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

зырька. При появлении усиленного горного давления устано­ вленные ранее тросы, и болты подкрепляются неполными двер­

ными окладами.

Вместах геологических нарушений, являющихся причиной

многих горных ударов, на руднике применяется крепление стенок откаточных выработок монолитным бетоном. В верхней части на бетонные стенки укладываются металлические верхняки из рельсов или двутавровых балок.

Внекоторых случаях штреки под очистными забоями крепи­

лись деревянными окладами, установленными на продольных

лежанах. На участках с большой мощностью жилы дополни-

те’льно к этому устанавливали костровую крепь, на которую укладывали верхняки крепи. Установку крепи вели таким обра­ зом, чтобы между нею и боковыми породами имелся свободный

промежуток и энергия горного удара не передавалась непосред­

ственно на крепь.

Горные удары в восстающих выработках, пройденных в зо­ нах с перенапряженным состоянием пород, вынудили заклады­ вать их дальше в породах лежачего бока параллельно жиле на расстоянии 9 м от контакта [27, 37].

Системы разработки

На первых этапах разработки месторождения, когда рудник Лейк Шор имел незначительный объем добычи и эксплуатиро­ вал жилы небольшой мощности, применялись в основном си­ стемы с магазинированием руды. В последующем этот метод очистных работ был признан нецелесообразным из-за трещинова­ тости руды, особенно на участке южной жилы.

Основные трудности были связаны с выпуском руды из бло­ ков, так как неустойчивость боковых пород способствовала за­ сорению ее пустыми породами висячего бока. В этих условиях нельзя было применить также какие-либо удовлетворительные методы извлечения руды из потолочин.

На одном участке северной жилы, где вмещающие породы были более устойчивыми, применили системы разработки с кре­ плением, однако с увеличением мощности жил, помимо крепи, стало обязательным применение и закладки.

Позднее на некоторых участках нашли широкое применение системы с закладкой как горизонтальными, так и наклонными слоями.

Первоначально системы с закладкой применялись с частич­ ным креплением кровли, окладами и кострами, установленными на закладке. Сильное горное давление вынудило ввести крепле­ ние очистного пространства квадратными окладами с целью

обеспечения более надежного поддержания боковых пород W кровли в забоях и создания безопасных условий труда горнора­ бочих. Наряду с улучшением безопасности работ системы с кре-

плением и закладкой обеспечили также минимальное разубо­ живание руды.

Обычные варианты этой системы были введены на руднике Лейк Шор на сравнительно неглубоких горизонтах, однако спе­ цифические горногеологические условия потребовали в дальней­

шем изменить ее конструкцию на базе проведения значительного объема исследовательских работ по изучению этой системы в условиях рудника.

Большое внимание на руднике уделяется вопросу порядка

отработки жил.

При планировании горных работ было предусмотрено остав­ ление, кроме шахтного предохранительного целика шириной 100 м, еще и 30-метрового барьерного вертикального целика за­ паднее ствола № 3. При этом рудное тело было разделено по простиранию на три участка, что обеспечило успешное ведение горных работ (рис. 59).

Очистные работы вели по простиранию от центра участка в направлении к целикам, а именно: к западной границе рудного тела, к 30-метровому целику, к околоствольному целику и к вос­ точной границе шахтного поля.

Горные работы планировали таким образом, что рудное поле отрабатывалось с опережением верхних горизонтов по отноше­ нию к нижним, т. е. ступенчато.

Принятый порядок очистных работ создал благоприятные условия для применения обычной системы с креплением квадрат­ ными окладами и закладкой горизонтальными слоями и сделал возможным ведение очистных работ во многих пунктах шахт­ ного поля без концентрации значительного количества горнора­ бочих.

Очистная выемка в блоке (рис. 106) ведется в обе стороны от центра выемочного поля к флангам таким образом, что одно­ временно продвигаются две или три заходки. После выемки руды отработанное пространство должно быть немедленно за­

полнено закладкой с тем, чтобы площадь обнажения боковых пород была сведена к минимуму.

Бригада из двух рабочих за полный цикл отбивает руду в пределах одной заходки, устанавливает квадратный оклад, на­ клонный скат для спуска руды и полок для работы следующей смены.

Когда руда из двух или трех заходок вынута и выпущена, полки срывают, а выработанное пространство заполняют закла­ дочным материалом. Наклонный полок прибивают к верхней ча­ сти окладов как выработанной заходки, так и вышележащей, поддерживая угол 56° (параллельно линии забоя).

При системе разработки с креплением квадратными окла­ дами, выемкой горизонтальных слоев и последующей закладкой рудосвалочные восстающие устраиваются на расстоянии 7 м

между осями (рис. 107).

180

Людские ходки проходятся по руде на расстоянии 50 м друг от друга.

Очистная выемка начинается от ходового восстающего в обе стороны.

К закладке приступают только после полной отработки гори­ зонтального слоя и его закрепления. При этой системе разра-

Рис. 106. Система разработки с креплением квадратными окладами и закладкой на руднике Лейк Шор:

1 — шпуры; 2 — отбитая руда; 3 — рудоспуск; 4 — ходовой восстающий

ботки очень важно производить крепление таким образом, что­ бы вес подсеченного рудного массива распределялся равномерно на всю крепь забоя.

Уборка руды ведется вручную.

Руда частично магазинируется на полках, что обеспечивает безопасное положение рабочих в забое, при котором лопаточник никогда не находится под тем забоем, где производится бурение.

Сущность системы разработки горизонтальными слоями с закладкой ясна из рис. 108. Крепление в виде срубовой крепи применяется здесь только для ходовых и рудосвалочных вос­

стающих.

Система разработки с креплением и частичным магазинированием руды является единственной системой разработки на

вентиляции. Руда при отбойке частично магазинируется, оста­ ваясь лежать на полке. Перед креплением забоя замагазинированная руда выпускается через рудосвалочные восстающие,

и цикл повторяется.

181

Рис. 108, Система разработки с закладкой выработанного пространства (рудник Лейк Шор):

1 — закладочный массив; 2 — отбитая руда

€91

В табл. 23 приведены данные об удельном весе различныхсистем разработки в добыче рудника Лейк Шор [37, 44].

§4. РУДНИК МОРРО-ВЕЛЬХО (БРАЗИЛИЯ)

Кчислу глубоких рудников мира относится рудник Морро-

Вельхо, добывающий около 1,5 млн. т руды в год. Разрабаты­

ваемое месторождение представляет собой кварцевую жилу, за­ легающую в известковых сланцах.

Мощность жилы на верхних горизонтах 13 м, с глубиной она уменьшается до 3—3,5 м. Угол склонения жилы 45° на верх­

них и 19° на нижних горизонтах; длина по простиранию 180 м.

Руда состоит из кварца (около 30%), анкерита и сульфидов. Последние представлены главным образом пирротином с мышь­

яковистым и серным колчеданом. В небольшом количестве встре­ чается медный колчедан. Содержание золота в руде на верхних

горизонтах было 21—20,5 г//п.

В 1951 г. горные работы на руднике достигли глубины около

2,5 км.

Вскрытие месторождения'

На рис. ПО представлена схема вскрытия месторождениярудника Морро-Вельхо.

С поверхности месторождение вскрыто двумя вертикальными стволами С и D, пройденными до 8-го горизонта на глубину

690 м, а ниже серией слепых вертикальных и наклонных стволов

Ниже 25-го горизонта месторождение вскрыто слепым наклон­ ным стволом.

185

Такая схема вскрытия месторождения и подъема руды ока­ залась неудобной и невыгодной. В связи с этим в 1951 г. была начата проходка нового вертикального ствола шахты с поверх­

ности на глубину 1350 м, что должно упростить схему подъема и увеличить подъемные возможности рудника.

Системы разработки

Месторождение разрабатывается системами разработки с за­ кладкой в связи с большим горным давлением. Применение за­ кладки выработанного пространства позволяет производить сор­ тировку руды непосредственно в забое. Высота этажа принята

90 м.

Закладочный материал спускается в шахту в вагонетках в

количестве до 400 tn в сутки.

Проветривание

Рудник Морро-Вельхо отличается малой величиной геотер­ мической ступени. В связи с этим температура горных пород на

глубине 1980 м достигает 48° С, а температура воздуха 47° С.

На глубине 2325 м температура пород равна 54,2° С и темпера­ тура воздуха 52° С.

В забоях выше горизонта 1593 м максимальная температура по сухому термометру 37° С и по мокрому 30° С.

Рудник сухой, ниже горизонта 690 м воды нет. Воздух, про­ ходя по выработкам, снижает свою влажность. Наблюдениями,

проведенными на данном руднике, было установлено, что при температуре 27° С по мокрому термометру условия работы были весьма затруднительны, а при температуре 29,5° С почти невоз­ можны. Изменения температуры в течение года незначительны. Рудник проветривается двумя вентиляторами, из которых один установлен на поверхности (развиваемый напор 207 мм вод. ст.),

а второй на глубине 1219 м (14-й горизонт, развиваемый напор

225 мм вод. ст.). Производительность каждого вентилятора

2270 мР/мин.

Охлаждение, воздуха осуществляется двумя холодильными установками, одна из которых смонтирована на поверхности и охлаждает 2960 м3 воздуха в минуту с температуры 22,3 до 6,4° С.

ходит через охладитель, в результате чего его температура пони­ жается до 21° С. Охлажденный воздух вместе с теплым напра­ вляется в очистные работы, где поддерживается температура воздуха 22,2° С.

187