Способ поточного производства работ при безуступном варианте выемки камер по простиранию на камерно-столбовой системе

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при подземной разработке участков рудного поля с мощностью рудной залежи до 8 м с пологим и наклонным залеганием рудного тела, неустойчивыми рудами и вмещающими породами камерно-столбовой системой разработки с применением самоходного оборудования. Способ включает выемку запасов руды на высоту до 8 м безуступным по вертикали забоем с использованием самоходного оборудования, уборку горной массы и ее транспортировку, поддержание кровли оставлением предохранительных ленточных целиков шириной 2,5 м, крепление кровли анкерами. Работы по выемке запасов руды производят в трех забоях одновременно, причем в каждом забое ежесменно производят одну из основных операций забойного цикла: бурение скважин и отбойку руды, уборку горной массы, крепление кровли и стенок очистных камер. При этом транспортировку горной массы из призабойного пространства до рудного восстающего производят погрузочно-доставочной машиной, а от рудного восстающего до рудоспуска - скребковым конвейером. При закреплении кровли и стенок очистных камер к анкерам прикрепляют полимерную или металлическую сетку. Технический результат - повышение эффективности разработки месторождения за счет поточности операций забойного цикла и надежного укрепления кровли. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при подземной разработке участков рудного поля с мощностью рудной залежи до 8 м с пологим и наклонным залеганием рудного тела, неустойчивыми рудами и вмещающими породами камерно-столбовой системой разработки с применением самоходного оборудования.

Особенностью камерно-столбовых систем разработки является систематическое чередование параллельных выемочных камер и постоянных, как правило, поддерживающих целиков. Камерно-столбовые системы связаны с оставлением в целиках более 15-20% запасов полезного ископаемого.

Известен способ разработки Джезказганского месторождения с мощностью рудной залежи 3-8 м камерно-столбовой системой с применением самоходного оборудования (Агошков М.И., Борисов С.С., Боярский В.А. Разработка рудных и нерудных месторождений. Учебник для техникумов. 3-е изд., перераб. и доп. М., Недра, 1983, 424 с. - § 41 с.128-130), выбранный в качестве прототипа.

Согласно известному способу руду отрабатывают безуступным (сплошным) по вертикали забоем. Между главным откаточным штреком и вентиляционным штреком на расстоянии 150 м располагаются панельные штреки. Из них через каждые 40 м проводят заезды, которые по мере выемки панели сбивают разрезными штреками.

Очистная выемка начинается с образования отрезной щели путем отбойки руды в кровле и с боков разрезного штрека.

Для улучшения проветривания линии забоев придают уступную форму. При бурении шпуров применяют бурильные установки марки СБУ-2М в забоях высотой до 8 м. Диаметр шпуров 42 мм, глубина 2,3-3,8 м. Производительность отбойки 200-300 т/смену, выход горной массы 1,25 м³/м шпура. Шпуры заряжают с помощью пневматической машины ПМЗШ-2.

Погрузку отбитой руды в самоходные вагоны марки МОАЗ осуществляют погрузочными машинами марки ПНБ-4, а при высоте камеры 6,5-8 м - подземным экскаватором ЭП-1 или ковшовыми погрузчиками ПДМ-8. Производительность погрузки 300-500 т/смену. Для зачистки почвы применяют бульдозер БПД-2Д.

Поддержание кровли осуществляют оставлением ленточных целиков и внутрипанельных цилиндрических целиков диаметром 6-8 м. Кровлю камер крепят железобетонными анкерами с бурильной установки СП-8А, а в необходимых случаях кровлю покрывают торкрет-бетоном толщиной 35-40 мм.

Производительность труда забойного рабочего - 30 м³/смену.

Для повышения эффективности использования самоходного оборудования и производительности труда производят поточное перемещение оборудования вдоль замкнутого контура очистных забоев. В этом случае ликвидируются простои забойного оборудования из-за отсутствия фронта работ и потери рабочего времени на перегоны машин при взрывных работах в места укрытия и обратно. Коэффициент использования оборудования при этом составляет 0,65.

Недостатками описанного способа являются:

- данный способ применим только для отработки рудных месторождений с устойчивой кровлей - при углах падения рудного тела до 8-10°, поскольку обеспечение поточности перемещением оборудования вдоль замкнутого контура очистных забоев возможно только для отработки рудных тел с пологим залеганием или близким к горизонтальному;

- низкая производительность, поскольку работы по выемке запасов руды в забоях производят поочередно - сначала в одном забое производят бурение скважин, отбойку руды, уборку горной массы, крепление кровли и стенок очистных камер, а только затем приступают к следующему забою и т.д.

- опасность падения в рабочую зону кусков, отслоившихся от кровли и стенок очистных камер.

Технической задачей предлагаемого изобретения является создание способа поточного производства работ при безуступном варианте выемки камер по простиранию на камерно-столбовой системе, способствующего увеличению темпов добычи руды в эксплуатационном блоке и снижению рисков при отработке запасов руды.

Технический результат - повышение эффективности разработки месторождения за счет поточности операций забойного цикла и надежного укрепления кровли.

Для решения технической задачи и достижения технического результата в способе поточного производства работ при безуступном варианте выемки камер по простиранию на камерно-столбовой системе, включающем выемку запасов руды на высоту до 8 м безуступным по вертикали забоем с использованием самоходного оборудования, уборку горной массы и ее транспортировку, поддержание кровли оставлением предохранительных ленточных целиков, крепление кровли анкерами, согласно изобретению, работы по выемке запасов руды производят в трех забоях одновременно, причем в каждом забое ежесменно производят одну из основных операций забойного цикла: бурение скважин и отбойку руды, уборку горной массы, крепление кровли и стенок очистных камер, при этом транспортировку горной массы из призабойного пространства до рудного восстающего производят погрузочно-доставочной машиной, а от рудного восстающего до рудоспуска - скребковым конвейером, кроме того, при закреплении кровли и стенок очистных камер к анкерам прикрепляют сетку. Предохранительные ленточные целики оставляют шириной 2,5 м. К анкерам прикрепляют полимерную или металлическую сетку.

Сущность изобретения поясняется чертежами.

На фиг.1 представлена схема отработки блока по простиранию рудного тела; на фиг.2 - разрез по падению рудного тела; на фиг.3 - разрез А-А по фиг.1; на фиг.4 - сечение очистной камеры.

Пример осуществления способа поточного производства работ при безуступном варианте выемки камер по простиранию на камерно-столбовой системе.

Способ поточного производства работ при безуступном варианте выемки камер по простиранию на камерно-столбовой системе предусматривает отработку рудной залежи мощностью до 8 метров с использованием самоходного оборудования.

Сначала производят подготовку эксплуатационного блока (фиг.1). Подготовка блока классическая: с полевого откаточного штрека 1 проходят блоковый орт-заезд 2. При подсечении кровли висячего бока орт-заездом 2 проходят материальный ходок. Затем проходят блоковый рудный восстающий 4, который сбивают с вышележащим горизонтом для решения задачи по проветриванию блока. Для перепуска руды из камер на откаточный горизонт проходят рудоспуск 3. При осуществлении выемки запасов полезного ископаемого с рудного восстающего 4 проходят очистные камеры по простиранию 5.

Порядок отработки запасов руды заключается в следующем. Блок по падению разбивают на секции (фиг.2), состоящие из очистных камер по простиранию 5 и предохранительных ленточных целиков 6 шириной 2,5 м. Очистные камеры по простиранию 5 располагают горизонтально (фиг.1). Отработку запасов блока очистными камерами 5 производят от рудного восстающего 4 к флангам блока. Выемку запасов камер по простиранию 5 производят одновременно в трех забоях безуступным (сплошным) по вертикали забоем с использованием в постоянной работе одновременно трех машин: погрузодоставочной машины «Того 400» 8 (фиг.1, фиг.3), буровой установки «Rocket Boomer L2» 9 (фиг.1, фиг.3) и буровой установки-анкероустановщика «Boltec MC/MD» 11 (фиг.1, фиг.4), причем в каждом забое ежесменно производят одну из основных операций забойного цикла. Забойный цикл состоит из следующих операций: уборка горной массы, крепление очистного пространства (кровли и стенок камер), бурение шпуров для взрывной отбойки горной массы в забое очистной выработки (камеры), заряжание взрывчатыми веществами и взрывание взрывчатых веществ в забое, проветривание - в соответствии с принятой в нормативных документах очередностью. Разделение данных операций дает экономию во времени и увеличивает производительность, что значительно повышает эффективность данного способа. Например: в первом забое буровой установкой «Rocket Boomer L2» 9 (фиг.1, фиг.3) производят бурение скважин длиной 4,5-5,0 м и выполняют отбойку руды, при этом заряжание шпуров в забое осуществляют при помощи зарядной машины «ЗМК-1А» 13 (фиг.1); во втором забое производят уборку горной массы с помощью погрузодоставочной машины «Того 400» 8; в третьем забое производят крепление кровли и стенок очистных камер 5 путем установки буровой установкой-анкероустановщиком «Boltec MC/MD» 11 сталеполимерных анкеров 15 (фиг.3-4), к которым крепят полимерную сетку. Таким образом, в течение одной смены осуществляют все работы забойного цикла. В следующую смену: в первом забое производят уборку горной массы, во втором - крепление кровли и стенок камеры, в третьем - бурение скважин и отбойка руды - и так далее. Совокупность этих операций обеспечивает поточную (цикличную) технологию производства работ при безуступном варианте выемки камер по простиранию. При этом поточность работ обеспечивается за счет постоянно находящихся в работе нескольких очистных камер 5, в которых осуществляется одна из операций забойного цикла.

Очистные камеры по простиранию 5 отрабатывают шириной 6 м на высоту 8 м (фиг.4), при этом поддержание кровли осуществляют оставлением между камерами предохранительных ленточных целиков 6 шириной 2,5 м для усиления устойчивости кровли в рабочем пространстве и обеспечения безопасной отработки кровли последующих секций. При отработке запасов очистной камеры 5 ее сбивают с вышележащей очистной камерой вентиляционной сбойкой 7 (фиг.1) для сброса исходящей струи воздуха в отработанное пространство.

Отбитую горную массу из призабойного пространства до рудного восстающего 4 (фиг.3) доставляют при помощи погрузодоставочной машины «Того 400» 8. Затем скребковым конвейером 10 (фиг.1) транспортируют отбитую горную массу по рудному восстающему 4 - от нижней очистной камеры 5 до рудоспуска 3. Для дробления негабарита на рудоспуске 3 предусмотрен стационарный бутобой 12. Доставку людей и необходимых материалов, связанных с забойным циклом, осуществляют по транспортной системе 14 типа монорельс, предусмотренной на рудном восстающем 4.

Эта цикличность работы - сразу в трех забоях с транспортировкой горной массы по рудному наклонному восстающему 4 скребковым конвейером 10 - обеспечивает поточную технологию производства работ при безуступном варианте выемки камер по простиранию.

После уборки отбитой горной массы производят закрепление кровли и стенок очистных камер 5 путем установки сталеполимерных анкеров 15 (фиг.3-4), к которым крепят полимерную сетку. Сетка может быть выполнена из металла. Анкеры длиной 3,5 м устанавливают при помощи буровой установки-анкероустановщика «Boltec MC/MD» 11 (фиг.4). Сетка, закрепленная на анкерах 15, исключает падение отслоившихся кусков кровли и стенок очистных камер 5 с высоты в рабочую зону, что позволяет снизить риски при отработке запасов руды, и, в результате, обеспечивает безопасное ведение горных работ в очистном пространстве, что способствует повышению эффективности разработки месторождения. Сетка может быть различной - дорожная, «рабица», георешетка и т.д.

Предлагаемый способ позволяет производить отработку рудных месторождений при углах падения рудного тела до 25° и обеспечивает поточное производство работ при подземной разработке участков рудного поля с мощностью рудной залежи до 8 м, с пологим и наклонным залеганием рудного тела, неустойчивыми рудами и вмещающими породами.

Поточная (цикличная) последовательность операций забойного цикла обеспечивает повышение производительности за счет увеличения темпов добычи руды в эксплуатационном блоке, снижение затрат на добычу и переработку руды за счет снижения простоев оборудования. Кроме того, внедрение данного способа обеспечит безопасную отработку запасов руды, за счет надежного крепления кровли и стенок очистных камер путем закрепления на сталеполимерных анкерах полимерной или металлической сетки. Указанные факторы способствуют повышению эффективности разработки месторождения.

1. Способ поточного производства работ при безуступном варианте выемки камер по простиранию на камерно-столбовой системе, включающий выемку запасов руды на высоту до 8 м безуступным по вертикали забоем с использованием самоходного оборудования, уборку горной массы и ее транспортировку, поддержание кровли оставлением предохранительных ленточных целиков, крепление кровли анкерами, отличающийся тем, что работы по выемке запасов руды производят в трех забоях одновременно, причем в каждом забое ежесменно производят одну из основных операций забойного цикла: бурение скважин и отбойку руды, уборку горной массы, крепление кровли и стенок очистных камер, при этом транспортировку горной массы из призабойного пространства до рудного восстающего производят погрузочно-доставочной машиной, а от рудного восстающего до рудоспуска - скребковым конвейером, кроме того, при закреплении кровли и стенок очистных камер к анкерам прикрепляют сетку.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что предохранительные ленточные целики оставляют шириной 2,5 м.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что к анкерам прикрепляют полимерную или металлическую сетку.