Другие системы I класса

Потолкоуступные системы с открытым очистным пространством применяют при разработке крутопадающих жильных и пластовых месторождений мощностью 0,6—3 м.

Так как эти системы рассчитаны в основном на доставку руды под действием силы тяжести, их применяют при крутом падении.

Вмещающие породы и руда должны быть устойчивы, так как в противном случае необходимо усиливать крепь и усложнять ее конструкцию. Такая система становится ближе к классу систем с креплением очистного пространства. Граница между системами этих двух классов устанавливается условно. К первым принято относить системы, где применяется простая распорная крепь, а ко вторым — системы со сложной усиленной крепью.

Поскольку затраты на мелкошпуровую отбойку и на крепление значительны, системы нецелесообразно применять для разработки бедных руд. Склонность руды к слеживанию, включение в ней пустых пород, а также характер контактов существенного значения не имеют.

Характерная особенность потолкоуступных систем состоит в уступной форме забоев, расположенных над работающими, которые находятся на настиле, уложенном на распорную крепь.

Если отбойка ведется горизонтальными шпурами (рис. 6.1, а), то уступы делают короткими (длиной 2—4 м); при отбойке восходящими шпурами наиболее удобны уступы длиной 10—12 м (рис. 6.1, б). Длинные уступы более распространены — они обеспечивают широкий фронт работ для высокопроизводительного бурения телескопными перфораторами. Высота уступов 1,8—2,2 м.

На рис. 6.1, в показан вариант потолкоуступной системы с отбойкой восходящими шпурами.

Подготовительные работы заключаются в проведении откаточного штрека 1 и проходке восстающих. В рассматриваемом варианте восстающий 2 проходят в центре блока, а на флангах по мере выемки руды сооружают материально-ходовые восстающие 3.

Высота этажа от 30 до 60 м и принимается в зависимости от крепости вмещающих пород, мощности жилы и угла падения. Устойчивые бока, небольшая мощность и крутое падение позволяют принимать наибольшую высоту этажа. С увеличением высоты этажа усложняются условия доставки крепи, передвижения рабочих, проходки восстающих и поддержания выработанного пространства.

Над откаточными штреками оставляют надштрековые целики высотой 2—2,5 м или устанавливают распорную крепь

Рис.6.1. Потолкоуступная система разработки с простой распорной крепью: короткие (а) и длинные (б) уступы. Схема отработки блока (в).

В надштрековых целиках через 3—6 м проходят рудоспуски, верхняя часть которых расширяется в воронки 4.

Длину блока принимают в пределах 30—80 м. Восстающий крепят распорками, разделяя его на два отделения: ходовое, оборудованное лестницами, и материальное — для доставки крепи. |

Очистные работы ведут одновременно в нескольких блоках, расположенных рядом. Начинают их с проведения подсечного штрека на высоту 1,8—2 м над целиком. Горизонтальные шпуры бурят ручными перфораторами, отбитую руду через рудоспуски выпускают на почву откаточного штрека и затем убирают погрузочными машинами. После этого в рудоспусках устанавливают люки 5.

При разделении блока на два уступа улучшается организация очистных работ, передвижение рабочих становится более безопасным. Наличие восстающего в центре блока упрощает доставку материалов с верхнего горизонта.

Глубина восходящих шпуров обычно равна высоте уступа. Бурят их с временных полков 6, укладываемых на распорную крепь 7. Распорная крепь служит опорой для настила и предохраняет вмещающие породы от местных вывалов. Расстояние между распорками равно высоте уступа, между распорками в ряду—1,6—1,8 м. В случае необходимости в местах нарушения боковых пород устанавливают дополнительные распорки. Перед взрывом настил с распорок убирают и руда под действием силы тяжести перемещается между распорками до выпускного люка. Для проветривания очистных забоев свежий воздух подается через фланговые восстающие. Отработанный воздух через центральный восстающий поступает на вентиляционный штрек 8 изатем к вентиляционному стволу.

Во время отбойки руды распорная крепь ломается или выбивается. На ее восстановление затрачивается дополнительный труд в сложных и опасных условиях. Поэтому иногда руду доставляют по рудоспускам, сооружаемым путем обшивки досками соседних вертикальных рядов распорной крепи.

Для сохранения верхнего вентиляционного штрека оставляют подштрековый целик 9 толщиной 2,5—3 м, отрабатываемый позднее.

Оценка системы. Непрерывное обновление кровли и возможность ее своевременной оборки снижают опасность от обрушения руды. Обнаженные бока очистного пространства находятся ниже рабочего места, и поэтому отдельные обрушения крупных кусков породы безопасны. Однако возможность падения рабочих в очистное пространство с пастила, особенно после нарушения его взрывами, создает опасность работ и снижает производительность труда забойных рабочих. Небезопасна и работа крепильщиков при восстановлении нарушенной взрывами распорной крепи.

По данным практики, производительность труда забойного рабочего составляет в среднем 1—2 м³/смену, расход крепежного леса 0,06—0,12 м³ на 1 м³ очистного пространства.

Небольшие потери руды, возможность выемки ответвлений жилы, а также гибкость системы, позволяющая при необходимости изменять технологию и конструктивные элементы, являются достоинствами системы разработки. Вместе с тем отмеченные выше недостатки приводят к замене ее системой с магазинированием руды.

Потолкоуступную систему с простой распорной крепью целесообразно применять главным образом в тонких жилах, чтобы снизить объем подработки пустых пород по сравнению с отбойкой из магазина, либо когда магазинирование руды неприемлемо.

Требования ПТЭ к потолкоуступной системе разработки

· Потолкоуступную систему применять для отработки крутопадающих рудных тел мощностью до 3 м. Распорная крепь при этой системе служит в основном для сооружения рабочих полков у очистных забоев.

· Маломощные (до 2 м) рудные тела можно отрабатывать без оставления междублоковых целиков. В этом случае между блоками устанавливать усиленную крепь.

· Подготовку и отработку блоков можно вести с оставлением или без оставления надштрекового целика. В первом случае в надштрековом целике проходить рудовыпускные выработки, которые оборудовать люками. Во втором случае над штреком устанавливать усиленную крепь с устройством люков.

· При отработке блока и необходимости сохранения вышележащего штрека оставлять потолочину, которую отрабатывать при погашении верхнего горизонта.

· Для возможности осмотра и оборки кровли высота уступа не должна превышат3 м.

· При отработке ценных руд под каждым уступом перед взрывом укладывать плотный настил (горизонтальный или наклонный в зависимости от необходимости сортировки руды и способа доставки ее до рудоспуска). Отбитую руду доставлять по рудоспускам, обшитым досками, или по рештакам. Руды высокой ценности разрешается доставлять самотеком в выработанном пространстве.

· При сортировке отбитой руды в забое пустую породу размещать в выработанном пространстве.

Система разработки крутых маломощных залежей горизонтальными слоями в нисходящем порядке. Бурильщики находятся на рудном массиве. Отбивают руду вертикальными нисходящими или горизонтальными шпурами и доставляют ее обычно скреперованием в восстающий в середине блока. Система эта приемлема лишь при очень устойчивых боковых породах.

Системы разработки с отбойкой из восстающих с самоходных полков. (рис. 6.2.). Блок длиной около 14 м подсекают, оборудуют люками для погрузки рудной массы в вагоны или проходят из полевого откаточного штрека ниши для погрузочных машин. В центре блока с помощью самоходного полка проходят восстающий и с этого же полка разбуривают в обе стороны оставшийся массив блока, после чего отбивают руду по частям, начиная снизу. На выпуске отбитой руды возможно использование вибролент. Система может дать удовлетворительные результаты при более или менее правильных контурах рудного тела.

Система разработки с передвижным механизированным комплексом для маломощных крутых залежей. Выемка ведется сплошным вертикальным забоем с применением передвижной бурильной установки, которая может перемещаться по монорельсу, как и полок КПВ. Секционный монорельс перемещается по простиранию залежи вслед за забоем.

Перед взрывом бурильную установку выводят на верхний вентиляционный штрек. Отбитая руда размещается в призабойном пространстве, которое ограничено отбойными щитами, предохраняющими секции от разрушения взрывом. При раздельной выемке породы должны перегружаться специальным устройством за передвижные секции в отработанное пространство.

Рис. 6.2. Вариант системы разработки с отбойкой из восстающих (1) с применением КВП (2): 3— камера для проходческого полка; 4— материально-ходовой восстающий