книги из ГПНТБ / Вскрытие и разработка рудных месторождений на больших глубинах докт. техн. наук, проф. Г. М. Малахов, инж. А. П. Черноус. 1960- 19 Мб

Выдача руды на поверхность, спуск закладочного материала, а также спуск и подъем людей на глубокие горизонты осущест­ вляются посредством двухступенчатого подъема.

Ствол первой ступени Жиффорд имеет круглое сечение и за­

креплен кирпичом. Диаметр ствола в свету 5,5 м. Он оборудован двумя двухэтажными клетями, вмешаюшими по четыре ваго­

никах Колар отказались от проходки стволов прямоугольного сечения из-за большого горного давления и применяют в основ­ ном стволы эллиптической формы (рис. 76). Такая форма сле­

пых стволов считается более устойчивой, так как характер прояв­

ления горного давления на рудниках Колар таков, что стволы

шахт в поперечном сечении постепенно стремятся принять форму

эллипса.

У ствола Жиффорд на поверхности и на горизонте 2300 м

смонтированы установки для охлаждения воздуха, подаваемого

на нижние горизонты рудника.

Рудник Майсор имеет трехступенчатый подъем. В качестве первой ступени служит вертикальный ствол Эдгар, пройденный с поверхности до глубины 1125 м; в качестве второй ступени —

119

Рис. 75. План рудничного двора рудника Чемпион Риф:

1 — камера подъема; 2 - склад ВВ

■слепой вертикальный ствол Эдгар, пройденный с глубины 1125 м до 2380 м; а в качестве третьей ступени — слепой вертикальный ■ствол Северный-Вспомогательный, пройденный с глубины 2380 м

до 2480 м.

Месторождение рудника Урегум вскрыто двумя трехступенча­ тыми комплексами стволов: Циркулар и Баллен. Ствол Циркулар I, являющийся первой ступенью, пройден с поверхности до глубины 1420 м; второй ступенью подъема служит ствол Вспо­ могательный, пройденный до глубины 2660 м, третьей ступенью —

Рис. 76. Бетонная крепь слепого ствола Биддик рудника Чемпион Риф

-ствол Слепой и главный восстающий, пройденные до глубины 2700 м.

Второй комплекс состоит из ствола Баллен I, пройденного с дневной поверхности до глубины ИЗО м, являющегося первой -ступенью, слепого ствола Баллен-наклонный, пройденного до глубины 2470 м (длина по наклону 1430 м — вторая ступень),

и слепого ствола Главный восстающий Баллен, пройденного до

глубины 2600 м и являющегося третьей ступенью подъема (по данным на 1 января 1948 г.).

Месторождение рудника Нандидруг вскрыто с дневной по-

•верхности стволом Генри (первая ступень), пройденным до глу­

бины 1280 м, ниже этой глубины —тремя вспомогательными сле­ пыми стволами № 1, 2, 3, пройденными до глубины 2150 м, и еще ■ниже — тремя слепыми стволами: вспомогательным стволом 1А, ■пройденным до глубины 2250 м; вспомогательным стволом 2А,

J22

пройденным до глубины 2240 м; вспомогательным стволом ЗА, пройденным до глубины 2265 м.

В дальнейшем, однако, намечается осуществить подъем в две

стадии с глубиной 2440 м. Лимитирующим фактором при реше­ нии этого вопроса явились размеры подъемной машины, которая должна быть установлена под землей.

Слепые стволы крепятся бетоном или железобетоном. За последнее время бетон и железобетон получают все большее распространение в качестве материала для крепления стволов,

особенно слепых, на рудниках Колар.

Вся армировка стволов, включая лестничные полки,

лестницы и ограждения для ходков, изготавливается из ме­

талла.

Главная подъемная машина ствола Жиффорд оборудована двумя бицилиндроконическими барабанами диаметром 10,6 и 4 м

и приводится в действие двумя электродвигателями общей мощ­ ностью 4450 л. с.

Шахтный подъем оборудован двумя двухэтажными клетями из дюралюминия весом по 3,6 т, способными поднять полезный груз в 5 т (четыре вагонетки по 1,25 т). Вес одного подъемного каната 20,5 т. Каждая клеть вмещает 50 человек. На подъем с глубины 2000 м до поверхности затрачивается около 3 мин.

Для одновременной загрузки обоих этажей клети в около- ■ствольном дворе имеется специальное устройство.

Кроме главного подъема, в течение всей смены работает вспомогательный подъем, служащий для спуска и подъема людей.

Первоначально при глубине до 1200 м стволы оборудовались

как скиповым так и клетевым подъемами. Позднее, однако,

перешли исключительно на клетевой подъем в связи с необходи­ мостью спуска в шахту большого количества закладочного ма­ териала в виде гранитных блоков.

Подготовка рудной жилы осуществляется обычно рудными штреками сечением 2,1 X 1>8 м, которые проходятся через каж­ дые 30 м по падению жилы, и восстающими, проходимыми на расстоянии 60 м друг от друга.

Из соображений экономии и с целью устранения излишнего нагревания вентиляционной струи от тепла, выделяемого поро­ дами, откаточные штреки новых горизонтов проходят теперь че­ рез 90 м по вертикали (высота этажа).

Перепуск руды на штреки основного откаточного горизонта производится по восстающим. Для большей надежности полевые

•откаточные штреки проходят на расстоянии 50 м от контакта руд­ ной жилы в породах лежачего бока.

Тяжелые атмосферные условия работы на глубоких горизон­ тах и необходимость усиления проветривания, как показывает практика, несколько увеличили объем горноподготовительных ра­ бот [2, 5, 23].

123

Крепление горизонтальных подготовительных выработок

Деревянная крепь откаточных выработок в процессе работ была забракована по нескольким причинам, главной из которых

являлось полное разрушение окладов под влиянием горного'дав­ ления. При этом очистка штрека от поломанной крепи представ­ ляла медленный и трудоемкий процесс. Были опробованы раз­ личные типы жесткой крепи из бетона (рис. 77), гранита и

Рис. 77. Бетон­ ная крепь отка­ точной выра­ ботки на руд­ нике Чемпион

Риф

Рис. 78. Стальная податливая крепь эллип­ тической формы для крепления откаточных выработок на рудниках Колар

кирпича. Однако ни один из этих видов крепи не удовлетворил местным условиям.

Позднее была испытана стальная податливая крепь круглой и эллиптической формы (рис. 78). Оказалось, что эта крепь хо­

рошо противостоит породным взрывам и внезапным сильным сжатиям стенок благодаря своей гибкости. Сейчас металлическая крепь применяется на всех рудниках Колар. Ею закреплены около 80 км горизонтальных выработок.

В качестве материала для крепи были использованы рельсы весом 37 кг/пог. м вследствие своей дешевизны: местная желез­ ная дорога начала переделываться на более широкую колею и поэтому высвободилось большое количество рельсов по недоро­ гой цене. Оклады изготовляются в шахтной мастерской. Рельсы

124

гнутся так, чтобы головка рельса была под прямым углом к пло­ скости оклада. Оклады имеют эллиптическую форму 2,1 X 1,7 м и состоят из двух частей, соединен­ ных вверху и внизу податливыми

бот (околоствольные дворы, камеры и квершлаги), применяются бетон, камень и кирпич. Боковые стенки обычно делаются из

камня на цементном растворе (иногда для этой цели использу­

ется кирпич), а свод выработки — круглой и эллиптической фор­ мы из бетона (рис. 79) [24].

125

Системы разработки

Разработка рудных жил Колар в настоящее время произво­ дится системами с закладкой выработанного пространства. Инте­ ресно отметить те изменения, которые произошли на рудниках Колар со способом закладки выработанного пространства по мере понижения горизонта очистных работ. На верхних горизон­ тах до глубины 300 м с успехом применяли деревянное крепле­ ние. Ниже 300 м благодаря возросшему горному давлению и уве-

Рис. 80. Почвоуступная система разработки на руднике Колар

дичившемуся обнажению пород висячего бока деревянные костры для усиления их жесткости стали заполнять кусками гранита. В 1914 г., когда очистные работы велись на глубине 800—900 м, эти методы крепления были признаны нецелесообразными вслед­ ствие увеличения числа породных взрывов и других аварий, на­ рушавших нормальное ведение очистных работ.

В процессе работы были испытаны также такие виды закла­

дочного материала, как пустые породы, хвосты обогатительных:

фабрик, гравий, песок и др. Однако все они не обладали необхо­ димой жесткостью, что и привело в конечном результате к при­ менению в качестве закладочного материала гранитных блоков,, которые и являются в условиях большой глубины горных работ на рудниках самым рациональным видом закладочного мате­

риала.

Почвоуступная выемка с закладкой

Первоначально при выемке жил применяли только почво- - уступную выемку (рис. 80) с закладкой выработанного простран- - ства участками снизу вверх гранитными блоками, укладывав- -

126

мыми без раствора. Ширину заходки принимали 12 м. К кладкеблоков гранита приступали после выемки руды в забое на 2,5—3 м по падению. Для удержания закладки временно уста­ навливали деревянные стойки диаметром 250 мм и делали затяж­ ку обаполами. Закладку производили непрерывными полосами, заполнявшими до 45%, а позднее

65% выработанного простран­ ства. В промежутках между поло­ сами выкладывали костры, запол­ ненные кусками гранита.

Иногда эти проходы, а также лестничный ходок крепили сталь­ ными окладами с затяжкой из ле­ са по типу вышеописанного креп­ ления штреков.

На рис. 81 показано располо­ жение шпуров в почвоуступном забое. Закладка из гранитных блоков над забоем удерживается временной крепью.

Так как почвоуступному забою в очистном блоке для облегчения

закладки от забоя на всем его протяжении. Этот недостаток был устранен за счет применения для закладки полос бетона, при

этом опалубка выставлялась на одинаковом расстоянии (1,1 м) от забоя.

Потолкоуступная выемка с закладкой

Этой системой редко вырабатывали целый блок вследствие

трудности транспортировки крепежных материалов. Однако она

часто находила применение для отработки отдельных рудных гнезд. Гранитные блоки укладывали на подушке из пустой по­ роды, покоившейся непосредственно на кровле выработки, за­

крепленной стальными окладами, или же на костровой крепи. Закладку производили по мере продвижения забоя. Через каж­ дые 5—6 м оставляли проходы для перепуска руды. В том случае,

если в забое наблюдалось быстрое вспучивание боковых пород,

стенки рудоперепускных восстающих также крепили гранитными блоками, укладываемыми всухую, однако чаще применяли кладку на цементном растворе.

Материал для закладки подавался небольшими пневматиче­ скими лебедками, установленными в забое, иногда закладочный

12Т