Системы разработки с открытым очистным пространством
Системы разработки с открытым очистным-пространством являются наиболее распространенными, так как могут применяться в разнообразных условиях залегания-месторождений с любым углом падения и при любой мощности. Ценность руд и характер распределения в ней полезных компонентов также могут быть различными. Однако непременным-условием успешного применения этих систем является наличие-устойчивых руд и вмещающих пород. Рассмотрим некоторые системы разработки этого класса. Система со сплошной выемкой по простиранию применяется при разработке пологих и наклонных рудных залежей мощностью 1 - 3 м и углом падения 20 - 25° с устойчивыми рудами и вмещающими породами. Подготовительные работы начинают с проведения откаточного штрека и отрезного восстающего. Очистные работы начинают с проходки от отрезного восстающего передовой выработки, которая сбивается (соединяется) с откаточным штреком рудоспусками. Вдоль наклонного отрезного восстающего бурят горизонтальные шпуры, после взрыва которых восстающий расширяется и создается сплошной забой; отбойку руды ведут взрыванием зарядов в шпурах. Доставку руды до рудоспусков производят с помощью скреперов с лебедками, установленными в специальных камерах, образованных из откаточного штрека. Поддержание выработанного пространства осуществляют нерегулярным оставлением опорных целиков, а также по мере надобности дополнительно с помощью стоек и костров. Выемка опорных и околоштрековых целиков может производиться после отработки этажа. В процессе разработки месторождения следует постоянно осуществлять наблюдение за состоянием опорных целиков. Проветривание блока производится следующим образом. Свежая струя воздуха по откаточному штреку через один из рудоспусков поступает в сплошной забой, омывает его и выходит на вентиляционный штрек и далее к вентиляционному стволу шахты. Камерно-столбовая система применяется при разработке горизонтальных, пологих и наклонных рудных залежей с устойчивыми рудами и вмещающими породами. Как видим, эта система разработки во многом напоминает (по условиям применения) сплошную систему разработки. Вместе с тем камерно-столбовая система может успешно применяться только при разработке месторождений мощностью от 3 - 4 до 30 - 40 м. И еще одно отличие камерно-столбовой системы - систематическое чередование выемочных камер и разделяющих их целиков (столбов) и наличие заранее пройденных панельных штреков. На практике применяется много различных вариантов камерно-столбовой системы разработки. Отбойку руды производят с помощью шпуров и глубоких скважин. Доставку отбитой руды осуществляют скреперами, конвейерами, автосамосвалами, а в некоторых случаях при наклонном залегании и энергией взрыва. Погрузку руды в автосамосвалы выполняют с использованием экскаваторов и различных погрузчиков. Мощное погрузочно-транспортное оборудование обеспечивает высокую производительность забоев. Потери руды в целиках при камерно-столбовой системе составляют от 15 до 50%. Поэтому ее целесообразно применять для разработки малоценных полезных ископаемых. Вариант камерно-столбовой системы разработки с потолкоуступным забоем и скреперной доставкой руды. Подготовительные работы в данном варианте заключаются в проведении панельного штрека и подсечной выработки шириной 3 - 5 м на всю длину камеры. Подсечную выработку с помощью буровзрывных работ расширяют на ширину камеры (15 - 20 м). Таким образом создается сплошная подсечка, которая служит компенсационным пространством при отбойке руды, так как объем, занимаемый раздробленной рудой, всегда больше объема, занимаемого ею в рудном массиве. После образования подсечки производят потолкоуступную отбойку руды с помощью шпуровых или скважинных зарядов. На границах камеры в процессе отработки оформляют столбовые целики. Камерно-столбовые системы разработки отличаются повышенной опасностью ведения работ в камере под обнаженной кровлей. Поэтому в процессе разработки необходим систематический контроль за кровлей, своевременная ее оборка, а иногда и крепление штанговой крепью с защитной сеткой. Требуют тщательного контроля и столбовые целики. При необходимости их упрочняют с помощью, например, стальных канатов. Система разработки с под-этажной выемкой - система подэтажных штреков. Наиболее благоприятными условиями для ее применения является крутое залегание рудного тела мощностью от 1 до 30 м с устойчивыми вмещающими породами. Как правило, система подэтажных штреков применяется при разработке руд невысокой ценности, хотя в отдельных случаях применима и при разработке ценных руд. При этом месторождения ценных руд разрабатывают с последующей закладкой камер, а отработку междукамерных целиков и потолочин ведут такими системами, которые обеспечивают высокое извлечение руды. При этой системе разработки этаж разделяется на блоки, состоящие из камеры, междукамерного целика, потолочины и днища. Очистные работы ведут в две стадии. Первоначально отрабатывают камеры, а затем междукамерные целики, потолочины и днище. Потолочину и днище вышележащего горизонта рассматривают часто как единое целое - междуэтажный целик. Подготовительные работы заключаются в проведении откаточного штрека по руде или пустым породам. Из штрека проходят по центру междукамерного целика восстающие, из которых на уровне проектируемых подэтажей проходят орты для более точного оконтуривания залежи в пределах разрабатываемого блока и подэтажные штреки. Высота подэтажа (расстояние по вертикали между подэтажными штреками) завсит от применяемого способа отбойки. Параллельно с проведением восстающего производятся работы по проведению штрека грохочения и подсечного штрека. Затем проходят рудоспуски, верхнюю часть которых оформляют в приемные воронки. Отрезной восстающий располагают либо у границы камеры, либо в ее центре. Конструкция днища блока зависит от принятого способа доставки и погрузки руды на основном откаточном горизонте. Вриант с доставкой руды под действием собственного веса до горизонта грохочения через лавливающие воронки днища. Возможны и другие варианты, в частности, со скреперной доставкой и доставкой с помощью энергии взрыва. Подэтажио-камерный вариант системы разработки с частичной доставкой руды энергией взрыва и последующей закладкой камер. Вариант предназначен для отработки пологозалегающих маломощных железорудных залежей. Сущность варианта заключается в полевой подготовке участка залежи откаточными ортами, вентиляционно-одовыми и рудосвалочными восстающими. В породах лежачего бока пройдены штреки скреперования и выпускные дучки. Выработки горизонта бурения располагаются на уровне горизонта воронок. Разбуривание массива осуществляется с помощью штанговых шпуров. С помощью энергии взрыва отбиваемая руда перемещается на некоторое расстояние, в результате чего уменьшается длина скреперования, что способствует повышению производительности доставки. Разработано несколько вариантов этажно-камерной системы разработки. Рассмотрим в качестве примера этажнокамерную систему разработки с двухарочной потолочиной и вибровыпуском руды. Эта система разработки применяется, когда мощность рудных тел при угле падения 45 - 90° не превышает 35 м. Подготовка блока заключается в проведении трех рудных штреков, из которых на уровне их кровли проходят наклонные выработки с нишами для монтажа вибрационных погрузочно-доставочных установок. Из наклонных выработок проходят выпускные дучки, которые затем оформляются в выпускные воронки. На уровне горизонта воронок проходят подсечной штрек. Разбуривание массива осуществляют глубокими скважинами, разбуренными из штреков вышележащего горизонта. Руду отбивают таким образом, чтобы потолочине придать форму купола. Руду выпускают и доставляют с помощью высокопроизводительных погрузочно-доставочных вибрационных установок.
