» » Открытые горные работы в зоне влияния подземных разработок с закладкой

Открытые горные работы в зоне влияния подземных разработок с закладкой

19.08.2016

При комбинированной разработке рудных месторождений закладка выработанного подземными разработками пространства производится с двоякой целью: 1) для обеспечения более полного извлечения полезного ископаемого подземным способом и 2) для обеспечения безопасности текущей подземной и последующей открытой разработки.
Во втором случае термином «безопасность» объединены задачи сохранения жизни и здоровья людей и сохранности машин и механизмов в подземных и открытых горных выработках, а также обеспечения функциональной пригодности подрабатываемых горно-технических и иных сооружений (уступов и откосов бортов карьеров, подземных и поверхностных зданий и коммуникаций и т.п.).
В зависимости от взаимного положения и ориентировки открытых и подземных горных выработок последние закладываются (заполняются) различными материалами: сухой сыпучей массой, гидравлической смесью (дробленые твердые частицы с водой), твердеющей смесью.
Если мы имеем дело с комбинированной разработкой месторождения, осуществляемой по единому проекту, который предусматривает подземные разработки системами с закладкой выработанного пространства, то рекомендуется для обеспечения безопасности работ в карьере закладывать твердеющей смесью:
• камеры, пересекающие проектный предельный контур карьера и расчетную линию потенциального обрушения откоса борта карьера;
• камеры, в зоне влияния которых находятся стационарные сооружения и установки (порталы капитальных штолен и наклонных подъемников, дробильные установки и др.).
Открытые горные работы в зоне влияния подземных разработок с закладкой

Материал для закладки остальных подземных очистных камер устанавливают проектом по технологическим соображениям, т.е. камеры могут быть заложены сыпучим сухим, гидравлическим материалами или их комбинацией с твердеющей смесью.
В том случае, когда месторождение (или его часть) в пределах проектных границ карьерного поля предварительно отрабатывалось подземным способом с закладкой очистных камер или с оставлением их непогашенными, основной работой, предшествующей вскрытию новых горизонтов карьера, должна быть разведка подземных пустот, как это было, например, на Андреевском карьере в Лениногорске и карьере Зыряновского комбината (рис. 13.14 и 13.15).
После того как определены местоположение, объем и форма подземной пустоты, устанавливают степень её заполненности, вид материала и плотность заложенной массы.
Если недозапоженность камеры по высоте более 1 м, принимают меры по закладке пустот из карьера через скважины увеличенного диаметра или специально пройденные породоспуски.
В зависимости от положения камеры относительно карьера и вида материала первичной закладки её дозакладывают теми же материалами или в соответствии с изложенными ранее принципами.
Если к моменту подхода уступов карьера камеры практически пусты и по упомянутым принципам они подлежат закладке сыпучим материалом, то из карьера их целесообразно заполнять дробленой рудной массой.
При последующем взрывании с уступов междукамерных целиков это дает возможность уменьшить (или избежать совсем) на участке эксплуатационное разубоживание добываемой руды.
Вопросы управления потерями и разубоживанием руды при добыче её открытым способом на участках расположения камер с сухой породной или гидравлической закладкой являются проблемными.
Основная сложность заключается в обеспечении селективной выемки взорванной рудной массы и сыпучей закладки камер.
Открытые горные работы в зоне влияния подземных разработок с закладкой

На рис. 13.16 можно видеть, что закладка камер высотой 20—50 м на Зыряновском месторождении представлена массивами отбитой пустой породы объемами до 40 тыс.м3. Такие камеры пересекают 4—5 уступов карьера.
Валовая отработка междукамерных целиков в этих условиях приводила к потерям руды 10—14 % и разубоживанию до 30—40 % и более.
С использованием опыта, технологий и оборудования закладочных работ на подземном руднике была разработана и успешно применялась на уступах карьера схема раздельной выемки руды и закладки, заключающаяся в следующем.
Отработку междукамерных целиков производят, располагая бровки уступов параллельно осям камер.
С верхнего уступа карьера, разведав толщину потолочного целика, бурят тампонажные скважины на расстоянии 2,5—3,0 м от границы целика (рис. 13.17) до почвы камеры.
В скважины подается под давлением песчано-цементный раствор, который омоноличивает массив закладки толщиной 5—6 м, а также заполняет пустоты в кровле камеры.
Частично закрепив таким образом массивы закладки камер на определенном участке, отрабатывают в плановом порядке потолочный уступ, расположенный выше кровли камер, обнажая верх закладки.
Открытые горные работы в зоне влияния подземных разработок с закладкой

На границе участка отбивают и убирают руду до контура первой камеры. С помощью экскаватора (или взрывания) разрушают затампонированную, а затем и сыпучую части закладки первой камеры.
Отгрузив породную массу, разбуривают, взрывают и убирают рудный целик. Цикл закончен.
После этого вновь разрушают сцементированную часть (стенку) следующей камеры и т.д.
Наблюдения показали, что при такой схеме отработки уступов с заложенными камерами потери снизились до 2—4 %, разубоживание — до 3—4 %.
Экономические расчеты показали, что дополнительная прибыль, обусловленная существенным повышением качества извлечения руды, превосходит дополнительные эксплуатационные затраты, которые, согласно обзору материалов производства, в зависимости от конкретных условий колеблются от 1 до 20 % себестоимости руды Со.
Следовательно, коэффициент технологического взаимодействия по этому фактору согласно (13.9) Kтв.пс = 1,01...1,2.