22.12.2020

Возможные варианты систем разработки


В условиях залежей с недостаточно крутым падением и устойчивой рудой возможны различные варианты систем с массовым обрушением.

Ниже рассматриваются варианты систем разработки с этажным выпуском обрушенной руды.

Вариант с отбойкой руды до контакта залежи дает наибольшие потери обрушенной руды.

Вариант с подработкой треугольника вмещающей породы и оставлением рудного треугольника применяется на многих рудниках. При этом варианте увеличивают наклон контура отбойки по всей высоте блока. Потери обрушенной руды снижаются, но общие потери, включая треугольный целик, могут остаться значительными. Совместная выемка боковых пород, очевидно, связана с дополнительными затратами сил и средств на выпуск, транспортировку и переработку этих пород. Площадь основного приемного горизонта увеличивается и частично его подготавливают в породах лежачего бока.

Возможны различные углы наклона контура отбойки и различная высота его пересечения с контактом залежи. Поэтому в каждом отдельном случае должно быть найдено оптимальное положение контура отбойки, после чего возможно экономическое сравнение этого варианта с другими.

Насколько известно, при этом варианте подрабатываемые вмещающие породы всегда вынимают совместно с рудой, однако не исключена возможность обособленной (предварительной или последующей) их выемки в камерах.

Вариант с подработкой треугольника вмещающей породы. Угол наклона контура отбойки увеличивают лишь в нижней части блока за счет подработки вмещающих пород (в камерах частично возможна раздельная выемка породного треугольника).

Как показали лабораторные опыты, потери обрушенной руды при этом вapиaнтe почти такие же, как при увеличении наклона стенки по всей высотe.

Возможны различная высота и различный наклон контура подработки лежачего бока, поэтому в каждом отдельном случае должны быть найдены их наивыгоднейшие значения.

Вариант с применением дополнительных полевых воронок. Помимо основного горизонта выпуска руды подготавливают промежуточные горизонты выпуска в породах лежачего бока, что в известных условиях может значительно снизить потери руды. На практике дополнительные полевые воронки встречаются редко. Это объясняется отчасти значительной трудоемкостью проведения полевых выработок. Нередко осложнена и выдача пустой породы с действующего горизонта. Кроме того, при падении залежи под углом более 30—40° нарезка полевых воронок значительно осложняется. Границы рудных тел во многих месторождениях изменчивы и не поддаются детальной разведке буровыми скважинами. Кроме того, фактический выемочный контур может значительно отличаться от проектного в связи с затрудненными условиями работы зарядов у контакта лежачего бока.

При угле падения залежи 40—70° полевой скреперный штрек: должен отделяться от выработанного пространства породным целиком толщиной не менее 4 м. Смещение выемочного контура в сторону от рудного тела только на 1,5—2 м сужает этот целик до 2—2,5 м, что выводит из строя скреперный штрек или исключает возможность использования его для выпуска руды па данном участке. Отклонение же выемочного контура на каждый метр в противоположную сторону от скреперного штрека приводит к удлинению выпускных выработок более чем на 1,5 м при угле падения 50° и на 3 м при угле 70°. Дучки, развороненные заранее, могут быть разрушены при отбойке руды, так как заряды, оконтуривающие блок, воздействуют на массив пород лежачего бока. Поэтому многие дучки не расширяют в воронки (последующая разделка воронок в ослабленных породах затруднительна и небезопасна). Приконтактная зона часто имеет естественные нарушения и при разработке испытывает значительное горное давление, что дополнительно затрудняет образование полевых воронок и поддержание полевых выработок.

На ряде рудников, в частности на Маслянском руднике, во избежание преждевременного разрушения полевых скреперных штреков проходят их в большинстве случаев после обрушения блока, что, как показали лабораторные опыты, уменьшает количество руды, извлекаемой через полевые воронки.

Объем полевых воронок и обслуживающих их выработок — полевых скреперных штреков, рудоспусков и вентиляционно-ходовых восстающих — составляет значительную величину: так, при угле падения залежи 60° и мощности 15—30 м он колеблется от 4 до 10% объема блока. При неправильных контурах залежи требуется их выравнивание у лежачего бока на длину скреперования за счет подработки вмещающих пород в пережимах рудного тела и оставления неотбитой руды в раздувах. Например, для некоторых блоков на рудниках Зыряновского свинцового комбината подсчитано, что дополнительные потерн руды за счет выравнивания выемочных контуров (при наличии тюлевых воронок) составляют 1—2,0% и примерно такую же величину имеет дополнительное разубоживание.

В итоге применение дополнительных полевых воронок обходится дорого, иногда не исключает значительных потерь руды на лежачем боку, а при малоустойчивых породах лежачего бока или неправильных контурах залежи вообще оказывается неприемлемым.

При условиях, благоприятных для применения полевых воронок, необходимо в каждом отдельном случае найти оптимальное с экономической точки зрения число промежуточных горизонтов выпуска руды (при правильном их расположении), после чего можно сравнивать этот вариант с другими.

Вариант с оставлением временного целика у лежачего бока. Для снижения потерь обрушенной руды иногда оставляют у лежачего бока временный треугольный целик, который в последующем отрабатывают подэтажным обрушением. Такой вариант системы этажного обрушения широко распространен в Криворожском бассейне, особенно на руднике нм. Дзержинского, при очень большой мощности залежей и некрепкой руде.

Пpи крепкой руде временный целик у лежачего бока, как правило, не оставляют, так как в данных условиях подэтажное обрушение имеет повышенную трудоемкость. В залежах мощностью менее 50—70 м этот вариант не применяют, так как часть блока, отрабатываемая с этажным выпуском руды, будет слишком мала. Следовательно, этот вариант системы не характерен для камерных систем с этажным обрушением целиков, применяемых, как правило, при мощности залежи до 50—70 м.

Нa краю треугольного целика горное давление концентрируется и иногда превышает величину полного веса вышележащих пород, так как из-за наличия сил трения в обрушенной массе целик воспринимает давление пород, расположенных не только над ним, но частично и над отработанной частью блока. К тому же целик подвержен сдвижению по естественным отдельностям в рудном массиве, согласованным с падением залежи, которые обычно наиболее развиты. Поэтому выемка треугольного целика часто связана с большими трудностями и повышенными потерями руды; при большой глубине разработки она может оказаться вообще невозможной.

Таким образом, этот вариант приемлем лишь при мощности залежи не менее 50—70 м, не очень большом горном давлении и некрепкой руде.

Как показали лабораторные исследования, для снижения потерь обрушенной руды достаточно увеличить наклон стенки блока главным образом в нижней части. В верхней части граница целика может иметь менее крутой наклон, что не увеличит или незначительно увеличит потери обрушенной руды и снизит объем трудноизвлекаемого целика. Причем из объема целика исключится наиболее трудный для отработки треугольник, который подвергается повышенному горному давлению и имеет склонность к сдвижению по геологическим плоскостям ослабления, параллельным контактам залежи.

Вариант с нарезкой дополнительных воронок на промежуточных горизонтах в рудном теле у лежачего бока связан с большими потерями руды в целиках под воронками. Согласно выводам диссертационной работы И.С. Писанко, этот вариант в условиях шахт Криворожского бассейна следует применять в тех случаях, когда руда устойчива, породы лежачего бока неустойчивы, а мощность залежи не очень велика, в результате чего объем временного рудного треугольника составляет не менее 25% объема блока. Однако не вызывает сомнения, что подработка треугольника вмещающих пород в подавляющем большинстве случаев более выгодна, чем потеря руды в целиках, которые потребовалось бы оставить при образовании в руде дополнительных воронок.





Яндекс.Метрика