 |
Вторичное дробление и ликвидация зависаний руды.
|
|
|
|
Вторичное дробление и ликвидация зависаний руды.
Производительность выпуска, погрузки и транспортирования руды во многом определяется ее гранулометрическим составом. На многих рудниках размер кондиционного куска принимается равным 400—1000 мм. На рудниках, разрабатывающих тонкие жилы, он не превышает 250—350 мм.
При взрывной отбойке выход негабарита может достигать 25— 30 %, а затраты на его дробление — до 50—80 % расходов на отбойку руды.
Вторичное дробление негабаритных кусков осуществляют в з р ы в н ы м или м е х а н и ч е с к и м способом. Накладные заряды ВВ размещают на поверхности куска руды и взрывают огневым способом или детонирующим шнуром (при возможности безопасного подхода к негабариту). Современные вибропитатели и некоторые конвейеры достаточно прочны, что позволяет разбивать отдельные негабариты руды с применением ВВ. В вязких рудах для размещения зарядов бурят мелкие шпуры. Не вызывает затруднений дробление негабаритов на почве штрека скреперования, в очистных забоях ряда систем. Иногда крупные куски убирают с помощью погрузочно-доставочного оборудования в сторону, а затем разрушают серией зарядов.
Руда часто зависает в рудоспуске, дучке. Доступ к таким зависаниям затруднителен и опасен. Они бывают неустойчивыми, если возникают вследствие расклинивания в рудоспуске нескольких кусков руды.
Для ликвидации зависаний в дучку вводят заряд ВВ массой 3—5 кг с отрезком детонирующего шнура и зажигательной трубкой, прикрепленной к концу шеста длиной 3—4 м. Длина детонирующего шнура должна быть достаточной для размещения зажигательной трубки в безопасном месте. Аналогично ликвидируют зависания в рудоспусках над люками и вибропитателями. При зависании руды на большой высоте применяют д и н а м о - р е а к т и в н ы е с н а р я д ы (гранатометы).
|
|
|
Для механического дробления применяют п н е в м а т и ч е с к и е б у т о б о и, устанавливаемые в специальных камерах вторичного дробления на горизонтах скреперования или у рудоспусков. Производительность подобных бутобоев составляет 12— 15 м3/ч при дроблении кусков до 1, 8 м в поперечнике.
Поддержание очистного пространства.
Оно представляет собой комплекс мероприятий по регулированию горного давления в очистных забоях и называется у п р а в л е н и е м г о р н ы м д а в л е ни ем.
Крепость вмещающих пород — основной фактор устойчивости очистного пространства. Известны случаи, когда в камерах объемом в тысячи кубических метров не наблюдается обрушений много лет. Однако и сама технология очистной выемки во многом определяет устойчивость выработанного пространства. К факторам, влияющим на устойчивость руд и вмещающих пород и зависящим от принятого порядка очистной выемки, относятся следующие:
р а з м е р ы о ч и с т н о г о п р о с т р а н с т в а. Чем больше площадь обнажения кровли, тем меньше ее устойчивость. Поэтому в слабых рудах и вмещающих породах необходимо уменьшать размеры открытых камер;
с к о р о с т ь п о д в и г а н и я з а б о я. Горные породы разрушаются постепенно. Вначале в кровле и боках выработок образуются мелкие трещины, затем они увеличиваются и происходит обрушение отдельных кусков породы. Непременным условием сохранения устойчивости призабойного пространства является «обновление» кровли. Чем выше скорость подвигания забоя, тем устойчивее кровля;
с п о с о б о т б о й ки. При взрывной отбойке породы разрушаются не только в том объеме рудного массива, в котором размещены заряды ВВ, но значительно дальше. Сейсмические волны распространяются во все стороны от участка взрыва и вызывают образование трещин и обрушения пород в местах, где они нежелательны. В этом отношении механический и гидравлический способы отбойки более благоприятны. Шпуровой способ отбойки дает наименьшее нарушение кровли, камерный — наибольшее. Направление шпуров также влияет на устойчивость кровли:
|
|
|
наибольшее трещинообразование и заколы наблюдаются при отбойке восходящими шпурами. Применение короткозамедлен-ного взрывания, снижающего сейсмический эффект, оказывает благоприятное влияние на сохранение устойчивости горных пород;
н а п р а в л е н и е о ч и с т н о й вы е м ки. Иногда оно имеет решающее значение для обеспечения безопасности работ. При отработке крутопадающих рудных тел выемка снизу вверх более безопасна, чем сверху вниз. При выемке сверху вниз обрушающиеся из кровли куски породы будут падать в направлении подвигания забоя. Направление кливажа или трещиноватость пород также требует определенного направления очистной выемки.
Выработанное пространство поддерживают целиками, с помощью магазинирования руды, закладкой и крепью.
Поддержание целиками возможно только в достаточно устойчивых рудах. Форма целиков, их размеры и взаимное расположение будут рассмотрены ниже.
Целики после отработки одного или нескольких блоков извлекают. Постоянные целики оставляют, если необходимо предохранить поверхность от обрушения или когда отработка целиков сопряжена с опасностью работ.
Поддержание магазинированием руды заключается в оставлении части руды в выработанном пространстве. В этом случае она играет роль крепи. По окончании отработки блока замагазини-рованную руду выпускают.
Закладка — заполнение выработанного пространства пустой породой или другими материалами, которые называют з а к л а д о ч н ыми. Закладочные работы ведут как при очистной выемке, так и после отработки камер. В качестве закладочного материала используют скальные горные породы в разрыхленном состоянии, отходы металлургических заводов, хвосты обогатительных фабрик. Стоимость закладочного материала должна быть низкой; он должен быть транспортабельным, хорошо уплотняющимся в выработанном пространстве.
|
|
|
Закладочный материал в подземные выработки спускают чаще всего по трубам с последующим транспортированием его по горизонтальным выработкам с помощью воды, сжатого воздуха, иногда конвейерами или в вагонетках. Наиболее эффективно транспортирование закладочного материала водой самотеком или сжатым воздухом по трубам.
В выработанное пространство закладочный материал укладывают самотеком, скреперами или закладочными машинами. В последние годы широкое распространение получил закладочный материал с примесями вяжущих веществ ( т в е р д е ю щ а я з а к л а д к а ). Подобная закладка выработанного пространства твердеющими смесями позволяет обнажать заложенное пространство не только с боков, но и снизу, без опасности обрушения и даже проходить выработки без крепи. Твердеющая закладка позволяет осуществлять очистную выемку без оставления целиков. Основные составные части твердеющей закладки: тонкомолотый гранулированный доменный шлак с цементом, хвосты обогатительных фабрик, дробленые породы и вода. Прочность закладочного материала на сжатие через 3 мес после укладки составляет 2— 3 МПа.
Подготовленную смесь твердеющей закладки транспортируют от смесительных установок к очистным блокам по трубам. Перемещение ее в них происходит за счет давления, создаваемого весом находящегося в вертикальном трубопроводе материала. В общем балансе закладочных работ твердеющая закладка занимает 90 %, с применением ее добывают около 30 % руд цветных металлов.
Поддержание очистного пространства крепью применяют все реже. При этом используют некоторые из рассмотренных выше видов крепи для горизонтальных и вертикальных выработок. Так, при отработке рудных тел относительно небольшой мощности (до 3 м) находит применение распорная крепь. При некоторых системах разработки (слоевого обрушения, столбовых) применяют неполные крепежные рамы. Более широкое распространение имеет анкерная крепь.
Костровую крепь применяют при высоком горном давлении в пологих рудных телах, на сопряжениях очистного пространства с другими выработками. Костер состоит из горизонтальных рядов круглого леса. В каждом ряду укладывают не менее двух (в зависимости от давления) бревен. Высота костра по условиям устойчивости не должна превышать его ширину более чем в 4 раза. Так как давление направлено поперек волокон, то костровая крепь податлива. Расстояние между кострами определяется величиной горного давления.
Одним из распространенных способов управления горным давлением является периодическое уменьшение размеров открытого выработанного пространства путем обрушения кровли, Этот способ изложен при описании систем разработки.
|
|
|
