Система разработки наклонными слоями с закладкой

Эта система (рис. XIV.3) отличается от предыдущей тем, что выемку ведут наклонными (под углом около 40°) слоями, поэтому руда и закладочный материал перемещаются в очистном пространстве преимущественно самотеком. Закладка возможна лишь сухая.

Необходимые условия: 1) устойчивая руда; 2) малоустойчивые боковые породы (при устойчивых лучше применить камерную систему или систему с отбойкой из магазинов); 3) мощность залежи любая; 4) угол падения не менее 60—70° и правильные контуры залежи, чтобы обеспечить по всей площади слоя необходимый угол (истинный) наклона; 5) ценная руда. Сочетание всех этих условий встречается редко.

Первоначально при этой системе всегда разделяли этаж на бло­ки, но затем в связи с внедрением самоходного оборудования применили сплошную выемку. В этом случае (см. рис.XIV.3)забой продвигают по длине этажа, восстающий в этаже требуется только один (разрезной); отбойка шпуровая; руду, скатывающуюся по откосу, погружают и отвозят са­моходным оборудованием; закладку доставляют до откоса самоходным оборудованием по вентиляционному горизонту.

При выемке блоками (см. рис. XIV.3) закладку подают на откос из восстающего. В блоке вынимают сначала треугольники в основании, затем — наклонные слои постоянной длины (основная стадия), после чего погашают треугольную потолочину.

Преимущества наклонных слоев снижаются по мере совершенствования механизации работ при горизонтальных слоях. Выемка наклонными слоями имеет жесткие условия применения, работы по устройству настила на наклонной поверхности менее удобны, твер­деющая и гидравлическая закладка неприменимы.

Следует полагать, что при электровозной откатке эта система будет окончательно вы­теснена горизонтальными слоями с закладкой, а при откат­ке самоходным оборудованием может находить применение в варианте со сплошной выемкой.

Рис. XIV.3. Система разработки наклонными слоями с закладкой:

а — вариант со сплошной выемкой и самоходным оборудованием, стадия закладки; б—то же, стадия доставки руды (/ — самоходный вагон; 2—настил; 3—ПДМ);. в—вариант с выемкой блоками, разрез по простиранию, "проекция на вертикальную плоскость (/, 2 — откаточный и вентиляционный штреки; 3 — блоковый восстающий для спуска закладки; 5 — граница подштрекового целика; 6 — гра­ница выемки слоями постоянной длины)

7. Системы разработки с креплением

Отличительные особенности этих систем: 1) приме­нение крепи, поддерживающей породы извне и, следовательно, размещаемой в выработанном пространстве (в отличие, например, от штанговой крепи, размещаемой в массиве поддерживаемых по­род); 2) оставление крепи на месте ее установки в выработанном пространстве и после выемки руды, чем определяется использо­вание только деревянной крепи.

В свое время эти системы были распространены, но, начиная с шестидесятых годов встречаются мало.

Применяют эти системы, как правило, при неустойчивой руде. Вынимают блок сравнительно небольшими частями шириной до 1,5—3,5 м и вслед за выемкой регулярно устанавливают крепь.

В месторождениях мощных и средней мощности вместе с крепью применяют закладку, иначе пространственная решетка из крепи не может противостоять горному давлению.

Крепь применяют усиленную распорную (в маломощных зале­жах), станковую (в залежах мощных и средней мощности) и в виде крепежных рам.

Усиленной распорной крепью поддерживают неустойчивые бо­ковые породы, или неустойчивую руду, или то и другое вместе.

При слабых боковых породах иногда вместе с крепью приме­няют закладку. В крутых залежах блок вынимают в направлении снизу вверх, бурят шпуры с настила, устроенного на распорной крепи.

В пологих и наклонных залежах все работы производят с почвы залежи. Руду отбивают шпурами, доставляют обычно скреперованием, возможно использование малогабаритного самоходного оборудования. Блок вынимают по простиранию или по восстанию. В случае использования скреперных установок при выемке по простиранию руду доставляют одинарным скреперованием, но пункт погрузки 'вагонеток в откаточном штреке перемещается по мере подвигания забоя, тогда как выемка по восстанию дает воз­можность иметь стационарный пункт погрузки вагонов, но скреперование—двойное (сначала по простиранию вдоль забоя, за­тем по падению к пункту погрузки вагонов).

В пологих залежах усиленную распорную крепь применяют главным образом при средней устойчивости кровли, так как при прочной кровле можно использовать сплошную или камерно-столбовую систему, а при слабой кровле лучше обрушать ее вслед за выемкой руды, чтобы снизить давление на крепь в рабочем прост­ранстве (столбовая система разработки с обрушением).

При использовании станковой крепи блоки отрабатывают слоя­ми в восходящем или нисходящем порядке. В последнем случае закладочные работы более трудоемки за счет необходимости под­ведения закладочного массива вплотную под кровлю. Поэтому нисходящий порядок применяют лишь при больших тектонических нарушениях или слабых контактах залежи.

В слоях вынимают руду секциями, равными по объему одному станку, и сразу вслед за выемкой устанавливают станок. В крепи отшивают досками вертикальные ходки и рудоспуски, устраива­ют рабочие полки. Вместе с креплением применяют закладку. Высота незаложенного пространства не должна превышать высо­ты двух станков.

Станки стандартные, заготовляют их на поверхности. Около ви­сячего и лежачего боков устанавливают нестандартные элементы, которые подгоняют по месту и расклинивают. Применение станковой крепи требует организации специально­го крепезакладочного хозяйства и длительного освоения, поэтому целесообразно лишь при больших масштабах работ.

При использовании крепежных рам слои в блоке вынимают заходками (короткими штрекообразными выработками), которые крепят рамами всплошную или вразбежку, а после выемки руды заполняют закладкой.

Условия применения. В мощных и средней мощности залежах системы с креплением применяются только при неустойчивой руде, гак как в иных случаях могут быть использованы системы с за­кладкой, которые также обеспечивают полную выемку руды. Вмещающие породы могут быть любой устойчивости. В маломощ­ных залежах, где возможна распорная крепь, системы с крепле­нием могут применяться и при устойчивой руде, если боковые породы слабые.

Мощность и угол падения залежи могут быть любыми. Цен­ность руды высокая.

В мощных и средней мощности залежах системы с креплением могут применяться, как правило, только при отсутствии на месте дешевых материалов для твердеющей закладки и при условии, что нельзя обрушать вмещающие породы.

Системы с креплением обеспечивают малые потери и разубоживание руды в сложных горнотехнических условиях. Наряду с этим, системам с креплением присущи самые низкие показатели производительности труда, интенсивности выемки и себестоимости добычи, а также большой расход крепежного леса (около 15% выработанного пространства заполняют крепью), отсюда—загрязнение рудничной атмосферы при гниении крепи, усложнение шахт­ного хозяйства, опасность в пожарном отношении.

Тем не менее в перспективе, при увеличении глубины разработок более 1—1,5 км, системы разработки с креплением могут получить распространение, например в следующем виде: блок отрабатывают горизонтальными слоями :в восходящем или нисходящем порядке, последнее—при более высоком горном давлении и менее устойчивой руде; каждый слои вынимают заходками с креплением; конструкция и материал крепи позволяют иметь увеличенное сечение заходок, достаточное для работы самоходных машин. При нисходящей слоевой выемке закрепленные заходки закладывают твердеющей смесью; возможна предварительная укладка металлической арматуры на почве заходок.