Сплошная система разработки

Сущность. Горизонтальное или пологопадающее месторождение разбивается на панели или этажи. Отработка осуществляется очистным забоем на всю их ширину. В выработанном пространстве остаются не регулярно или регулярно, расположенные целики, иногда устанавливаются костры из дерева или железобетонные стойки, анкерная крепь (с целью уменьшения количества целиков при ценных рудах – снижение потерь).

Условия применения: крепкие и устойчивые руды и вмещающие породы, руды средней и ниже средней ценности. Угол падения от ноля до двадцати градусов, мощность от 1,5 м до 25 м.

Параметры панели: ширина панели при скреперной доставке 50 – 70 м, при самоходной – до 150 м; длина панели от 150 м и более.

Подготовка: проведение панельных штреков

Нарезные работы: Отрезная выработка, переходящая в отрезную щель для создания первоначального объема очистного пространства.

Очистные работы: выполняются в основном буровзрывным способом с уборкой руды скреперами или самоходным оборудованием.

Бурение, заряжание и взрывание осуществляется традиционными методами. Оборудование и способы отбойки выбирается в зависимости от мощности рудного тела.

При мощности рудного тела более 6 метров очистная выемка ведется уступами.

Для уборки породы оборудование выбирается в зависимости от мощности рудного тела. При мощности до 3 м уборка осуществляется скреперными установками. При мощности от 3 до 6 метров – ПДМ; при мощности более 6 метров подземными экскаваторами.

Вспомогательное оборудование: на зачистке подошвы очистного пространства используются подземные бульдозеры с дистанционным управлением.

Техника безопасности: вопросы техники безопасности решаются соблюдением требований: закона О промышленной безопасности; нормативных документов при разработке рудных месторождений; правил безопасности при взрывных работах; мероприятий по технике безопасности применительно к данному предприятию и пр.

Запрещается находиться в выработанном пространстве, наблюдение за кровлей и оборка кровли должна осуществляться ежесменно. При высоте очистного пространства более 3 – 4 м кровля должна освещаться прожекторами, а осмотр и оборка кровли производиться со специальных самоходных площадок. Передвижение людей должно осуществляться только вдоль линии целиков и забоев. Скорость движения воздуха должна быть не менее 0,15 м/с.

Преимущества: простота организации, широкий фронт работ, возможность использовать производительную технику, малый объем подготовительных и нарезных выработок, возможность отборки по сортам руду.

Рис.1 Сплошная система разработки: 1 – целик; 2 – костровая крепь; 3 – стойки; 4 – отрезной штрек; 5 – скреперная установка

Недостатки: жесткость применения, потери руды в целиках, трудность вентиляции, необходимость регулярного наблюдения за кровлей.

2. Камерно-столбовая система разработки (рис.2, б)

Сущность. Система аналогична сплошной. Параметры целиков рассчитываются и оставляются в выработанном пространстве по заранее рассчитанной сетке скважин. Отработка ведется либо заходками, либо на всю ширину панели. Доставка руды может осуществляться взрывом.

Условия применения: руды и вмещающие породы должны быть крепкие и устойчивые, ценность руды не высокая, угол падения до 40 градусов. Мощность рудного тела от 3 до 30 м (предпочтение отдается мощности 10 – 15 м).

Параметры системы: ширина панели 150 – 200 м, длина панели 350 – 400 м, ширина камер 8 – 10 или 15 – 20 м. Диаметр целиков определяется расчетным путем.

3. Системы открытых камер с подэтажной отбойкой руды (рис. 2, г)

Сущность. Наклонное или крутопадающее рудное тело разбивается на подэтажи подэтажными штреками, откуда осуществляется обуривание камер веерными скважинами. Первоначально отрабатываются камеры, затем междукамерные целики, междуэтажные целики.

Условия применения: руды и вмещающие породы крепкие и устойчивые, ценность руды не высокая, угол падения крутой, мощность рудного тела от 2,5 до 16 м (при отработке вкрест простиранию более 16 м), выдержанный контур рудного тела.

Параметры: высота этажа 50 – 80 м, длина блока 50 – 60 м. ширина блока равна мощности р.т..

Подготовка: проведение выработок откаточного горизонта (откаточный рудный или полевой штрек); проведение выработок горизонта вентиляции и сбоек блоковых восстающих с вентиляционным штреком.

Нарезные: проведение скреперного штрека, штреков поъэтажей для разбуривания массива, проходка отрезного восстающего.

Очистные работы. Образование отрезной щели и отработка камер осуществляется веерными скважинами из подэтажного штрека с использованием буровых станков НКР – 100м. Отработка целиков осуществляется взрыванием в отработанную камеру.

В случае необходимости отработки целиков (при ценности руды выше средней) камеры заполняют закладкой сухой или твердеющей.

Преимущества системы: высокая производительность бурильщика и забойной группы, небольшой расход взрывчатки, хорошее проветривание, доставка руды самотеком, высокая эффективность откатки руды.

Недостатки: значительные потери (до 18 %) и разубоживание (до 15 %) при отработке целиков, большой объем подготовительных и нарезных работ(3 – 5 м/1000т), невозможность сортировки руд, двухстадийность отработки блока, требуется четкая организация труда.

4. Система с магазинированием руды (рис.2, д)

Сущность. Маломощное крутое по падению рудное тело отрабатывается слоями снизу вверх из подэтажных штреков. Выработанное пространство заполняется рудой. После отработки всего этажа начинают выпуск руды. Поверхность отбитой руды служит платформой для рабочих, занятых на отбойкой.

Рис 2. Основные системы разработки с естественным поддержанием очистного пространства: а – сплошная; б – камерно-столбовая; в – камерная, вариант с этажной отбойкой (1 – горизонт доставки; 2 – горизонт откатки); г – камерная, вариант с подэтажной отбойкой; д – с отбойкой из магазинов

 

Второй класс (рис. 3) - системы разработки с обрушением руд и вмещающих пород.

Системы разработки второго класса подразделяются на две группы:

1 – этажно-принудительного обрушения;

2 – подъэтажноного принудительного обрушения.

1. Системы этажного обрушения ( рис. 3)

Имеют две разновидности: системы принудительного блокового обрушения и системы естественного блокового обрушения.

Системы принудительного обрушения имеют несколько вариантов.

1) с камерами компенсации; 2) со сплошной отбойкой в зажатой среде.

1) система разработки принудительного обрушения с камерами компенсаций

Сущность. В крутых залежах и мощных пологих залежах максимально возможную часть блока вынимают камерами, руду в камерах доставляют самотеком, а целики отрабатывают во вторую очередь или вообще остаются в недрах. Камеры компенсаций предназначены для обнажения поверхности отрыва. Камеры компенсаций занимают 30% блока. Камеры могут располагаться горизонтально и вертикально, вкрест простирания и по простиранию.

 

Рис. 3 Основные системы разработки с обрушением руды и вмещающих пород: а – этажное принудительное обрушение со сплошной выемкой; б – этажное принудительное обрушение с компенсационными камерами; в – этажное самообрушение; г – подэтажное обрушение с торцевым выпуском; д - подэтажное самообрушение с донным выпуском; 1 – горизонт доставки; 2 – горизонт откатки. Стрелками показано направление выемки.