Поддержание выработанного пространства.

Горное давление представляет собой одно из наиболее значительных явлений, связанных с разработкой месторождений. Вместе с тем оно отличается исключительной сложностью. Горное давление усложняет технологию разработки и требует специальных мер: поддержания выработок, уменьшения пролётов выработок, увеличение интервалов между ними и т. п. И лишь гораздо реже используется горне давление как положительный фактор для отделения полезного ископаемого от массива или для перемещения перекрытий, предохраняющих полезное ископаемое от засорения обрушенными пустыми породами.

На ш. «Октябрьская» в настоящее время применяются, в основном, подэтажно-камерные системы разработки, при которых поддержание очистного пространства при вы­емке руды осуществляется за счет естественной устойчивости окружающих пород и еще не выработанных участков руды — целиков. Вслед за очистной выемкой, под действием силы тяжести, перепускают пустые породы с вышележащей камеры и обрушают вмещающие породы. Горное давление при этом регулируют за счет выбора размеров очистного пространства (камеры), расположения и размеров поддерживающих целиков. В редких случаях, при сравнительно бедной руде, применяют системы с обрушением вмещающих пород. Обрушение руды и вмещающих пород позволяет не остав­лять целиков и не применять искусственного поддержания очи­стного пространства. Обрушение пород на отбитую руду вызы­вают обнажением пород на большой площади. Руду выпускают из очистного пространства через выработки в основании блока.

Ранее на руднике широко применялось искусственное поддержание очистного пространства при выемке руды, которое осуществлялось с помощью закладки. Закладка заключалась взаполнении выработок отходами про­изводства: пустыми породами, хвостами обогатительных фаб­рик, металлическими шлаками или другим материалом. Это требует затрат, но даёт возможность отработать запас этажа без оставления целиков, обрушения вмещающих пород и, сле­довательно, обеспечить минимальные потери и разубоживание руды, сохранить ненарушенными налегающие массивы и зем­ную поверхность (при полной и плотной закладке), разместить под землёй часть отхо­дов производства. В настоящее время закладка выработанного пространства на шахте не применяется по причине экономической нецелесообразности.


Системы разработки.

При ведении очистных работ при отработке залежей Северного простирания применяются подэтажно-камерные системы разработки и системы подэтажного обрушения, удельный вес которых приведен в табл. 3.

Таблица 3. Удельный вес применения систем разработки на ш. «Октябрьская».

Наименование системы разработки Удельный вес в общем итоге, %
Подэтажное обрушение:
  • вариант с отбойкой глубокими скважинами горизонтальных слоёв руды на компенсационное пространство
 8,5
  • вариант с отбойкой глубокими скважинами вертикальных слоёв руды на компенсационное пространство
  • подэтажно-камерные
  • прочие
 0,5
Итого

Криворожский НИГРИ, используя расчётные методы, а также данные отработки залежей выше гор. 1115 м и лабораторные опыты, для горногеологических условий в этаже 1190 м рекомендует следующие параметры очистной камеры: высота 25–30 м и длина 20–25 м. Учитывая вышесказанное, высота этажа делится на два подэтажа. Каждый блок, длина которого равна 50 м и соответствует расстоянию между ортами, по простиранию делится на две камеры длиной по 25 м каждая. Следует иметь ввиду, что принятые параметры очистных камер являются ориентировочными, требующими уточнения в процессе работы.

Подготовка блоков северного и южного крыла в принципе ничем не отличается и осуществляется откаточными ортами, расстояние между которыми, как ранее указывалось, принято в основном по 50 м.

Из откаточных ортов проходятся хозяйственные, рудосвалочные, вентиляционно-ходовые и вентиляционные восстающие. На горизонте, соответствующем отметке подэтажа, проходятся штреки доставки, из которых производится засечка дучек с последующим разворотом их на уровне 7–10 м от почвы штрека доставки в воронки.

Разбуривание рудного массива вертикальными веерами глубоких скважин производится станком БУ-100 или НКР-100М из буровых выработок, расположенных на горизонте воронок, для бурения штанговых шпуров в основном используется установка ЛК-70.

Доставка руды на верхних подэтажах осуществляется скреперными лебёдками типа 55ЛС‑2С со скрепером разработанным Криворожским НИГРИ (А.С. №291041).

На нижних подэтажах, уровень которых соответствует отметке откаточного горизонта, применяется вибродоставка при помощи установки ВДПУ-4ТМ или безлюковая погрузка.

Характерным примером ведения работ по добыче руды на ш. «Октябрьская» является блок 86–89 осей гор. 1152 м (рис. 22--33). Для отработки этого блока была принята подэтажно-камерная система с отбойкой руды глубокими скважинами Ç105 мм с последующим перепуском пустых пород с вышележащей камеры. Принятая система соответствует паспорту №1.2.2 «Типовых паспортов систем разработки для рудников Кривбасса», НИГРИ, 1986 г. Расчёт геометрических параметров очистной выемки производился согласно инструкции «Определение и контроль допустимых размеров конструктивных элементов систем разработки на рудниках Кривбасса», 1987 г. Значения параметров блока приведены в табл. 4.

Таблица 4. Параметры блока 86-89 осей гор. 1152 м.

№ПП Параметры блока Принятые По расчёту
1. Длина камеры, м
2. Ширина камеры, м
3. Ширина отрезной щели, м
4. Объём компенсационного пространства, м3 (отрезка)
5. Объём компенсационной камеры, м3
6. Площадь обнажения пород в/б, м2
7. Площадь камеры на уровне воронок, м2
8. Площадь массива над камерой, м2
9. Толщина массива руды над подсечной камерой, м
10. Ширина МКЦ, м

       
 
   
 
   
 

         
 
   
 
   
 

       
 
 
   
Рис. 26. План гор. 1115 м М1:1000

       
 
 
   
Рис. 27. План гор. 1190 м М1:1000

       
 
   
 

       
 
   
 

       
 
   
 

       
 
   
 

       
 
   
 



18. Подготовка и нарезка блока.

Для обеспечения нормального проветривания нарезных и очистных работ, а также наличия вторых выходов следует придерживаться порядка работ, указанного в табл. 5. Объём нарезных работ, необходимых для полной подготовки к очистной выемке приведен в табл. 5. Расход нарезных работ на 1 тыс. т добычи приведен в табл. 6.

Таблица 6. Расход нарезных работ на 1000 т геологического запаса.

Наименование блока Запас, тыс. т Расход нарезных работ, п. м Из них
горизонтальных вертикальных
пройдено необходимо всего на 1000 т всего на 1000 т всего на 1000 т
Блок 86–89 гор. 1152 м поле ш. «Окт.» 137,8 4,2 2,5 1,7

Выбор вида крепления горных выработок производится по «Методическим рекомендациям по выбору паспортов крепления горных выработок рудных шахт на больших глубинах», НИГРИ, НИИБТГ, 2001 г.

При составлении паспортов крепления и оборудования выработок пользуются «Типовыми паспортами» КЖРК, шахты, НИГРИ.

Крепление выработок должно производится качественно, своевременно и в соответствии с утверждёнными для них паспортами крепления и управления кровлей. Типовые паспорта крепления указаны в табл. 5.

При изменении горно-геологических условий, крепости и устойчивости руды и породы производить пересоставление паспортов. По рудам и породам низкой и весьма низкой устойчивости выработки проходить согласно «Рекомендаций по применению предохранительных крепей для горных выработок рудных шахт», НИИБТГ, 1996 г., «Положения по проходке и креплению горных выработок горизонтов доставки в неустойчивых породах», КЖРК, 2003 г., паспортов ГР-2367-1, ГР-2367-2.

Способы проходки восстающих указаны в табл. 5.

Количество глубоких скважин, выход руды с 1 п. м, распределение запасов руды по элементам и количество ВВ приведены в табл. 7.

Таблица 7. Параметры БВР.

Элементы блока Запас, тыс. т Расход ВВ, кг Объём буровых работ, м Выход руды с 1 п. м скв., т/м Диаметр скважин, мм
Отрезная щель
Образование подсечной камеры до уровня гор. 1130 м 14,6 16,3
Увеличение подсечной камеры по высоте (выше гор. 1130 м) 16,3
Отбойка массива руды треугольника висячего бока 16,3
Отбойка массива руды над подсечной камерой 32,2 16,3
Разрушение МКЦ 16,3
ВСЕГО: 137,8    
Штанговых шпуров для разворота воронок 860 м.

После уточнения геологического контура и фактического положения буровых выработок маркшейдеру участка составить эскизы на разбуривание массива с указанием угла наклона и длины скважин. Эскизы утверждаются главным инженером шахты за подписью начальника техотдела, геолога, главного маркшейдера, участкового маркшейдера, начальника участка.

Блок может быть принят в эксплуатацию при наличии активной вентиляции, средств пылеподавления, противопожарных средств и всех пройденных, закреплённых и оборудованных выработок, приведенных в табл. 5, всех разбуренных скважин по отрезной щели и подсечной камере с бурового штрека гор. 1145 м и бурового орта гор. 1142 м.


 

Очерёдность проходки       пройден                                              
                                                   
                                                   
                                                   
                                                   
                                                   
                                                   
Проходка восстающих способ       два отд. два отд.   два отд.       одно отд. одно отд. одно отд. одно отд. одно отд.   одно отд.   одно отд. одно отд. одно отд.   одно отд.        
конец                            
начало                            
Длина выработок, м необ-ходимо      
прой-дено — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — —    
всего
по породе — — — — — — — — — — —    
по руде — — — — — — —    
Сече-ние, м2 5,7 5,7 4,8 2,25 2,88 3,7 2,25 5,7 5,7 5,7 1,95 2,25 2,25 2,25 2,25 8,5 2,25 8,5 2,25 2,25 2,25 8,5 1,5´1,5 3,2      
Типовые паспорта крепления ГР-03-03 ГР-03-03 ГР-03-08 ГР-03-13 ГР-03-15 РУ №28 ГР-03-13 ГР-03-03 ГР-03-06 ГР-03-06 ГР-03-11 ГР-03-14 ГР-03-14 ГР-03-14 ГР-03-11 ГР-03-06 ГР-03-14 ГР-03-06 ГР-03-11 ГР-03-14 ГР-03-14 ГР-03-06 ГР-03-60 ГР-03-21      
Наименование выработок Штрек скреперования №1 86–89 осей гор. 1152 м Орт 89 оси гор. 1152 м Диагональный вентиляц. орт 85–86 осей гор. 1152 м Вентиляц. восстающий №27 84–85 осей 1152/1130 м Хозяйственный восстающий №28 гор. 1152/1115 м Штрек-сбойка 88+6м–89 осей гор. 1115 м на хоз. №28 В/х восстающий №24′ 88–89 осей гор. 1180/1152 м Штрек скреперов. (аккум.) №2 86–89 осей гор. 1152 м Подсечной штрек 87–89 осей гор. 1145 м Отрезной орт (карман) 87+6 м оси гор. 1145 м Отрезной восстающ. №1 87+6 м оси гор. 1152/1135 м Ходовой восстающий №2 88+6 м оси гор. 1152/1145 м Хозяйственный восстающ. №9 88 оси гор. 1152/1145 м Нарезной восстающий №4 89 оси гор. 1152/1142 м Ходовой восстающий №3 89 оси гор. 1152/1142 м Буровой орт 89 оси гор. 1142 м Ходовой восстающий №5 89 оси гор. 1152/1142 м Буровой штрек 86–89 осей гор. 1130 м Ходовой восстающий №7 89 оси гор. 1130/1115 м Ходовой восстающий №6 87 оси гор. 1152/1145 м Хозяйственный восст. №10 87 оси гор. 1152/1145 м Бур. штрек 86–87 осей гор. 1145 м (для разбур. МКЦ) Дучки Ниша хранения ВМ 89 оси гор. 1152 м ВСЕГО: Вертикальных: Горизонтальных:

Отбойка руды в блоке.

Очистные работы в блоке 86–89 осей гор. 1152 м могут быть начаты после сдачи его в эксплуатацию.

1. Образование отрезной щели первоначально производится на отрезной восстающий №1 (87+6 м) путём взрывания трёх вееров штанговых шпуров с бурового кармана и отрезного штрека 87–89 осей гор. 1145 м в плоскости отрезного восстающего.

Ходовым восстающим служит ходовой восстающий №2 (88 оси) на гор. 1152 м.

2. Затем производится увеличение отрезной щели по простиранию на север в сторону северной границы блока путём взрывания вееров штанговых шпуров Ç85 мм, выбуренных с подсечного штрека 87–89 осей гор. 1145 м.

Ходовым восстающим служит восстающий №2 (88 оси) на гор. 1152 м. Ширина отрезной щели — 6,0 м. Порядок образования отрезной щели показан на разрезах 87+6 м, 88 осей, на плане гор. 1145 м и вертикальной проекции. При образовании отрезной щели пользоваться паспортом ГР-03-61.

3,4,5. После образования отрезной щели осуществляется отбойка массива руды по высоте и вкрест простирания путём взрывания вееров глубоких скважин с бурового орта 89 оси гор. 1142 м, отступая на лежачий бок. Порядок увеличения подсечной камеры показан на разрезах 87+6 м, 88, 89 осей.

Ходовым восстающим служат ходовые восстающие №3 и №5 (89 оси) на гор. 1152 м. Недозаряд по скважинам — 3,5–8 м.

6. Увеличение подсечной камеры по высоте осуществляется путём взрывания нижних скважин Ç105 мм всех вееров, выбуренных с бурового штрека гор. 1130 м, кроме вееров выбуренных в пределах МКЦ. Скважины взрываются с недозарядом 5–7 м для сохранения бурового штрека гор. 1130 м.

Ходовым восстающим служит восстающий №7 (89 оси) на гор. 1115 м.

7. После отработки камерного запаса производится отбойка массива руды треугольника висячего бока, разрушение массива руды над подсечной камерой, разрушение МКЦ.

Разрушение массива руды треугольника висячего бока осуществляется путём взрывания двух вееров глубоких скважин висячего бока, выбуренных с бурового орта 89 оси гор. 1142 м. Ходовым восстающим служит ходовой восстающий №3 89 оси гор. 1152 м.

Разрушение массива руды над подсечной камерой осуществляется путём взрывания оставшихся глубоких скважин, выбуренных с бурового штрека гор. 1130 м. Ходовым восстающим служит ходовой восстающий №7 89 оси на гор. 1115 м.

Отбойка массива руды МКЦ производится путём взрывания всех вееров глубоких скважин с буровых штреков горизонтов 1145 и 1130 м, выбуренных в пределах МКЦ. Ходовыми восстающими служат: на гор. 1115 м — ходовой восстающий №7 (89 оси), на гор. 1152 м — ходовой восстающий №6.

При образовании подсечной камеры производить постоянный звукометрический контроль. При ведении очистных работ осуществлять частичное магазинирование руды. Разворот воронок выполнить по типовому паспорту ГР-03-60.