Камерные системы разработки с отбойкой руды из магазинов

Применяются в маломощных залежах ценных руд.

Главное отличие камерных систем с магазинированием от чисто камерных заключается в том, что при выемке в камерах временно оставляют отбитую руду, которая обычно служит основанием для размещения там бурильщиков, готовящих следующий слой к обрушению.

Условия применения: угол падения залежи более 55—60°, руда должна быть достаточно устойчивой, не склонной к слеживанию и самовозгоранию, вмещающие породы должны быть также устойчивыми. Система применяется и в породах недостаточно устойчивых, когда руда служит для поддержания их от отслоений.

Основные параметры камерных систем с отбойкой руды из магазина следующие.

Высота этажа не более 50—60 м (при большей высоте сложно управлять поверхностью отбитой руды в магазине).

Длина блока колеблется от 40—50 до 80—100 м при устойчивых боковых породах и правильных контурах залежи. Ширина междукамерных целиков и толщина днища при наличии горизонта доставки руды

6—10 м, толщина потолочины обычно составляет 0,4—0,6 ширины камеры и изменяется от 2 м в маломощных залежах с крепкой и устойчивой рудой до 5—10 м при средней мощности и устойчивой руде. Расстояние между выпускными отверстиями не должно превышать 7 м при средней мощности залежи и 3—4 м — при малой мощности, что необходимо для управления поверхностью замагазинированной руды и недопустимости образования в ней пустот.

Блоковые восстающие в случае оставления целиков размещают в них. Из целиков пробивают ходки в камеру через 4—6 м по вертикали. Ходки располагают горизонтально или с наклоном до 30—40° в сторону камеры, чтобы уменьшить пересыпание их отбитой рудой.

В длинных камерах проходят дополнительные восстающие от уровня подсечки до вышележащего горизонта.

Иногда в отбитой руде вслед за подвиганием забоя выкладывают дополнительные ходки.

При бесцеликовой подготовке у основания блока проходят штрек высотой 3—5 м, а затем на высоте 2 м устанавливают распорки и укладывают на них настил. В нем устраивают сближенные металлические люки многократного использования на расстоянии между осями 1,5—2,5 м для сплошного выпуска руды по всей длине камеры.

В камерной системе с магазинированием и отбойкой руды шпурами, пробуренными из магазина (рис. 5.4), подготовительные работы начинаются с проходки полевого штрека 5 и рудного штрека для образования траншейного днища, которые соединяют короткими квершлагами 4 для погрузочных машин 3. По рудному телу у лежачего бока проходят восстающие 1 и из них — выработки 2 для сообщения с камерой.

Очистные работы начинают с отработки первого слоя на уровне кровли откаточного горизонта. Из рудного штрека вверх бурят веерные комплекты шпуров для образования в днище камеры траншеи.

Отбойку во втором и всех последующих слоях производят шпурами, направленными вверх. Их бурят телескопными перфораторами в пределах всего слоя или значительной части его и взрывают в один прием.

После отбойки руды в одном слое 50—30 % ее выпускают. Оставшаяся руда заполняет выработанное пространство. Между отбитой рудой и рудным массивом оставляют промежуток высотой 2—2,5 м.

Отбойку продолжают до тех пор, пока камера не будет отработана до потолочины, которую оставляют под вентиляционным штреком толщиной в несколько метров.

Заключительная стадия работ сводится к окончательному выпуску руды, оставленной в камере. В это время руду можно выпускать с любой интенсивностью и в любой последовательности из каких угодно погрузочных пунктов в пределах блока.

Выемку целиков производят теми же способами, что и при камерных системах (как правило, массовым обрушением).

Управление горным давлением осуществляют с помощью между-камерных и междуэтажных целиков. Замагазинированная руда временно поддерживает очистное пространство.

Свежая струя воздуха поступает по откаточному штреку, поднимается по восстающему к отрабатываемому слою, омывает его, и по восстающему, расположенному на другом фланге блока, загрязненный воздух выходит на вентиляционный горизонт.

В камерной системе разработки с магазинированием и отбойкой руды скважинами, пробуренными из восстающих (рис. 5.5), подготовка заключается в проведении рудного откаточного штрека, буровых восстающих и дучек для выпуска руды.

Очистные работы сводятся к отбойке руды скважинами, пробуренными из восстающих, к выпуску ее через люки в вагонетки. Восстающие проходят с помощью специальных полков, а скважины бурят с платформы, подвешенной в восстающем с помощью лебедки, установленной на вентиляционном штреке. На этой платформе монтируется также и машина для заряжания скважин.

Восстающий расширяют в щель, скважины бурят параллельно одна другой.

Подсечку формируют в виде траншей или горизонтального слоя высотой около 2 м.

Перед бурением производят оборку кровли и планировку поверхности магазина. Иногда в местах ее прогиба выкладывают на отбитой руде клетки из шпал, а в маломощных залежах устраивают рабочие полки на распорках.

Руду отбивают горизонтальными слоями высотой 1,5—2,5 м. При устойчивой руде бурят вертикальные шпуры телескопными перфораторами. Если при вертикальных шпурах могут образовываться заколы, то применяют горизонтальные шпуры. В залежах средней мощности применяют штанговые скважины — вертикальные глубиной до 6—7 м, горизонтальные — до 10—12 м (высота уступа 2—2,5 м).

При пониженной устойчивости боковых пород для их поддержания применяют штанговую крепь.

Перед бурением в начале каждой смены производят осмотр и оборку кровли.

Запрещается входить в магазин во время частичного выпуска руды, а также после начала общего выпуска руды.

К другим системам I класса, т. е. к системам с естественным поддержанием очистного пространства, относятся:

- потолкоуступная система с простой распорной крепью; система разработки крутых маломощных залежей горизонтальными слоями в нисходящем порядке;

- система разработки с отбойкой из восстающих с самоходных полков; система разработки с передвижным механизированным комплексом для маломощных крутых залежей.

Потолкоуступная система с простой распорной крепью применяется при разработке крутых рудных тел мощностью до 3—4 м с устойчивыми рудами и боковыми породами, главным образом, при добыче ценных руд.

Блоки отрабатывают по восстанию. Отбойку ведут потолкоуступным забоем. Вслед за выемкой руды устанавливают распорную крепь, на которую настилают полки для работы бурильщиков. Высота забоя изменяется от 1,8—2,5 до 10—15 м и более — вплоть до выемки по восстанию широкими лентами или сплошным забоем.

Интервалы между рядами крепи по восстанию равны высоте одного уступа, реже двух, а по простиранию 1—1,8 м. В выработанном пространстве могут оставляться нерегулярные целики, приуроченные к участкам с менее устойчивыми боками и бедной рудой.

Перед взрыванием шпуров полки разбирают. Если необходима забойная сортировка рудной массы, то ее обрушают на полки и там сортируют, для чего через 6—10 м устраивают рудоспуски, обшивая вертикальные ряды распорок досками или горбылем.

Применяют также доставку руды непосредственно по очистному пространству к люкам, расположенным через 3—6 м.

Высота этажа составляет 30—50 м и может достигать 60 м при очень крутом падении и устойчивых боковых породах. Длина блока 30—50 м, иногда она равняется 80—100 м. Толщина потолочины 2—3 м.

При мощности рудного тела около 1 м и крепкой руде производительность забойного рабочего составляет 3—7 т/смену, расход крепежного леса 0,02—0,05 м3/т, потери и разубоживание руды 8—12 %, причем в тонких жилах разубоживание может возрасти до 50 % и более (при мощности жилы 0,4 м и выемочной мощности 0,8 м). Удельный расход подготовительно-нарезных выработок 5—8 м/1000 т, в тонких жилах — 7—15 м/1000 т.

Систему целесообразно применять в тонких жилах, чтобы снизить объем подработки пустых пород по сравнению с отбойкой из магазина, либо когда магазинирование неприемлемо.

Подготовительные работы в потолкоуступной системе с простой распорной крепью начинаются с проведения откаточного штрека и соединения его с помощью блоковых восстающих с вентиляционным штреком. Очистной забой создается у кровли откаточного штрека и подвигается вверх.

Свежая струя воздуха поступает по откаточному штреку, поднимается по восстающему к очистному забою, омывает его, а по другому восстающему загрязненный воздух уходит на вентиляционный штрек.

Система разработки горизонтальными слоями в нисходящем порядке приемлема лишь при очень устойчивых боковых породах. Бурильщики находятся на рудном массиве. Руду отбивают вертикальными нисходящими или горизонтальными шпурами и доставляют обычно скреперованием в восстающий в середине блока.

При системах разработки с отбойкой из восстающих с самоходных полков 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 (рис. 5.6).

На выпуске отбитой руды возможно применение вибролент. Система может дать удовлетворительные результаты при более или менее правильных контурах рудного тела.

При отработке маломощных крутых залежей по системе с передвижным механизированным комплексом выемку ведут сплошным вертикальным забоем с применением передвижной бурильной установки, которая может перемещаться по монорельсу как полок механизированного комплекса проходки восстающих (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 перегружаются специальным устройством за передвижные секции в отработанное пространство.