» » Поэтажное обрушение с торцевым выпуском руды

Поэтажное обрушение с торцевым выпуском руды

08.08.2016

Под этажное обрушение с торцевым выпуском руды (рис. ХIII.26) или, в полном наименовании, система разработки подэтажным обрушением с торцевым выпуском руды это —система разработки с обрушением руды н вмещающих пород, при которой выемку ведут подэтажами в нисходящем порядке, в подэтаже отбивают руду скважинами а зажиме подряд по длине подэтажа вертикальными или крутонаклонными слоями, выпускают руду под обрушенными налегающими породами непосредственно в подэтажные штреки или орты через их торцы, образующиеся по мере погашения этих выработок.
Удельное значение этой системы на рудниках России пред полагается довести до 20 % за счет вытеснения подэтажного обрушения с донным выпуском.
Подэтаж делят по ширине на панели. Каждую панель подготовляют ортом (штреком), разбуривают из нега вертикальными или крутонаклонными веерами скважин на всю длину и обрушают последовательно по длине в отступающем порядке. Через торец орта выпускают руду и по орту доставляют к рудоспуску. Очередные скважины взрывают после выпуска руды от предыдущей отбойки. Угол наклона забоя можно выбирать в зависимости от соотношения размеров кусков руды и обрушенных пород (рис. XIII.27). Если руда крупнее, то наклон в сторону обрушения не даст мелким породам просачиваться в отбитую руду. Если же руда мельче пород, то наклоняют забой в сторону массива, чтобы руда меньше просачивалась в породы. При равной крупности руды и пород забои располагают вертикально.
Поэтажное обрушение с торцевым выпуском руды

При нарушенном рудном массиве (например, на Дегтярском медном руднике) взрывают вертикальные слои подэтажа в два приема, сперва верхнюю часть, не заряжая участки скважин в нижней части, а затем нижнюю часть, различая заряды в невзорванных участках скважины.
Оборудование используют самоходное либо, реже, переносное и полустационарное — буровые станки, передвижные вибропитатели, секционные виброконвейеры. При самоходной технике проходят наклонные заезды на подэтажи через 250-400 м. Для сокращения объемов и сроков первоочередной подготовки можно, как и при камерной системе, проходить заезд сверху вниз и по мере углубления его развивать работы в подэтаже.
При высоте подэтажа 20-40 м схема отработки подэтажа аналогична этажному принудительному обрушению с торцевым выпуском.
На рудниках Скандинавии и Канады (см. рис. ХIII.26) используют самоходное оборудование; высота подэтажа 5-14 м, ширина панели 6-10 м, сечение подэтажного орта 5x3,5 м.
Отбивают руду веерами скважин диаметром 32-51 мм; веера обычно имеют наклон 60-70° в сторону обрушения, но могут быть вертикальными и с наклоном в сторону массива (см. рис. XIII.27); взрывают по 1-2 веера. Доставляют руду к рудоспускам в лежачем боку.
Производительность мощных погрузочно-доставочных машин до 1000-1500 т/смену. Нарезные работы осуществляют в основном с помощью таких же машин, что и очистные, поэтому, несмотря на увеличенный (примерно до 20 °/о) относительный объем нарезных выработок, обеспечиваются хорошие показатели производительности труда забойного рабочего,
Подэтажное обрушение с торцевым выпуском на руднике «Кируна». Это — шведский железный рудник производительностью около 25 млн. т/год. Разрабатывает крутые залежи мощностью в среднем 9G м, длина по простиранию 5 км, коэффициент крепости руды 12-16, плотность 4,6 т/м3, содержание железа до 67%. Рудную массу разделяют на 6 сортов.
Имеется наклонный съезд с поверхности на этажные горизонты для автомашин и самоходного оборудования (см, рис. XIII.25). На каждые 400-500 м длины рудного тела проходят наклонные (с уклоном 0,1) заезды сечением 5,4[4,5 м с этажных горизонтов на подэтажи.
Высота подэтажа была 5-6 м, затем перешли на 11 м; потери и разубоживание руды от этого не изменились. Намечается увеличить подэтаж до 14 м.
Подготавливают подэтаж рудным штреком по центру залежи, затем подэтажными ортами сечением 5x3,6 м и рудным штреком сечением 5,5x4,1 м у лежачего бока. В лежачем боку у штрека через каждые 200-250 м располагают группу из 4-6 рудоспусков для разных сортов руды.
При проходке под этажных выработок шпуры диаметром 41 мм бурят с самоходной установки «Гарднер — Денвер» с застекленной кабиной; производительность установки 380 м/смену; одной установкой пробуривают за смену в забоях двух ортов по 40-50 шпуров в каждом. Убирают руду теми же машинами, что и при очистной выемке.
Выемку ведут, отступая от висячего бока. Из каждого подэтажного орта пробуривают скважины по всей его длине до центрального штрека (а во вторую стадию — до штрека лежачего бока) перед началом их взрывания. Диаметр скважин 53 мм, л. и. с. испытывали от 1,5 до 2,4 м и приняли 1,8 м, что обеспечивает наилучшее дробление руды при постоянных показателях ее извлечения (потери около 10 %, раэубоживание 20%).
Скважины в комплекте располагают по одной из следующих схем:
- бурят два полувеера из углов орта, внутренние скважины полувееров вертикальные и, следовательно, параллельны между собой;
- бурят по всей ширине орта параллельные вертикальные скважины и только по одной в каждую сторону наклонно. При этой схеме равномернее распределяют BВ в массиве, поэтому ее применяют чаще; применяют буровые установки с тремя манипуляторами.
Самоходная шахтная буровая установка «Симба-22» на 3 перфоратора пробуривает за смену пять вееров скважин суммарной длиной 350 м.
В забой каждой скважины вводят патрон динамита. После этого заряжают гранулированным BB пневматическим способом через шланг со специальной автомашины, в которой привозят BB с завода-изготовителя. Взрывают по одному вееру, что дает 800 т руды. На взрывание и проветривание отводят 45 мин.
Выход негабарита 0,5-1 %. Негабариты откладывают ковшовым погрузчиком в сторону и 1-2 раз за смену взрывают. Для этого со специальной автомашины смонтированным на ней перфоратором пробуривают в каждом куске по шпуру глубиной 10 см, после чего взрывают заряды сразу во всех шпурах.
Выпускают рудную массу до 50 %-ного предельного разубоживания в последней дозе выпуска, предел обычно улавливает машинист погрузчика по облегчению массы нагруженного ковша.
К рудоспускам на расстояние до 150 м отвозят рудную массу ковшовыми ПДМ, а при большем расстоянии погружают ими же или погрузчиками с ковшом емкостью 2,5 м3 автосамосвалы «Кируна—Трак». Из одного подэтажного орта вывозят около 1000 т в смену.
Опробуют рудную массy на подэтаже через каждые 200 т, пробу из ковша ПДМ или кузова автомашины рабочий берет совком, тут же измельчает ее в маленькой дробилке, производит химический анализ на фосфор и зажигает табло, показывающее, в какой рудоспуск разгружать эту ПДМ или автомашину. Все это вместе со взятием пробы занимает 1,5 мин.
Из рудоспусков на основном горизонте погружают рудную массу в 30-тонные вагоны и электровозом отвозят состав из 12 вагонов к бункерам.
Сведения о числе разгруженных в рудоспуск машин и качестве привезенной ими рудной массы забойные рабочие тут же передают по телефону на пункт управления транспортом. Там сведения вводят в ЭВМ, которая с помощью световых сигналов посылает порожний состав под погрузку к тому рудоспуску, в котором имеется рудная масса требуемого в данное время сорта.
Привезенную в околоствольный двор рудную массу в вагонах опробуют на содержание железа и фосфора и на световом табло показывают, в какой бункер разгружать.
Проветривание забоев местное, нагнетательное вентиляторами, установленными в штреке (сначала в центральном, а затем у лежачего бока), по резиновым трубам, подвешенным к кровле ортов. Загазованность воздуха при работе дизельных машин часто не удовлетворяет санитарным нормам (которые являются менее жесткими по сравнению с применяемыми в России).
Бригады рабочих суточные. Бурит скважины на всем руднике одна специализированная бригада из 60 чел. Остальные работы в каждом блоке выполняет комплексная бригада из 25 чел., куда входят взрывники, машинисты ПДМ и погрузчиков, шофера автосамосвалов, а также четверо рабочих, опробующих рудную массу.
Работают 5 дней в неделю по 8 ч с обеденным перерывом (45 мин) по скользящему графику (рабочих отвозят в автобусе в подземную столовую и привозят обратно). За время обеденного перерыва в каждом забое производят взрывание и проветривание.
Производительность труда на очистных работах при подэтажном обрушении с торцевым выпуском руды и применением самоходного оборудования достигает 140 т/смену; расход подготовительно-нарезных выработок — 5-9 м/1000 т; потери руды около 10%, разубоживание 20-30 %.
Вариант подэтажного обрушения с фронтально-торцевым выпуском экспериментальный, имеет разновидности: с прямой подсечкой; с треугольной подсечкой.
Поэтажное обрушение с торцевым выпуском руды

Прямую подсечку (рис. XIII.28) испытывали на шведском руднике «Кируна» в крутой залежи средней мощности. Подэтажные штреки (орты) располагают через увеличенные интервалы, Подэтажи отбивают вертикальными слоями толщиной около 3 м из подсечки, которую образуют из подэтажных штреков (ортов) и продвигают вместе с обрушением слоя. Выпуск и погрузку (с помощью ПДМ) руды ведут по всей ширине подэтажа, в первую очередь освобождают проход около рудного массива, чтобы открыть забой подсечки для бурения шпуров и улучшить проветривание.
Показатели извлечения руды улучшаются, так как гребни из отбитой руды остаются только вдоль линии забоя (но не между штреками), число подэтажных выработок сокращается. Однако бурение в подэтажах, где выпускают руду, связано с загрязнением ее буровым шламом. Создается жесткая взаимозависимость во времени бурения, взрывания и доставки руды. Уменьшается производительность GДМ, поскольку они загружаются под углом к навалу руды. Главное же — работы ведутся под рудной консолью, которая может обрушиться при наличии .в ней трещин и заколов, поэтому вариант приемлем лишь при очень устойчивой руде и малом диаметре взрывных скважин.
Треугольная подсечка (см. рис. ХIII.28) испытана на руднике «Шерегеш» в Горной Шории. Торец каждого подэтажного штрека (орта) расширяют в плане как бы в воронку. Преимущества и недостатки фронтально-торцевого выпуска здесь в основном сохраняются, но консоль поддерживается рудным выступом в интервале между штреками, поэтому устойчивость ее выше, чем при прямой подсечке.
Сравнительная оценка подэтажного обрушения с торцевым выпуском. Достоинства, связанные с торцевым выпуском, — это меньшая трудоемкость подготовительно-нарезных работ; благоприятные условия для применения самоходного оборудования или вибрационных питателей и конвейеров. Однако выпуск вертикальными или крутонаклонными слоями облегчает просачивание пустых пород в руду.
Подэтажное обрушение с торцевым выпуском заслуживает предпочтения перед донным выпуском в большинстве случаев. Исключение составляют главным образом залежи с неустойчивой рудой, при которой требуется малое сечение подэтажных штреков, позволяющее доставлять руду лишь скреперами.