Файл: Воробьев Б.М. Основы технологии горного производства. Введение в специальность учеб. пособие.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.04.2024
Просмотров: 137
Скачиваний: 1
Ш аг обрушения непосредственной к р о в л и принимают равным одному-трем врубам (1,2—5 м). П р и использовании металлических специальных крепей посадку рекомендуется осуществлять после каждого выемочного ц и к л а .
Выбивка |
|
крепи |
в |
полосе, |
подлежащей посадке, |
на пластах |
|||||||
с углом |
падения |
до |
15° может |
осуществляться к а к по |
падению, так |
||||||||
и по восстанию пласта . Н а пластах с |
|
||||||||||||
углом |
падения |
более |
15° |
выбивка |
|
||||||||
к р е п и |
производится |
только |
в |
нап |
|
||||||||
р а в л е н и и |
снизу вверх. В против |
|
|||||||||||
ном случае скатывающиеся куски по |
|
||||||||||||
роды могут травмировать горнорабо |
|
||||||||||||
чих, з а н я т ы х |
посадкой |
к р о в л и . |
|
|
|
||||||||
Способ |
|
у п р а в л е н и я |
кровлей |
пол |
|
||||||||
ным обрушением я в л я е т с я |
наиболее |
|
|||||||||||
экономичным по сравнению с осталь |
|
||||||||||||
ными . Эффективность его еще |
больше |
|
|||||||||||
возрастает |
п р и безорганной |
посадке. |
|
||||||||||
Сущность |
последней |
заключается |
в |
|
|||||||||
том, что |
посадочную крепь |
не уста |
|
||||||||||
н а в л и в а ю т , |
а |
обрушение |
к р о в л и |
про |
|
||||||||
изводят |
на |
р я д |
стоек |
обычной |
при - |
|
|||||||
забойной |
крепи . |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Е с л и |
после |
у д а л е н и я |
крепи |
|
са |
|
|||||||
мообрушения не происходит, при |
|
||||||||||||
бегают |
к |
принудительной |
посадке: |
|
|||||||||
в породах к р о в л и пробуривают ш п у р ы |
|
||||||||||||
(скважины) |
и |
взрыванием |
в них |
за |
|
||||||||
рядов В В |
обрушают |
породы. |
|
|
|
|
|||||||
П р и |
использовании |
прочных |
|
ме |
|
||||||||
таллических |
посадочных |
крепей |
спо |
|
|||||||||
соб у п р а в л е н и я |
кровлей |
полным |
об |
|
|||||||||
рушением может |
применяться |
и |
при |
|
|||||||||
к р о в л я х д р у г и х |
классов . |
|
|
|
|
|
|||||||
Способ |
|
частичного |
|
обрушения |
|
||||||||
применяют |
при |
кровле |
I I |
|
класса, |
|
|||||||
когда над |
пластом |
залегают |
легко - |
|
обрушающиеся породы небольшой мощности, а расположенные выше
породы |
склонны периодически |
обрушаться . |
|
|
|
|
|
||||
|
П р и |
этом способе |
кровлю |
обрушают |
не по |
всей длине |
лавы, |
||||
а |
между |
бутовыми полосами, |
выкладываемыми |
из |
кусков |
породы |
|||||
в |
выработанном пространстве. Ш и р и н а полосы |
4—6 |
м. |
Расстояние |
|||||||
м е ж д у полосами 12—15 м. Породу |
д л я |
в ы к л а д к и |
полос |
получают |
|||||||
из |
бутовых штреков, |
проводимых, |
к а к |
правило, |
в |
кровле |
пласта |
||||
(на очень газоносных |
пластах |
— в |
почве). Д л я |
обрушения |
к р о в л и |
между бутовыми полосами пробивают органную крепь из стоек.
Бутовые полосы наращивают по мере подвигания |
очистного |
з а б о я . |
|
143
Способ |
у п р а в л е н и я |
горным |
|
давлением |
|
частичной |
|
з а к л а д к о й . |
||||||||||||||||
В выработанном |
пространстве |
возводят |
бутовые |
п о л о с ы , |
н а з н а ч е |
|||||||||||||||||||
ние которых — |
у д е р ж а н и е породы к р о в л и |
от о б р у ш е н и я . |
|
П р и м е н я ю т |
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
этот |
способ |
|
тогда, |
когда |
в к р о в л е |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
з а л е г а ю т п р о ч н ы е т р у д н о о б р у ш а - |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ю щ и е с я |
породы . |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
П о р о д ы |
д л я в ы к л а д к и |
бутовых |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
полос п о л у ч а ю т из |
б у т о в ы х |
ш т р е |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
к о в . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ш и р и н а |
|
бутовой |
п о л о с ы |
р а в н а |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5—7 м. |
Р а с с т о я н и е |
м е ж д у |
буто |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
выми полосами |
п р и н и м а ю т |
с |
та |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
к и м |
расчетом, чтобы к р о в л я |
м е ж д у |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
полосами |
не о б р у ш а л а с ь (6—12 |
м). |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Н а |
п о л о г и х |
п л а с т а х |
бутовые |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
полосы |
р а с п о л а г а ю т |
по |
п р о с т и р а |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
нию |
и следят, |
чтобы они не |
отста |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
в а л и |
от |
|
очистного |
з а б о я , |
более |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
чем |
на |
4 |
м. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Н а к р у т ы х |
п л а с т а х бутовые по |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
лосы р а с п о л а г а ю т |
к а к |
по |
прости |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
р а н и ю , |
т а к |
|
и |
по |
падению |
п л а с т а . |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Способ |
|
плавного |
о п у с к а н и я |
по |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
род |
кровли |
|
(рис. |
|
101) |
|
п р и м е н я ю т |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
п р и н а л и ч и и к р о в л и I V к л а с с а , |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
мощности |
|
пласта |
не |
более |
1,2 м |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
и |
почве, |
|
с к л о н н о й |
|
к |
|
п у ч е н и ю . |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
П р и п л а в н о м о п у с к а н и и в |
качестве |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
с п е ц и а л ь н о й к р е п и п р и м е н я ю т ко |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
стры, в ы к л а д ы в а е м ы е |
вдоль |
з а б о я |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
в |
один |
и л и |
два |
р я д а . |
|
К о с т р ы |
пе |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
реносят после к а ж д о г о |
выемочного |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ц и к л а . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Способ полной закладки выра |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ботанного |
п р о с т р а н с т в а . Этот |
спо |
|||||||||||||
соб п р и м е н я ю т |
д л я |
п р е д у п р е ж д е н и я |
о б р у ш е н и я |
боковых |
пород |
п о с л е |
||||||||||||||||||
выемки |
полезного |
ископаемого . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
М а т е р и а л , и с п о л ь з у е м ы й д л я |
з а п о л н е н и я выработанного |
п р о с т р а н |
||||||||||||||||||||||
ства, |
н а з ы в а е т с я |
з а к л а д о ч н ы м |
|
м а т е р и а л о м . |
|
З а к л а |
||||||||||||||||||
дочный |
м а т е р и а л , |
у л о ж е н н ы й |
в |
выработанном |
п р о с т р а н с т в е , |
обра |
||||||||||||||||||
зует |
з а к л а д о ч н ы й |
массив . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
П р и |
п о л н о й |
з а к л а д к е выработанного |
пространства |
у м е н ь ш а ю т с я |
||||||||||||||||||||
потери |
полезного |
ископаемого, |
особенно |
п р и |
р а з р а б о т к е |
м о щ н ы х |
||||||||||||||||||
п л а с т о в , |
|
и п о н и ж а е т с я |
вероятность |
с а м о в о з г о р а н и я |
у г л я . |
К р о м е |
||||||||||||||||||
того, |
п р и |
п о л н о й |
з а к л а д к е у м е н ь ш а е т с я |
величина |
|
п р о с а д к и |
земной |
|||||||||||||||||
поверхности . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Н а и б о л е е |
ш и р о к о з а к л а д к у |
выработанного |
п р о с т р а н с т в а |
п р и |
||||||||||||||||||||
м е н я ю т |
п р и р а з р а б о т к е |
мощных |
и |
особенно |
к р у т ы х |
п л а с т о в . |
Н а |
144
п л а с т ах |
тонких |
и |
средней |
мощности |
закладочные |
работы ведутся |
|||||||||||
с целью оставления породы в шахте, получаемой п р и |
проведении |
||||||||||||||||
выработок. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
В СССР разработку угольных пластов с закладкой |
выработан |
||||||||||||||||
ного |
пространства |
ведут |
в |
Кузнецком |
бассейне, |
на |
Т к п б у л ь с к о м |
||||||||||
месторождении и в ряде других бассейнов и месторождений. |
Мно |
||||||||||||||||
гие рудные месторождения, в том числе месторождения |
цветных |
||||||||||||||||
металлов, |
разрабатываются |
с |
полной |
з а к л а д к о й |
|
выработанного |
|||||||||||
пространства . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
П р и |
полной |
з а к л а д к е |
|
все |
выработанное пространство |
запол |
|||||||||||
няется закладочным материалом, в отличие от частичной |
з а к л а д к и , |
||||||||||||||||
когда |
закладочный |
массив |
возводится |
в виде полос, расположенных |
|||||||||||||
по падению |
пли |
по |
простиранию . |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
В качестве закладочного материала применяются горные породы, |
|||||||||||||||||
специально добываемые д л я этой пели |
(песок, г а л ь к а , |
дробленые |
|||||||||||||||
песчаники, а р г и л л и т ы п др . ), и отходы производства |
(порода |
ш а х т н ы х |
|||||||||||||||
отвалов, |
хвосты |
обогащения, |
котельные |
и |
доменные |
ш л а к и |
и др . ) . |
||||||||||
З а к л а д о ч н ы й |
материал |
доставляют в ш а х т у обычно |
|
самотеком |
|||||||||||||
по ш у р ф а м , |
скатам |
пли по трубам, навешиваемым в |
стволах. |
|
|||||||||||||
В |
зависимости |
от |
вида |
энергии, |
используемой |
для |
размещения |
||||||||||
закладочного материала |
в |
выработанном |
пространстве, |
|
различают |
самотечный, механический (машинный), пневматический и гидравли
ческий |
способы ведения закладочных работ. |
П р и |
самотечном способе закладочный материал, доставленный |
до выработанного пространства тем И Л И ИНЫМ методом, самотеком размещается в выработанном пространстве. Поэтому этот способ применим только при разработке крутых пластов. Крупность ку сков закладочного материала не должна превышать 120 мм. Само течный способ закладочных работ прост и экономичен, но плотность возводимого закладочного массива невелика .
П р и м е х а н и ч е с к о м |
и |
п н е в м а т и ч е с к о м |
спо |
||
собах |
з а к л а д к п закладочный |
массив |
возводят специальными м а ш и |
||
нами, |
соответственно |
механическими |
пли пневматическими. |
|
|
И з |
механических |
машин преимущественное распространение |
по |
л у ч и л и ленточнобарабанные закладочные машины, которые забра сывают закладочный материал в выработанное пространство с по
мощью быстро д в и ж у щ е й с я бесконечной |
ленты. Подача закладоч |
||||||||
ных материалов в метательную машину |
производится |
ленточными |
|||||||
конвейерами . К механическим машинам |
относятся |
т а к ж е |
трамбу |
||||||
ющие закладочные |
машины, |
которые производят у к л а д к у материала |
|||||||
с последующим его трамбованием, и прессующие машины, |
которые |
||||||||
после у к л а д к и |
материала уплотняют его прессованием. |
|
|
|
|||||
Основным |
недостатком |
механического |
способа |
з а к л а д к и |
яв |
||||
ляется недостаточно высокая плотность закладочного массива. |
|
||||||||
В отечественной п р а к т и к е механический способ |
з а к л а д к и |
при |
|||||||
меняют |
редко. |
|
|
|
|
|
|
|
|
П р и |
пневматической з а к л а д к е закладочный материал |
с |
помощью |
||||||
сжатого |
воздуха |
закладочной машиной |
подается |
в |
трубопровод |
||||
10 З а к а з 187 |
|
|
|
|
|
|
|
145 |
и по нему доставляется к месту |
у к л а д к и , т. е. к |
очистному |
забою, |
|
где материал через разгрузочный |
конец трубопровода выбрасывается |
|||
в выработанное пространство. |
|
|
|
|
Д а л ь н о с т ь транспортирования закладочного |
материала |
600—• |
||
800 м при производительности |
30—35 м 3 /ч . Расход воздуха на 1 м 3 |
|||
транспортируемого материала |
120—180 м 3 . |
|
|
В качестве закладочного материала применяют дробленые корен ные породы с к у с к а м и крупностью 60—80 мм и отходы обогащения .
Диаметр пневмозакладочных трубопроводов 100—150 мм. Достоинствами пневматического способа з а к л а д к и я в л я ю т с я
простота и удобство возведения закладочного массива в выработан ном пространстве; сравнительно в ы с о к а я производительность пнев
мозакладочных |
установок и возможность |
совмещения |
добычных |
|||
и закладочных |
работ в очистных |
забоях . |
|
|
||
К |
недостаткам |
пневматической |
з а к л а д к и |
относятся сравнительно |
||
в ы с о |
к а я стоимость |
закладочных работ в связи с высокой |
стоимостью |
оборудования и большим расходом сжатого воздуха; быстрый износ
пневмозакладочных |
машин и |
трубопроводов. |
|
||||
П р и г и д р а в л и ч е с к о м |
способе |
з а к л а д к и транспортирова |
|||||
ние закладочного материала и возведение закладочного |
массива |
||||||
осуществляется |
энергией |
воды. |
|
|
|
||
З а к л а д о ч н ы й |
материал |
с |
крупностью |
кусков до 80 мм смеши |
|||
вается с водой и о б р а з о в а в ш а я с я |
пульпа самотеком транспортируется |
||||||
по трубам к месту |
у к л а д к и . |
|
|
|
|
||
Н а и л у ч ш и м |
закладочным |
материалом |
дл я гидравлической за |
||||
к л а д к и я в л я е т с я |
речной песок. Можно т а к ж е использовать |
и корен |
|||||
ные дробленые |
породы. |
|
|
|
|
|
|
Н а поверхности |
закладочный |
материал |
подается в смесительное |
устройство (рис. 102), где он размывается струей воды из гидромони
тора . О б р а з у ю щ а я с я |
пульпа стекает в приемную воронку и по трубо |
||||||||||||
проводу |
(пульповоду) под действием |
естественного |
напора, |
возни |
|||||||||
кающего за счет разности высот, транспортируется |
к месту |
у к л а д к и |
|||||||||||
и выбрасывается в |
выработанное |
пространство . |
|
|
|
|
|||||||
Твердые |
частицы |
оседают, |
о б р а з у я закладочный |
массив. |
Отра |
||||||||
ботанная |
вода |
по д р е н а ж н о й |
трубе |
(или по |
канавам) отводится |
||||||||
в подземный водоотстойник, где она осветляется |
и |
затем |
нано |
||||||||||
сами перекачивается |
в смесительную |
камеру дл я повторного |
исполь |
||||||||||
з о в а н и я . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Консистенция п у л ь п ы (отношение твердого к жидкому) |
прини |
||||||||||||
мается Т : Ж = |
1 : 5 - | - 1 : 7 . |
Производительность |
гидрозакладоч |
||||||||||
ных |
установок составляет 50—-75 м 3 /ч , в отдельных с л у ч а я х |
— 150— |
|||||||||||
200 |
м 3 /ч . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Достоинства |
гидравлической з а к л а д к и — высокая |
плотность за |
|||||||||||
кладочного массива; |
б о л ь ш а я производительность гидрозакладочных |
||||||||||||
установок; |
н и з к а я |
энергоемкость |
и простота |
технологии |
гидроза |
к л а д к и ; возможность транспортирования закладочного материала непосредственно по трубам с поверхности до выработанного простран
ства .
I
К недостаткам относятся обводнение горных выработок и вынос
сотработанной водой мелких фракций закладочного материала .
Способ управления горным давлением оставлением целиков. Этот
способ применяется при камерных |
и |
камерно-столбовых |
системах |
||
р а з р а б о т к и , нашедших |
наибольшее |
распространение |
на |
рудных |
|
месторождениях . Д л я |
обеспечения |
безопасных условий |
поддержа |
ния призабойного пространства в выработанном пространстве оста вляются целики полезного ископаемого или возводятся искусствен ные целики из бетона. Ц е л и к и разделяют на изолированные и сплош -
Р и с . |
102. |
Схема |
гидрозакла |
|||
|
д о ч н о й с и с т е м ы : |
|
|
|||
1 — |
смесительное |
у с т р о й |
||||
ство; |
2 |
— п у л ь п о в о д ; |
з |
— |
||
з а к л а д о ч н ы й |
массив; |
4 |
— |
|||
п о д з е м н ы й |
водоотстойник; |
|||||
5 — |
насосы |
д л я |
п е р е к а ч и в а |
|||
н и я |
осветленной |
воды; |
в |
— |
г и д р о м о н и т о р ; 7 — п о в е р х ностный водоотстойник; 8 — ьакладочный материал; 9 — д р е н а ж н ы й т р у б о п р о в о д
Условные обозначения - — о Вода
——• Пульпа
ные. Изолированные целики (столбы) оставляют в выработанном
пространстве |
рядами, |
в |
шахматном |
порядке через определенные |
|
интервалы и л и только |
в местах заметных геологических |
н а р у ш е н и й |
|||
и включений |
пород. |
|
|
|
|
Сплошные |
(ленточные) |
целики, |
оставляемые м е ж д у |
камерами, |
н а з ы в а ю т |
междукамерными, а между этажами —- м е ж д у э т а ж н ы м и . |
|
§ 4. ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОТ В ОЧИСТНЫХ ЗАБОЯХ |
Наиболее высокой формой организации работ в забое я в л я е т с я |
|
поточная, |
при которой полезное ископаемое непрерывно поступает |
из очистного забоя . Однако пока преимущественное распространение
получила |
ц и к л и ч н а я организация работ. |
|
Ц и к л |
в очистном забое |
угольной ш а х т ы — это совокупность |
всех процессов и операций, |
необходимых д л я выемки полезного |
10* |
147 |