Условия и область применения системы разработки
Специфические условия освоения подкарьерных запасов кимберлитовых месторождений определяются большой глубиной и размерами карьера. Развитые ниже дна карьера трещины, заполненные галитом, и присутствие пластов каменной соли обуславливают склонность массива к неупругому деформированию. Исследованиями установлено, что в этих условиях безопасность подземной добычи кимберлитов может быть достигнута при комбайновой выемке запасов горизонтальными слоями с закладкой и камерно-целиковым порядком выемки слоев.
Технические характеристики системы разработки
Для перехода от слоевой системы разработки к предлагаемой «шахматной» выемке рудных запасов потребуется отработать заходки в переходном слое через одну, оставив между отработанными и заложенными заходками нетронутые рудные целики. Такая выемка обеспечит саму возможность «шахматной» выемки руды, когда днища соседних камер переходят на нижележащий слой. Отработка переходного слоя с уменьшенными параметрами по камерно-целиковой схеме под защитой уже заложенного массива разрезного слоя позволит сократить простои оборудования, связанные с закладочными работами, и увеличить производительность при обеспеченной безопасности работ.
При отработке очистной заходки, проводимой в шахматном порядке со смещением по горизонтали на ширину одной заходки комбайном на ½ высоты, формируется боковая стенка, состоящая из твердеющей закладки и рудного массива. Величина обнажения рудного массива не превысит высоты одного слоя с уменьшенными параметрами и не приведет к потере устойчивости рудного массива, имеющего слабые прочностные свойства. Применение данного способа выемки запасов позволит, максимально используя естественную несущую способность рудного и закладочного массивов, увеличить геометрические размеры формируемого при выемке очистного пространства, и, значит, производительность по добыче руды также увеличится.
|
|
|
Выполнение кольцевой подготовки: сбивка с кольцевым слоевым штреком позволяет осуществить разгрузку отбитой руды с противоположного фланга через слоевой доставочный заезд, что существенно упрощает схему откатки отбитой руды. При одновременной отработке первой и второй стадий на различных очистных заходках в слое руда каждой стадии имеет свою трассу откатки, что увеличивает производительность оборудования, снижает его простои и повышает безопасность работ.
Использование буровзрывных работ при доработке очистных блоков позволяет увеличить производительность работ при сокращении затрат на приобретение очистных комбайнов. Безопасность работ обеспечивается работой буровой установки под искусственной кровлей и искусственными бортами (закладочный массив) выработки, а также использованием вентиляции за счет общешахтной депрессии при ведении буровых и взрывных работ. Безопасность работ при откатке руды достигается разделением потоков от отработки первой и второй стадии по разным выработкам.
|
|
|
Предлагаемый способ поясняется на фиг.1-4.
Фиг.1 - очистной блок в разрезе;
Фиг.2 - порядок отработки очистных заходок в блоке, где 1-3 очередность отработки заходок;
Фиг.3 - отработка очистной заходки добычным комбайновым комплексом (комбайн МН620 - АНМ-105; погрузочно-доставочная машина ПДМ ST-14);
Фиг.4 - доработка очистной заходки с использованием БВР (буровая установка DL 420-7, ПДМ ST-14), где
1 - спиральный съезд;
2 - породный кольцевой штрек (КШ);
3 - слоевой рудный заезд;
4 - доставочный заезд;
5 - разрезной слой;
6 - комбайн;
7 - погрузочно-доставочная машина (ПДМ);
8 - буровая установка;
9 - подсыпка;
10 - откаточный горизонт;
11 - вентиляционно-закладочный горизонт;
12 - рудный слоевой штрек
Пример конкретной реализации способа
|
|
|
После отработки открытым способом на кимберлитовом месторождении остались запасы с глубины -190 м (абс.), которые можно отработать только подземным способом. Для этого рудное тело (РТ) делится на эксплуатационные блоки (ЭБ). Вскрытие ЭБ по высоте производится двумя горизонтами: верхний горизонт является вентиляционно-закладочным 11 и служит для выдачи всей исходящей струи воздуха из ЭБ, а также для подачи закладочной смеси в отработанные очистные ленты (выработки); нижний горизонт является откаточным 10 (концентрационным) и служит для подачи свежего воздуха на ведение горных работ и откатки всей горной массы из ЭБ к стволам.
Схема подготовки заключается в проведении на всю высоту ЭБ спирального съезда 1, из которого проходят заезды на породные кольцевые штреки (КШ) 2, которые сбиваются с рудо -, породоспусками, вентиляционно-ходовыми восстающими (ВХВ) и вентиляционными восстающими (ВВ). КШ 2 проходят в 30-40 м от контура рудного тела. От КШ 2 под углом 8-10° проходят слоевые рудные 3 и доставочные 4 заезды по мере отработки РТ. Слоевые рудные 3 и доставочные 4 заезды проходят с противоположных сторон РТ.
Отработка запасов ЭБ предусматривается нисходящим порядком (очистные работы ведутся под искусственной кровлей - закладкой). Развитие фронта очистных работ в ЭБ начинается после формирования «разрезного» слоя 5. Отработка «разрезного» слоя 5 ведется комбайном очистными заходками вкрест простирания рудного тела. Работы по формированию «защитного перекрытия» («разрезного» слоя 5) являются нарезными и, по сути, заключаются в отработке слоя с параметрами нарезных лент (выработок) 5.0 м × 4.0 м, которые отрабатываются тупиками по камерно-целиковой схеме за один проход добычного комплекса: комбайна избирательного действия фирмы «Sandvik» 6 и ПДМ 7 с дизельным приводом ST-14 фирмы «Atlas Copco», а затем закладываются. При этом ширина целика равна ширине заходки. Закладка для формирования "разрезного" слоя подается по закладочному трубопроводу, проложенному по вентиляционно-закладочному горизонту 11
|
|
|
После формирования "защитного перекрытия" - «разрезного» слоя 5 начинается развитие фронта очистных работ в ЭБ. Очистные камеры (заходки) делятся на заходки первой (I) очереди и заходки второй (II) очереди. Засечка и далее последующая отработка очистных заходок 1-й очереди - переходного слоя производятся со слоевого рудного штрека 12. Слоевой рудный штрек 12 проходится сечением 5.0 м х 4.0 м по мере отработки очистных заходок переходного слоя (№1 на фиг. 2). Очистные заходки переходного слоя на 1-м очистном слое (под разрезным слоем) отрабатываются также по камерно-целиковой схеме, ширина целика равна ширине очистной заходки, высота очистной заходки равна высоте слоевого рудного штрека 12 - 4 м. Отбойка руды производится за один проход комбайна 6 тупиковым забоем на полное сечение выработки. Далее производятся подсыпка почвы 9 и закладка заходки.
Отработку заходок второй (II) очереди ведут в две стадии.
1-я стадия - фиг.3. С существующего слоевого рудного штрека 12 производят засечку и далее отработку очистных заходок - межкамерных целиков переходного слоя (№2 фиг. 2). Отбойка руды производится за один проход комбайна 6 тупиковым забоем на полное сечение выработки на 1/2 высоты заходки. Проветривание при отработке 1-й стадии заходок (II) очереди осуществляется при помощи вентиляторов местного проветривания (ВМП). После отработки 1-й стадии очистной заходки на полную длину ее сбивают с доставочным заездом 4, пройденным с КШ 2 на уровне 2-й стадии очистной заходки, а комбайн 6 перегоняют на следующую очистную заходку (№2) в соответствии с порядком их отработки по слою.
2-я стадия - фиг.4. Доработка очистной заходки до проектного сечения ведется буровзрывным способом (буровая установка DL-420-7 фирмы «Sandvik» 8 и ПДМ 7 ST-14 фирмы «Atlas Copco»). Буровая установка 8 размещается в отработанном ранее комбайном очистном пространстве. Отбойка руды ведется почвоуступным забоем бурением нисходящих шпуров (длина шпуров L=3.9-4.0 м, диаметр шпуров d=64 мм) по ширине камеры в соответствии с паспортом БВР. Отбойка уступа производится секциями на всю длину заходки до границы со слоевым рудным штреком 12. Отгрузку отбитой (взорванной) рудной массы производят ПДМ 7, которая заезжает в очистную заходку с противоположного фланга через доставочный заезд 4. Проветривание при ведении работ по доработке очистной заходки осуществляется за счет общешахтной депрессии с помощью сбойки КШ 2 с противоположной стороны рудного тела.
В отработанные полностью заходки подают закладочный материал по закладочному трубопроводу, проложенному по вентиляционно-закладочному горизонту 11. Для придания несущему слою большей монолитности и улучшенных прочностных характеристик отработанная лента перед подачей закладки армируется металлической сеткой 5Б1. Закладочные скважины диаметром 168 мм бурятся в отработанные выработки с вышележащего КШ 2 в каждую очистную заходку станком СММ 2А. Дальность растекания закладки по очистной заходке принята равной 40 м. В каждую закладываемую заходку бурятся две скважины: одна для подачи закладки, вторая для выпуска вытесняемого закладкой воздуха. Перед закладкой очистной выработки на ее почве формируется подсыпка 9 из отбитой руды с целью выравнивания будущей кровли нижележащего слоя. Сначала в заходку подается высокопрочная закладка М-60 в объеме, обеспечивающем первые 1,0-1,5 м по высоте. Затем, с перерывом 2-3 часа, оставшееся пространство заходки заполняется низкомарочными смесями, например М 10. Полнота закладки контролируется визуально.
Отработка следующего слоя производится аналогично со смещением по горизонтали на ширину одной заходки, что определяет шахматный порядок отработки (№3 фиг.2).
Дата добавления: 2020-11-29; просмотров: 158; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!