3. Характеристика систем разработки рудных месторождений.

Под системой разработки понимается комплекс вскрывающих, подготовительных, нарезных и очистных работ, увязанных в пространстве и во времени и предназначенных для безопасной и экономически выгодной отработки месторождения.

При разработке рудных месторождений все системы разработки делят по признаку поддержания очистного пространства в период выемки руды на три класса.

Первый класс – Системы разработки с естественным поддержанием очистного пространства. Отличительная черта – в период выемки руды очистное пространство поддерживается за счет собственной устойчивости. Залежь обычно отрабатывают сразу на полную мощность. При большой мощности уступами. Руду отбивают шпурами, доставляют самоходным оборудованием. Для поддержания очистного пространства оставляют постоянные рудные столбовые целики. Иногда, при выемке ценных руд, кровля частично поддерживается столбами, сооруженными из бетона или деревянных костров, стоек, а также штанговой крепью.

Достоинства систем: дешевизна, высокая производительность труда.

Недостатки: потери руды в столбовых целиках, возможны вывалы руды, затруднено проветривание из-за завихрения воздуха (необходимы перемычки).

Второй класс – Системы разработки с обрушением руды и вмещающих пород (без поддержания выработанного пространства).

Отличительная черта - отбитую руду самотеком выпускают под обрушенными непосредственно на нее вмещающими породами. Эти системы имеют наибольшее распространение. Отбойка руды скважинная иногда самообрушением. Выпускают руду в нижней части блока или подэтажа. По мере выпуска на отбитую руду обрушаются вмещающие породы и заполняют выработанное пространство. В результате значительную часть руды (2/3 или больше) выпускают под налегающими обрушенными породами. Этажи или подэтажи отрабатываются последовательно в нисходящем порядке.

Достоинства высокая производительность, низкие затраты на добычу руды, интенсивная отработка, отсутствие закладки и крепления выработанного пространства.

Недостатки: сложный выпуск руды, обуславливающий возможные повышенные потери руды и разубоживания и требующий специальных исследований и расчетов с целью выбора оптимального расстояния между выпускными выработками для минимизации потерь и разубоживания.

Третий класс – системы разработки с искусственным поддержанием очистного пространства. Отличительная черта – выработанное пространство поддерживают крепью или закладкой. Работы по искусственному поддержанию очистного пространства являются неотъемлемой частью очистной выемки.

Достоинства: низкие потери и разубоживание. Недостатки высокая себестоимость и низкая интенсивность отработки месторождения.

Первый класс – Системы разработки с естественным поддержанием очистного пространства.

1. Сплошная система разработки

Сущность. Горизонтальное или пологопадающее месторождение разбивается на панели или этажи. Отработка осуществляется очистным забоем на всю их ширину. В выработанном пространстве остаются не регулярно или регулярно, расположенные целики, иногда устанавливаются костры из дерева или железобетонные стойки, анкерная крепь (с целью уменьшения количества целиков при ценных рудах – снижение потерь).

Условия применения: крепкие и устойчивые руды и вмещающие породы, руды средней и ниже средней ценности. Угол падения от ноля до двадцати градусов, мощность от 1,5 м до 25 м.

Параметры панели: ширина панели при скреперной доставке 50 – 70 м, при самоходной – до 150 м; длина панели от 150 м и более.

Подготовка: проведение панельных штреков

Нарезные работы: Отрезная выработка, переходящая в отрезную щель для создания первоначального объема очистного пространства.

Очистные работы: выполняются в основном буровзрывным способом с уборкой руды скреперами или самоходным оборудованием.

Бурение, заряжание и взрывание осуществляется традиционными методами. Оборудование и способы отбойки выбирается в зависимости от мощности рудного тела.

При мощности рудного тела более 6 метров очистная выемка ведется уступами.

Для уборки породы оборудование выбирается в зависимости от мощности рудного тела. При мощности до 3 м уборка осуществляется скреперными установками. При мощности от 3 до 6 метров – ПДМ; при мощности более 6 метров подземными экскаваторами.

Вспомогательное оборудование: на зачистке подошвы очистного пространства используются подземные бульдозеры с дистанционным управлением.

Техника безопасности: вопросы техники безопасности решаются соблюдением требований: закона О промышленной безопасности; нормативных документов при разработке рудных месторождений; правил безопасности при взрывных работах; мероприятий по технике безопасности применительно к данному предприятию и пр.

Запрещается находиться в выработанном пространстве, наблюдение за кровлей и оборка кровли должна осуществляться ежесменно. При высоте очистного пространства более 3 – 4 м кровля должна освещаться прожекторами, а осмотр и оборка кровли производиться со специальных самоходных площадок. Передвижение людей должно осуществляться только вдоль линии целиков и забоев. Скорость движения воздуха должна быть не менее 0,15 м/с.

Преимущества: простота организации, широкий фронт работ, возможность использовать производительную технику, малый объем подготовительных и нарезных выработок, возможность отборки по сортам руду.

Н едостатки: жесткость применения, потери руды в целиках, трудность вентиляции, необходимость регулярного наблюдения за кровлей.