22.12.2020

Камерная система с отбойкой руды горизонтальными скважинами в камерах и массовым обрушением целиков на Криворожском руднике им. К. Либкнехта


На шахте «Новая» этого рудника при достаточно устойчивой руде и устойчивых вмещающих породах отрабатывают камеры с отбойкой руды глубокими скважинами. После выемки камер обрушают потолочины и обрабатывают междукамерные целики подэтажным обрушением. В отдельных блоках применялось этажное обрушение целиков.

В рассматриваемых участках рудное тело имеет мощность 20—30 м (до 40 м), угол падения 38—45°. Объемный вес руды в массиве 3,6 т/м3 коэффициент крепости 4—6.

Руда содержит в среднем 60% железа, вмещающие породы — около 30%.

Ширина междукамерных целиков 5—10 м при этажном их обрушении (рис. 15) и 10—15 м при подэтажном обрушении, толщина потолочины в зависимости от ее площади изменяется от 5 до 10 м.

На горизонте 357 м были пройдены полевой, штрек в лежачем боку на значительном расстоянии от рудного тела, блоковые квершлаги, переходящие в орты по осям междукамерных целиков, и рудный штрек.

Скреперные орты, пройденные на уровне кровли откаточных выработок, были закреплены деревянной крепью с металлическими станками на сопряжениях с выпускными дучками.

Ввиду недостаточно крутого падения рудного тела нарезали в лежачем боку дополнительные скреперные штреки на промежуточных горизонтах через 10—12 м по вертикали.

Разгрузочные отверстия основных и дополнительных скреперных штреков перекрывали контрольными решетками с просветами между колосниками 300—350 мм.

Блоковые восстающие проходили в лежачем боку напротив междукамерных целиков из полевого откаточного штрека пли блоковых квершлагов. Эти восстающие предназначались для обслуживания полевых скреперных штреков.

Полевые восстающие чаще проходят вертикальными. Kaждый полевой скреперный штрек имеет свои вертикальный рудоспуск на блоковый квершлаг и сбивается отдельным подэтажным квершлагом с вертикальным вентиляционно-ходовым восстающим.

Иногда проходят рудоспускные, ходовые и вентиляционные восстающие с наклоном 50—60° (рис. 16), что сокращает число выработок, но затрудняет их поддержание, так как породы лежачего бока имеют наклонную слоистость и подвергаются значительному горному давлению при обрушении висячего бока.

Составы вагонеток загружаются из скреперных ортов (см. рис. 15) в рудном откаточном штреке. Блоковые откаточные квершлаги служат в этом случае для загрузки вагонеток из рудоспусков с полевых скреперных штреков. Откаточные орты используются лишь для разведки залежи и отработки междукамерных целиков.

Свежий воздух поступает в скреперные орты из рудного откаточного штрека, загрязненный воздух собирается в вентиляционных штреках, соединяющих скреперные орты, и отводится в выработки, принимающие загрязненный воздух также и с полевых скреперных штреков.

На горизонте 427 м (рис. 17) второй откаточный штрек пройден в висячем боку, составы загружаются в откаточных ортах.

Для проветривания очистного пространства камер в каждом из них проходят по специальному вентиляционному восстающему от горизонта подсечки.

Выемка камер (см. рис. 16). При подсечке камеры руду отбивают штанговыми скважинами глубиной до 10—12 м, остальные работы ведут от висячего бока к лежачему и от оси камеры к междукамерным целикам.

Вместе со штанговыми скважинами взрывают комплекты шпуров, пробуренные из дучек для образования воронок,

В камере руду отбивают веерами горизонтальных и наклонных скважин. Буровые станки устанавливают в нишах, пройденных из крайних полевых выпускных дучек.

При толщине отбиваемого слоя 10 м пробуривают четыре веера горизонтальных и наклонных скважин, плоскости расположения вееров наклонены к лежачему боку под различными углами (от 3 до 35—45°). Взрываются скважины одновременно с помощью ДШ. По каждой скважине прокладывают две нити ДШ, присоединенные к магистрали из одной нити.

Во избежание неполного обрушения рудного слоя со стороны лежачего бока пробуривают из полевых выпускных дучек вертикальные и крутонаклонные штанговые скважины.

При заряжании глубоких скважин на всю длину и взрывании их вместе со штанговыми скважинами данного слоя горловина дучки под буровой нишей обычно разрушается, превращаясь в воронку, которая может быть использована для выпуска руды. Однако у лежачего бока остается неотбитый треугольник руды.

В условиях залежей недостаточно крутого падения образование дополнительных полевых воронок и отбойка руды у контакта лежачего бока сопряжены с большими трудностями. Если воронки образовывают заблаговременно, то отбойка руды в камере может вызвать разрушение породных стенок, отделяющих полевые скреперные штреки от выработанного пространства. Последующее образование воронок осложняется нарушениями, которые возникают в породах лежачего бока при отбойке руды в камере. Кроме того, при отделении руды от массива горизонтальными слоями трудно обеспечить полную выемку руды до контакта с лежачим боком, так как крайние заряды не имеют под собой плоскости обнажения.

В связи с этим на руднике им. К. Либкнехта глубокие скважины недозаряжают со стороны устья и заполняют глиной на участке, не имеющем под собой выработанного пространства. После взрывания скважин остается неотбитый рудный треугольник, его разбуривают из полевых выпускных дучек штанговыми скважинами, которые взрывают при наличии вертикальной плоскости обнажения. Одновременно с этими скважинами взрывают шпуры и скважины, предназначенные для образования выпускных воронок.

Выпускают руду из камеры сразу после отбойки каждого слоя или с частичным магазинированием в зависимости от текущей потребности в руде. Перед выемкой целиков освобождают камеру от отбитой руды.

При мощности скреперных лебедок 20 квт производительность скрепериста составляет 110 т/смену.

Выемка целиков. Потолочины обрушают на открытые камеры с помощью глубоких горизонтальных и наклонных скважин Потери руды из потолочины достигают 60% и более.

При падении залежи под углом 38—45° налегающие породы, обрушающиеся в камеру вместе с потолочиной, не могут заполнить всего выработанного пространства под висячим боком. Однако породы висячего бока примерно в 10-метровой ослабленной зоне у контакта в верхней части блока самообрушаются и заполняют или, во всяком случае, уменьшают оставшуюся пустоту. Междукамерные целики шириной 10—15 м отрабатывают подэтажным обрушением вариантом «закрытый веер» (рис. 18).
Камерная система с отбойкой руды горизонтальными скважинами в камерах и массовым обрушением целиков на Криворожском руднике им. К. Либкнехта

Подэтажные орты в целике располагают через 10—12 м по вертикали на уровне полевых скреперных штреков. Около висячего бока подэтажные орты сбивают между собой вентиляционными дучками, по которым свежий воздух поднимается до рабочего подэтажа.

Обрушают подэтажи секциями, обычно на одну пару дучек. Штанговые скважины бурят непосредственно из дучек или подсеченных выработок, которыми попарно сбивают дучки при достаточной прочности целика. Потери руды из целиков при подэтажном обрушении составляют около 30%.

В 1955—1957 гг. было применено этажное обрушение целиков для того, чтобы интенсифицировать отработку месторождения. Ширина междукамерных целиков была уменьшена до 5—10 м (см. рис. 15).

Блоки стремились вынимать подряд по простиранию залежи, а в Каждом блоке обрушать Г-образные целики — междукамерный и междуэтажный — сразу по окончании выемки камеры.

Разбуривали целики, так же как и камеры, горизонтальными и наклонными глубокими скважинами из ниш со стороны лежачего бока. На каждом подэтаже образовывали по одной буровой нише из полевой выпускной дучки.

Буровые работы в камере и целике обычно вели одновременно, поэтому ко времени окончания выемки камеры успевали подготовить к обрушению целик.

В междуэтажном и междукамерном целиках взрывали все скважины за один прием. Необрушенной оставляли только неразбуренную нижнюю часть междукамерного целика высотой около 10 м для защиты выпускных воронок от проникновения к ним обрушенных вмещающих пород из соседнего отработанного блока. По окончании выпуска руды из блока отрабатывали основание целика вариантом «закрытый веер», в одни подэтаж.

При этажном обрушении целиков терялось более половины запасов руды, так как: 1) в связи с неправильным контактом и пониженной устойчивостью пород лежачего бока проходили не все намеченные дучки и не все пройденные дучки разделывали в воронки; 2) при обрушении целиков руда задерживалась на наклонной поверхности лежачего бока и засорялась обрушенными породами; 3) сравнительно высокий промминимум — 46% железа — не позволял выпускать сильно разубоженную руду (среднее содержание железа в руде 63%); 4) обрушенная из целиков руда неравномерно распределялась в выработанном пространстве, фактическое расположение руды неизвестно, что затрудняло управление выпуском; 5) обрушенные вмещающие породы обладали большей подвижностью, чем отбитая руда.

Технико-экономические показатели. Месячная производительность камеры 15—20 тыс. т, междукамерного целика при подэтажном обрушении 7—9 тыс. т. Производительность труда по нарезным и очистным работам при выемке камер: бурильщика —105 т/смену, забойного рабочего (без учета взрывников и крепильщиков) — 47 т/смену. При подэтажном обрушении целиков производительность труда забойного рабочего около 30 т/смену. Расход BB 0,26 кг/т. Полевая подготовка составляет около 6% объема рудного блока при мощности 30 м. Годовое понижение очистной выемки 22 м.

Потери руды в среднем по блоку при выемке междукамерных целиков подэтажным обрушением около 20%, разубоживание руды 5—7%.





Яндекс.Метрика