22.12.2020

Камерная система с подэтажной отбойкой руды в камерах и этажным обрушением целиков на руднике Элен (Канада)


Железорудное месторождение Элен расположено близ г. Джемстаун в провинции Онтарио.

Разрабатывается рудное тело мощностью от 18 до 90 м с углом падения 70—80°. Основной рудный минерал — сидерит с содержанием железа около 35%. У контактов с диабазовыми дайками и другими интрузиями в зоне мощностью до 1,5-7,5.¾ он переходит в пирит. Содержание пирита в руде колеблется от 1 до 60%, концентрация пирита наблюдается у лежачего бока рудного тела.

Лежачий бок представлен железистой формацией мощностью 90—185 м с обогащенными железом прослойками кварцита толщиной от 1,5 мм до нескольких сантиметров. Близ рудного тела имеется слой зернистого кварца мощностью до 30 м.

Содержание железа в железистой формации по мере удаления от рудного тела уменьшается с 24 до 11%.

В висячем боку рудного тела непосредственно у контакта имеется железистая формация такого же состава, как в лежачем боку, но мощностью до 4,5 м. Далее висячий бок сложен туфами, агломератами и риолитами.

Рудное тело сильно нарушено интрузиями метадиоритов и пересекается несколькими крутоподающими дайками диабаза и лампрофира мощностью от 0,5 м до нескольких метров. Помимо этого, рудный массив расчленен многочисленными сбросами и сдвигами под углом от 15 до 60°.

До отметки 442 м над уровнем моря месторождение разрабатывали открытым способом, в 1949 г. начали подземную добычу сидеритовой руды. На отметках 366, 245 и 204 м были пройдены выработки основных горизонтов, с которых производили подготовку трех крупных блоков (рис. 12).

Блоки I и III отработали этажным обрушением, блок II — камерной системой с подэтажной отбойкой и этажным обрушением целиков.

Выемка камер. Блок II был расположен под карьером и имел огромные размеры: длину по простиранию залежи 135 м, высоту более 300 м, запасы 3,8 млн. т. Мощность рудного тела на этом участке изменялась от 18 до 55 м, угол падения равнялся 70°.

По простиранию блок был разделен на две камеры целиком шириной 30 м. Камеры отрабатывали с отбойкой руды из подэтажных штреков в направлении от границ блока к целику. Верхнюю часть камеры, расположенную непосредственно под карьером, и часть руды в борту карьера, составляющие вместе 24% запаса блока, разбурили скважинами глубиной 45 м станками ударно-канатного бурения.

Остальную руду в камерах отбили веерами нисходящих скважин с девяти подэтажей высотой 21,5—23 м. Сначала для бурения скважин применяли станки алмазного бурения, затем перешли на колонковые перфораторы. При перфораторном бурении применяли съемные коронки, армированные твердым сплавом, и свинчивающиеся штанги диаметром 28,5 мм и длиной 1,2 м. Скорость бурения достигла 37,8 м/смену при диаметре коронки 54 мм. Л.н.с. скважин равнялась 1,5 м, максимальное расстояние между концами скважин в веере 7—8 м (по нормали от конца скважины), глубина скважины достигала 38 м, выход руды с 1 м скважины 15,3 т, удельный расход BB на отбойку 108 г/т.

Блок книзу намного сужался и каждая камера имела только один ряд выпускных воронок (по пять воронок в ряду).

Схема выпуска руды была не обычная. Известно, что если руда скатывается по наклонной плоскости, то крупные куски оказываются на поверхности потока. Это свойство и. было использовано при выпуске (рис. 13).

Подземная щековая дробилка с приемным отверстием 1000x1200 мм была установлена под центром блока. От дробильной камеры вверх был пройден главный рудоспуск—бункер емкостью 800 т, разветвляющийся на пять наклонных рудоспусков, которые вели к пяти выпускным воронкам. Угол наклона рудоспусков был такой, что мелкая руда не задерживалась на наклонной плоскости, но успевала проникнуть в нижнюю часть потока.

Эти восстающие были оборудованы мощными цепными затворами, каждый из которых состоял из шести 82,5-миллиметровых цепей длиной 5,4 м и весом 1,1 т. Управляли затворами с помощью пневмоцилипдров диаметром 350 мм и длиной 1,5 м. Непосредственно у цепных затворов были пройдены смотровые штреки. При появлении на поверхности движущейся руды слишком крупных кусков, рабочий, находящийся в смотровом штреке, останавливал цепным затвором поток руды и производил вторичное дробление.

Для ликвидации заторов в горловинах воронок и дополнительного наблюдения за движением руды были пройдены контрольные выработки в верхней части рудоспуска. Все пять рудоспусков обслуживали шесть рабочих.

Выемка целиков. После отработки камер производили массовый взрыв для обрушения междукамерного целика и небольшой части руды у лежачего бока, находящейся выше дна карьера. Скважины бурили, как и в камерах под дном карьера ударно-канатными станками и в остальной части целика колонковыми перфораторами.

Основные сведения об этом очень крупном массовом взрыве приведены ниже.
Камерная система с подэтажной отбойкой руды в камерах и этажным обрушением целиков на руднике Элен (Канада)

Скважины штангового бурения заряжали преимущественно 60%-ным динамитом, а ударно-канатного бурения — 75%-ным дайгелом, который трамбуется значительно легче динамита.

Массовый взрыв осуществили с помощью электродетонаторов короткозамедленного действия в 15 очередей. Количество BB возрастало от 4,6—9,6 и в первых очередях до 17 г в последней очереди.

Выпуск отбитой руды начали через. 48 ч после взрыва.

Технико-экономические показатели. Производительность труда трудящегося по руднику, исключая работников технического и электротехнического отделов, составила 27 т/смену (1955 г.).

Производительность блока при выемке камер равнялась в среднем 75 тыс. т/мес, что составляло более половины добычи рудника.

Высокая интенсивность отработки блока, достигнутая благодаря большой скорости бурения и очень производительной системе выпуска, дала возможность резко увеличить блок (этому способствовали и геологические условия: обособленное залегание рудных тел ограниченной протяженности на сравнительно небольшой глубине).

Блок II, а также другие блоки, отработанные этажным обрушением, по величине запасов и производительности соответствуют этажу рудника среднего масштаба. Основные работы рудника Элен при годовой производительности 2 млн. т концентрировались, таким образом, в двух-трех блоках. Это позволило установить дробидки непосредственно под выемочными блоками, что, в свою очередь, создало необходимые условия для конвейерной транспортировки руды, а следовательно, для значительного повышения производительности труда по руднику в целом.





Яндекс.Метрика