книги из ГПНТБ / Воробьев Б.М. Основы технологии горного производства. Введение в специальность учеб. пособие

з о н т у . П р и

этом

обеспечивается

самотечное движение отбиваемого

у г л я вдоль

забоя

и самонавалка

его на конвейер, а т а к ж е

самотеч­

ное движение закладочного материала вдоль забоя .

Поперечно - наклонные слои отрабатывают в восходящем

порядке

Очистные забои

располагают

вкрест

простирания и

продвигают

их

по простиранию

пласта.

Слоевые штреки

при этой системе

разработки не

проводят по

у г л ю , а оформляют по мере выемки у г л я ,

о г р а ж д а я крепью и закладоч ­

ным

массивом от выработанного

пространства.

Системы разработки с

открытым

выработанным

пространством

л р и м е н я ю т при устойчивых

вмещающих породах и руде. Основной

и х особенностью я в л я е т с я

то, что

в выработанном

пространстве

простейшей

конструкции

(штанговой или

отдельными

стойками)

без

з а к л а д к и .

Общий недостаток этих систем заключается в необходимости остав- -

л е н и я постоянных

и л и временных рудных

целиков, достоинства —

высокая

производительность

труда

и н и з к а я

себестоимость

руды.

К системам с открытым выработанным пространством

относятся:

потолкоуступная

и почвоуступная,

сплошная,

камерно - столбовая,

с

выемкой

из подэтажных

штреков

или

ортов,

этажно - камерная

система

с

послойной отбойкой руды глубокими с к в а ж и н а м и .

Потолкоуступная

система

разработки.

П р и

этой системе

раз ­

работки

выемка

руды

в

блоке

осуществляется

потолкоуступным

забоем.

Д л я

поддержания

вмещающих

пород

устанавливают

распорную

крепь (рис.

126). Н а

распорную крепь укладывают дощатые

настилы,

на

которых располагаются рабочие.

Систему

разработки

применяют

на

крутых

ж и л а х мощностью

•от

0,7

до

3 м.

В этаже высотой 40—50 м восстающими, проводимыми с откаточ­

ного на

вентиляционный

штрек,

нарезают

блоки длиной

по

про-

стиранию

40—100 м. Д л я

подготовки

первого блока проводят два -

восстающих, а последующих — один

восстающий, а второй восста­

ющий

остается

от

предыдущего блока.

Под

вентиляционным

штреком,

а иногда

и

над

откаточным

штреком

оставляют

целики .

Очистную выемку

в блоке начинают

от

откаточного

штрека .

Д л и н а уступа по простиранию составляет

5

м,

а

высота

уступа —

2—3 м.

Забои

в уступах

обуривают

ручными

и л и

телескопными

Р и с . 126. В а р и а н т

п о т о л к о у с т у п н о й с и с т е м ы разработки

с распорной

креныо:

1 — откаточный

ш т р е к ; 2 — в е н т и л я ц и о н н ы й ш т р е к ; з

— восстающий;

4 —

целик;

5 —• л ю к

перфораторами

с

настила, укладываемого

на

распорную

к р е п ь -

через которые

ее з а г р у ж а ю т

в вагонетки на

откаточном штреке .

Достоинства

этой системы

разработки —

высокая производи­

бурения и

в з р ы в а н и я ,

а т а к ж е наличие

непроизводительных и до­

вольно трудоемких работ по установке распорной крепи .

Система

разработки

с

частичным

магазинированием

руды

(рис. 127)

я в л я е т с я одним из

вариантов

потолкоуступной

системы

разработки с распорной крепью .

Особенностью этого

варианта я в л я е т с я ,

то,

что блок

отрабаты ­

вают горизонтальными

слоями

высотой 6—8

м

с магазинированием

ментов настила . У с т у п ы

в слое

обуривают с поверхности руды,

замагазинированной на

настиле.

Н а с т и л ы устраивают

в к а ж д о м

слое, т. е. через 6—8 м.

П р и

разработке со слоевым

магазинированием руды

у л у ч ш а ю т с я

у с л о в и я

труда бурильщиков,

снижаются затраты на

сооружение

лагают

вкрест простирания .

Отбойку

руды

производят

из

под-

э т а ж н ы х

штреков или ортов,

дл я чего

из

этих выработок

через

к а ж д ы е 2—4 м пробуривают

веерообразные

комплекты

с к в а ж и н

,

на всю высоту подэтажа . Взрывание руды в

подэтажах

ведут по­

следовательно.

Р и с .

128.

Система разработки с п о д э т а ж н о й выемкой

руды:

а —

п о д э т а ж н ы м и ш т р е к а м и ; б

—

п о д э т а ж н ы м и

ортами;

\1

— откаточ ­

ный

ш т р е к ;

2

—

в е н т и л я ц и о н н ы й

ш т р е к ; з — восстающие;

4 — ш т р е к

г р о х о ч е н и я ;

5

—

р у д о с п у с к и ; в

—

п о д э т а ж н ы е

ш т р е к и ;

7

— орт с к р е -

п е р о в а н и я ;

S — п о д э т а ж н ы е

орты

штреков . Отбитая руда поступает

на

горизонт грохочения,

затем

ее выпускают на штреки .

Междукамерные

целики

после

отработки

камеры

разбуривают

и взрывают или отрабатывают после предварительного

заполнения

камеры

породой.

Достоинствами

системы

я в л я ю т с я

высокая

производительность

блока,

так к а к основные операции

отбойки и

выпуска

руды

совме­

ность труда; отсутствие крепи; хорошее проветривание

забоев;

отбитая руда

может быть сразу выдана из камеры .

Недостатки

системы — большой

объем подготовительных

работ;

отсутствие условий

д л я

раздельной

выемки

и

забойной

сортировки

руды;

сложность

выемки

целиков,

а т а к ж е

значительные

п о т е р и

и

разубоживание

руды

при

их

отработке.

П р и

разработке

рудных

месторождений

мощностью

более

15—

20

м камеры располагают

вкрест простирания,

а отбойку руды

ведут

из

подэтажных

ортов.

Д л я

подготовки

блока

к

выемке

на откаточном

горизонте

п р о ­

водят два штрека — у лежащего

и

висячего

бока,

которые

на го­

ризонте скреперования по оси камеры соединяют

ортом. И з

вос­

стающего, пройденного

у

висячего бока, проводят подэтажные

орты,

ризонта подсечки

поступает в скреперный орт и затем на

откаточный

штрек .

Этажно-камерную

систему разработки

применяют

при р а з р а ­

вают в две стадии. Рудный массив

в

пределах

камеры

обуривают

из восстающих рядами

горизонтальных

с к в а ж и н

или

рядами верти ­

к а л ь н ы х

с к в а ж и н

из

выработок

бурового

горизонта,

пройденных

в верхней части блока . В восстающих

через

5—6

м

по

высоте

про ­

водят ниши д л я

размещения буровых

станков .

П р и

отбойке горизонтальными

рядами с к в а ж и н в

н и ж н е й

части

блока сначала делают

подсечку д л я

создания

обнаженной плоскости

и компенсации

р а з р ы х л е н и я

рудной

массы при отбойке первого

слоя .

П р и

отбойке

вертикальными рядами с к в а ж и н предварительно

образуют

отрезную щ е л ь на всю ш и р и н у камеры, ка к и при системе

подэтажных штреков . Отбойку

руды

ведут последовательным взры ­

Глубина

с к в а ж и н 25—30 м, расстояние

между рядами с к в а ж и н

5 м. Д л и н а

блока

40—60 м,

ширина

камер

20—30 м, высота этажа

50—60 м.

Достоинствами

системы

я в л я ю т с я

высокая производительность

подготовительных

работ, чем при системе подэтажных штреков;

отсутствие крепи;

хорошее проветривание; отбитую руду можно

с р а з у выдавать из

камер .

горизонт.

Т а к и м

образом, в течение всего периода отработки

блока,

которую

ведут в

восходящем порядке, под кровлей забоя

сохра­

няется свободное

рабочее пространство высотой около 2 м.

емочные

восстающие,

минные рассечки);

3) системы

разработки

с отбойкой р у д ы глубокими

скважинами .

Система

разработки

с

магазинированием

и

отбойкой

руды из

очистных

забоев. Н а рис. 129 приведен вариант

системы

разработки

13*

195

Б л о к нарезают восстающими, которые проводят

на его г р а н и ц а х

от откаточного штрека до вентиляционного . Под

вентиляционным

штреком оставляют сплошной целик, в целике

над

откаточным

штреком проводят рудоспуски, верхнюю часть которых

р а с ш и р я ю т

(приемные

воронки) .

Около

восстающих по мере отработки запасов

блока

оставляют

ц е л и к и шириной 2 м и длиной 5 м. Эти целики прорезают

сбойками,

Р и с .

129. В а р и а н т

с и с т е м ы разработки с м а г а з и н и р о в а н и е м :

1 — откаточный

ш т р е к ; 2 —

в е н т и л я ц и о н н ы й штрек; з — восстающие; 4 — с б о й к а

Очистной

забой

располагают

по простиранию . Д л я отбойки руды

б у р я т восстающие

ш п у р ы телескопными перфораторами, устанавли ­

ваемыми на

замагазинированной

руде. П р и мелкошпуровой отбойке

надобность

в устройстве

горизонта

грохочения

отпадает.

Система

разработки

с магазинированием

и отбойкой

руды из

восстающих.

П р и этой

системе

разработки

проводят

выемочные

восстающие, из которых

бурят ш п у р ы .

работки

с

магазинированием и

отбойкой

руды

глубокими сква­

ж и н а м и .

системе

с отбойкой

глубокими

скважинами

П р и

руду

в

камерах

отбивают слоями з а р я д а м и

В В ,

помещенными в

г л у б о к и х

с к в а ж и ­

нах, с к в а ж и н ы

бурят с веерообразным

и л и п а р а л л е л ь н ы м

располо ­

жением

в

горизонтальной

плоскости

из

специальных

выработок,

из

ортов и л и штреков, проводимых из

восстающих в

каждом слое,

из

восстающих, в которых на уровне

каждого слоя

устраиваются

бина с к в а ж и н до 40

м.

П р и

взрывании

глубокими скважинами обеспечивается

более

высокая

производительность труда, чем при мелкошпуровом

взрыва ­

я в л я е т с я

трудность полной

отбойки

руды п р и неровных контактах

рудного

тела.

§ 8. С И С Т Е М Ы Р А З Р А Б О Т К И

с З А К Л А Д К О Й В Ы Р А Б О Т А Н Н О Г О П Р О С Т Р А Н С Т В А

Системы р а з р а б о т к и с

з а к л а д к о й

выработанного пространства

устойчивой,

допускающей подсечку при обычных размерах

блока.

З а к л а д о ч н ы й

массив возводят вслед за выемкой с расчетом,

чтобы

чее пространство высотой 2—4 м. Иногда рабочее

пространство

крепят временной крепью в виде стоек или костров д л я

поддержания

нависающей потолочины массива руды .

З а к л а д о ч н ы й материал можно доставлять с поверхности или

от подрывки боков очистного забоя, от проведения

выработок) .

Система

разработки

горизонтальными

слоями

с закладкой.

Эту

систему

применяют при

разработке

к р у т ы х ж и л

любой

мощности

с непостоянными элементами залегания и неустойчивыми

вмеща­

ющими породами. Руда может содержать включения породы.

Н а

рис. 130

приведена

схема

системы

разработки

тонкой

ж и л ы

крутого

падения

горизонтальными

слоями

с з а к л а д к о й .

Мощность

ж и л ы изменяется

от 0 до 0,2 м. Б л о к

имеет

размеры по

простиранию

60 м, по падению 50 м.

Р у д н а я

ж и л а вынимается

раздельно

от

породы: после

выемки ж и л ы и л и

перед выемкой ж и л ы

д л я расшире ­

н и я

призабойного

пространства

подрываются боковые

породы.

От­

битая

порода

самотеком

заполняет

выработанное

пространство.

Н а

з а к л а д к е

устраивают

настилы

из

досок или металлические,

на

Высота

слоя

составляет 2—2,5 м,

высота рабочего пространства

(расстояние от

з а к л а д к и

до нетронутого

массива)

поддерживается

такой

ж е

(2—2,5 м),

д л я

чего

избыток отбитой породы

выпускают

из

блока .

Д л я

отбойки

руды

и породы

пробуривают

восстающие

или горизонтальные

ш п у р ы ; в последнем

случае образуется

уступча­

тый

забой.

Когда

породы от

подрывки

боковых пород недостаточно

д л я за­

к л а д к и

выработанного пространства,

закладочный

материал доста­

в л я ю т

извне . Он поступает с вентиляционного горизонта

самотеком

по

восстающим до

рабочего слоя, затем его доставляют

скреперами

до места у к л а д к и ,

после чего накрывают

настилом.

Достоинствами

системы разработки

я в л я ю т с я небольшие потери

и

незначительное

р а з у б о ж и в а н и е руды;

возможность

р а з р а б о т к и

рудных тел с изменяющимися элементами

з а л е г а н и я ;

возможность

высокую

трудоемкость закладочных и

очистных

работ;

небольшую

производительность

блока

и низкую

производительность труда

рабочих

и, к а к

следствие,

высокую

себестоимость

добываемой

РУДЫ.

§ 9. СИСТЕМЫ РАЗРАБОТКИ

С О Б Р У Ш Е Н И Е М ВМЕЩАЮЩИХ

ПОРОД

Системы разработки с обрушением широко применяют

при до­

быче руд черных и цветных металлов .

Наиболее

распространенными системами р а з р а б о т к и с

обруше ­

нием

только

вмещающих пород

я в л я ю т с я система слоевым обруше ­

нием

и столбовая с обрушением

кровли .

Р и с . 131.

В а р и а н т с и с т е м ы разработки слоевым

о б р у ш е н и е м

1 — откаточный

штрек;

2

— ц е н т р а л ь н ы й б л о к о в ы й

восстающий;

3 — а к к у м у л и р у ю щ и й

ш т р е к ;

4 — с л о е в ы е

ш т р е к и ; 5 — р у д о с п у с к и ;

в — очистной

з а б о й

в с л о е

Выемку руды в слое ведут под защитой

настила из

досок

и л и

бревен, у л о ж е н н о г о

на почву при отработке

вышележащего

слоя .

Один из вариантов системы разработки

слоевым

обрушением

приведен на

рис. 131. Мощность рудного

тела

15 м.

Н а

откаточном

штрек,

а от

него центральный

блоковый восстающий. Н а

каждые

два-три

слоя

проводят а к к у м у л и р у ю щ и й штрек .

В к а ж д о м

слое из центрального блокового восстающего

проводят

слоевые

ш т р е к и

до

границ блока. Эти слоевые штреки сбивают

с а к к у м у л и р у ю щ и м

штреком рудоспусками (дучками) на расстоянии

5—6 м

один

от

другого . И з слоевых штреков у границ

блока про ­

водят слоевые орты,

из которых

начинают

выемку слоя

заходками

от слоевых штреков

к висячему

и лежачему

бокам. З а х о д к и крепят

деревянными

рамами .