Система разработки с магазинированием руды блоками

Принцип магазинирования руды – накопление ее в выработанном пространстве – возможен при всех системах с открытым очистным пространством, если руда не обладает склонностью к слеживанию и самовозгоранию. Замагазинированная руда может рассматриваться как временно замороженный капитал, однако создаются благоприятные условия для усреднения общерудничного потока руды, а следовательно, стабилизации ее качества при поступлении на обогатительную фабрику. При разработке месторождений средней и большой мощности целесообразность магазинирования руды устанавливают при проектировании. При разработке крутопадающих маломощных жил, залегающих в устойчивых породах, замагазинированная руда является важным конструктивным элементом системы разработки – служит платформой для работающих в очистном забое.

Запасы блока извлекают в две стадии. На первой стадии мелкошпуровым способом производят отбойку и частичный выпуск руды (примерно 30 %), на второй – полный выпуск отбитой руды из блока.

Систему разработки с магазинированием руды блоками применяют при разработке крутопадающих жильных месторождений мощностью до 3 м с рудой, не склонной к слеживанию и самовозгоранию, и практически любой ценности. Руды и вмещающие породы должны быть устойчивыми но применением крепления выработанного пространства распорной или анкерной крепью можно расширить область применения системы по фактору устойчивости.

Ширина выработанного пространства должна быть не менее 1 м. При меньшей ширине выработанного пространства («узкий магазин») велика вероятность зависания отбитой руды, создающего потенциальную опасность для работающих в очистном забое, а также требуются затраты на ликвидацию этого зависания.

Параметры блока определяются величиной горного давления, устойчивостью руды и пород. Длина блока на верхних горизонтах составляет 50…60 м. По мере понижения горных работ горное давление возрастает, и, чтобы избежать явления «зажима» замагазинированной руды, значительных отслоений пород висячего бока, длину уменьшают до 20…30 м («короткие блоки»). Вертикальную высоту блока принимают, как правило равной 50 м.

При разработке рудных тел мощностью до 2 м допускается не оставлять для сохранения восстающих и штреков междублоковые и надштрековые целики, заменяя их соответствующей крепью: восстающие крепят сплошной срубовой крепью, штреки – неполными крепежными рамами всплошную с укладкой поверх верхняков 2…3 слоев накатника. Следует отметить, что в настоящее время в связи с возрастающим пониманием губительного нарушения природной среды (вырубка лесов), а также ценности древесины как важного сырья деревообрабатывающей и химической промышленности, применение деревянной крепи существенно ограничивается.

Подготовка блока включает проходку откаточного однопутевого штрека и, как правило, флангового блокового восстающего; при мощности менее 2 м последний выкрепляют в очистном пространстве срубовой крепью по мере отработки блока. Работы по наращиванию восстающего включают в очистной цикл.

На рис. 2.4 представлен вариант системы с магазинированием руды блоками при мощности жилы до 2 м.

Нарезные работы по указанному варианту состоят из отработки первого подсечного слоя в кровле откаточного штрека толщиной 1,6…1,8 м, крепления штрека неполными крепежными или металлическими (крепи типа СВП-17, 22, 27) рамами с одновременной навеской через 2…2,5 м погрузочных люков, в частности, вибролюков, снижающих вероятность образования пробок при выпуске руды. Второй слой отбивают короткими шпурами глубиной 1,3…1,5 м, чтобы при взрывании зарядов не разрушить свежую, еще не устоявшуюся крепь, но, вместе с тем, заполнить погрузочные люки отбитой рудой.

Очистную выемку организуют по циклу. Основные процессы и операции: бурение, заряжание, частичный выпуск, наращивание восстающего, подготовка очистного забоя к бурению. Обуривание забоя стараются завершить к окончанию смены с учетом запаса времени на заряжание. Взрывание осуществляют в междусменный перерыв, достаточный для проветривания блока. С целью

поддержания санитарных условий труда (запыленность, шум) количество одновременно работающих бурильщиков составляет не более трех. Диаметр шпуров равен 40…46 мм, глубина шпуров – 1,6…1,8 м. Для сохранения устойчивости висячего бока, снижения засоренности отбитой руды породой контурные шпуры целесообразно бурить уменьшенного диаметра (36…38 мм).

Частичный выпуск отбитой руды производят в таком количестве, чтобы в забое образовалось свободное пространство высотой 2…2,2 м, достаточное для размещения телескопного перфоратора с вставленной буровой штангой первого номера (600 мм).

При наращивании флангового восстающего выполняют подъем тяговой лебедкой крепежных материалов по материальному отделению, укладку венцов срубовой крепи, перенос через каждые 6 м отбойного полка, отшивку отделений, устраивают ходовое отделение.

При отработке блока требуется соблюдать ряд правил безопасности: запрещается производить полный выпуск замагазинированной руды из блока, смежного с отрабатываемым, если в процессе очистной выемки не оставлялись междублоковые целики. Высота свободного пространства от поверхности замагазинированной руды до груди забоя не должна превышать 2,5 м. Бурение необходимо производить с доски длиной 3,5 м, что вызвано возможным зависанием отбитой руды при выпуске, которое может быть самопроизвольно устранено при сотрясении массива. Для бурильщика возникает опасность быть втянутым в воронку стремительно пришедшей в движение рудой. При одновременной отработке двух смежных блоков без оставления между ними целиков очистные забои не следует располагать в одну линию. Разность между блоками по высоте устанавливают проектом, но не менее 6 м.

Потери руды в основном незначительные и в зависимости от вариантов системы (с составлением или без оставления целиков) составляют 5…10 %. Разубоживание может быть большим за счет вынужденного прихвата боковых пород до требуемой величины минимальной выемочной мощности. В последнем случае оно определяется по формуле

R = m_mγ_n / (m_жγ_ж + m_mγ_n), (2.1)

где R – коэффициент разубоживания руды, %; m_m ;

m_ж - соответственно мощность жилы и толщина прихватываемого породного слоя, м;

γ_n , γ_ж - соответственно плотность жилы и плотность пород, т/м³.

Удельный объем подготовительно-нарезных работ составляет 35…100 м³/1000 т; производительность труда равна 6…12 т/смену.