5.4. Подготовка к очистной выемке

К подготовительным выработкам относят откаточные штреки и орты, разделяющие месторождения на этажи, и восстающие, разделяющие этаж на выемочные блоки. В особую группу выделяют нарезные выработки , которые расположены в пределах блоков. К ним относятся подэтажные или слоевые выработки, разделяющие этаж на отдельные выемочные участки, выработки горизонта вторичного дробления и доставки (камеры дробления, штреки скреперования и т» д. ), выработки горизонта подсечки (штреки, орты), рудоспуски, рудоприемные воронки, вентиляционные сбойки и др.

Схема подготовки основного (откаточного) горизонта определяется элементами залегания рудного тела, физико-механическими свойствами горных пород, принятым способом транспортирования руды, а также выбранной системой разработки. Один из основных факторов, от которых зависит подготовка основного горизонта, — это мощность залежи полезного ископаемого.

Рис. 5. 5. Схемы расположения откаточных выработок и восстающих: 1, 2 – соответственно рудные вертикальный и наклонный восстающие; 3 – граница зоны сдвижения; 4 – полевой восстающий; 5 – полевой откаточный штрек; 6 – откаточный орт

В тонких и средней мощности крутопадающих рудных телах обычно ограничиваются проходкой одного рудного штрека, который располагают посредине мощности залежи или со смещением в сторону лежачего или висячего бока месторождения (рис. 5. 5, а, б). При разработке жильных месторождений штрек размещают таким образом, чтобы была удобной загрузка руды в вагонетки. Если руда из очистного пространства поступает через люки, то они должны находиться в верхнем углу откаточной выработки (рис. 5. 5, в). По границам или в центре блока (через 30—80 м по простиранию) проводят восстающие, соединяющие откаточный и вентиляционный штреки.

В весьма мощных рудных телах при наличии одного откаточного штрека транспортирование руды к нему со всех участков добычного блока затруднительно. Поэтому по рудному телу проводят или несколько штреков, или несколько откаточных ортов (из откаточного штрека, расположенного по лежачему боку, через каждые 15—50 м по простиранию). В последнем случае часто проводят откаточный штрек по пустым породам (рис. 5, 5, г) и кроме рудных восстающих еще полевой. При высокой производительности откаточные штреки располагают как по лежачему, так и по висячему боку. Увеличение объема подготовительных работ в этом случае компенсируется более высокой пропускной способностью подземного транспорта.

Если восстающий и вентиляционный штреки необходимо сохранять в течение длительного времени, их располагают за пределами зоны сдвижения пород для данного этажа. Величина угла b (рис. 5. 5, г) зависит от устойчивости вмещающих пород и равняется 50—750.

Схема подготовки с двумя откаточными штреками (рудным и полевым) и подэтажными выработками, пройденными из полевого восстающего, приведена на рис, 5. 5, д.

Выбор между р у д н о й и п о л е в о й п о д г о т о в к о й определяется физико- механическими свойствами руды и вмещающих пород, принятой схемой проветривания (центральная или диагональная) и направлением очистной выемки (наступающая или отступающая). При наступающей выемке и центральном расположении главного и вентиляционного стволов для обеспечения нормальных условий проветривания верхний (вентиляционный) штрек должен быть сохранен на весь период отработки этажа. Поэтому откаточный штрек необходимо располагать по пустым породам за зоной сдвижения, так как при отработке нижележащего этажа он будет выполнять функцию вентиляционного.

При фланговом расположении вентиляционных стволов и наступающей очистной выемке погашение вентиляционного штрека на участках отработанных блоков не нарушает проветривания. Поэтому наряду с полевой возможна и рудная подготовка. При отступающей выемке, если вентиляционный ствол расположен в центре месторождения, возможна как рудная» так и полевая подготовка; при фланговом расположении вентиляционного ствола необходима полевая подготовка. Следовательно, полевую подготовку можно применять независимо от схемы проветривания и порядка очистной выемки, а рудную — только при определенных условиях.

Рис. 5. 6. Схема подготовки при разделении этажа на подэтажи и применения самоходного оборудования.

Полевая подготовка позволяет также уменьшить запасы руды  в  междуэтажных целиках, сократить расходы на ремонт крепи в откаточном штреке, проводить откаточный штрек  прямолинейно  даже  при  извилистых  контурах рудного  тела.  В  связи  с  этим  полевую

подготовку,  несмотря  на  то,  что  она  связана  с  более  высокими  затратами,  применяют  чаще, особенно при отработке мощных и весьма мощных рудных, тел.

На выбор схемы расположения откаточных выработок и блоковых восстающих существенно влияет технологический процесс очистной выемки. При разделении этажа на подэтажи и применении самоходного оборудования на основном горизонте проходят главный откаточный 1 и вспомогательный 2 штреки (рис. 5. 6). Последний вентиляционным восстающим 3 соединяется с подэтажными штреками 4 и вентиляционным штреком 5 вышележащего горизонта. Руда с подэтажей через рудоспуски 6 и погрузочные камеры 7 поступает на главный откаточный штрек. Самоходное оборудование (буровые каретки, погрузочно-доставочные машины) перемещается по спиральному заезду 8.

Стоимость руды, извлеченной при проходке подготовительных выработок значительно выше, чем при очистной выемке. Поэтому уменьшение объема подготовительных работ всегда желательно, если оно не осложняет процессов очистной выемки.

П о д г о т о в и т е л ь н ы е р а б о т ы характеризуются удельным объемом подготовительных работ. Этот показатель характеризует отношение объема подготовительных выработок к объему руды в блоке или этаже. Иногда удельный объем подготовительных работ определяют длиной подготовительных выработок, приходящейся на 1000 т готовых к выемке запасов руды. Удельный объем подготовительных работ зависит от системы разработки и изменяется в широких пределах — от 3 до 15—20 %. При одной и той же системе он зависит от мощности рудной залежи. Принятый способ подготовки должен обеспечивать безопасность очистной выемки и передвижения людей, хорошее проветривание забоев, минимальные потери руды в целиках и возможность своевременной их отработки, высокую производительность очистной выемки,