книги из ГПНТБ / Камерная система разработки в горнорудной промышленности С. Г. Борисенко, Ф. А. Копица.1960 - 27 Мб

затраты на подготовку и проведение массовых взрывов; 4) нор­ мальные условия труда.

Иногда минную отбойку горизонтальными слоями приме­ няют в сочетании с секционной, например, в таком порядке, как показано на рис. 70. Слой руды толщиной 7—8 м, оставленный у междукамерного целика, для большей его устойчивости, отби­ вают секциями, небольшими зарядами (весом 400—500 кг) после отбойки всех горизонтальных слоев руды.

Иногда отдельными секциями отбивают и предпотолочный слой руды во избежание нарушения потолочины.

Наиболее часто встречающиеся в практике схемы располо­ жения выработок для послойной отбойки руды минными заря­ дами показаны на рис. 71.

из минных камер и колодцев, а также при забутовке выработок.

Схема (рис. 71, в) предусматривает механизированную уборку

руды при проведении нарезных выработок. Взрывание зарядов

производится без предварительной их забутовки или с незначи­ тельной забутовкой выработок на сопряжениях.

На рис. 71, г показано расположение минных зарядов в рас­ сечках, пройденных из восстающих..

Для безопасного ведения проходческих работ отбойку оче­ редного слоя руды производят после окончания проведения вы­

работок на вышележащем слое.

Проветривание минных выработок во время их проведения и при подготовке взрыва осуществляется струей свежего воз­ духа, поступающего по восстающему и подэтажным выработ­ кам, и струей сжатого воздуха в глухих выработках.

На рис. 72 показан вариант с вертикальными компенсацион­ ными щелями, испытанный на Таштагольском руднике. В Крив-

бассе получило распространение взрывание минных зарядов без

забутовки их.

Данные о производительности труда и себестоимости руды при минной отбойке приведены в табл. 19.

Установлена следующая зависимость между производитель­

ностью труда бурильщика Рб и буримостью руды v

Рб - 4v, т/смену.

Зависимость между производительностью труда рабочего по отбойке Рр и буримостью руды v можно выразить следующей формулой

Рр = 1 l]Sv, т/смену.

Зависимость между себестоимостью отбойки 1 т руды с и

буримостью руды v можно выразить следующей формулой

с=-^г + 0,5 руб/r

Vv

100

60+120-

Рис. 72. Вариант системы разработки с отбойкой руды минными зарядами

101

Таблица 19

Производительность труда и себестоимость добычи руды при минной отбойке

Продолжение табл. 19

Можно сделать следующие выводы об отбойке руды мин­ ными зарядами:

1. При разработке крепких руд отбойка руды минными за­ рядами обеспечивает высокую производительность труда и

сравнительно низкую себестоимость добычи руды.

2.Отбойку руды минными зарядами можно применять при весьма устойчивом висячем и лежачем боках. При этом способе отбойке необходимо оставлять целики больших размеров, чем при других.

3.Недостатком минной отбойки руды являются тяжелые условия труда при проведении выработок и забутовке.зарядов.

В настоящее время минная отбойка вытесняется отбойкой руды глубокими скважинами.

102

5. Область применения различных способов отбойки

Обобщенные данные о производительности труда и себе­

стоимости руды при различных способах отбойки приведены

ввиде графиков на рис. 73 и 74.

Врудах крепостью 4—10 (буримость 100—200 мм/мин) са­

мая высокая производительность труда и самая низкая себе­ стоимость руды при отбойке шпурами или скважинами.

Врудах крепостью 10—18 (бу­

римость 50—25 mmImuh.) наимень­ шая себестоимость добычи руды при минной отбойке.

Затраты на образование отрезных щелей в камерах снижают производительность труда и повышают себестоимость отбойки руды в камере на 5—15%.

Шпуровая отбойка позволяет производить выемку руды в камере с незначительными потерями и разубоживанием; обес­ печивает равномерное дробление руды и точные проектные размеры камер и целиков.

При этом методе отбойки руды крепостью 4—1'2 производи­

тельность труда и себестоимость добычи почти такие же, как и при других методах.

Шпуровой метод отбойки имеет большие возможности по­ вышения производительности труда и снижения себестоимости добычи руды путем применения многоперфораторного бурения,

улучшения параметров буровзрывных работ и организации

труда.

103

Глава V

ВЫЕМКА ЦЕЛИКОВ

1. Общие сведения

Способы выемки целиков зависят от того, заполнены ли камеры закладкой или нет. При незаполненных камерах выемку

целиков производят массовым обрушением. При этом проводят массовое обрушение междука^ерных и междуэтажных целиков или только одного междуэтажного целика с тем, чтобы извлечь из него руду и одновременно заполнить камеру пустыми поро­ дами, находящимися в вышерасположенном этаже.

Для выемки целиков при заложенных камерах применяют следующие системы разработки:

1) слоевое обрушение; 2) подэтажное обрушение; 3) систе­ мы с креплением.и закладкой.

Качество закладки оказывает большое влияние на полноту, извлечения руды из целиков. Наилучшие результаты полу­ чаются при плотной закладке, затвердевающей подобно цемен­ ту. Хорошо уплотняется и затвердевает закладка из глины,

особенно при смачивании ее водой в процессе заполнения камер. Такая закладка, как показал опыт Кривого Рога, допускает обнажения по вертикали до 10 я и более.

На Красногвардейском медном руднике (Урал) применяли

цементирующуюся закладку, состоящую из смеси гранулиро­ ванного шлака с хвостами обогатительной фабрики.

На медном руднике Норанда (Канада) применяли.цементи­ рующуюся закладку следующего состава: 72% гранулирован­ ного шлака; 25% негранулированного шлака; 3% хвостов

обогатительной фабрики; содержание серы в закладке состав­ ляло 30%.

Закладка настолько хорошо цементировалась, что в после­ дующий период в ней проходили выработки с помощью взрыв­ ных работ.

Цементирующаяся закладка должна иметь небольшой раз­

106

мер кусков, обычно ее подают в забой гидравлическим спосо­ бом, что наиболее производительно.

Плотная закладка имеет следующие преимущества: 1) позво­ ляет отрабатывать целики, не оставляя предохранительных руд­

ных корок; 2) предохраняет целики от преждевременного раз­

рушения; 3) создает пожаробезопасные условия разработки за

счет хорошей изоляции целиков и интенсивной их отработки.

Для успешной выемки целиков необходимо оставлять их таких размеров, при которых они не будут деформироваться в течение необходимого срока. Следует извлекать целики вско­ ре после отработки камер. Желательно применять для выемки

целиков не менее эффективные системы разработки, чем для выемки камер. Отработка целиков должна быть интенсивной во избежание высокого горного давления в период работ.

Подготовительные выработки необходимо проводить так, чтобы в будущем при извлечении целиков не пришлось прово­

дить специальные выработки. Для этого следует при проекти­ ровании рудника выбирать систему для выемки целиков.

Подготовку месторождения следует производить, как пра­ вило, полевыми штреками, что обеспечивает нормальные усло­ вия проветривания при выемке целиков.

2. Выемка междуэтажных и междукамерных целиков массовым обрушением

При выемке целиков массовым обрушением междукамерные и междуэтажные целики одновременно обрушают скважинами, минными зарядами или шпурами на незаполненные камеры. Вслед за обрушением целиков следует самообрушение вмещаю­ щих пород.

Иногда предварительно вынимают днища камер вышележа­ щего этажа системой подэтажного обрушения и затем производят массовое обрушение потолочин и междукамерных целиков.

Руда выпускается под действием силы тяжести, причем в

процессе выпуска она находится в контакте с обрушенными по­ родами, что является источником значительных потерь и разу­ боживания.

Одновременно обрушают один или несколько междукамер­ ных целиков и соответствующую часть междуэтажного целика. Предпочтительно обрушать сразу несколько целиков, чтобы

уменьшить площадь контакта отбитой руды с обрушенными породами.

Массовое обрушение позволяет вынимать целики со сравни­

тельно небольшой затратой труда, но с довольно высокими по­ терями руды.

107

Выемка целиков массовым обрушением получила распро­ странение в Криворожском железорудном бассейне и в других,

районах.

Впервые в Криворожье этот способ выемки целиков был при­

менен в 1934 г. Первоначально обрушение целиков производили исключительно минными зарядами, затем стали применятьскважины.

Условия применения массового обрушения целиков следую­ щие: il) руда и вмещающие породы должны быть сравнительно устойчивыми; 2) ценность руды не должна быть высокой; 3) же­ лательно, чтобы вмещающие породы были оруденелыми, так как это снижает разубоживание руды; 4) угол падения рудного-

тела должен быть не менее 70—75°, так как в противном слу­

чае значительная часть отбитой руды останется невыпущенной на лежачем боку (при более пологом падении необходимо про­ ходить в лежачем боку дополнительно выработки и воронки для выпуска руды); 5) условия залегания месторождения должны

позволять вести разработку с обрушением вмещающих пород.

При сплошной выемке целиков массовым обрушением потери руды составляют 40—60%, тогда как при выемке междукамер-

ных целиков (после закладки камер) подэтажным обрушением только 25—30%. Поэтому во многих случаях предпочитают обрушать потолочины для заполнения камер породой и затем

отрабатывать междукамерные целики подэтажным обрушением.

При разработке железорудных месторождений к выемке це­ ликов массовым обрушением прибегают наиболее часто в тех

Подготовительные и нарезные работы сводятся к проведе­ нию минных выработок, если целики обрушают минными заря­ дами, и проведению буровых восстающих с буровыми каме­

рами, если обрушение производят скважинами.

Практикой установлено правило, которое необходимо соблю­ дать при проведении минных и буровых выработок в целиках:

для безопасности работ все подготовительные и нарезные выра­

108

Размер буровых камер определяется габаритными размера­ ми буровых станков.

Наиболее совершенным способом обрушения целиков яв­ ляется обрушение их скважинами.

Размеры целиков изменяются в довольно широких пределах,

но даже целики максимального размера могут быть разбурены

подготовительных выработок при этом способе обрушения це­

ликов будет небольшим.

Весьма существенным преимуществом скважин перед мин­ ными зарядами является отсутствие трудоемких работ по забу­

товке минных выработок.

Скважины позволяют равномернее распределить ВВ в толще целика и, следовательно, добиться лучшего дробления руды, что является одним из основных условий для извлечения целиков с минимальными потерями. При отбойке руды скважинами со­ кращается расход ВВ.

Скважины в целиках располагают параллельно, веерообраз­ но, кругообразно или пучками.

При веерном и пучковом расположении заряжают только

60—80% общей длины скважин для равномерного распреде­ ления ВВ в массиве целика. Таким образом, полезно исполь­ зуется только часть длины скважины, что является недостатком.

Однако при этих способах расположения скважин значи­ тельно сокращается объем работ по проходке горных выработок по сравнению с параллельным расположением. Вследствие этого параллельное расположение скважин, хотя оно и позволяет сократить на 50—'60% общую длину скважин, применяется ре­ же, тем более, что при бурении необходимо большое число пе­

рестановок бурового станка.

Для разрушения междукамерных целиков применяют верти­ кальные веерные или круговые комплекты скважин и реже пуч­

ковые.

Ширина междукамерных целиков обычно бывает такова, что требуется пробурить несколько параллельных комплектов, что­ бы получить хорошее дробление руды.

В потолочинах скважины располагают в виде горизонталь­ ных параллельных, веерных или пучковых комплектов.

При пучковом расположении — скважины бурят с одной установки станка, но с различным утлом наклона.

При обрушении целиков взрывают одновременно десятки тонн ВВ; взрывание одновременно 10—20 т является обычным в Криворожском бассейне.

Такой масштаб взрывных работ требует весьма вниматель­

ного отношения к ним. Прежде всего, необходимо иметь проект обрушения целиков, в котором должен быть произведен расчет зарядов и указано их расположение.

109