, |
сколько |
рабочих занято |
в |
л а в е |
||||||
на выполнении тех и л и иных |
работ. |
|
|
|
|
|
||||||
П р и м е р многоцикличного графика организации работ в |
л а в е , |
|||||||||||
оборудованной |
комплексом |
с |
крепью оградительно - поддержива |
|||||||||
ющего типа, приведен на рис. 104. |
Технико - экономические |
показа |
||||||||||
тели |
п р и |
работе |
по многоцикличному г р а ф и к у |
значительно |
|
выше, |
||||||
чем |
при |
организации работ |
по |
одноцикличному |
г р а ф и к у . |
|
|
§ 5. Г И Д Р О М Е Х А Н И З А Ц И Я П О Д З Е М Н Ы Х Г О Р Н Ы Х РАБОТ
Ш а х т а , в которой основные процессы выполняются с п р и м е нением средств гидромеханизации, называется гидрошахтой . Гидро м е х а н и з а ц и я в СССР впервые была применена п р и разработке мар
ганцевых |
месторождений, затем |
у г о л ь н ы х . В настоящее |
время |
|
имеется несколько у г о л ь н ы х гидрошахт |
в К у з н е ц к о м и Д о н е ц к о м |
|||
бассейнах. |
|
|
|
|
Т е х н о л о г и я подземной гидродобычи |
у г л я представляет |
собой |
||
сочетание |
поточно выполняемых |
процессов — гидроотбойки, |
гидро |
т р а н с п о р т и р о в а н и я , |
обогащения и |
обезвоживания . |
|
|
|
|||||||||
|
Гидроотбойка — |
это |
отделение |
у г л я |
от |
массива |
струей |
воды, |
||||||
выбрасываемой |
из |
гидромонитора . |
Н а п о р |
воды |
у |
гидромонитора |
||||||||
достигает |
100 |
ат. Т а к о й напор |
оказывается |
достаточным |
д л я |
гидро |
||||||||
отбойки |
сравнительно |
м я г к и х |
углей с |
коэффициентом |
крепости |
|||||||||
по |
ш к а л е |
проф . M . М. |
Протодьяконова |
f |
— |
1,5 |
на |
расстоянии до |
||||||
10 |
м. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Г и д р о т р а н с п о р т и р о в а н и е |
п у л ь п ы — смеси |
у г л я |
|||||||||||
с |
водой — осуществляется из очистного |
забоя |
по |
подготовительным |
выработкам до околоствольного двора самотеком по желобам, а на
поверхность — обычно |
углесосами. |
|
О б о г а щ е н и е |
и |
о б е з в о ж и в а н и е у г л я производится |
на обогатительных |
фабриках и л и на простейших установках, со |
с т о я щ и х из отсадочных машин, дуговых шпальтовых сит и центрифуг .
П р и |
к р е п к и х и в я з к и х у г л я х |
д л я облегчения гидроотбойки |
у г л я |
|
производится предварительное |
рыхление |
у г л я буровзрывным |
спо |
|
собом. |
П р и механогидравлической выемке |
отбойка у г л я осуществ |
л я е т с я механически, например комбайном, а транспортирование —
гидравлическим |
способом. |
Т а к а я |
технология |
подземной |
гидро |
|||||||||||
добычи |
у г л я |
применяется |
на |
ш а х т а х Кузнецкого |
бассейна. |
|
|
|||||||||
Одна |
из |
осуществленных |
технологических |
схем |
гидродобычи |
|||||||||||
п р и разработке пологого |
пласта у г л я |
приведена |
на |
рис. |
105. |
Д л я |
||||||||||
подготовки |
выемочного |
участка |
от |
ствола |
проводится |
сборный |
||||||||||
штрек 2, |
называемый а к к у м у л и р у ю щ и м , |
с подъемом |
не |
менее |
0,050 |
|||||||||||
д л я обеспечения |
самотечного |
транспорта |
смеси |
у г л я |
с |
водой, |
ог |
|||||||||
которого |
по |
восстанию |
пласта |
проводится |
участковый |
бремсберг |
||||||||||
3. В обе стороны от бремсберга |
проводят |
подэтажные штреки |
т а к ж е |
|||||||||||||
с подъемом не менее 0,05, |
от которых |
проходкой |
восстающих |
в ы р а - |
150
боток нарезают выемочные столбы шириной до 10 м. Все подгото вительные и нарезные выработки проводят механогидравлическим способом: отбойка у г л я механическая (комбайном), транспорт гид равлический .
Выемочные столбы отрабатывают от границ участка в н а п р а в л е н и и вниз по падению пласта. Д л я отбойки у г л я в выемочном штреке
Р и с . 105. Т е х н о л о г и ч е с к а я |
схема г |
и д р о д о б ы ч и пр и разработке п о л |
о г о г о п л а с т а |
угля: |
||
1 — г и д р о м о н и т о р в забое; 2 |
— с б о р |
н ы й а к к у м у л и р у ю щ и й штрек; з |
— |
б р е м с б е р г ; |
4 |
— п о д - |
э т а ж н ы й штрек; 5 — п у л ь п о с б о р н и к ; |
в — у г л е с о с ; 7 — вьюоконапорный |
насос; 8 — |
д у г о в о е |
с и т о ; 9 — о б е з в о ж и в а ю щ и й г р о х о т ; 10 — г о р и з о н т а л ь н а я ц е н т р и ф у г а ; 11 — о б е з в о ж и в а ю щ е е у с т р о й с т в о ; 12 — с у ш и л к а ; 13 — с б о р н ы й к о н в е й е р д л я о б е з в о ж е н н о г о у г л я ; 14 — п о г р у з к а в вагоны; 15 — шламовый отстойник; 16 — р е з е р в у а р т е х н и ч е с к о й воды
устанавливается гидромонитор 1, к которому насосом 7 с поверх
ности по трубопроводу подается вода под напором |
80—100 ат. |
||||||
После |
отбойки у г л я |
в полосе |
эффективного |
действия |
струи |
воды |
|
гидромонитор передвигают на новое место. |
|
|
|
||||
Отбитый у г о л ь смывается водой по почве пласта |
на |
я р у с н ы й |
|||||
штрек . |
Н а штреке |
у л о ж е н ы |
металлические |
желоба, |
по |
которым |
|
пульпа стекает до бремсберга и попадает в пульповод из труб |
боль |
||||||
шого диаметра (400—500 мм). П о главному |
транспортному |
ш т р е к у |
пульпа самотеком по металлическим желобам доставляется в пульпо сборник 5 в околоствольном дворе. Из пульпосборника п у л ь п а углесосами выдается на поверхность, где затем обезвоживается на
специальных |
станциях . |
|
Способ подземной гидродобычи у г л я я в л я е т с я |
прогрессивным |
|
и по мере совершенствования технических средств |
будет находить |
|
все большее |
применение. |
|
151
§ |
6. П О Н Я Т И Е О ПОДЗЕМНОЙ Г А З И Ф И К А Ц И И У Г Л Е Й |
|||||
Стремление полностью устранить выполнение |
т я ж е л ы х |
и трудо |
||||
емких работ, связанных с |
пребыванием |
людей в |
ш а х т а х , |
привело |
||
к возникновению особых методов — методов подземной |
бесшахтной |
|||||
разработки |
месторождений |
некоторых |
твердых |
полезных |
ископа |
|
емых (каменный и бурый |
у г о л ь , сера, |
каменная |
соль и |
др . ) . |
Р а з л и ч н ы е методы бесшахтной разработки месторождений осно ваны на том, что твердое полезное ископаемое в недрах на месте своего з а л е г а н и я превращается в ж и д к о е и л и газообразное состоя ние и в таком виде извлекается на поверхность. Одним из видов бесшахтной разработки месторождений твердых полезных ископае
мых я в л я е т с я |
подземная |
г а з и ф и к а ц и я |
каменных |
и бурых |
углей . |
|||||||||
Впервые |
идея |
подземной |
газификации |
у г л я |
была |
высказана |
||||||||
великим русским ученым Д . И . Менделеевым в 1882 г. |
Оценивая |
|||||||||||||
значение этого |
метода, В . И . Л е н и н |
в 1913 |
г. у к а з ы в а л , что |
подзем |
||||||||||
н а я г а з и ф и к а ц и я |
несет |
гигантскую |
техническую |
революцию |
в |
ка |
||||||||
менноугольное |
дело. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Сущность |
подземной |
газификации углей |
заключается |
в |
том, |
что |
||||||||
у г о л ь непосредственно |
в |
недрах на |
месте |
его залегания |
в |
пластах |
||||||||
превращается |
|
в горючий |
газ, |
который |
на поверхности используется |
|||||||||
в качестве газообразного топлива и исходного продукта |
д л я полу |
|||||||||||||
чения ряда химических веществ. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Первые опыты подземной газификации были проведены на |
бурых |
|||||||||||||
у г л я х на одной из шахт |
Подмосковного бассейна |
в 1933 |
г. |
В |
по |
следующем производились полупромышленные и промышленные
опыты |
подземной |
газификации каменных углей |
и антрацитов |
на |
|
ш а х т а х Донецкого и Кузнецкого |
бассейнов. |
|
|
||
В |
настоящее |
время подземная |
г а з и ф и к а ц и я |
углей в СССР |
еще |
не вышла за рамки опытно-промышленных работ. В ряде основных бассейнов работают в различных горно-геологических у с л о в и я х несколько станций «Подземгаз»: в Донецком бассейне — Л и с и ч а н с к а я ,
Ш а х т и н с к а я и |
К а м е н с к а я ; |
в Подмосковном бассейне — Подмосков |
|||||||
н а я и |
Ш а т с к а я ; |
в К у з н е ц к о м |
бассейне — Южно - Абинская; на |
||||||
участке |
Ангренского буроугольного месторождения — А н г р е н с к а я . |
||||||||
З а к а н ч и в а е т с я |
строительство опытного |
участка подземной |
газифи |
||||||
к а ц и и |
горючих |
сланцев |
в |
Эстонской |
ССР. |
|
|||
З а рубежом опытные работы по подземной газификации были |
|||||||||
начаты |
только |
после второй |
мировой войны. Эти работы проводятся |
||||||
в П о л ь ш е , |
Ч е х о с л о в а к и и |
и |
Б о л г а р и и , |
а т а к ж е в капиталистических |
|||||
странах: в |
Швеции |
(газификация |
сланца), Б е л ь г и и , И т а л и и , |
Ф р а н |
ции и США (газификация углей) . Однако по масштабам и разно образию горно-геологических условий и по технологии процесса
подземной г а |
з и ф и к а ц и и |
углей наша страна далеко ушла вперед п о |
сравнению с |
этими странами. |
|
Установка подземной |
газификации представляет собой подзем |
|
ный газогенератор . |
|
152
Н а и б о л ее |
совершенным |
методом подземной газификации |
я в л я |
ется поточный |
метод, при |
котором процесс генерирования газа |
идет |
непрерывно. Рассмотрим процесс подземной газификации по поточ ному методу применительно к условиям наклонного угольного пласта (рис. 106). По падению пласта проходят наклонные с к в а ж и н ы , на некоторой глубине сбивают их горизонтальной выработкой, назы ваемой розжиговым каналом . Т а к и м образом подготавливают уча
сток |
д л я подземной газификации . |
Ч а с т ь угольного |
пласта, |
подго |
|||||||||
товленная к подземной газификации, называется подземным |
газо |
||||||||||||
генератором. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Газификация |
у г л я |
в подземном |
газогенераторе начинается |
с роз |
|||||||||
ж и г а угольного |
пласта. Горение распространяется по угольной |
||||||||||||
поверхности, образуя так на |
|
|
|
|
|||||||||
зываемый о г н е в о й |
з а б о й , |
|
|
|
|
||||||||
который продвигается по вос |
|
|
|
|
|||||||||
станию . |
Через |
дутьевые |
сква |
|
|
|
|
||||||
ж и н ы , закрепленные |
металли |
|
|
|
|
||||||||
ческими |
трубами, |
нагнетается |
|
|
|
|
|||||||
дутье |
(воздух, |
п а р , кислород |
|
|
|
|
|||||||
или их |
смесь). |
Ч е р е з газоотво- |
|
|
|
|
|||||||
д я щ и е с к в а ж и н ы |
отводится |
на |
|
|
|
|
|||||||
поверхность |
|
о б р а з о в а в ш и й с я |
|
|
|
|
|||||||
генераторный |
газ . |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Процессы |
г о р е н и я |
у г л я |
и |
|
|
|
|
||||||
образования |
|
генераторного |
Р и с . |
106. Схема п о д з е м н о й |
г а з и ф и к а ц и и у г о л ь |
||||||||
газа |
протекают |
в |
огневом |
за |
|||||||||
|
н о г о пласта |
|
|||||||||||
бое. |
П о |
мере в ы г о р а н и я |
уголь |
|
|
|
|
||||||
ного |
пласта |
образуется |
выгазованное |
пространство, |
которое |
запол |
няется ш л а к о м , обрушающимися породами и водой, а огневой забой,
подвигающийся по |
восстанию, |
остается свободным. |
П р и движении |
воздуха вдоль |
раскаленного огневого забоя ки |
слород воздуха в начале огневого забоя (зона горения или |
окисле |
|
ния) вступает в реакцию с углеродом |
угольного пласта, в |
резуль |
тате чего образуется углекислый газ с |
выделением большого коли |
|
чества тепла. |
|
|
Разогретый углекислый газ и пары воды, образовавшиеся в ре зультате испарения влаги в угле и боковых породах, двигаясь вдоль огневого забоя, вступают в реакцию с углеродом; происходит вос становление двуокиси углерода и водяного пара с образованием окиси углерода (зона восстановления).
В результате этого температура потока газов снижается . З а счет оставшегося тепла пласт у г л я на следующем участке огневого забоя разогревается настолько, что происходит с у х а я перегонка у г л я с вы делением летучих продуктов (СН 4 , С и Н 2 ) . Эта последняя зона огневого забоя называется зоной сухой перегонки. В зоне сухой перегонки происходит превращение окиси углерода в негорючую двуокись углерода (конверсия окиси углерода) с одновременным снижением теплотворной способности газов. В связи с этим длину
153
огневого забоя выбирают такой, чтобы зона сухой перегонки была минимальной .
Генераторный газ , выходящий на поверхность перед употребле нием, пропускается через аппараты, в которых происходит его
очистка |
и |
охлаждение . |
|
|
|
|
|
|
|
||
П р о м ы ш л е н н ы й |
газ, получаемый |
при |
подземной |
г а з и ф и к а ц и и |
|||||||
с воздушным дутьем, содержит 12—17% |
С 0 2 |
, 15—16% |
СО, |
0,2— |
|||||||
0,3% 0 2 , |
14—15% |
Н 2 |
, 0,6—1,4% H 2 S , |
2—15% С Н 4 . |
|
|
|
||||
Теплота сгорания |
промышленного |
газа 800—1000 |
к к а л / м 3 при |
||||||||
t° -- 0° С и нормальном давлении . |
|
|
|
|
|
|
|
||||
П р и |
нагнетании |
в огневой забой воздуха, |
обогащенного |
кисло |
|||||||
родом, |
получается |
технологический |
газ, |
в |
котором |
|
с о д е р ж а н и е |
||||
водорода может быть увеличено до 40—58%. |
|
|
|
|
|||||||
Технологический |
газ используется |
дл я |
получения |
а м м и а к а , |
|||||||
спирта |
и |
бензина. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
§ 7. ОСОБЕННОСТИ ТЕХНОЛОГИИ ОЧИСТНЫХ РАБОТ |
|
|||||||||
|
|
П Р И Р А З Р А Б О Т К Е Р У Д Н Ы Х |
МЕСТОРОЖДЕНИЙ |
|
|
||||||
П р и |
разработке |
рудных месторождений очистные |
работы |
в к л ю |
чают следующие процессы: отбойку и выпуск руды, вторичное дро бление (дополнительное измельчение отбитой руды до требуемой крупности), доставку руды до откаточной выработки, п о д д е р ж а н и е выработанного пространства и управление горным давлением, про ведение мероприятий, предотвращающих преждевременное обру
шение |
руды и вмещающих |
пород. |
|
|
Отбойка |
руды является |
одной из |
самых трудоемких работ, осо |
|
бенно |
пр и |
разработке руд |
большой |
крепости. Стоимость отбойки |
может составлять 60—80% общей стоимости очистной выемки . Отбойка к р е п к и х руд производится только буровзрывным спо
собом шпуровыми, с к в а ж и н н ы м и и |
минными |
зарядами . |
|
||||
Отбойка |
шпуровыми зарядами |
применяется |
при различных си |
||||
стемах |
разработки . Ш п у р ы диаметром 35—60 |
мм бурят на г л у б и н у |
|||||
от 1 до 5 м. |
Расположение ш п у р о в |
может |
быть г о р и з о н т а л ь н ы м , |
||||
в е р т и к а л ь н ы м ил и наклонным . Д л я |
бурения |
применяют |
пневмати |
||||
ческие |
бурильные молотки, а |
при |
небольшой |
крепости |
пород — |
электросверла . Выход отбитой руды на 1 м ш п у р а обычно составляет 0,3—1,5 м 3 , удельный расход В В изменяется в пределах 0,6—3 к г / м 3 .
П р и |
отбойке |
ш п у р о в ы м и |
з а р я д а м и |
обеспечивается |
хорошее |
|||||
дробление |
руды, |
н а и б о л ь ш а я |
полнота |
выемки руды |
у |
контактов |
||||
з а л е ж и . Однако |
этот способ отбойки |
я в л я е т с я трудоемким, и, кроме |
||||||||
того, пр и шпуровом взрывании образуется много пыли . |
|
|||||||||
Отбойка |
скважинными |
зарядами |
получила широкое |
распростра |
||||||
нение в |
отечественной п р а к т и к е и |
за |
рубежом . |
|
|
|||||
П р и |
отбойке |
с к в а ж и н н ы м и |
з а р я д а м и |
сокращается |
объем подго |
|||||
товительных и нарезных |
выработок. Д л и н а г л у б о к и х |
с к в а ж и н со |
||||||||
с т а в л я е т |
10—15 |
м, а иногда и более, диаметр — 40—180 |
мм. С к в а - |
154
ж и н ы располагают горизонтально, вертикально или наклонно (па раллельное ил и веерное расположение) .
В зависимости от расположения, диаметра с к в а ж и н и крепости пород применяют:
вращательное бурение коронками, армированными твердыми сплавами . Диаметр с к в а ж и н 60—100 мм, глубина 25—35 м. Ско рость бурения в руде средней крепости 15—30 м в смену;
бурение погружным и |
пневмоударниками |
(в |
к р е п к и х |
породах) . |
||||
Д и а м е т р |
с к в а ж и н 110 мм, глубина |
40—50 |
м. |
Скорость |
бурения |
|||
станками |
БА - 100 в весьма |
крепких породах |
около 4—6 м в смену, |
|||||
в породах средней крепости 30 м в смену; |
|
|
|
|
|
|||
шарошечное бурение (в крепки х |
породах). |
Диаметр |
с к в а ж и н |
|||||
150 мм, |
глубина 40—50 м. Скорость |
бурения |
в весьма |
крепки х |
||||
породах 2—3 м в смену; |
|
|
|
|
|
|
|
|
алмазное бурение (в крепки х породах). Диаметр |
с к в а ж и н |
30— |
||||||
60 мм, глубина до 30 м. Скорость бурения в крепких |
породах |
15— |
||||||
20 м в |
смену; |
|
|
|
|
|
|
|
штанговое бурение — бурение пневматическими |
перфораторами |
с помощью наращиваемых штанг . Диаметр с к в а ж и н ы 60—90 мм,
глубина |
10—12 м. Скорость |
бурения в весьма крепки х породах |
||
2—3 м в |
смену. |
|
|
|
Применение глубоких с к в а ж и н позволило создать высокопроиз |
||||
водительные |
системы |
разработки, в частности систему разработки |
||
этажным |
принудительным обрушением. |
|||
Отбойка |
минными |
зарядами |
применяется в весьма крепки х рудах, |
когда бурение с к в а ж и н малопроизводительно (низкие скорости бу рения) . Минные заряды применяют т а к ж е при массовом обрушении рудных целиков и вмещающих пород над отработанным простран ством.
Минные заряды взрывчатого вещества располагают в подэтаж - ных выработках через определенные интервалы . Обычно высота отбиваемого слоя (подэтажа) составляет 7—10 м, расстояние м е ж д у зарядам и в плане —-6—10 м. Масса одного минного заряда изменяется
от 200 |
до |
3000 |
кг . |
|
|
|
|
|
|
Минные |
заряды |
укладывают |
на |
подошве |
минных |
выработок |
|||
в к а р м а н а х |
(коротких рассечках), пройденных из основных |
вырабо |
|||||||
ток, а иногда в колодцах (углублениях) в почве выработок. |
Обычно |
||||||||
минные |
заряды забучивают рудой. Наиболее |
перспективной я в л я |
|||||||
ется м и н н а я |
отбойка |
без карманов |
и забучивания зарядов . Это уве |
||||||
личивает |
расход |
В В , но позволяет |
механизировать |
проведение |
|||||
минных |
выработок и значительно снизить трудоемкость |
работ. |
|||||||
П р и |
разработке |
мерзлых россыпных месторождений |
отбойка |
песков производится буровзрывным способом или механическим способом с предварительным оттаиванием (отбойными молотками, пневматическими лопатами).
П р и буровзрывных работах глубина шпуров составляет 1—1,5 м. Ш п у р ы бурят пневматическими молотками и иногда электросвер лами .
155
|
О т б о й ку песков с предварительным их оттаиванием |
применяют |
|||||||||||||||
редко, только когда буровзрывной способ |
малоэффективен. |
Это |
|||||||||||||||
характерно |
д л я песчано-глинистых |
россыпей |
с |
большими |
включе |
||||||||||||
ниями |
прослойков |
|
льда. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
П р и |
массовой |
отбойке |
руды |
камерными |
зарядами, |
глубокими |
||||||||||
с к в а ж и н а м и и при самообрушении, |
к а к правило, |
образуется |
опре |
||||||||||||||
деленное |
|
количество к р у п н ы х |
кусков |
руды |
— |
негабаритных |
|||||||||||
к у с к о в . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Н а л и ч и е негабаритных |
кусков |
руды затрудняет нормальное ве |
||||||||||||||
дение |
горных работ, |
п о г р у з к у в |
вагонетки |
через |
л ю к и , |
транспорти |
|||||||||||
рование |
и з а г р у з к у |
в подъемные |
сосуды. Негабаритные |
|
к у с к и |
руды |
|||||||||||
не |
принимаются обогатительными фабриками, |
имеющими |
дробилки |
||||||||||||||
д л я |
кусков |
определенных |
размеров . |
Поэтому |
негабаритные |
к у с к и |
|||||||||||
необходимо дробить в шахте до |
кондиционных |
|
размеров . |
|
|||||||||||||
|
Кондиционным |
куском называют наибольший |
кусок |
руды, на ко |
торый рассчитаны затворы и л ю к и рудоспусков, вагонетки и другое
оборудование |
ш а х т ы и обогатительной фабрики . |
|
|||
|
Вторичное |
дробление, т. е. измельчение негабаритных |
кусков |
||
до |
кондиционной величины, может осуществляться непосредственно |
||||
в |
забое |
или |
в специальных |
выработках . |
|
|
П р и |
системах с массовым |
обрушением руды вторичное |
дробле |
ние производят в выработках, расположенных выше откаточного горизонта . Система этих выработок называется горизонтом вторич ного дробления .
Выработки горизонта вторичного дробления могут быть пред
ставлены |
выработками скреперования и л и грохочения . Во всех |
||
с л у ч а я х |
над |
рудоспусками |
устанавливают грохоты, пропускающие |
к у с к и руды |
определенного |
размера . |
Дробление негабаритных кусков может производиться на почве
выработки и л и на |
грохотной |
решетке. |
П р и некоторых |
системах |
разработки, когда руду выпускают |
непосредственно на откаточный горизонт, вторичное дробление производят на почве выработок откаточного горизонта .
Вторичное дробление руды производят с помощью В В — н а к л а д ными и л и шпуровыми зарядами, механическими дробилками и л и
специальными способами — с помощью термита, |
гидропрессом, |
|||
токами высокой частоты. |
|
|
|
|
Отбитую при очистной выемке руду доставляют |
на выработки |
|||
основного откаточного горизонта и грузят в вагонетки . |
||||
Погрузку |
отбитой р у д ы |
производят |
в очистном |
пространстве |
(в к а м е р а х ) , |
в подэтажных |
и основных |
откаточных |
выработках . |
П р и |
доставке |
конвейерами |
и л и |
вагонетками на погрузке |
руды |
||||
в очистном пространстве и в подэтажных |
выработках |
используют |
|||||||
преимущественно |
погрузочные |
машины . |
|
|
|
||||
П р и |
разработке |
пологих месторождений |
камерно-столбовой си |
||||||
стемой |
п о г р у з к у |
руды можно |
производить |
экскаваторами . В |
этом |
||||
случае |
д л я доставки |
руды применяют |
автосамосвалы. |
Экскаваторы |
|||||
могут работать при |
ширине камеры |
8 |
м и |
высоте 4—5 |
м. |
|
156
Д л я з а г р у з к и вагонеток на откаточных выработках (штреках, ортах) в нижней части рудоспусков, соединенных с горизонтом
вторичного дробления |
подэтажными и |
а к к у м у л и р у ю щ и м и выработ |
|||||
ками, оборудуют |
люки . Л ю к и снабжены |
затворами, которые откры |
|||||
ваются |
вручную |
или |
автоматически. |
|
|
|
|
В последнее время |
начали применять схемы п о г р у з к и , при ко |
||||||
торых |
отбитую |
руду |
выпускают на почву откаточной выработки |
||||
и г р у з я т в вагонетки |
погрузочными |
машинами. |
|
||||
П р и |
добыче руды |
подземным |
способом могут иметь |
место следу |
|||
ющие |
нежелательные |
я в л е н и я : |
часть |
руды остается |
неотбитой; |
к отбитой руде примешиваются породы; отбитая руда не полностью выпускается из камер; часть руды, особенно богатой рудной мелочи, теряется п р и погрузке и транспортировании; отдельные рудные минералы могут растворяться в рудничной воде, особенно в кис лотной.
|
Все |
эти |
я в л е н и я приводят |
к |
потерям и разубоживанию |
руды.. |
|||||||||||||
|
Потери |
руды |
— это |
разность |
между |
количеством |
руды, |
подле |
|||||||||||
жащей |
выемке, |
и |
количеством |
фактически добытой |
руды . |
|
|||||||||||||
|
Разубоживание |
руды |
— это |
снижение |
качества, |
т. е. |
снижение' |
||||||||||||
с о д е р ж а н и я |
полезного |
компонента |
в |
отбитой |
руде |
по |
сравнению |
||||||||||||
с содержанием в массиве. |
Р а з у б о ж и в а н и е происходит |
в |
р е з у л ь т а т е |
||||||||||||||||
примешивания части пород и л и руд с непромышленным |
содержа |
||||||||||||||||||
нием |
полезного |
компонента, |
выщелачивания |
рудных |
минералов |
||||||||||||||
и |
др . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Величина потерь и р а з у б о ж и в а н и я |
руды зависит от |
естественных |
||||||||||||||||
условий, степени нарушенности пород, неправильности |
контура |
||||||||||||||||||
рудного тела, неравномерности элементов залегания и др . |
(эти усло |
||||||||||||||||||
вия учитываются п р и определении |
нормы потерь |
и |
разубоживания) |
||||||||||||||||
и |
от |
качества ведения |
горных |
работ — |
отбойки, |
п о г р у з к и |
и др . |
||||||||||||
|
Д л я |
с н и ж е н и я |
потерь |
и |
р а з у б о ж и в а н и я |
руды |
|
необходимо: |
|||||||||||
|
производить систематическую разведку месторождения и опро |
||||||||||||||||||
бование |
качества |
руды |
д л я |
точного |
определения |
ее |
количества |
икачества;
строго учитывать |
и |
контролировать движение запасов |
руды, |
||||
систематически |
производить замеры |
продвижения подготовительных |
|||||
и очистных |
забоев |
д л я |
определения объема |
фактически |
добытой |
||
руды . Замеры и опробование добытой руды |
позволяют установить |
||||||
отклонения |
от |
заданных |
потерь и |
р а з у б о ж и в а н и я . |
|
Г л а в а V I I
СИСТЕМЫ Р А З Р А Б О Т К И М Е С Т О Р О Ж Д Е Н И Й П О Д З Е М Н Ы М СПОСОБОМ
Очистные работы невозможно производить без предварительного
проведения |
подготовительных выработок. |
|
|
||
Ведение |
очистных |
и подготовительных |
работ, указанное |
в опре |
|
деленном порядке в |
пространстве |
и времени, определяет |
понятие |
||
с и с т е м ы |
р а з р а б о т к и . |
|
|
|
Выбор рациональной системы разработки, т. е. системы, обеспе чивающей высокую производительность очистного забоя, минималь
ные затраты, |
связанные |
с добычей |
полезного |
ископаемого, без |
||||
опасность работ и экономически оправданные потери |
|
полезного |
||||||
ископаемого |
в недрах, |
прежде всего |
обусловливается |
природными |
||||
факторами; |
|
|
|
|
|
|
|
|
Основными природными факторами, влияющими на выбор системы |
||||||||
разработки, |
я в л я ю т с я |
свойства |
полезного ископаемого, |
а т а к ж е |
||||
о к р у ж а ю щ и х |
(вмещающих) пород, |
форма, угол |
падения |
и |
мощность |
|||
-залежи и л и |
пласта, газоносность |
и |
водоносность, глубина р а з р а |
|||||
ботки. |
|
|
|
|
|
|
|
|
Множество сочетаний |
у к а з а н н ы х |
и других факторов |
определило |
большое разнообразие систем разработки пластовых, рудных и не
рудных месторождений. Это затрудняет |
создание |
единой классифи |
|
к а ц и и |
систем разработки, и до настоящего времени общепризнанной |
||
классификации систем разработки всех |
твердых |
полезных ископа |
|
емых |
еще нет. |
|
|
А . С И С Т Е М Ы Р А З Р А Б О Т К И П Л А С Т О В Ы Х М Е С Т О Р О Ж Д Е Н И Й
§ 1. К Л А С С И Ф И К А Ц И Я СИСТЕМ РАЗРАБОТКИ
К л а с с и ф и к а ц и о н н а я схема систем разработки приведена на рис. 107. В ней за основные классификационные п р и з н а к и приняты: мощность пласта, порядок проведения очистных и подготовительных выра боток, способ очистной выемки, ориентировка слоя по отношению к элементам залегания пласта и к горизонтальной плоскости, на правление перемещения очистного забоя п р и выемке пласта в пре
делах выемочного участка . Мощные пласты разрабатывают |
к а к |
||
системами без разделения пласта |
на слои, так и с разделением на |
||
слои . Системы разработки мощных |
пластов |
без разделения на |
слои |
д и а л о г и ч н ы системам разработки |
пластов |
тонких и средней |
мощ- |
154
ности с некоторыми видоизменениями, обусловленными |
повышенной |
|
мощностью разрабатываемых пластов. |
|
|
По мощности разрабатываемого |
пласта все системы |
разработки |
делят на две г р у п п ы — системы разработки пластов тонких и сред
ней |
мощности |
и |
системы |
разработки |
мощных |
пластов. |
|
|
|||||||||
ток |
По |
порядку |
проведения |
очистных |
и |
подготовительных |
вырабо |
||||||||||
выделяют |
системы |
разработки |
с предварительным полным окон- |
||||||||||||||
туриванием |
выемочного участка подготовительными |
выработками, |
|||||||||||||||
называемые |
с т о |
л б о в ы м и , |
и |
системы, при |
которых |
очистная |
|||||||||||
выемка |
начинается без предварительного |
оконтуривания выемочного |
|||||||||||||||
участка, |
называемые |
с п л о ш н ы м и . |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
Системы разработки |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
пластовых месторождений |
|
|
|
|
|
||||||
|
Системы разработки пластов |
|
|
|
|
Системы разработки |
|
|
|||||||||
|
тонких и средней мощности |
|
|
|
|
мощных |
лластоб |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Системы разработки с раз |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
,•3 |
Ч |
|
делением пласта на слои |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
fi |
а |
|
•о < |
f i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
e s . " * |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
са со |
|
|
|
|
|
|
|
Короткими |
|
|
В |
eu |
|
|
|
|
|
|
|
|||
Длинными |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
столбами |
|
|
столбами |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Р и с . |
107. |
К л а с с и ф и к а ц и о н н а я |
схема систем разработки п л а с т о в ы х |
м е с т о р о ж д е н и й |
|
|||||||||||
П о |
способу |
очистной |
выемки |
делят |
системы |
разработки |
мощных |
пластов на системы разработки без разделения мощного пласта на
слои и |
с разделением пласта на слои — |
с л о е в ы е |
системы раз |
|||||
работки . |
|
|
|
|
|
|
|
|
По |
направлению |
перемещения |
очистного |
|
забоя при |
выемке пласта |
||
в пределах выемочного участка по отношению к элементам |
залегания |
|||||||
пласта |
различают |
системы |
разработки |
с |
подвиганием |
очистного |
||
забоя |
по простиранию, по |
восстанию, по |
падению |
и диагонально |
кпростиранию .
П о |
длине очистного забоя принято деление систем |
разработки |
|||
на две |
г р у п п ы — |
системы разработки с короткими забоями и |
си |
||
стемы |
разработки |
с длинными забоями. Системы |
с короткими |
за |
|
боями |
широкое применение п о л у ч и л и в угольной |
промышленности |
|||
США . В СССР и в странах Е в р о п ы с развитой угольной |
промышлен |
ностью применяются преимущественно системы разработки с длин
ными |
очистными |
забоями |
(100—150 м |
и более). |
Н а л и ч и е длинных очистных забоев |
(лав) характерно д л я сплош |
|||
ной и |
столбовых |
систем |
разработки . |
|
159