» » Система разработки с отбойкой из магазинов

Система разработки с отбойкой из магазинов

08.08.2016

Системой разработки с отбойкой из магазинов называется применяемая в маломощных крутых залежах система разработки с естественным поддержанием очистного пространства, при которой отбойку ведут потолкоуступно или горизонтальными слоями, начиная с нижнего слоя; выработанное пространство заполняется отбитой рудой (магазинирование руды), поверхность которой служит платформой для рабочих, занятых отбойкой; выпускается руда под действием силы тяжести, приблизительно третью часть отбитой каждым взрывом руды выпускают сразу (частичный выпуск), чтобы освободить пространство для работ по отбойке очередного слоя, а после взрывания последнего (верхнего) слоя выпускают всю отбитую руду (общий выпуск).
Эту систему называют также потолкоуступной системой разработки с магазинированием руды.
На долю этой системы на подземных рудниках России приходится около 4 % объема добычи.
Система с отбойкой из магазинов имеет значительное распространение в России при разработке маломощных жильных месторождений цветных металлов и золота, где удельный вес ее составляет около 50 %, а также на жильных месторождениях США, Канады, НРБ, ГДР и других стран.
Система разработки с отбойкой из магазинов

Камеру вынимают снизу вверх (рис. XII.23), выработанное пространство заполняется отбитой рудой, над отбитой рудой (магазином) оставляют свободное пространство высотой около 2 м. Отбивают руду с поверхности магазина, что исключает необходимость в буровых выработках (в чем и заключается отличие этой системы от предыдущей).
В случае оставления целиков извлекают их при устойчивых породах теми же методами, что и после системы камерной. При малоустойчивых боковых породах обрушают целики по мере общего выпуска руды.
При ценных рудах обычно отбивают из магазина весь запас блока, не оставляя целиков (см. рис. XII.23), штреки тогда закрепляют распорной крепью, а восстающие — распорной или срубовой крепью.
При необходимости, в дополнение к магазинированию руды, поддерживают боковые породы штанговой крепью и даже распорной крепью. Распорную крепь устанавливают сразу после частичного выпуска. Распорки образуют вертикальные ряды по линиям осей люков, поэтому под каждым из люков получаются как бы два выпускных отверстия — по одну и по другую сторону ряда. Этим расширяется зона действия люков, что обеспечивает более плавное опускание поверхности магазина.
Если распорной крепи недостаточно, устанавливают вертикальные срубы, по одному срубу на два люка с интервалами между срубами на ширину двух люков. В этих срубах и интервалах между ними магазинируют руду, ширина выработанного пространства должна быть не менее 1,2 м.
Условия применения. Устойчивость руды должна быть не ниже средней, чтобы люди могли работать под обнаженной кровлей при небольшом (что определяется малой мощностью залежей) пролете обнажения; устойчивость боковых пород — не ниже средней,
Мощность залежи малая, так как в иных случаях отдают предпочтение камерной системе. Выемочная мощность в тонких жилах должна быть не менее 0,8-1,2 м, чтобы куски отбитой руды при выпуске не заклинивались в узком пространстве. Угол падения залежи должен быть не менее 55-60°, а при разработке тонких жил — не менее 60-70°, чтобы зависание руды на лежачем боку не препятствовало выпуску.
Неправильный контакт по лежачему боку, особенно при небольшой мощности рудного тела, может сделать невыгодным магазинирование, так как отбитая руда остается в неровностях лежачего бока.
Параметры. Высота этажа составляет обычно 50-60 м, при большой высоте магазина не удается управлять поверхностью отбитой руды: при выпуске даже только из одного отверстия эта поверхность опускается сразу на большой площади. Длина блока составляет от 20-30 до 80-100 м при устойчивых боковых породах и правильных контурах рудного тела.
В варианте с целиками ширина междукамерных целиков 3-6 м. Толщина основания камеры (блока) обычно 4-6 м, потолочины 2-3 м. Расстояние между осями выпускных отверстий не более 3-4 м, чтобы можно было управлять поверхностью руды и чтобы не образовывалось пустот в магазине при частичном выпуске.
Высота свободного пространства над отбитой рудой, на поверхности которой работают люди, должна быть не более 2,5 м.
Подготовка. Подготовка основного горизонта и оснований блоков зависит от схемы выпуска руды. Наиболее распространен выпуск руды через люки в вагоны электровозного транспорта; иногда, при сравнительно большой высоте блока и мощности залежи не менее 3-4 м, оборудуют люки вибропитателями. В обоих этих случаях откаточный штрек рудный, но при сравнительно большой производительности этажа может быть пройден и обгонный полевой штрек. Все более широкое применение получает выпуск руды на почву ниш, из которых руду погружают и доставляют самоходными погрузочно-доставочными машинами легкого класса или погружают ковшовыми погрузочными машинами в вагоны электровозного транспорта. Этажный штрек в этих случаях полевой.
При мощности залежи до 1,5-2 м иногда выпускают руду в скреперные штреки, из которых через короткие рудоспуски и люки погружают в вагоны электровозного транспорта, откаточный штрек — рудный.
Блоковые восстающие в случае оставления целиков размещают в целиках (см. рис. XII.23), а из восстающих пробивают ходки в камеру через 4-6 м по вертикали. Ходки располагают горизонтально или с наклоном до 30-40° в сторону камеры, чтобы уменьшить пересыпание их отбитой рудой. Горизонтальные ходки целесообразно проходить заблаговременно по всей высоте восстающего до того, как он будет закреплен, чтобы в последующем не нарушать крепь, а наклонные ходки проходят из камеры по мере отбойки в нем руды.
Нередко, особенно в длинных камерах, проходят дополнительные восстающие от уровня подсечки до вышележащего горизонта; они улучшают проветривание (так как сбойки камеры с блоковыми восстающими могут быть пересыпаны рудой), служат запасным выходом, обеспечивают удобный спуск оборудования и материалов в камеру.
Применяют также сплошную выемку, т. е. без деления на блоки; в отбитой руде возводят вслед за подвиганием забоя дополнительные ходки для вентиляции, доставки материалов и сообщения. Если боковые породы склонны к вывалам, блок разделяют такими ходками на короткие (около 15 м) магазины с тем, чтобы отработать каждый из них с минимальным обнажением боков и за кратчайший срок. Этот вариант применен при разработке маломощных жил на глубине около 700 м.
При бесцеликовой подготовке основания блока проходят штрек высотой 3-5 м, а затем на высоте 2 м устанавливают распорки и укладывают на них настил (см. рис. XII.23). В нем устраивают люки вплотную один к другому для сплошного выпуска руды по всей длине камеры (предложение акад. М.И. Агошкова и проф. А.Ф. Назарчика). Сплошной выпуск снижает возможность зависаний отбитой руды, сокращает затраты труда на разравнивание руды в магазине, ускоряет отработку камеры. Переносные металлические люки допускают многократное использование.
Очистная выемка. Подсечку осуществляют в виде траншей или горизонтального слоя высотой около 2 м, вынимаемого с помощью горизонтальных шпуров.
Перед бурением бурильщики производят оборку кровли и планировку поверхности магазина, что занимает до 20-30 % их рабочего времени. Для сокращения объема планировки иногда в местах прогиба поверхности магазина устраивают рабочие полки на распорках.
Отбивают руду шпурами или, гораздо реже, скважинами. Шпуровым методом вынимают руду горизонтальными слоями высотой 1,2-2,5 м. При устойчивой руде бурят вертикальные шпуры телескопными перфораторами. При этом, в отличие от горизонтальных шпуров, обеспечиваются широкий фронт бурения и независимость бурения от взрывания. Если при вертикальных шпурах могут образовываться заколы, то применяют горизонтальные шпуры, которые бурят перфораторами с пневмоподдерживающих колонок.
В зарубежной практике встречается отбойка из магазина горизонтальными скважинами малого диаметра. Буровые станки устанавливают на отбитой руде по краям камеры. Для этого подрабатывают (шпуровым методом) кровлю около целиков, и только в этих местах требуются оборка кровли и планировка поверхности отбитой руды.
Крупные куски руды разбивают на поверхности магазина (что входит в обязанности бурильщика).
В тонких жилах отбивают руду шпурами уменьшенного диаметра (32-36 мм), выбуриваемыми быстроударными телескопными перфораторами. Это увеличивает производительность труда забойных рабочих.
Для безопасности работы бурильщика частичный выпуск должен производиться в блоке только в ту смену, в которую не ведут бурения.
В период отбойки руды работы носят цикличный характер. При трехсменной работе обычно в I смену обирают кровлю, планируют поверхность отбитой руды и бурят; во II смену бурят, разбивают на поверхности магазина крупные куски руды, отбитые предшествующим взрывом, заряжают и взрывают пробуренные шпуры или скважины; затем забой проветривается; в III смену — частичный выпуск руды.
При четырехсменной работе одну смену часто отводят для проветривания и иногда для оборки кровли и планировки поверхности магазина.
На очистных работах обычно создаются суточные комплексные бригады из бурильщиков и рабочих, занятых на выпуске руды (или выпуске и откатке, включая машинистов электровозов), Этим создается заинтересованность бурильщиков в хорошем дроблении руды при отбойке и разбивке негабаритов на поверхности магазина (но эта мера не всегда эффективна, так как руду, отбитую в верхней части камеры, выпускают лишь спустя несколько месяцев).
Если вместе с магазинированием применяют распорную или срубовую крепь, то ее устанавливают рабочие, осуществляющие выпуск руды.
Иногда применяют гидроочистку лежачего бока от осевшей на нем рудной мелочи с помощью высоконапорных насосав и легких брандспойтов со съемными насадками.
На ряде рудников гидроочистка является обязательной и добавляет значительное (6-7%) количество металла, так как рудная мелочь зависает на лежачем боку «столбами» с наклоном их поверхности под углом 804-90°. Смытая рудная мелочь скапливается в люках, вода из нее вытекает и мелочь погружают в вагоны так же, как и вообще отбитую руду. Блок считается погашенным только после составления акта о гидроочистке.
Свежий воздух поступает в камеру с откаточного горизонта по восстающему через сбойки и омывает забой, проходя между кровлей и отбитой рудой. Загрязненный воздух отводят по другому восстающему. Горизонт доставки руды, (если он имеется), на котором ведут вторичное дробление, проветривают отдельной струей.
Охрана труда. В отношении размеров камер и целиков и перекрытия восстающих правила те же, что и для предыдущих систем разработки.
Перед бурением в начале каждой смены должны осматривать и обирать кровлю. Запрещается входить в магазин во время выпуска руды, а также на все последующее время после начала общего выпуска руды.
Запас отбитой руды. При системе разработки с отбойкой из магазинов рудник (или участок рудника) получает лишь одну треть добываемой руды из камер, где ведет отбойку, а остальные две трети — за счет общего выпуска из камер, в которых отбойка закончена. Необходимо иметь достаточный фронт работ по общему выпуску руды. Поэтому рудник должен иметь определенный запас отбитой руды, Необходимая величина его может быть найдена из расчета, что камеры отбиваемые и камеры выпускаемые заполнены отбитой рудой в среднем наполовину. Значит, при коэффициенте разрыхления 1,4 средний запас отбитой руды в одной камере составляет 0,5:1,4 = 0,35 ее запаса в массиве. Запаса отбитой руды в сумме по отбиваемым и выпускаемым камерам должно хватить на срок
t = 0,35 (tотб + tвып)m,

где tотб — средняя продолжительность отбойки (и частичного выпуска) камеры, мес; tвып — средняя продолжительность общего выпуска руды из камеры, мес; m — коэффициент неравномерности запаса камер и интенсивности работ, равный 1,1 -1,5; большие значения принимаются при меньшем числе камер и менее постоянных горно-геологических условиях.
Запас отбитой руды не должен снижаться против необходимой величины.
Технико-экономическая характеристика и сравнительная оценка. При мощности залежи 0,2-1,5 и 2-5 м производительность блока составляет соответственно 700-2000 и 2000-6000 т/мес, производительность труда забойного рабочего — 7-18 и 12-430 т/смену, потери руды 10-20 и 7-15 %,: разубоживание руды 15-80 и 5-10 %, расход подготовительно-нарезных выработок 50-70 и 7-9 м/1000 т.
Таким образом, достигаются удовлетворительные показатели. Разубоживание может быть небольшим при мощности залежи более 0,8-1,2 м.
Исключается надобность в том, чтобы для отбойки руды проходить специальные выработки или устраивать рабочие полки.
С другой стороны, магазинирование связано с временным омертвлением средств, затраченных на подготовку блоков и отбойку руды. Требуется затрачивать время и труд на планировку поверхности магазина и оборку кровли забоя. Ширина очистного пространства во избежание заклинивания в нем отбитой руды должна быть не менее 0,8-1,2 м, что влечет за собой повышенное разубоживание руды в тонких жилах.
Экономическое сравнение системы с отбойкой из магазина с другими системами производится по условию максимального дохода с учетом различной выемочной мощности при разработке тонких жил и различных потерь отбитой руды в неровностях лежачего бока.