 |
Этажно-камерные системы разработки.
|
|
|
|
Системы разработки этой группы широко распространены на рудниках черной и цветной металлургии. В одиннадцатой пятилетке в Кривбассе этажно-камерными системами разработки было добыто около 15% железной руды. Удельный вес их на железорудных шахтах Урала и Сибири — 23%. Условия применения этажно-камерных систем совпадают с условиями
подэтажно-камерных. Отличие заключается лишь в мощности отрабатываемых рудных тел. Этажно-камерные системы применяют, как правило, при мощности более 15—18 м. В случае выдержанных элементов залегания залежей они могут использоваться при меньшей мощности — 8—10 м. Если мощность превышает 25—30 м, то камеры располагают вкрест простирания рудного тела.
В связи со значительной массой одновременно взрываемых зарядов этажно-камерные системы разработки требуют более устойчивых руд и вмещающих пород (/не менее 10—12).
Отбойку руды в камерах ведут в е р т и к а л ь н ыми слоями по всей высоте или г о р из о н т а л ьн ы м и слоями по длине камер. Отбойку вертикальными слоями применяют при крепких и весьма крепких монолитных рудах и породах, горизонтальными слоями — при рудах и породах средней крепости и устойчивости. При отбойке руды вертикальными слоями потолочина обнажается по мере отработки камер, а при отбойке горизонтальными слоями — после отработки камеры. В случае наличия вертикальной слоистости или трещиноватости возможность обрушения потолочины и увеличения выхода негабарита больше при отбойке руды вертикальными слоями. В таких условиях более эффективен вариант системы с отбойкой руды горизонтальными слоями.
Рис. 5. 21. Этажно- камерная система разработки с отбойкой руды вертикальным слоями
|
|
|
Впервые этажно-камерная система разработки с отбойкой руды вертикальными скважинами на всю высоту камеры была применена на Высокогорском железном руднике в 1949 г.
Вариант системы с отбойкой руды вертикальными слоями с расположением камер вкрест простирания показан на рис. 5. 21. В этом варианте этаж разбивается на регулярно чередующиеся камеры шириной 20—25 м и целики шириной 10—15 м.
На основном горизонте проводят полевые откаточные штреки 1, которые через каждые 20—30 м сбиваются ортами 3. Восстающий 5 обслуживает 3—5 блоков. В нишах 2, пройденных из откаточных ортов, устанавливают вибропитатели. Из ходков 4 или из дучек проходят траншейные штреки 9. На буровом горизонте располагают буровые орты 6 и вентиляционно- ходовые штреки 8, Последние сбиваются с участковыми восстающими сбойками 7.
Отрезной восстающий располагают как по центру камеры, так и на флангах. В первом случае отработка камеры ведется двумя забоями, что обеспечивает более высокую производительность блока, уменьшает время его отработки и способствует большей сохранности целиков.
Подсечка камер (траншейная) и образование отрезной щели аналогичны системам с подэтажной отбойкой.
Руду отбивают веерными комплектами глубоких скважин, буримых станками
пневмоударного бурения. Толщина отбиваемого слоя 3—5 м. На обуривание одного слоя затрачивается 10—20 смен. Расход ВВ на слой -2—3 т. Взрывают по одному-два слоя, отбивая за взрыв 10—25 тыс. т руды. Бурение и выпуск руды независимы, поэтому часть руды временно магазинируется в нижней части камеры. Производительность выпуска руды составляет 30— 100 тыс. т в месяц.
Междукамерный и междуэтажный целики разбуривают веерными или пучковыми комплектами скважин во время отработки камеры. Перед массовым обрушением междукамерный целик подсекают, а взрывание целиков ведут в той же последовательности, что и при системах с подэтажной отбойкой.
|
|
|
На некоторых рудниках для отбойки применяют параллельные скважины (см. рис. 5. 7, а),
— вертикальные или наклонные в зависимости от угла падения рудного тела. Иногда скважины бурят из нижнего подсечного пространства. При восходящих скважинах сильно разрушается потолочина, а также затрудняется заряжание скважин. Эту схему отбойки целесообразно применять при пологом залегании рудного тела и мощности его до 30 м.
Показатели, достигнутые на руднике им. Дзержинского (Кривбасс), при применении этажно-камерной системы с отбойкой вертикальными слоями приведены ниже.
Коэффициент крепости руды 12—14
Удельный объем подготовительных работ на 1000 т добытой руды, м 5—6
Выход руды с 1 м скважины, т 11—14
Расход ВВ на 1 т руды, кг 0, 5—0, 55
Выход негабарита, % 6—12
Сменная производительность труда забойного рабочего, т 28—33
Себестоимость добычи 1 т руды (по системе), руб. 1, 2—1, 3
Вариант этажно-камерной системы с отбойкой руды горизонтальными слоями и вибровыпуском руды показан на рис. 5. 22.
Рис. 5. 22. Этажно- камерная система с отбойкой руды горизонтальными слоями
На откаточном горизонте пройдены полевой 1 и рудный 3 штреки, соединенные через каждые 100—200 м ортами 2. По висячему и лежачему бокам из рудного штрека пройдены буровые восстающие 5 с буровыми камерами 6. Подсечка траншейная. В отличие от ранее рассмотренных вариантов систем она должна быть закончена полностью к моменту отбойки первого слоя. Слой руды толщиной 7—8 м разбуривается встречными веерами глубоких скважин (по 2—3 веера из каждой камеры). Взрывание скважин в слое короткозамедленное. К моменту
|
|
|
взрывания одного слоя вышележащий должен быть обурен. Бурение скважин и выпуск руды вибролюками или вибропитателями, установленными в нишах 4, совмещают во времени. Целики отрабатывают аналогично ранее рассмотренным системам.
Сложность механизации погрузки породы при проведении буровых камер, значительный объем вспомогательных работ, связанных с перемещением буровых станков, — недостатки рассматриваемого варианта системы. Они устраняются, если скважины бурить непосредственно из восстающих, пройденных в отбиваемом рудном массиве. В этом случае бурение осуществляют с подвесных полков или клетей, перемещающихся по монорельсу.
Несколько более высокие технико-экономические показатели указанного варианта системы по сравнению с отбойкой вертикальными слоями объясняются меньшей крепостью руд, в которых она применяется.
Оценка систем. Системы с подэтажной отбойкой и этажно-камерные системы различаются только характером отбойки руды и оформлением буровых горизонтов. Чем меньше подэтажей при системах с подэтажной отбойкой, тем меньше они отличаются от этажнокамерных как конструктивно, так и по условиям применения, показателям, достоинствам и недостаткам.
Основные преимущества этажной отбойки по сравнению с подэтажной заключаются в повышении безопасности работ (так как все они выполняются в закрытых выработках небольшого поперечного сечения), улучшении условий труда бурильщиков вследствие меньшего пылеобразования при бурении скважин по сравнению с бурением шпуров, снижении расходов по добыче руды благодаря меньшему объему нарезных работ и более высокой производительности труда на бурении.
При отбойке глубокими скважинами наблюдаются значительные разубоживание и потери руды, так как скважины не могут следовать точно по контурам рудного тела. Кроме того, скважины отклоняются от заданного направления вследствие их искривления и неточного забуривания. По этой причине трудно соблюдать проектные размеры междукамерных целиков. По сравнению с под-этажной отбойкой выше выход негабарита. Значительное его количество образуется при отслаивании руды от междукамерных целиков и потолочин в момент отбойки слоев,
|
|
|
Дальнейшее совершенствование этажно-камерных систем связано со снижением потерь руды и разубоживания, повышением устойчивости целиков, уменьшением выхода негабарита, интенсификацией выпуска руды, увеличением камерного запаса руды и точности обуривания массива, уменьшением сейсмического действия массовых взрывов за счет внедрения многоступенчатого короткозамедленного взрывания и перехода на отбойку скважинами небольшого диаметра (40—60 мм), уменьшением отклонения скважин от заданного направления.
5. 7. СИСТЕМЫ РАЗРАБОТКИ С МАГАЗИНИРОВАНMEM РУДЫ
При системах с магазинированием очистное пространство заполняется отбитой рудой. Ввиду того, что отбитая руда занимает больший объем, чем в массиве, 30—40 % ее периодически выпускают, оставляя между поверхностью отбитой руды и кровлей пространство высотой 2—2, 5 м.
По окончании отбойки в блоке производят общий выпуск руды, выработанное пространство остается открытым, реже заполняется закладкой или подвергается обрушений).
Как и при системах с открытым очистным пространством, для поддержания вмещающих пород оставляют междуэтажные и междукамерные целики, безрудные участки или применяют закладку. Отбитая руда препятствует отслаиванию вмещающих пород в процессе выемки руды в блоке и служит основанием (площадкой) для рабочих очистного забоя.
Обуривание рудного массива осуществляют непосредственно с поверхности отбитой руды или же из специальных подготовительных выработок. В последнем случае чаще применяют отбойку глубокими скважинами.
|
|
|
