Основные системы разработки

Камерно-столбовая система разработки (рис. 9.1.).

Применяется для разработки пологих и наклонных рудных за­лежей малой и средней мощности. Залежь обычно отрабатывают сразу на полную мощность, забой продвигают по длине панели сразу по всей ее ширине, отбивают руду шпурами, доставляют самоходным оборудованием, для поддержания кровли оставляют столбообразные постоянные целики.

Очистная выемка состоит только в отбойке и доставке руды (включая вторичное дробление руды, если оно не­обходимо) . Системы эти дешевые, обеспечивают высокую производительность труда, но могут быть связаны со значительными по­терями руды в постоянных целиках.

1 - откаточный штрек; 2 - панельные штреки; 3-сборный вентиляционныйштрек; 4-ру­доспуск; 5 - панельный вентиляционный штрек; 6 - разгрузочная камерарудоспуска; 7 - штанговая крепь; 8 - каретка для осмотра и крепления кровли; 9 - бульдозер; 10 - буро­вые каретки; 11-самоходная вагонетка; 12 - экскаватор.

Рис.9.1. Камерно-столбовая система разработки, вариант с самоходным оборудованием

Система разработки с отбойкой руды из подэтажных выработок.Применяется в условиях мощных крутых залежей. Вынимают камеры остав­ляя целики (рис.9.2). Руду отбивают, в основном, сква­жинами. Скважины обычно бурят из подэтажных ортов или штре­ков, пройденных по длине камеры (подэтажная отбойка). Вначале образовывают в камере отрезную щель, затем отбивают на нее руду вертикальными слоями. Доставка руды по очистному про­странству самотечная. Выпускают руду через выработки в основа­нии камеры.

После выемки камер погашают целики. В мощных месторожде­ниях половина запаса этажа и более остается в целиках, поэтому эффективность отработки блока в целом определяется в последнем счете выемкой целиков.

а - общий вид системы; б - разрезы по блоку (1 - доставочный штрек; 2 - траншейный штрек; 3 - сбойка восстающего с буровыми подэтажными штреками; 4 - блоковые восстающие; 5 - границы камеры; 6 - междуэтажный целик (наклонная потолочина); 7 - обрушенная порода; 8 - вентиляционный штрек (бывший откаточный для вышележащего этажа); 9 - междукамерный целик; 10 - рудоспуск; 11 - буровые подэтажные штреки; 12 - взрывные скважины; 13 - погрузочные заезды.

Рис. 9.2. Камерная система разработки с подэтажной отбойкой и доставкой руды самоходным оборудованием

Система разработки горизонтальными слоями с закладкой (рис.9.3).

Применяются преимущественно при ценных рудах в тех горно-геологических ус­ловиях, в которых использовать системы первых двух классов невозможно или невыгодно в связи с высокими потерями руды.

Выемку блока начинают с нижнего слоя. Отбивают руду обычно шпурами, доставляют к рудоспускам самоходным оборудованием или скрепе­рами. Отработанный слой закладывают для поддержания боков очистного пространства, а с поверхности закладки ведут выемку следующего слоя.

Системы этого класса отличаются тем, что к отбойке и достав­ке руды добавляются процессы закладки или крепления (либо оба эти процесса вместе) при выемке руды.

а - разрезы по выемочному участку панели (1 - вентиляционно-закладочный восстающий; 2 - наклонный съезд; 3 - заезд на слой; 4 - скважина для подачи закладки; 5 - отрабатываемый слой; 6 - граница выемочной ленты; б - общий вид (1 - рудоспуск; 2 - трубопровод для закладки; 3 - вентиляционно-закладочный восстающий; 4 - вентиляционно-закладочный горизонт; 5 - погрузочно-транспортная машина; 6 - навал отбитой руды; 7 - бурильная машина; 8 - заезды из наклонного съезда на слой; 9 - наклонный съезд; 10 - откаточный горизонт; 11 - границы слоев; 12 - скважины для подачи закладки).

Рис. 9.3. Система разработки горизонтальными слоями с закладкой

Системы разработки с обрушением руды и вмещаю­щих пород

Вмещающие породы обрушают непосред­ственно на отбитую руду. Применяют эти системы в мощных и средней мощности зале­жах при возможности обрушения вышележащих пород и земной поверхности. Это условие используется для дешевой добычи руды без оставления части ее в постоянных целиках.

Одним из представителей систем этого класса являетсяэтажное при­нудительное обрушение со сплошной выемкой (рис.9.4). Руду отбивают скважинами и выпускают из очистного пространства под действием силы тяжести. Отбойку осуществляют в зажиме верти­кальными слоями подряд по длине блока. По мере выпуска обрушаются на отбитую руду вмещающие породы и заполняют выра­ботанное пространство. Выпускают руду под налегающими обру­шенными породами.

Рис. 9.4. Этажное принудительное обрушение со сплошной выемкой

Таким образом, очистная выемка, так же как и для I класса, состоит только в отбойке и доставке руды (и вторичном дробле­нии, если оно необходимо), но очистное пространство не поддер­живается и на отбитую руду обрушаются вмещающие породы. Си­стемы эти дешевые и обеспечивают высокую производительность труда, но выпуск руды под обрушенными породами связан с по­вышенными потерями и разубоживанием руды.

Системы разработки с магазинированием руды(рис. 9.5). Сущность системы разработки заключается в том, что выработанное пространство блока в процессе очистной выемки заполняется отбитой рудой. Ввиду того, что отбитая руда занимает больший объём, чем в массиве, часть её (примерно 30%) в процессе отбойки выпускают на откаточный горизонт, оставляя под кровлей свободное рабочее пространство высотой около 2-х метров. Полный выпуск осуществляют после завершения отбойки всего камерного запаса руды.

Отбитая руда препятствует отслаиванию вмещающих пород в процессе выемки блока и служит основанием (опорой) для рабочих очистного забоя.

Системы применяют в крепких устойчивых рудах и устойчивых вмещающих породах. Руда не должна слеживаться, окисляться и самовозгораться. Угол падения должен быть не менее 55 - 60^о. Мощность залежи от 0,5 до 5 м при выдержанном залегании.

При мощности залежи менее 0,8 – 1,0 м выемку руды ведут с присечкой боковых пород.

Рис.9.5.Типовой вариант системы разработки с магазинированием руды.

Выводы

Многообразие систем разработки и существенная зависимость технико-экономических показателей подземных горных работ от рациональности выбора системы разработки и правильности определения ее оптимальных параметров предопределяют необходимость рассмотрения целого ряда постоянных и переменных факторов. При выборе системы разработки, как правило, рассматривается возможность применения нескольких вариантов, сравнение которых осуществляется на основе экономических показателей.

Контрольные вопросы

1. Что называется системой разработки рудного месторождения?

2. Какой принцип заложен в основе классификации систем разработки руд по М.И. Агошкову?

3. Какова область применения систем разработки с магазинированием руды?

4. Каковы отличительные признаки систем разработки, относящихся к классу с закладкой очистного пространства?