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

интенсивности выпадения осадков 12 мм в час дает приток, рав­

ный 9250 м3]час.

Схема водоотлива обеспечивает откачку нормального притока воды из самых глубоких горизонтов рудника, а также прием воды с поверхности при максимальном водопритоке с аккумуля­ цией ее в резервных водосборниках и последующей откачкой на

поверхность.

В качестве резервного водосборника служат: на горизонте 488 м отработанная камера объемом 78 000 м3, на горизонте

732 м горизонтальная выработка объемом 23 000 м3 и на гори­ зонте 915 м горизонтальная выработка объемом 14 000 м3.

Предусматривается передача излишка воды в случае боль­ шого водопритока из резервных водосборников верхних гори­ зонтов в водосборники более глубоких горизонтов.

На рис. 142 показана общая схема водоотлива. Работают две независимые системы водоотлива участков Фруд и Стоби. Од­ нако при необходимости часть воды может быть передана из системы водоотлива Фруд в систему Стоби.

Общая характеристика насосных установок приводится в табл. 25.

Дренаж месторождения осуществляется при помощи глубо­ ких скважин, а иногда и специально пройденных для этой цели восстающих.

Поверхностный водоприток поступает в карьер, а затем по скважине в водосборник на гор. 305 м. После заполнения этого водосборника излишек воды передается в водосборник системы Фруд на гор. 366 м или в аварийную резервную камеру системы Стоби на гор. 488 м. В случае полного заполнения и этой емко­ сти излишек воды перепускается в аварийный водосборник гор. 732 м или на гор. 915 м, где она заполняет нижнюю часть ствола

№7 и разведочные выработки.

При наличии обширной сети водосборников и насосных стан­

ций серьезную проблему на руднике представляет очистка во­ досборников от ила.

Она успешно решается двумя путями: устройством неболь­ ших отстойников перед основными водосборниками и механи­ зацией удаления ила.

Вслучае применения гидравлической закладки под очист­ ными блоками устраиваются весьма эффективные и не требую­ щие больших затрат труда и времени конусные шламоотстой-

ники (рис. 143).

Глубина отстойника 7 м, диаметр воронки 9 м. Он обеспечи­ вает отстой дренажной воды при притоке 55 м3/час.

Отстоявшийся ил отводится по специальному трубопроводу

вдне воронки и грузится в вагонетки.

Внекоторых случаях шламоотстойники устраиваются путем

отгораживания части откаточной выработки перед главным водо­ сборником.

239

Очистка от ила главных водосборников осуществляется ана­ логичным способом. Для этого в нижнем конце водосборника проходится скважина диаметром 200—300 мм, по которой ско-

Рис. 143. Устройство шламоотстойника на гор. 366 м рудника Фруд-Стоби:

/—дренажная скважина; 2 — контрольная платформа; 3 — бетонная пробка; 4 —ходовой вое* стающий; 5 — трубопровод; б — отстойник

пившийся ил выпускается на нижележащий горизонт, где он гру­ зится в вагонетки или перекачивается в скипы, а затем выдается на поверхность [11, 26].

Рудник Крейтон

Рудник Крейтон расположен в 34 км от города Садбери и является одним из крупнейших рудников этого района.

В 1956 г. суточная добыча на руднике Крейтон составляла 15 тыс. т руды, в том числе 10 тыс. т добывалось системой

этажного обрушения на верхних горизонтах (выше 30 горизонта) на глубине до 550 м, считая от поверхности, и 4 тыс. т

богатой руды—системой квадратных окладов на нижних гори­

зонтах (ниже 40-го горизонта) на глубине около 760 м. Вмещающие породы — нориты. Рудное тело, разрабатывае­

мое рудником Крейтон, имеет форму столбообразной залежи не-

Рис. 144. Устройство подземных камер для подъем­

правильной формы с углом падения около 45°, мощностью около

180 м и длиной по простиранию 670 м.

Большая часть рудной залежи представлена бедными рудами в виде норита, содержащего рассеянные сульфиды. Богатые руды в виде брекчий и так называемой «прожилковой руды» при­ урочены к лежачему боку, залегая в его «карманах» и вдоль плоскостей сдвигов.

242

На руднике Крейтон (начало горных выработок на котором относится к 1901 г.) открытым способом до глубины 60 м, разра­ батывались только богатые руды, расположенные в лежачем

боку рудоносной зоны.

Бедные руды, залегающие в висячем боку, раньше не разра­

батывались. Позже рудник был переведен на подземные работы и рудная залежь дополнительно была вскрыта стволом № 5, пройденным на глубину 700 м (52-й горизонт), а ниже слепым стволом № 6 — до глубины 1700 м. По высоте месторождение

разбивалось на 60-метровые этажи.

стоящее время второй ступенью подъема. На рис. 144 показана схема расположения подъемных установок этого ствола. Привод клетевой подъемной машины имеет один мотор мощностью 1100 л. с. Скорость клетевого подъема 7,5 м!сек. Привод скипо­ вой подъемной машины имеет два мотора мощностью по 1100 л. с. Скорость скипового подъема 10 м!сек.

Первоначально ствол № 6 предполагалось крепить деревом,

однако вследствие усиливающихся горных ударов, которые имели место на глубине ниже 180 м от устья ствола, перешли на бетонное крепление.

Включение в эксплуатацию бедных руд и резкое увеличение добычи сделали необходимым заложить новый ствол № 7 (рис. 145), который был пройден с поверхности до гор. 630 м.

Он оборудован двумя скипами грузоподъемностью по 15 т й служит только для целей подъема полезного ископаемого. Для спуска людей и материалов используется ствол № 3. Ствол № 7 по форме и оборудованию аналогичен со стволом № 8 рудника Фруд-Стоби.

Подъемная машина с цилиндрическими барабанами диамет­

Копер шахты № 7 высотой 60 м и надшахтное здание изготов­

лены из железобетона. Руда из приемных бункеров в надшахт­ ном здании подается собственным весом в дробилку и поступает затем на обогатительную фабрику.

К подземному бункеру у ствола № 7 руда доставляется кон­ вейерами (ширина ленты 1900 мм), установленными в квершлаге 30-го горизонта (563 м). Конвейер загружается из бункера ем­ костью 1500 т, закрепленного бетоном (рис. 145, 146). Руда в этот бункер попадает после дробления ее в подземной дро­ билке на 28-м горизонте (всего дробилок установлено на гори­ зонте три). Размеры приемного отверстия каждой дробилки 1650 X 1200 мм. Руда дробится до размеров куска 150 мм. Про­ изводительность каждой дробилки 590 т/час, мощность привод­ ного двигателя 300 л. с. Пыль, образующаяся при дроблении руды, отсасывается вентилятором, производительность которого равна 425 м3)мин.

Первоначально после перехода на подземные работы разра­ батывались только богатые руды, находящиеся в лежачем боку месторождения. Бедные руды, залегающие в висячем боку место­

рождения, не извлекались и по мере опускания очистных работ подрабатывались.

Добыча богатой руды производилась открытым забоем и

позже системами с магазинированием. Усиливающееся горное давление, сопровождавшееся обвалами и горными ударами, за­ ставило перейти ниже 800 м от поверхности на выемку руды

системой с креплением выработанного пространства квадрат­ ными окладами.

До 30-го горизонта (563 м) богатые руды в лежачем боку были отработаны системой с магазинированием при одновремен­ ном обрушении потолочин и междукамерных целиков. Выпуск

руды из магазинов сопровождался обрушением пород висячего бока, представленных бедными рудами.

Обрушение распространялось до поверхности, где образова­

лись террасы шириной 30—60 м-, по мере выпуска руды эти тер­ расы рассекались трещинами, и порода в зоне обрушения дроби­

лась на довольно мелкие куски. Это обстоятельство навело на мысль о возможности применения системы этажного самообрушения для отработки бедных руд. Большие запасы обрушенной бедной руды, образованные в результате подсечки, созданной

245

извлечением руды в лежачем боку, были готовы к выемке. На,

тех участках, где это не имело места, подсечку блоков произво­ дили глубокими скважинами (рис. 147).

Подготовка рудной залежи к очистной выемке (см. рис. 145, 146) заключалась в проведении в породах лежачего бока штре­ ков скреперования, рудоперепускных восстающих (по центру панели), по которым руда собственным весом поступала на 28-й

горизонт, выпускных дучек, которые засекались через каждые

Рис. 147. Подсечка при системе блокового обруше­ ния на руднике Крейтон:

1 — скважина для подсечки; 2 — главный рудоспуск 2,1 X 2,1 м; 3 — скреперные выработки

9 м, а также в проведении вентиляционных горизонтальных и вертикальных выработок.

Рудоперепускные восстающие обычно проходятся по центру панели блока. В нижней части рудоспуски оборудованы наклон­ ными скатами, по которым отбитая руда подается к дробилке. Скаты закреплены бетоном, а подошва их футерована плитами из марганцовистой стали. Рудоспуски пройдены с наклоном 60° и способны аккумулировать в себе от 1000 до 2000 т руды.

Ввиду принятого на руднике порядка подготовки блоков скре­ перная установка располагается посредине штрека скреперова­ ния между двумя рудоспусками (рис. 148). Скреперование руды производится поочередно с одной или с другой половины скре­ перного штрека.

Установка смонтирована на специальной поворотной плат­

форме, что весьма удобно при перемене направления в скреперог

246

вании руды. Расстояние между осями штреков скреперования по

горизонтали 12 м. Выпускные дучки пройдены через 9 м [7, 8]. Руда на штреки скреперования попадает через выпускные дучки.

Мощность скреперной лебедки 125 л. с.

Вся рудная площадь 28-го горизонта была разбита на шесть панелей длиной около ПО м по простиранию.

Как следует из рис. 146, каждая панель имеет свою подзем-

.ную дробилку, к которой руда поступает по системе перепускных восстающих собственным весом. Дробилка каждой панели сое­ диняется специальными выработками, в которых установлены

Рис. 148. Скреперный штрек на руднике Крейтон:

/ — вентиляционный восстающий; 2 — скреперный и 3 — хозяйственный штреки; 4 — рудоспуск

конвейеры, с подземным бункером 30-го горизонта. Здесь руда грузится в скипы и по стволу № 7 выдается на поверхность.

Первые горные удары на руднике Крейтон произошли в 1934 г.

на глубине около 360 м. Всего за период с 1935 по 1945 г. заре­

гистрировано 130 ударов.

На рис. 149 представлены данные о частоте горных ударов и годовой добыче за период с 1934 по 1944 г. Наблюдается макси­ мум их в 1940 г. (так же как и на руднике Фруд-Стоби). В этом же году были применены эффективные методы контроля и преду­ преждения, что резко сократило количество их в последую­ щие годы, несмотря на дальнейший рост годовой добычи руд­ ника.

На руднике Крейтон вмещающие породы, представленные

норитами, гранитами, габбро, рассекаются многочисленными диабазовыми дайками. Нориты и габбро довольно устойчивы и не предрасположены к горным ударам. Граниты хотя и моно­ литны, но недостаточно прочны, поэтому также не предрасполо­

жены к горным ударам большой силы. Среди пород обладают большой крепостью и хрупкостью только серые граниты и диа­ базы, заполняющие дайки.

247

Общая частота горных ударов на руднике Крейтон меньше, чем на Фруд-Стоби, по двум причинам:

1)месторождение рудника Крейтон имеет форму не сплош­ ного сульфидного массива, как это имело место на Фруд-Стоби,

апредставлено отдельными рудными телами, разделенными мощными целиками пустых пород, воспринимающими на себя давление налегающих пород висячего бока;

2)отработка рудных тел проводилась последовательно сверху вниз, поэтому горные удары (в отличие от рудника Фруд-Стоби) носили местный характер.

Характерным отличием горных ударов на руднике Крейтон

является преобладание ударов первого типа* (до 34% общего

Рис. 149. Годовая добыча и ко­ личество горных ударов на

руднике Крейтон

количества), происходивших в подготовительных выработка^, пройденных в породах лежачего бока.

Это объясняется тем, что лежачий бок месторождения руд­ ника Крейтон в значительной степени (до 30%) сложен хруп­ кими гранитами.

При углубке слепого ствола № 6 горные удары имели место в интервале от 30 до 300 м ниже его устья. В связи с этим для защиты горнорабочих применяли дополнительную подвесную крепь и боковые щиты.

При достижении глубины 200 м перешли на бетонное креп­

ление.

Из 60 горных ударов 30 были в стенках ствола и один за­ хватил не только стенку, но и забой на дне ствола.

На руднике были разработаны методы исследования и преду­ преждения горных ударов применительно ко всем видам горных работ.

* По классификации рудника.

248