5. Группировка систем разработки
с учетом наличия или отсутствия рабочего очистного пространства
При рассмотрении группировки систем разработки внутри класса воспользуемся принципами последовательного классифицирования. Наглядная схема подхода представлена на рис. ….
Рис …. Графическая интерпретация последовательной классификации
систем подземной разработки
Разберемся с первым классом
Таблица …. Группировка систем разработки с открытым очистным пространством
|
Группировка систем разработки с открытым очистным пространством
| ||||||||||
|
1. Системы с формированием рабочего очистного пространства и без разделения рудного тела на слои | ||||||||||
|
А Сплошные слоевым типом рабочего очистного забоя и сплошной очистной выемкой |
Б. Камерно-столбовые с камерным типом рабочего очистного забоя и регулярными целиками | |||||||||
|
а. без отграничения выемочной единицы |
б. с отграничением выемочной единицы |
а. без разделения функций целиков с междукамерными целиками столбчатого или ленточного вида |
б. с разделением функций целиков с панельными целиками (междублоковыми) и междукамерными целиками столбчатого или ленточного вида | |||||||
|
*Со сплошной или блоковой подготовкой | ||||||||||
|
*Со шпуровой отбойкой и механизированной доставкой | ||||||||||
|
2. Системы без формирования рабочего очистного пространства, камерно-целиковые | ||||||||||
|
А. Подэтажные – с подэтажным порядком доставки руды |
Б. Этажные - с этажным порядкомдоставки руды | |||||||||
|
а. – с отбойкой из горизонтальных выработок (штреков, ортов)
|
б. – с отбойкой из наклонных выработок и восстающих |
а. – с отбойкой из горизонтальных выработок (штреков, ортов) |
б. – с отбойкой из наклонных выработок и восстающих | |||||||
|
*Со скважинной отбойкой, самотечным выпуском или взрыводоставкой по очистному пространству и механизированной доставкой по выработкам | ||||||||||
|
*С предполагаемой отработкой или без предполагаемой отработки целиков | ||||||||||
|
Условия применения | ||||||||||
|
Угол залегания рудных тел |
Круто падающие |
1Ааб |
2Ааб; 2Баб |
2Ааб; 2Баб | ||||||
|
Наклонные |
1Ааб; 1Баб |
1Баб; 2Ааб; 2Баб |
2Ааб; 2Баб | |||||||
|
Пологие |
1Ааб; 1Баб |
1Баб; 2Аб; 2Бб |
2Баб | |||||||
|
|
Тонкие и малой мощности (<3м) |
Средней мощности (3…20м) |
Мощные (>20м) | |||||||
|
Нормальная мощность рудных тел | ||||||||||
Имеются следующие группы: 1. Почвоуступные системы. 2. Потолкоуступные системы. 3. Системы со сплошной выемкой. 4. Камерно-столбовые системы. 5. Системы с подэтажной отбойкой. 6. Системы с камерно-этажной выемкой.
В группах 5 и 6 нет рабочего очистного пространства, а в группах 1-4 оно есть. Объединим анализируемые группы в две: с наличием и без наличия рабочего очистного пространства. Затем их еще разобьем по две, но по своим признакам. Полученная группировка представлена в табл. …
Разберемся со вторым классом
Таблица ….
|
Группировка систем разработки с магазинированием руды
| |||||||||||
|
1. Системы с формированием рабочего очистного пространства (без разделения рудного тела на слои) | |||||||||||
|
А. Сплошные - без отграничения выемочной единицы и с совмещенной во времени подготовкой |
Б. Блоковые с предварительным отграничением выемочной единицы и блоковой подготовкой | ||||||||||
|
а) со сплошной очистной выемкой |
б) с уступной очистной выемкой |
а) со сплошной очистной выемкой |
б) с уступной очистной выемкой | ||||||||
|
2. Системы без формирования рабочего очистного пространства (камерно-целиковые) | |||||||||||
|
А. Подэтажные - с подэтажным порядком доставки |
Б. Этажные - с этажным порядком доставки | ||||||||||
|
а) с отбойкой из горизонтальных выработок |
б) с отбойкой из наклонных выработок или восстающих |
а) с отбойкой из горизонтальных выработок |
б) с отбойкой из наклонных выработок или восстающих | ||||||||
|
* с предполагаемой отработкой или без предполагаемой отработки целиков | |||||||||||
|
Условия применения | |||||||||||
|
Угол залегания рудных тел |
Круто падающие |
1АБ |
2АБ |
2АБ | |||||||
|
Наклонные |
1АБ |
2АБ |
2АБ | ||||||||
|
Пологие |
1АБ |
2АБ |
2АБ | ||||||||
|
|
Благоприятные условия применения |
Тонкие и малой мощности (<3 м) |
Средней мощности(3…20 м) |
Мощные (>20 м) |
| ||||||
|
|
Не благоприятные условия применения |
Нормальная мощность рудных тел |
| ||||||||
Имеем следующие группы:
1- со шпуровой отбойкой из магазина;
2- с отбойкой из специальных выработок глубокими скважинами
При отбойке скважинами нет рабочего очистного пространства, а при шпуровой отбойке оно есть. Воспользуемся нашим подходом к систематизации групп и получим следующую группировку (табл. ).
Разберемся с третьим классом систем
Таблица ….
|
Группировка систем разработки с креплением очистного пространства
| ||||||||
|
1. Системы с креплением и выемкой на полную мощность рудного тела без разделения на слои и с созданием рабочего очистного пространства слоевого типа | ||||||||
|
А. С применением усиленной распорной шорной, станковой крепи |
Б.. С применением подхватной или костровой крепи | |||||||
|
а) со сплошной формой забоя |
б) с уступной формой забоя |
а) со сплошной формой забоя |
б) с уступной формой забоя | |||||
|
* при сплошной или блоковой подготовке выемочного участка | ||||||||
|
2. Системы с креплением и выемкой на полную мощность рудного тела с разделением на слои и в виде прирезок | ||||||||
|
А. С рабочим очистным пространством камерного типа в виде коротких и длинных блоков |
Б. С рабочим очистным пространством в виде вертикальных прирезок | |||||||
|
* при сплошной или блоковой подготовке выемочного участка | ||||||||
|
Условия применения | ||||||||
|
Угол залегания рудных тел |
Круто падающие |
1А |
2А; 2Б |
2А; 2Б | ||||
|
Наклонные |
1А; 1Б |
2А; 2Б |
2А; 2Б | |||||
|
Пологие |
1Б |
2А; 2Б |
2А; 2Б | |||||
|
|
Благоприятные условия применения |
Тонкие и малой мощности (<3 м) |
Средней мощности (3…20 м) |
Мощные (>20 м) | ||||
|
|
Не благоприятные условия применения |
Нормальная мощность рудных тел | ||||||
1. Системы с усиленной распорной и станковой крепью
2. Системы с каменной и комбинированной крепью
Третьим классом систем отрабатываться могут рудные тела различной мощности при любых углах залегания. Предпочтительны - крутое и горизонтальное залегание и малая мощность.
В третьем классе всегда имеется рабочее очистное пространство, которое может крепиться или нет. Применяются различные типы и виды крепления. Форма очистного пространства слоевая или камерная. Создаваться оно может при шпуровой отбойке прирезками с общим направлением очистных работ в блоке по восстанию и/или простиранию.
Если воспользоваться нашим подходом, то получим группировку представленную в табл. …
Разберемся с четвертым классом систем разработки
Таблица .
|
Группировка систем разработки с закладкой очистного пространства
| ||||||||
|
1. Системы с закладкой очистного пространства в едином цикле с отбойкой и доставкой руды при создании рабочего очистного пространства | ||||||||
|
А. Без разделения рудного тела на слои и со слоевым типом рабочего очистного пространства |
Б. С разделением рудного тела на слои, камерным типом рабочего очистного пространства или в виде прирезок на основе искусственного массива, обладающего устойчивостью | |||||||
|
а) со сплошной или б) блоковой /столбовой /панельной подготовкой выемочного участка | ||||||||
|
2. Системы с последующей закладкой, без создания рабочего очистного пространства | ||||||||
|
А. С использованием дискретного закладочного материала, работающим лишь при объемном сжатии |
Б. С использованием твердеющего закладочного материала, обладающего устойчивостью | |||||||
|
а) с подэтажной или б) этажной масштабностью отработки блока. С камерным типом очистного пространства. | ||||||||
|
* 2А – используются в комбинированных системах в качестве первых структурных элементов; ** 1Б и 2Б – являются структурной основой многостадийных систем с твердеющей закладкой. | ||||||||
|
Угол залегания рудных тел |
Круто падающие |
1А |
1Б |
1Б; 2А; 2Б |
1Б; 2А; 2Б | |||
|
Наклонные |
1А |
1Б |
1Б; 2А; 2Б |
1Б; 2А; 2Б | ||||
|
Пологие |
1А |
1Б |
1Б; 2А; 2Б |
1Б; 2А; 2Б | ||||
|
|
Благоприятные условия применения |
Тонкие и малой мощ. (<3 м) |
Средней мощности (3…20 м) |
Мощные (>20 м) | ||||
|
|
Не благоприятные |
Нормальная мощность рудных тел | ||||||
Группировка систем разработки с закладкой очистного пространства. В классификации выделены следующие подгруппы систем:
1. Горизонтальными слоями с закладкой. 2. Наклонными слоями с закладкой. 3. Потолкоуступные системы с закладкой. 4.С нисходящей послойной разработкой и с закладкой. 5. сплошные системы с закладкой.
6. системы с креплением и закладкой.
Если воспользоваться имеющимся опытом систематизации, то получим следующий вид группирования.
Разберемся с пятым классом систем
Таблица …. Группировка систем разработки с обрушением вмещающих пород
|
Группировка систем разработки с обрушением вмещающих пород
| ||||||||
|
1 Системы с обрушением и выемкой на полную мощность рудного тела без разделения на слои | ||||||||
|
А. С цикличным характером обрушения |
Б. С пошаговым характером обрушения | |||||||
|
а) со сплошной или б) блоковой /столбовой /панельной подготовкой выемочного участка | ||||||||
|
с рабочим очистным пространством в виде лавы, с оградительной и призабойной крепью | ||||||||
|
2. Системы со слоевым обрушением и многослойной выемкой | ||||||||
|
А. Нисходящими горизонтальными слоями |
Б. С нисходящей выемкой наклонными или поперечными слоями | |||||||
|
с рабочим очистным пространством в виде а) лавы; б) прирезок или заходок (одинарных, спаренных) | ||||||||
|
с разделяющими перекрытиями различного конструктивного и технологического исполнения | ||||||||
|
Оградительная крепь и разделяющие перекрытия: органная крепь (одно и много рядная) из различных материалов; древесный мат, щитовые перекрытия (гибкие, жесткие) из различных материалов. Призабойная крепь: рамная, неполным дверным окладом, одинарными деревянными стойками, подхватная, инвентарная механическая крепь, штанговая Общее направление очистных работ по падению и/или по простиранию. | ||||||||
|
Условия применения | ||||||||
|
Залегание руд ных тел |
Крутое |
1А; 1Б |
2А; 2Б |
2А; 2Б | ||||
|
Наклонное |
1А; 1Б |
2А; 2Б |
2А; 2Б | |||||
|
Пологое |
1А; 1Б |
2А; 2Б |
2А; 2Б | |||||
|
|
Тонкие и малой мощн. (<3м) |
Средней мощности (3…20м) |
Мощные (>20м) | |||||
|
Нормальная мощность рудных тел | ||||||||
На конструктивно-технологический вид систем разработки со слоевым обрушением существенное влияние оказывают мощность и угол падения в тесной своей взаимной увязке. Предпочтительно - крутое падение рудных тел. Группы систем выделены по типу крепления, применяемого при создании рабочего очистного пространства с учетом мощности и угла залегания рудных тел.
Известны: 1. Системы слоевого обрушения.2. Щитовые системы разработки.3.Столбовые системы с обрушением кровли.
Знакомясь с отдельными примерами исполнения систем и используя уже накопленные знания по систематизации внутри классов, то получим следующую логику их формирования. Многослойная выемка, однослойная выемка. Вид или тип конструктивного исполнения призабойного крепления: рамное неполным дверным окладом, одинарными деревянными стойками, подхватное, инвентарная механизированная крепь, штанговая и др. Оградительная (разделяющая) крепь: древесный мат, щитовое перекрытие различного конструктивного исполнения (гибкие, жесткие) из различных материалов, органная крепь(одно и много рядная) из различных материалов. Типы рабочего пространства: заходки (одинарные, спаренные), лава. Общий порядок очистных работ: по падению, вкрест и простиранию рудных тел.
Разберемся с системами шестого класса
Таблица ….
|
Группировка систем разработки с обрушением руды и вмещающих пород при непрерывном переводе очистного пространства в выработанное пространство | ||||||||
|
1. С подэтажным порядком очистной выемки, со слоевой отбойкой в зажиме и торцовым выпуском руды | ||||||||
|
А. С прямоугольной формой очистного пространства во фронтальной плоскости |
Б. С ромбоидальной формой очистного пространства во фронтальной плоскости | |||||||
|
2. С этажным порядком очистной выемки, массовым обрушением руды и донным (линейным или площадным) выпуском | ||||||||
|
А. с отбойкой руды на компенсационные камеры (на разрушение) |
Б. с секционной многорядной отбойкой руды в зажиме | |||||||
|
Выпуск руды при контакте с обрушенными породами или при разделяющих перекрытиях различного конструктивно-технологического исполнения. Отбойка и доставка осуществляется с использованием нарезных и подготовительных выработок. Рабочее очистное пространство не создается. Направление очистных работ в блоке - по падению, вкрест и/или по простиранию | ||||||||
|
Условия применения | ||||||||
|
Залегание рудных тел |
Крутое |
1А; 1Б |
1А; 1Б |
2А; 2Б |
1А; 1Б; 2А; 2Б | |||
|
Наклонное |
1А; 1Б |
1А; 1Б |
2А; 2Б |
1А; 1Б; 2А; 2Б | ||||
|
Пологое |
1А; 1Б |
1А; 1Б |
2А; 2Б |
1А; 1Б; 2А; 2Б | ||||
|
|
Благоприятные условия применения |
Тонкие и малой мощности (<3 м) |
Средней мощности (3…20 м) |
Мощные (>20 м) | ||||
|
|
Не благоприятные |
Нормальная мощность рудного тела | ||||||
Известны подгруппы:
1. Системы подэтажного обрушения
2. Системы этажного самообрушения
3. Системы этажного принудительного обрушения
Анализируя их содержательную сущность, можно отметить, что при их формировании учтена масштабность порядка очистной выемки при отработке выемочной единицы или масштаб обрушения руды и пород: - подэтажный и этажный и способ отбойки: - самообрушением и принудительным обрушением, включая отбойку минными и скважинными зарядами.
Дополнительно можно учесть следующее:
- в данных системах нет рабочего очистного пространства;
- перевод очистного пространства в выработанное пространство - непрерывный при выпуске руды;
- выпуск руды площадной и торцовый при непосредственном контакте руды с обрушенными породами или при разделяющих перекрытиях различного конструктивно-технологического исполнения;
- общий порядок очистной выемки – нисходящий, в подэтаже и этаже – вкрест или по простиранию рудного тела;
- форма очистного пространства прямоугольная и ромбоидальная;
- модификации систем определяются многообразием конструктивно-технологического исполнения комплексов отбойки и доставки. В итоге, можем получить следующую логику группирования систем в современном исполнении.
Разберемся с седьмым классом систем разработки
Таблица ….
|
Группировка комбинированных систем разработки
| ||||||||||
|
1. Системы с выемкой камерных запасов при формировании открытого очистного пространства | ||||||||||
|
А. С выемкой целиковых запасов массовой расстрелкой МЭЦ и МКЦ на открытые камеры: |
Б. С выемкой целиковых запасов с разновременной отработкой МЭЦ и МКЦ: | |||||||||
|
а) одновременно; |
б) разновременно |
а) - МЭЦ этажным обрушением руды - МКЦ подэтажным обрушением руды и вмещающих пород |
б) - МЭЦ этажным обрушением руды - МКЦ слоевым обрушением вмещающих пород | |||||||
|
2. Системы с выемкой камерных запасов при заполнении очистного пространства (дискретной) немонолитной закладкой | ||||||||||
|
А. С выемкой целиковых запасов системами слоевого обрушения вмещающих пород |
Б. С выемкой целиковых запасов системами подэтажного обрушения руды и вмещающих пород | |||||||||
|
а) с упрочнением закладки |
б) без упрочнения закладки |
а) с донным выпуском руды |
б) с торцовым выпуском руды | |||||||
|
Условия применения | ||||||||||
|
Залегание рудных тел |
Крутое |
1А; 1Б |
1А; 1Б; 2А; 2Б |
1А; 1Б; 2А; 2Б | ||||||
|
Наклонное |
1А; 1Б |
1А; 1Б; 2А; 2Б |
1А; 1Б; 2А; 2Б | |||||||
|
Пологое |
1А; 1Б |
1А; 1Б; 2А; 2Б |
1А; 1Б; 2А; 2Б | |||||||
|
|
Благоприятные условия применения |
Тонкие и малой мощности (<3м) |
Средней мощности (3…20м) |
Мощные (>20м) | ||||||
|
|
Не благоприятные |
Нормальная мощность рудных тел | ||||||||
Группировка внутри класса, при разделении выемочной единицы на камеры и целики, определяется по состоянию очистного пространства на конец отработки камерных запасов. При этом целики, отрабатываются во вторую стадию системами со слоевым обрушением налегающих пород, массовым обрушением руды и пород или с закладкой.
Известны комбинированные системы:1) с выемкой камер с открытым очистным пространством, 2)с выемкой камер с магазинированием руды, 3)с выемкой камер с закладкой. Надо иметь в виду, что после основного выпуска магазинированной руды очистное пространство оказывается открытым. Таким образом, состояний камер имеем два – открытое или заполненное закладкой.
При открытом очистном пространстве камер отработка целиковых запасов возможна лишь системами с массовым обрушением руды и вмещающих пород.
Далее воспользуемся известной схемой последовательной классификации