22.12.2020

Рудник Сулливан


Разрабатывается залежь крепких устойчивых руд средней мощностью 22 м с углом падения 10—10в2. Вмещающие породы в основной массе устойчивые.

Верхнюю часть месторождения отрабатывали открытыми камерами, оставляя целики вначале нерегулярно, а затем через определенные интервалы. Запас целиков достиг 40—50%.

Значительную часть выработанного пространства заложили, частично оно заполнилось обрушенными породами висячего блока.

Оставшиеся целики имеют неровные контуры, многие целики нарушены трещинами и сбросами. Породы висячего бока над большинством целиков значительно ослаблены, наблюдается повышенное горное давление.

В этой верхней части месторождения ведутся работы только по извлечению целиков, в 1954 г. отсюда было выдано более половины годовой добычи рудника.

Закладка камер. Эффективность массового обрушения целиков при заложенных камерах существенно зависит от закладки камер, поэтому последняя освещается подробно.

Закладочные работы промышленного масштаба начаты в 1934 г.

С 1939 по 1954 г. заложено около 10 млн. м3 пустот, в том числе: гравием из карьеров 5 млн. м3, хвостами обогатительных фабрик 1 млн. м3, пустой породы из проходческих работ 400 тыс. м3, обрушенными породами висячего бока — более 3 млн. м3.

Гравийную закладку, содержащую около 15% глины, используют в камерах выше горизонта 1188 м, добывают открытым способом и спускают под землю по длинным восстающим. К гравию добавляют 10% воды, благодаря чему закладка может растекаться по незначительному уклону на расстояние до 450 м, что позволяет подать через один восстающий до 360 тыс. м3 закладки.

Гравии удерживают в камерах железобетонными перемычками с дренажными трубами. Закладка усаживается примерно на 1%.

В дополнение к гравийной закладке, на участках, где нет опасности воздушных ударов, обрушают принудительно породы висячего бока.

Для этого небольшие целики подрывают сразу по всей их площади. Целики значительных размеров отрезают от кровли с оставлением на уровне отрезки временных рудных столбов, подрыв которых вызывает обрушение кровли. Последнее снижает опорное давление на соседние целики, подлежащие отработке.

Ниже горизонта 1188 м, где висячий бок значительно, ослаблен, для закладки используют смесь хвостов обогатительной фабрики с концентратом сульфидов железа. Последние окисляют и действуют как цементатор, в результате чего закладка образует твердый массив. Порода крупностью —38 мм с 7% сульфидов железа и 2,5% влаги схватывается приблизительно через полгода, после чего в ней можно проходить без крепления подготовительной выработки.

Обычно из хвостов обогатительной фабрики устраняются частицы размером +25,4 м; концентрат сульфидов железа добавляется в количестве около 5%.

Транспортируют закладку к аккумулирующим бункерам ленточными конвейерами, а из бункеров до камер — в опрокидных вагонетках емкостью 3,6 м3.

В камеры подают закладку через небольшие уклоны сечением 0,9х0,9 м. Приблизительно 80% закладки размещаются в камере под действием собственного веса, остальную часть разравнивают скреперами. Используется пневматическая закладка.

При цементации закладки с добавкой сульфидов железа образуются вредные окислы серы и выделяется много тепла, кислотность шахтных вод возрастает и они разъедают трубопроводы и незащищенные части вентиляторов. Были испытаны различные защитные покрытия и оказалось, что хорошо сопротивляются действию влажных сернистых газов только резина, свинец и асфальт. Бетон разрушается, хотя и медленно.

Для отсоса на поверхность газов, выделяющихся при цементации закладки, были пройдены специальные вентиляционные выработки.

Газы начинают выделяться через 1—6 мес. после начала закладочных работ, поэтому закладку некоторых камер производят по стадиям. Камеру изолируют бетонными или торкрет-бетонными перемычками, что резко снижает содержание кислорода. При периодическом закрывании и открывании камеры содержание кислорода колеблется от 5 до 15%.

Закладка в камерах остается в разогретом состоянии в течение примерно 2 лет, но делаются попытки сократить этот срок до 6 мес. за счет нагнетания охлажденного воздуха по окончании наиболее интенсивного окисления сульфидов.

Обрушение целиков крутонаклонными слоями (рис. 73). Это наиболее распространенный метод извлечения целиков, особенно если рудное тело залегает близко к поверхности и имеет ограниченную мощность. Целик должен быть окружен с трех или четырех сторон закладкой, висячий бок должен быть устойчив или породы ею должны быть обрушены принудительно перед выемкой целиков.
Рудник Сулливан

Скреперные выработки проходят с наклоном по восстанию примерно на 7,5 м ниже почвы залежи. Выпускные воронки располагают в шахматном порядке, расстояние между воронками по одной стороне скреперного штрека составляет 7,5 м, в слабых породах устья воронок бетонируют.

Над скреперной выработкой, параллельно ей, у почвы залежи проходят буровую выработку.

В целике, у границы его по падению залежи, образовывают отрезную щель с углом наклона 40°. Остальную часть целика разбуривают веерами глубоких скважин, угол наклона вееров 50°. После взрывания первых 2—3 вееров выработанное пространство в целике заполняют отбитой рудой, препятствующей проникновению в него закладки. По мере взрывания следующих вееров производят частичный выпуск руды.

Для разрушения руды, оставшейся в интервалах между выпускными воронками, бурят нисходящие скважины в виде вертикальных вееров, которые взрывают одновременно с основными веерами.

Отбойку и последующий общий выпуск рулы ведут возможно интенсивнее, чтобы предотвратить окисление рудной мелочи, особенно близ закладки.

Мелкая руда вытекает из воронок в первую очередь, поэтому к окончанию выпуска объем вторичного дробления резко возрастает, причем при обрушении висячего бока мелкие обрушенные породы просачиваются между крупными кусками руды.

Себестоимость отработки целиков этим способом сравнительно небольшая и достигается высокое извлечение руды. Считают, например, что один из целиков, который был окружен со всех четырех сторон закладкой, извлечен вообще без потерь. Разубоживание при устойчивом висячем боке незначительное, а при обрушенном — сравнительно высокое.

Обрушение целиков горизонтальными слоями (рис. 74). Этим методом отрабатывают большие целики при значительной мощности рудного тела (и малом угле падения). Например, так отрабатывали участок целика высотой 60 м с размерами в плане 25x27,5 м.

Целик должен быть с одной или двух сторон окружен закладкой, породы висячего бока должны быть устойчивыми.

Под извлекаемой частью целика проходят скреперную выработку и образовывают выпускные воронки. У границ целика проходят два вертикальных восстающих, соединенных в верхней части ходком с другими подготовительными выработками.

Отбивают руду веерами скважин, которые бурят из восстающих с небольшим (10—20°) подъемом к центру целика, что повышает устойчивость забоя, образующегося после взрывания скважин. За одни прием взрывают несколько вееров скважин, с замедлением по веерам.

Отбитая руда магазинируется и поддерживает закладку. По окончании отбойки производят общий выпуск руды.

Себестоимость добычи руды из целиков этим способом небольшая при значительном высоте целика и возрастает с уменьшением высоты целика. Потери руды числятся небольшие, но разубоживание значительное. Предполагают снизить разубоживание за счет преимущественного выпуска руды из воронок под центральной частью целика.

Выемка камер с центральной части целика и обрушение оставшихся рудных коронок (рис. 75). Этим методом извлекают большие целики, окруженные с трех—четырех сторон закладкой или обрушенными породами, при значительной мощности и пологом падении рудного тела.

Висячий бок над целиком может быть устойчивым или обрушившимся. В последнем случае у висячего бока оставляют временно рудную корку, которую обрушают одновременно с подрывом периферийных частей целика. Возможно большую часть целика извлекают камерами в виде чистой руды.

Обычно в центре целика отрабатывают одну камеру, а при очень больших размерах целика две-три камеры. Так, в целике 0—14 с запасом более 500 тыс. т выработали две камеры, в другом целике с запасом более 700 тыс. г — три камеры.

В камерах отбивают руду вертикальными веерами скважин на отрезную щель, которую образовывают расширением отрезного восстающего с помощью вертикальных скважин.

В целиках, сужающихся кверху, отрабатывают камеры взрыванием на подсечку горизонтальных вееров скважин, пробуренных из восстающих.

Обрушение рудных корок, оставшихся после отработки камер, производят пучками восходящих скважин, пробуренных из неповрежденных выпускных воронок.

В целике 0—14 выход руды на 1 пог. м скважины составил 14,3 г, расход BB — 60 г/т, общее извлечение руды считают разным 94%, а разубоживание 32%.

Этот способ отработки целиков безопасен, сравнительно дешев и обеспечивает малые потери руды. Разубоживание руды получается небольшим при устойчивых породах висячего бока, но значительно возрастает при обрушении пород.





Яндекс.Метрика