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

150—180 г. Одновременно взрывают 1,5—2 т ВВ. Производи­ тельность станка в смену 45—80 т.

всю высоту камеры (рис. 154).

Вертикальную отрезную щель образуют на фланге блока по­ средством отбойки руды мелкими шпурами. Отбойку руды в камере производят скважинами, которые бурят из открытой за­

ходки или бурового орта по сетке 3X5 или 3X4 м. Производи­

лазрез по йй-ЬБ

Рис. 154. Система разработки открытыми камерами с отбойкой руды наклонными скважинами, применяемая на Гороблагодатском железном руднике

тельность станка в смену 120—140 т. Буровые выработки про­ ходят на уровне вентиляционного горизонта, при этом стремятся

использовать ранее пройденные выработки.

Скважины бурят под углом падения рудного тела (45—50°). Расположение скважин параллельное. Для бурения скважин при­

меняют преимущественно станки ВЖР и ЗИВ-75. За один взрыв отбивают 10—15 тыс. т руды. Расход ВВ на 1 т руды равен

180—300 г. Скважины у лежачего бока взрывают с замедле­

нием, чтобы лучше отбить руду. Диаметр скважин 91 — ПО мм. Применяют коронки, армированные твердым сплавом.

Подготовка блока с запасами руды 300 тыс. т продолжается от 8 мес. до года.

Первоначально вторичное дробление руды производили на горизонте грохочения. Руду выпускали через люки, оборудован­ ные двухсекторными затворами. Максимальный размер куска 400 мм. Анализ травматизма показал, что 69% несчастных слу­ чаев происходят с рабочими, занятыми выпуском и погрузкой руды из люков. Поэтому от погрузки руды из люков отказались

и перешли на погрузку ее скреперами в вагонетки через полки,

оборудованные на уровне кровли откаточного горизонта.

224

Бездисковый способ погрузки позволяет грузить крупные кус­ ки руды непосредственно в вагонетки и таким образом умень­

шить объем работ по вторичному дроблению.

Рудник. «Молибден» *

Месторождение расположено в высокогорной скалистой мест­ ности на отметках 2000—3050 м над уровнем моря приурочено к региональной зоне разлома, сложенной дислоцированными и

метаморфизованными породами среднего палеозоя, и представ­ лено большим числом скарновых, роговиковых и гранитоидных рудных тел.

Наиболее освоенным является главное скарновое рудное те­

ло, где в настоящий момент сосредоточены основные эксплуата­ ционные работы. Рудное тело сложено монолитными скарнами гранат-пироксенового состава, имеющими коэффициент крепо­

сти 18—20.

В висячем боку залегают сильно трещиноватые биотитовые роговики с коэффициентом крепости 12—14, а в лежачем боку монолитные мраморы с коэффициентом крепости 8—10.

Главное рудное тело представляет мощную крутопадающую залежь, имеющую в плане форму подковы. Угол падения руд­ ного тела 60—80°. Тектонические трещины развиты слабо.

Верхняя часть месторождения отработана открытыми рабо­

тами первоначально шпуровой, а затем минной отбойкой руды. При переходе на подземные работы в 1940 г. камеры подготав­

ливались и отрабатывались подэтажными штреками с мелкошпу-

ровой отбойкой уступами в 2,0—2,5 м. Высота подэтажа колеба­ лась от 8,0 до 8,5 м.

Ширина камеры 10 м, междукамерного целика 6 м, длина 15—25 м, высота блока 60 м. Отбитая руда через дучки посту­ пала в камеры грохочения и через грохотные решетки в рудо­ спуски.

С 1947 г. при отработке блоков начали применять минную отбойку.

С 1955 г. сначала в виде опыта, а в настоящее время широкое

промышленное развитие получил метод отбойки с помощью глубоких скважин. Вместе с тем, в настоящее 'время для отра­ ботки южных роговиков запроектирована система блокового самообрушения.

На руднике приняты три системы разработки: камерная с минной отбойкой, камерная с отбойкой глубокими скважинами и система этажного самообрушения.

Система подэтажных штреков (ортов) с минной отбойке^

руды применялась в очень широких масштабах по всей площади*

* Описание опыта рудника дано М. И. Ермоленко.

рудного поля, а в настоящее время применяется только в мало­

мощной части месторождения на флангах основной рудной за­ лежи.

После проходки основной откаточной выработки по центрам междукамерных целиков проходят восстающие длиной 75—80 м. Из этих восстающих в 8 м от почвы откаточной выработки засе­ кают штрек горизонта .дробления, а еще через 8 м штрек гори­

зонта подсечки. Выше горизонта подсечки через 8—10 м друг от друга засекают подэтажные штреки (орты). Примерно в центре камеры с горизонта подсечки проходят разрезной восстающий до последнего подэтажного штрека. Из разрезного восстающего в месте сбойки с каждым подэтажным штреком проходят разрез­ ной орт (штрек).

''G откаточного горизонта до горизонта дробления через 8 или

16. м друг от друга проходят рудоспуски, оборудуемые пальце­ выми затворами. На горизонте вторичного,дробления разделы­

ваются камеры дробления, из которых до горизонта подсечки проходятся дучки. Воронки образуют мелкошпуровым методом сверху вниз и снизу вверх. Компенсационное пространство об­ разуется мелкошпуровым способом на ширину 4,0 м.

Из каждого подэтажного штрека на расстоянии 8 м от ком­ пенсационной щели проходятся минные орты до контактов руд­ ного тела.

Подсечка камеры производится с опережением на один ряд

воронок, допускается подсечка всей камеры в целом. Отбойку руды начинают с взрыва одного ряда минных зарядов на всю высоту камер (исключая потолочину). После первого взрыва допускается взрыв двух и более рядов минных ортов зарядов.

Выпуск руды осуществляется через пальцевые люковые уст­ ройства в вагоны типа ВОК-160 и ВОК-250. На самом нижнем

горизонте выпуск руды осуществляется в вагоны типа ВОК-80.

Разделка негабаритов производится на горизонте вторичного дробления.

Вторичное дробление руды производят на горизонте вторич­ ного дробления в камерах грохочения. В камерах отсутствуют

грохотные решетки. Руда из дучек поступает в камеры грохо­ чения и затем в рудоспуски, выходящие на откаточный горизонт. Такое устройство камер повысило производительность труда рабочих на выпуске руды.

. Применение камерной системы с минной отбойкой в свое время позволило значительно поднять производительность труда по сравнению с применявшейся ранее системой с мелкошпуро­ вой отбойкой и снизить себестоимость руды.

Однако эта система имеет и существенные недостатки. К ним, в первую очередь, нужно отнести следующие: 1) большой объем нарезных выработок, а также небольшая длина минных выра­ боток, при проходке которых затруднена механизация работ по

226

их зачистке; 2) выход большого количества (30—40%) крупно-

кусковатой негабаритной руды, что требует повышенного рас­ хода ВВ на вторичное дробление, а также снижает производи­ тельность труда на выпуске руды; 3) большой объем демонтаж­ ных работ перед взрывом, а также восстановительных работ

после взрыва; 4) ручная зарядка минных камер.

Системы разработки с отбойкой .руды глубокими скважинами

в настоящее время находят применение при разработке участков рудного тела мощностью от 30 до 100 м.

Размер блоков: длина по мощности рудного тела от 30 до 100 м, ширина камеры 24 м, ширина целика 12 м, высота блока 75 м. Камеры располагают вкрест простирания рудного тела. Подготовка блока осуществляетсяследующим образом. На отка­ точном горизонте в висячем и лежачем боках проходят штреки и соединяют через 24 м ортами-заездами. В междукамерных це­ ликах проходят восстающие, из которых через 8 м засекают горизонты вторичного дробления и подсечки и через 7 м — бу­ ровые орты. Буровые орты располагают в шахматном порядке.

Бурение глубоких скважин производят станками БМК-2Б и

БА-100, П-1 из буровых ортов, пройденных в целиках. Горизон­ тальные скважины располагаются параллельно. Диаметр сква­ жин 100 мм, глубина 29 м.

Расстояние между скважинами 3—5 м, л. н. с’. 3,5 м. Сква­ жины в ряду взрывают одновременно или с миллисекундным за медлением.

При внедрении системы с отбойкой руды глубокими скважи­

нами были испытаны различные варианты расположения сква­ жин: веерообразное и параллельное.

Бурение 'вертикальных скважин на руднике не применялось и

не испытывалось. Наиболее целесообразным оказалось парал­ лельное расположение скважин.

Применяемый в настоящее время вариант системы с отбой­ кой руды глубокими скважинами позволил сократить по срав­ нению с камерной системой, с минной отбойкой объем проход­ ческих работ.

Применяемые параметры расположения скважин (расстояние между скважинами 3 лс при л. н. с. 3,5 м), по существу, не уменьшили выход негабарита и даже несколько сократили выход руды мелкого класса. Куски руды после взрыва стали выходить более ровными, находящимися на грани габаритных и негабарит­ ных размеров. Не случайно поэтому расход ВВ на вторичное дробление почти не сократился, число взрывов на горизонте дроб­ ления увеличилось, а выпуск руды из одного рудоспуска в смену даже несколько снизился.

Для механизации заряжания и повышения плотности укладки

ВВ Северо-Кавказским горнометаллургическим институтом,

совместно с коллективом рудника был сконструирован, изго­ товлен и применен аппарат ПЗС-100, который позволяет заря­

жать скважины патронированным аммонитом при помощи сжа­ того воздуха.

Применение ПЗС-100 позволило значительно сократить ручной труд при зарядке, увеличить скорость заряжания и значительно повысить плотность заряжания.

Так, при ручном способе на заряжание 20 м скважины тре­ бовалось 1 ч. 20 мин., при этом плотность заряжания составляла 6,5 кг на 1 м. При механическом способе на заряжание той же

в2 раза, значительно улучшился эффект взрыва.

Внастоящее время на руднике проводятся испытания аппа­ рата для заряжания порошкообразным ВВ минных зарядов и аппарата для заряжания шпуров в проходческих забоях.

Расчетным путем установлено, что себестоимость 1 т руды, полученной при отбойке глубокими скважинами, будет равна се­ бестоимости 1 т руды, полученной из системы подэтажных штре­ ков с минной отбойкой только в том случае, когда скорость бу­ рения станком скважин будет не менее 3,0—3,5 м!смену. Буровые

станки с погружными перфораторами БА-100, П-1 и шарошеч­ ными долотами обеспечивают скорость бурения до 12— 15 м/смену.

Система этажного самообрушения запроектирована для от­ работки роговиковых руд висячего бока. Она существенно отличается от систем, применявшихся ранее на руднике «Мо­

либден».

Роговиковые руды имеют массу трещин, пересекающих рудное тело во всех направлениях. Наличие трещин способствует ин­ тенсивному самообрушению и дроблению руды. Длина блока при этой системе 90—150 м (при мощности рудного тела 90— 100 м), высота — 60 м.

Горизонт грохочения заменен горизонтом скреперования, который расположен на 8 м выше откаточного горизонта.

Выше горизонта скреперования на 10 м проходят выработки

горизонта подсечки. С горизонта скреперования до горизонта подсечки через 12 м друг От друга проходят дучки, которые раз­ ворачивают в приемные воронки мелкошпуровым способом свер­ ху вниз. Диаметр воронок 10 м.

Выше горизонта подсечки на 9—-10 м проводят минные штре­ ки на расстоянии 10 м друг от друга. После взрыва минных зарядов руда начинает самообрушаться, постепенно заполняя

подсеченное пространство, созданное подрезкой и взрывом мин­ ных зарядов.

228

Штреки скреперования и горловины дучек бетонируют моно­ литным бетоном. В отдельных 'случаях при наличии больших нарушений бетонируют и выработки откаточного горизонта.

Количество руды, доставленной одним шарнирным скрепе­

229

Рост производительности труда явился результатом замены

применявшихся систем разработки более совершенными.

Отказ от грохотных решеток на горизонте грохочения сокра­ тил затраты на их строительство и производство ремонтов, а так­ же способствовал повышению интенсивности выпуска.

Одновременно с совершенствованием системы изменялась и технология заряжания минных зарядов и скважин, а также пара­ метры расположения зарядов.

Переход на системы с минной отбойкой повлек за собой уве­

замену малоемких вагонеток ВОК-160 на вагонетки ВОК-250.

На проходческих работах было внедрено большое число по­ грузочных машин и скреперных лебедок, произведена полная за­ мена устаревших перфораторов (ПМ-506 и ПМ-508) на более производительные (ПР-30 К). Для взрывн'ых работ применяли скальный аммонит № 1.

Рост производительности труда на руднике был обусловлен также более целесообразной расстановкой вспомогательных ра­ бочих, что привело к уменьшению их численности.

Дальнейший рост добычи руды намечается за счет внедрения новых горных машин и механизмов и широкой автоматизации

горных процессов, а также дальнейшего совершенствования

применяемых систем разработки.

В настоящее время на руднике испытывается новый вариант системы с выпуском руды через плоское днище, предложенный ИГД АН СССР.

Основные параметры системы, .ч:

Отбойка руды ведется глубокими горизонтальными скважи­

нами, пробуренными из буровых ортов, пройденных в целиках.

Подготовительные работы в блоке сводятся к проведению вы­

работок откаточного горизонта, блоковых восстающих, скрепер­ ных ортов. Днище камеры находится на одной отметке с кров­ лей откаточных выработок.

На уровне кровли откаточных штреков на границе камеры с междукамерными целиками проходят два скреперных орта сече­ нием 12 м2. Сопряжение скреперных ортов с выработками основ­ ного горизонта бетонируют и перекрывают полком.

Нарезные работы в блоке заключаются в проходке вентиля­

ционных сбоек и ходков горизонта скреперования, выработок для образования разрезной щели и буровых ортов.

Из скреперных ортов проходят заходки длиной 3 м, которые впоследствии разделывают в выпускные окна шириной 3 м. Це-

230

лики, разделяющие окна, имеют ширину 5 м. Окна располагают в шахматном порядке.

На 16 м выше горизонта доставки из восстающих по вися­

чему и лежачему боку проходят выработки сечением 3,6 лг2, а из них по оси камеры на горизонте подсечки — буровой орт сече­ нием 9 м2.

Из бутового орта примерно в средине камеры проводят штрек отрезной щели сечением 9 м2, из которого проходят разрезной

восстающий сечением 4 м2.

Подсечку камеры производят в две стадии. Сначала образуют подсечку на высоту 3 м комплектами горизонтальных скважин, пробуренных из бурового орта, пройденного по границе с предо­ хранительным целиком скреперного орта.' Затем пробуривают комплект веерных скважин, которыми отбивают руду на разрез­ ную щель. Вслед за взрывом этих скважин производят раскоску выпускных окон. .

Первую стадию подсечки проводят с опережением 6—8 м

по отношению ко второй. При этом варианте системы разработки

увеличиваются камерные запасы и также возрастает производи­ тельность труда на выпуске руды.

Отработка целиков. После отработки камеры извлекают меж-

дука'мерный целик, потолочину и днище вышележащей камеры. Обрушение целиков производят минными зарядами. Все минные выработки в днище камеры и потолочине проходят до начала очистных работ в камере. При отработке камер площадь обна­ жения потолочин достигает 2000 м2. Так, в камере 18 шахты № 3 перед взрывом целиков; обнажение потолочины равнялось

1920 м2. Обрушение днища камеры, потолочины и междукамер­ ного целика производят одновременно.

Для снижения сейсмического действия взрывов на руднике внедрено коротко замедленное взрывание.

В 1955 г. бригада СоюзвзрЬшпрома провела на руднике ис­ следования по установлению максимально допустимых весов за­ рядов при массовых взрывах и степени снижения сейсмического эффекта при ведении короткозамедленного способа взры­ вания.

По полученным данным, максимально допустимый вес заря­ дов ВВ для шахт № 2 и 3 при отбойке руды в камерах.и при

отработке целиков для мгновенного взрывания 25 т, для кбротко-

замедленного при отбойке руды в камерах 50 т и при отработке целиков 150 т.

Проводя дальнейшие работы по применению короткозамед­ ленного взрывания и обобщая накопленный опыт, работники руд­ ника значительно увеличили максимально допустимую величину зарядов.

Так, при обрушении целиков камеры 18 в шахте № 3 в фев­ рале 1958 г. общий вес зарядов равнялся 195 т.

231

Березовский рудник им. Кирова

Березовское золоторудное месторождение представлено более чем 70 дайками, расположенными в слоистых палеозойских толщах на значительной площади. Все запасы золотых руд при­

урочены к пятнадцати дайкам гранитоидов, из которых девять имеют промышленное значение.

Почти все дайки гранитоидов простираются в меридиальном направлении, имеют различные условия и элементы залегания. Мощность их колеблется от 6 до 30 м, угол падения от 18 до 80°. Толщу гранитоидов вкрест простирания месторождения на различном расстоянии друг от друга прорезают одиночные или групповые сульфидные кварцевые жилы мощностью от 1 до 10 см. Кварцевые сульфидные жилы, составляют около 7%

объема даек.

Вмещающие породы в большинстве случаев — метаморфизо­ ванные сланцы средней устойчивости. Березовское месторожде­ ние имеет многочисленные тектонические нарушения, которые усугубляются наличием флексур, смещений и взаимных пересе­ чений даек. Разработка месторождения, кроме того, осложняется наличием большого притока воды.

До 1950 г. отрабатывались только жилы системой горизон­ тальных слоев с закладкой (ортовой системой), а потом пере­ шли на валовую выемку даек открытыми камерами и системой с магазинированием руды. Порода даек разбита трещинами, что

понижает ее устойчивость; В результате опытных работ установ­ лено, что при весьма трещиноватых породах сводообразная кров­ ля камер (высота свода 1 —1,5 м) устойчива при площади обна­ жения 300—500 м2.

При разработке пологопадающих даек высота этажа 28—50 м, ширина камер 10—12 м. Подготовку осуществляют рудным штреком и ортами, пройденными по середине каждой камеры.

При мощности рудного тела 20 м в камере проходят два подэтажных наклонных штрека и из них закрытые заходки. Рас­ стояние между заходками 6 м (рис. 155). Нарезными работами

отрабатывают около 18% запасов руды в блоке. При проведении нарезных выработок транспортирование руды по наклонным штрекам осуществляется водой.

Отбойку руды в камере производят круговыми комплектами

шпуров, которые бурят ручными и колонковыми перфораторами

из закрытых заходок. Сменная производительность бурильщика колеблется от 15 до 22,4 лг3. В магазине длиной 40 м по дайке мощностью 8—10 м отбойка достигла 2000 м2!месяц, в блоке при

232

8 ат. Установлено, что в рудной мелочи, оставшейся на почве камеры, содержание золота в 2,8 раза больше, чем среднее со­

держание его по блоку.

Рис. 155. Система разработки открыты­ ми камерами с отбойкой руды круго­ выми комплектами шпуров из закрытых заходок, применяемая на Березовском золотом руднике

о

Средние показатели, достигнутые при разработке месторож­ дения системой открытых камер с отбойкой руды шпурами, при­ ведены .в табл. 37.

Таблица 37

Некоторые показатели по системе разработки открытыми камерами с отбойкой руды шпурами, применяемой на Березовском руднике

233