Методы разработки подземным способом

Там, где наклонные месторождения пригодны для механизированной разработки, применяется "ступенчато-камерный" способ. Этот метод основан на преобразовании "трудного наклона" лежачего бока в "лестницу" со ступенями под углом, удобным для применения безрельсовой техники. Для этого очистные забои и откаточные выработки проходятся через рудное тело по так называемой ромбовидной схеме под выбранным углом.

Добычу начинают с проходки горизонтального очистного забоя, ответвляющегося от комбинированной (одновременно входной и откаточной) выработки. Первый очистной забой горизонтален и следует направлению висячего бока. Следующий за ним очистной забой идет в том же направлении, но ниже. Эту процедура повторяется много раз, и по мере разработки рудного тела образуется как бы ряд ступеней.

Для поддержки висячего бока оставляют секции рудной породы. Два или три параллельных горизонтальных очистных забоя проходят на полную длину, а затем начинают следующий забой на ступень ниже, оставляя между ними удлиненную колонну. Секции этой колонны можно добыть позже, пробуривая и взрывая их из нижележащего забоя.

Современное безрельсовое оборудование хорошо приспособлено для ступенчато-камерной разработки. При помощи стандартного передвижного оборудования выемка может быть полностью механизирована. Взорванная руда собирается в очистных забоях погрузочно-транспортными машинами и перегружается на вагонетку для отправки в шахтный ствол или рудоспуск. Если очистной забой недостаточно высок для загрузки вагонеток, их можно нагружать на специальных погрузочных площадках, подготовленных в откаточных горизонтальных горных выработках.

Выемка с магазинированием
Выемку с магазинированием можно назвать "классическим" методом проведения горных разработок. На протяжении большей части прошлого столетия он был наиболее распространенным способом добычи. Сейчас его в значительной степени заменили механизированные методы, однако этот метод все еще часто применяется во всем мире на малых шахтах. Выемку с магазинированием можно применять на месторождениях с правильными границами и крутым уклоном в твердом породном массиве. Кроме того, взорванная руда не должна оставаться в наклонных выработках (например, сульфидные руды имеют тенденцию окисляться и разлагаться на воздухе).

Наиболее характерной чертой этого метода является перемещение руды под действием силы тяжести: руда из очистных забоев скатывается по желобу прямо в вагонетку, что позволяет обойтись без ручной погрузки - традиционно самой обычной и самой неприятной работой на шахте. До появления пневматического балансировочного скребкового разгрузчика в 1950-х г., не было машин, пригодных для погрузки горных пород в подземных шахтах.

При выемке с магазинированием добыча руды производится горизонтальными срезами, начиная со дна очистного забоя и постепенно продвигаясь вверх. Основная часть горных пород остается в очистном забое и образует рабочую платформу для шахтера, который пробивает шпуры в крыше, и для укрепления стенок очистного забоя. Поскольку взрыв увеличивает объем породы примерно на 60%, примерно 40% руды при выемке удаляется на дно забоя, чтобы очистить место для работы между отвалом и крышей. Оставшуюся руду удаляют, когда дойдут до намеченной верхней границы забоя.

Необходимость работать на верху отвала и пользоваться лестничным отделением для прохода в восстающую выработку не позволяет использовать в забое механизированное оборудование. Здесь применяется только оборудование, достаточно легкое, чтобы шахтер мог справиться с ним в одиночку. Обычное оборудование при бурении очистного забоя с магазинированием - это пневмоподдержка и перфоратор, общим весом 45 кг. Шахтер, стоя на верху отвала, поднимает туда перфоратор с подводом, анкерует поддержку, упирает рабочую часть перфоратора в потолок и начинает бурить шурпы. Это нелегкая работа.

Разработки с закладкой
Разработка с закладкой удобна при разработке залежей с крутым падением в горной породе хорошей или умеренной стабильности. Руда удаляется горизонтальными слоями, начиная со дна и продвигаясь вверх. Границы забоя в каждом слое можно сдвигать, следуя неправильной форме залежи. Это позволяет избирательно вынимать богатую руду, оставляя бедную руду на месте.

Когда забой полностью очищен, выемка заполняется породой, чтобы образовать рабочую платформу для разработки следующего пласта и дополнительно укрепить стенки забоя.

Подготовительная работа для разработки с закладкой включает в себя прокладку откаточной выработки на основном уровне вдоль рудного тела, подрубку забоя с дренажами для гидравлического заполнения породой выработки, спиральный подъездной путь, проделанный в лежачем боку с выходами к забоям, а также подъем от забоя на вышележащий уровень для вентиляции и транспортировки закладочного материала.

При разработке с закладкой применяется способ выработки со свесом. При этом в качестве закладочного материала используются и сухая порода, и песок, подаваемый гидравлическим способом. Свес означает, что руда вырубается снизу путем взрывания трех-четырехметрового слоя. Это позволяет пробурить шпуры во всей поверхности очистного забоя и взорвать весь его объем за один заход. Отверстия для восстающих шпуров бурятся простыми буровыми каретками.

После восходящего бурения и взрывания потолок забоя получается неровным. Его высота после очистки составляет около 7,0 м. Перед тем, как шахтерам можно будет работать в забое, кровлю необходимо укрепить, для этого выступающие части породы удаляют маломощными взрывами с последующей оборкой. Это делается вручную шахтерами, работающими на верху отвала, с помощью ручных перфораторов.

При фронтальной очистной выемке руда добывается с помощью безрельсового оборудования. Отходы песка используются для закладки и распределяются по забоям с помощью пластиковых труб. Забои закладываются почти полностью, и образовавшаяся поверхность достаточно тверда, чтобы перемещать по ней оборудование на резиновом ходу. Выработка забоя полностью механизирована; используются проходочные буровые каретки и погрузочно-транспортные машины. Лава представляет собой вертикальную стену пятиметровой высоты с полуметровой открытой вырубкой под ней. В лаве сверлят горизонтальные шурпы, и руда вырубается в открытый вруб с помощью взрыва.

Тоннаж вырубки от одного взрыва зависит от площади лавы и несравним с выходом при выемке со свесом. Однако производительность безрельсового оборудования намного превосходит производительность ручного метода, а оборку кровли можно производить с помощью буровой каретки, которая бурит шпуры и для вырубки руды, и для маломощных взрывов, служащих для выравнивания поверхности. Погрузочно-транспортная машина, снабженная увеличенной бадьей для руды и большими шинами, служит универсальным средством очистки и транспортировки, легко перемещаясь по поверхности закладки. В двойных забоях буровая каретка работает с одной стороны, а погрузочно-транспортная машина - с другой, что повышает эффективность использования оборудования и производительность.

Подэтажная выемка служит для удаления руды из открытых врубов. Закладка забоев твердым закладочным материалом после выработки позволяет позднее вернуться и удалить столбы между забоями, что повышает эффективность извлечения месторождения.

Предварительная работа для подэтажной выемки обширна и сложна. Рудное тело разделяется на секции высотой около 100 м, в которых подготавливаются подэтажи, соединенные наклонным транспортным ходом. Затем секции рудного тела делятся продольно на чередующиеся забои и столбы, а в самом низу в лежачем боку прорубается откаточная выработка с отводами для загрузки в пунктах выпуска руды.

После выемки подэтажный забой представляет собой прямоугольный проход сквозь рудное тело. Дно забоя делается V-образным, чтобы собирать взорванный материал к пунктам выпуска. На верхних подэтажах готовятся квершлаги для бурения глубоких скважин буровыми станками (см. рис. 74.14).

--------------------------------------------------------------------------------

Рис. 74.14     Поэтажная выработка с помощью бурения расходящихся скважин и с погрузочными квершлагами

               --------------------------------------------------------------------------------

Взрывы увеличивают объем породы, поэтому для взорванной породы необходимо дополнительное пространство. Поэтому перед отбойкой глубокими скважинами с применением взрывов нужно подготовить вруб шириной несколько метров. Для этого восстающую выработку расширяют при продвижении от низа до верха забоя, до получения полноразмерного вруба.

Следующая часть документа