» » Другие системы разработки с естественным поддержанием очистного пространства

Другие системы разработки с естественным поддержанием очистного пространства

08.08.2016

Сюда входят как старые системы, теперь встречающиеся редко, так и новые, характеризующие перспективное направление дальнейшего развития, но еще не определившиеся отчетливо ни по конструктивным признакам, ни по области применения. В основном это относится к системам разработки маломощных крутых залежей.
Потолкоуступная система разработки с простой распорной крепью была распространена, но в последние десятилетия встречается все реже. Применяют ее в крутых рудных телах мощностью до 3 м с устойчивыми рудой и боковыми породами, главным образом при добыче руд редких металлов.
Другие системы разработки с естественным поддержанием очистного пространства

Блок (рис. XII.24) отрабатывают потолкоуступным забоем по восстанию, доставляют руду самотеком. Вслед за выемкой руды устанавливают на распорках полки для работы бурильщиков.
Высота этажа 30-60 м, длина блока 304-60 м.
Уступы забоя имеют высоту 1,8-2,5 м, длину 10-15 м и больше. Отбивают руду шпурами, перед взрыванием шпуров полки разбирают. Отбитая руда скатывается к люкам.
Надштрековый и подштрековый целики отрабатывают при погашении штрека. Целики разбуривают и взрывают, отбитая руда скатывается к люкам откаточного штрека.
При мощности рудного тела около 1 м и крепкой руде производительность труда забойного рабочего до 4-8 т/смену; расход крепежного леса 0,024-0,05 м3/т; потери руды 8-12%, разубоживание — 8-12%. В тонких жилах разубоживание резко возрастает до 50 % и более при мощности жилы 0,4 м и выемочной мощности 0,8 м. Расход подготовительно-нарезных выработок 5-8 м/1000 т, а в тонких жилах — 7-15/1000 т.
Эта система по условиям применения близка к системе с отбойкой из магазинов. Применяют ее главным образом в тонких жилах, чтобы снизить объем подработки пустых пород по сравнению с отбойкой из магазина, либо при недостаточно крутом (под углом 45-50°) падении залежи или слеживающейся руде, так как в этих случаях магазинирование руды неприемлемо.
Система разработки крутых маломощных залежей горизонтальными слоями в нисходящем порядке. Бурильщики находятся на рудном массиве. Отбивают руду вертикальными нисходящими или горизонтальными шпурами и доставляют ее обычно скреперованием в восстающий, пройденный посередине блока. Система эта приемлема лишь при очень устойчивых боковых породах.
Недостатки имеющихся систем разработки крутых маломощных залежей с естественным поддержанием очистного пространства. Конструкция этих систем подчинена созданию рабочего места для бурильщика, (Доставка руды обычно самотечная). Все имеющиеся пути решения этого вопроса имеют серьезные недостатки: магазинирование не всегда приемлемо, обусловливает применение переносного бурового оборудования, требует ручных работ по оборке кровли и планировке поверхности отбитой руды; установка распорной крепи с полками требует ручного труда; выемка сверху вниз сопряжена с работой под обнаженными на большую высоту блоками залежи.
Все это обусловило поиски систем разработки, основанных ка использовании новых технических средств.
Другие системы разработки с естественным поддержанием очистного пространства

Новые системы разработки крутых маломощных залежей. Система разработки с бурением из клети. Эта система предложена проф. Р.П. Каплуновым в 1952 г. Забой по всей высоте блока — сплошной, вертикальный, обуривают его с подвесной клети (названной бурильно-транспортным агрегатом — БТА). Дальше испытаний дело тогда (в 1954-1957 гг.) не пошло в основном по двум причинам: 1) в блоке могли работать лишь 1-2 бурильщика против 4-6 при системе с отбойкой из магазинов, что имело существенное значение в связи с малой производительностью перфораторов; 2) откаточный штрек вышележащего этажа занимала лебедка для спуска — подъема клети, поэтому для отработки оставшихся в вышележащем этаже запасов требовалось проходить второй штрек.
Системы разработки с отбойкой из восстающих с самоходных полков. В 1972-1973 гг, вернулись к идее использования передвижных буровых установок. Толчок к этому дало появление самоходных механизированных комплексов КПВ для проходки восстающих (рис. XII.25). Блок длиной около 14 м подсекают. Посередине блока нарезают с помощью самоходного полка восстающий и с этого же полка разбуривают в обе стороны массив блока, после чего отбивают руду по частям, начиная снизу. Отбитая руда скатывается к люкам или в погрузочные ниши.
На одном из полиметаллических рудников с полка установками «Удар-1» бурят в обе стороны горизонтальные скважины диаметром 56 мм на глубину около 15 м; их недозаряжают на 4 м для оставления целиков толщиной 3 м по обе стороны восстающего. Эти целики взрывают в последнюю очередь.
Бурят одновременно двумя машинами два бурильщика. Скважины располагают по сетке 1х1 м, по 1-43 скважины в ряду, в зависимости от мощности залежи. Выпускают отбитую руду с помощью вибролент ВЛЖ-1 в скреперный штрек.
При использовании полков КПВ или КПРС-1 для их спуска приходится оставлять крепь восстающих и целики около нее. При комплексах КВД = 25, разработанных институтами ИПКОН и НИПИГормаш, по мере отбойки руды демонтируют монорельс и крепь с подвесной люльки, а полок поднимают на вышележащий горизонт.
При этой системе разработки (как и при использовании БТА) не требуется ни магазинирования руды, ни распорной крепи, но возрастает число восстающих и, кроме того, удовлетворительные результаты возможны лишь при правильных контурах рудного тела.
Система разработки с передвижным механизированным комплексом для маломощных крутых залежей. Указанные выше недостатки отбойки из восстающих отсутствовали в испытанной ранее системе разработки с бурением из клети, но последняя не привилась в то время в основном из-за малопроизводительного бурения. Появление, самоходных полков типа КПВ и мощных перфораторов, установленных на стрелах — манипуляторах, позволило вернуться к попыткам выемки сплошным вертикальным забоем.
Для этой цели Читинским филиалом ВНИПИгорцветмета, ИПКОН АН СССР, Днепропетровским горным институтом и объединением «Забайкалзолото» создан механизированный комплекс ПКЖ-1, состоящий из: буровой установки с двумя колонковыми перфораторами на манипуляторах, передвигающейся по гибким направляющим; секционного шагающего распорно-оградительного устройства общей длиной до 40-45 м (тип несущего элемента — пакет пневмобаллонов с распорным усилием одной секции до 40 т); торцевого вибропитателя с производительностью до 160 т/ч (рис. ХII.26), Выемочная мощность 0,75-1,2 м.
Другие системы разработки с естественным поддержанием очистного пространства

Забой разбуривается по всей длине горизонтальными или слабонаклонными шпурами с помощью буровой установки, передвигающейся по направляющей, закрепленной на распорнооградительном устройстве (РОУ). По окончании бурения буровая установка переводится в транспортное положение, а РОУ передвигается к забою на величину уходки (1,2-2 м). Механизированное заряжание и монтаж взрывной сети — с буровой установки. Перед взрыванием она выводится на вентиляционный штрек. Секции механизированного комплекса закрывают от взрыва отбойными щитами. После проветривания отбитая руда грузится питателем в вагоны электровозного транспорта. Комплекс может быть дополнен механизированной опалубкой для возведения искусственных целиков над откаточным и под вентиляционным штреком.
Секции делятся на четные и нечетные. Четные жестко скреплены с монтажной балкой, нечетные имеют полозья, которые проходят по пазам в монтажной балке. Внутри этой балки и вдоль yee проложены водяные и воздушные коммуникации.
При передвижении комплекса сперва отключают от сжатого воздуха нечетные секции, перемещают их на 0,5 м и снова подключают к сжатому воздуху. После этого отключают от сжатого воздуха четные секции, подтягивают их также на 0,5 м и т. д.
Монтажная балка подвешена к самоходной буровой установке, перемещающейся по вентиляционному штреку, и в случае отключения сжатого воздуха повисает на этой установке. Монтируют комплекс 10 рабочих за 4 дня, а передвигают на 1,5 м за 40 мин.
При испытаниях комплекса производительность забоя достигла 12 тыс. т/мес, производительность труда забойного рабочего до 9 м3/смену.
Достоинства варианта: использование высокопроизводительной буровой установки, отсутствие распорной крепи и магазинирования руды, а следовательно, отсутствие работ по установке крепи, оборке кровли и выравниванию поверхности магазина, возможность раздельной выемки тонких жил. Недостатки: механизированный комплекс довольно сложен, монтажные расходы могут окупиться лишь при значительной длине участка с выдержанными элементами залегания, что не типично для сложных жил. Установка, поддерживающая монтажную балку, занимает штрек вышележащего этажа, в связи с чем во многих случаях потребуется второй штрек для погашения оставшегося в этаже запаса руды; необходимо возводить искусственный подштрековый целик.
Испытывается комплекс ПКЖ-1, в который входит гидравлическая щитовая крепь. В нем могут быть применены машины для безвзрывного разрушения руды типа гидроударников.