Характеристика видов закладки

При самотечной закладке закладочный материал подается и распределяется в выработанном пространстве под действием силы тяжести. Самотечная закладка применяется как последующая для заполнения отработанных камер при системах разработки с магазинированием руды, подэтажными штреками и реже как одновременная при добыче руд при системе наклонных слоев с закладкой. Подача материала может осуществляться по восстающим (иногда с поверхности), наклонным выработкам, трубам и скважинам большого диаметра. Достоинства самотечной закладки — простота работ, отсутствие необходимости в оборудовании; недостатки — низкие плотность и устойчивость закладочного массива, невозможность подбутовки кровли без применения ручного труда.

Механическая закладка разделяется на скреперную, конвейерную и закладку с применением метательных машин, вагонов и самоходного погрузочно-доставочного оборудования.

Скреперная применяется в основном при разработке месторождений по системе горизонтальных слоев. Закладочный материал самотеком поступает к рабочему слою, где скреперной установкой распределяется в очистном пространстве. Используются скреперные установки мощностью 7—50 кВт с расстоянием доставки до 50 м и производительностью до 150 м3/смену. Достоинства скреперной закладки — простота оборудования, возможность использования скреперной установки как для закладки, так и для доставки руды; недостатки — невысокая производительность, малая плотность и устойчивость закладочного массива, необходимость ручной подбутовки незаполненного пространства под кровлей.

При конвейерной закладке используются качающиеся конвейеры, состоящие из 2,5—3-метровых корытообразных рештаков, устанавливаемых на роликовых опорах непосредственно на закладку. Применяется ограниченно при отработке крутых жил небольшой и средней мощности.

Закладка метательными машинами применяется редко (небольшая дальность метания, невысокая плотность закладки, значительное пылеобразование).

При закладке с использованием самоходных погрузочно-транспортных машин и вагонов применяются машины с дизельным или пневмоприводом.

Пневматическая закладка основана на использовании энергии сжатого воздуха для забрасывания закладочного материала в выработанное пространство. Машины для пневмозакладки — стационарные и переносные. Достоинства: простота возведения закладочного массива; сравнительно высокая плотность его; возможность хорошей подбутовки закладываемого пространства под кровлей без применения ручного труда. Недостатки: интенсивное пыление; быстрый износ машин и трубопроводов; высокий расход сжатого воздуха.

Гидравлическая закладка основана на использовании энергии потока воды для транспортирования и укладки закладочного материала. Гидросмесь с определенным содержанием твердых частиц и воды (пульпу) готовят в специальных смесительных установках и транспортируют по трубопроводам в выработанное пространство, где намывается массив и удаляется вода. Установка может располагаться на поверхности или под землей (рис. 6.39). Непосредственно в очистном пространстве выполняют две основные операции: подготовку камер к закладке и собственно возведение закладочного массива. Подготовка камер сводится к сооружению перемычек и устройству дренажных каналов для отвода воды. Достоинства: поточность процессов; возможность их полной механизации и автоматизации; сравнительно высокая производительность; значительная плотность массива. Недостатки: поступление в шахту дополнительного количества воды и необходимость ее удаления; загрязнение откаточных выработок шламистыми отходами.

При бетонной закладке выработанное пространство заполняют жесткими смесями, близкими по своим характеристикам к строительным бетонам. Бетонные смеси обычно готовят под землей у места укладки (рис. 6.40) или на подземном приготовительном пункте. В последнем случае смесь транспортируют к выработанному пространству механическими способами: конвейерами, в вагонетках, самоходными погрузочно-транспортными машинами, бетононасосами или пневмонагнетателями. Бетонная закладка имеет ограниченное применение (возведение искусственных целиков взамен рудных при камерностолбовой системе разработки). Достоинства: высокая прочность, малая усадка. Недостатки: высокая стоимость, низкий уровень механизации.

Комбинированные способы закладки представляют собой комбинацию нескольких простых способов, например, самотечного (перепуск материала в шахту), механического (доставка конвейером в бункер пневмозакладочной машины) и пневматического (укладка закладочного материала в выработанное пространство). Применение комбинированных способов позволяет создать гибкую технологию закладочных работ, удешевить их.

При твердеющей закладке выработанное пространство заполняют смесями, которые состоят из вяжущих материалов, инертных заполнителей, добавок и воды, имеют высокое водоцементное (водовяжущее) отношение, обладают достаточной пластичностью для транспортирования по трубам и способны с течением времени затвердевать с образованием монолитного массива относительно невысокой прочности (около 10 МПа). Применение твердеющей закладки дает возможность: разрабатывать месторождения совместно открытым и подземным способами; вести безопасную разработку месторождений руд; обеспечивать сохранность земной поверхности от сдвижений; вести выемку руды в охранных целиках; осуществлять опережающую отработку наиболее ценных руд; утилизировать и складировать под землей отходы производства.