Файл: Байконуров О.А. Комплексная механизация очистных работ при подземной разработке рудных месторождений.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.04.2024

Просмотров: 198

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Простота изготовления вибропитателей типа ВПР позво­ лила ремонтно-механическому цеху рудника освоить их производство в требуемых количествах. Отдельные партиимашин изготовляются ремонтно-механическими заводами треста «Ленинруда» и комбината «Апатит».

В процессе эксплуатации вибропитателей установлено, что их технические возможности используются всего лишьна 10—15%. Это объясняется тем, что принятые в настоящее время на рудниках конструктивные іэлементы систем разра­ ботки, параметры буровзрывных работ, методы вторичного дробления и схемы транспортирования руды не отвечают в полной мере требованиям качественно нового механизма на выпуске руды. С учетом опыта, накопленного в процессе промышленного внедрения вибровыпуска руды, и результа­ тов ряда работ [21, 36] намечены пути перехода на поточную технологию добычи при площадном выпуске руды с высокой степенью загрузки вибропитателей. При реализации новых схем необходимо: устанавливать порядок подготовки отра­ ботки месторождения, обеспечивающей максимальную кон­ центрацию и интенсификацию очистных работ; применять наклонные блоковые днища, предусматривать выпуск руды через минимальное количество пунктов погрузки; прини­ мать параметры взрывной отбойки, обеспечивающие равно­ мерное дробление и выход негабаритной руды не более 3— 5 %; предусматривать промежуточные емкости для аккуму­ лирования руды, для регулирования потока и обеспечения ритмичной работы транспорта.

За период промышленного освоения вибровыпуска руды на шахтах Кривбасса получена экономия 400 тыс. рублей.

Рудник «Зыряновский» и имени XXII съезда КПСС Зыряновского свинцового комбината разрабатывает рудные за­ лежи, представленные крутопадающими линзами (50—90°), которые усложнены разветвлениями, апофизами, прослоями пустых пород. Обводненность большей части месторождения умеренная. Основными рудообразующими породами являют­ ся микрокварциты и серицито-хлоритовые сланцы. В вися­ чем боку залегают глинистые, известково-глинистые и сери­ цито-хлоритовые сланцы, а также порфириты и порфироиды, в лежачем боку — микрокварциты, серицито-хлоритовые сланцы, кварц-карбонатовые породы и порфириты.

Физико-механические свойства руд и пород разнообраз­ ны. Коэффициент их крепости изменяется от 6 до 18. Достиг­ нутая к 1963 г. при применении систем разработки принуди­ тельного этажного обрушения и этажно-камерной системы производительность в 6 —6,5 м3/чел-смену и в 6,0 мъ/чел/смену на рабочего по каждой системе соответственно еще не


достаточна для горно-геологических условий месторожде­ ния; кроме того, необходимо отметить, что с переходом на более глубокие горизонты горно-геологические условия за­ лежей становятся менее благоприятными для разработки: мощность многих рудных тел с глубиной уменьшается, руд­ ные тела разделяются на ряд разветвлений прослоями пус­ тых пород или убогих руд, значительно увеличивается число линз небольших размеров, а угол падения многих из них уменьшается до 50°. В связи с этим главной задачей перед специалистами явились изыскания технологии горных ра­ бот, обеспечивающей в более тяжелых горно-геологических условиях не только достигнутые ранее технико-экономиче­ ские показатели, но и существенное их улучшение. Эта за­ дача решена путем комплексного совершенствования техно­ логии производственных процессов на базе применения новых средств механизации и поточного метода добычи. Последнему условию в наибольшей степени удовлетворяют механизмы непрерывного действия (погрузочные машины, питатели, конвейеры).

Изложенные выше условия и требования привели к раз­ работке камерной системы с доставкой руды силой взры­ ва и последующим обрушением междукамерного и между­ этажного целиков Бз-1-ЯКПр-16 [7].

Подготовка блока заключается в проходке рудоспуска, погрузочно-доставочного штрека, буровых штреков с мате­ риально-ходовыми восстающими и двух отрезных восстаю­ щих по границам временного целика, расположенного в цент­ ре камеры. Для проветривания блока проходят вентиляцион­ ный восстающий. Над погрузочно-доставочным штреком у временного целика оформляют две выпускные воронки.

Очистную выемку начинают с разделки отрезных восста­ ющих в отрезные щели с последующим расширением их в пределах нижнего подэтажа на величину диаметра воронки, благодаря чему образуется необходимая емкость для разме­ щения обрушаемой послойно руды верхнего подэтажа. Отбойку верхнего подэтажа производят в отступающем по­ рядке от отрезной щели к границам камеры. При этом пара­ метры буровзрывных работ рассчитывают так, чтобы отби­ ваемая послойно руда отбрасывалась в выпускные воронки. Перед очередным взрывом отбитую руду полностью выпус­ кают. После отработки верхнего поэтажа начинают послой­ ную отбойку руды нижнего подэтажа также с доставкой ее силой взрыва в выпускные воронки.

Из выпускных воронок руда с помощью виброплощадок подается на виброконвейер, который доставляет ее в рудо­ спуск.


После выемки камерных запасов производят массовое обрушение целиков и потолочины, затем днище блока с расположенной на нем отбитой рудой (остаток) отрабаты­ вают системой подэтажного обрушения с торцовым вы­ пуском.

Залежи (рудник им. XXII съезда КПСС), имеющие не­ большую мощность (менее 15 ж) и угол падения менее 75— 80°, разрабатываются различными вариантами системы подэтажного обрушения. Предложенные системы разра­ ботки с отбойкой руды глубокими скважинами на предвари­ тельно отработанной камере или на зажатую среду с выпус­ ком ее через щель допускают применение как самоходного оборудования, так и 'механизмов конвейерного типа.

Для бурения скважин в указанных выше системах раз­ работки использовали станки БУ-70, ЛПС-3 и БІП-145. Пос­ ледний станок оказался эффективным по технико-экономи­ ческим показателям.

Для взрывания применялся патронированный аммонал ВА-8 в патронах диаметром 500 мм и в россыпном виде, а также гранулит АС-8. При использовании последнего при­ менялось пневмозаряжающее устройство «Вахш-5М». Про­ изводительность заряжания—70 мин работы зарядной уста­ новки на 1000 тБВ.

Для выпуска и доставки руды применяются следующие механизмы: вибрационный питатель ВП-1, вибрационный конвейер ВР-100 м, виброплощадка и вибрационный грохотнакопитель ВГ-400 конструкции ВНИИЦветмета. Перечис­ ленные механизмы громоздки и трудоемки для доставки и монтажа. Затраты времени на доставку оборудования до места установки зависят от расстояния и местных условий (перемещение по горизонтали или вертикали соответствен­ но сечениям выработок, габаритным размерам оборудования

ит. п.) и изменяются в широких пределах. Время на монтаж оборудования и систем его управления является более по­ стоянной величиной и находится в пределах 100 чел/смен на комплект всех технологических звеньев оборудования. Сравнительно трудоемкими являются также работы по пере­ мет,ению оборудования вслед за горными работами и его ремонт.

Врезультате применения вибрационной техники получе­ ны сравнительно высокие показатели производительности труда как на очистных, так и на других работах при отра­ ботке блока. На очистных работах при этажно-камерной сис­ теме разработки производительность составила 11,8 м3/смену

ипри системе с доставкой руды силой взрыва — порядка 16,00 м3/смену.

5 -7 3

65


Глава 3

РАЗРАБОТКА БЛОКОВЫМИ СИСТЕМАМИ

В зарубежных странах добыча калийных солей в послед­ нее время непрерывно увеличивается [39]. При этом осуще­ ствляется переход на более маневренное самоходное обору­ дование. Преимущественное распространение получило обо­ рудование на колесном ходу. На гусеничном ходу изготов­ ляют комбайны и погрузочные машины, которые редко перебрасываются из забоя в забой. Расширяется применение непрерывной конвейерной доставки. Повышаются установоч­ ная мощность машин и их производительность, разрабаты­ ваются специализированные типоразмеры комбайнов.

Большой интерес представляет разработка части место­ рождения рудников Второго Солигорского комбината [80]. Продуктивный пласт верхнего горизонта мощностью 2,9 м залегает на глубине в среднем 465 м от поверхности и сос­ тоит из трех пачек. Верхняя и нижняя пачки представлены сильвинитом мощностью 0,9—1,0 м, между пачками залега­ ет прослойка галита мощностью 0,95 м. В структуре плас­ та значительный объем занимают многочисленные глинис­ тые прослойки мощностью от 0,2 до 3,0 см. Породы, залегающие в почве и кровле пласта, представлены преиму­ щественно галитом и множеством глинистых прослоек мощностью до 8—12 см. Продуктивный пласт нижнего го­ ризонта залегает на глубине 620 м от поверхности и пред­ ставлен сильвинитовыми пачками с залегающими между ними прослойками галита и многочисленными глинистыми прослойками. При общей мощности пласта 7—7,5 м отра­ ботке подлежат лишь сильвинитовые пачки мощностью 4,2—4,3 м. Коэффициент крепости руды равен 2, объемный вес руды — 2,1 т/м3. Коэффициент разрыхления при механи­ зированной разработке сильвинита 1,3—1,4.

Проходка всех выработок и добыча более 80% калийной соли на руднике ведется горнопроходческими комбайнами. Одной из наиболее перспективных машин для разработки калийных солей оказался комбайн ПК-8 конструкции Гипроуглемаша. Освоение этих машин на руднике Второго Соли­ горского калийного комбината началось в 1966 г. За истек­ шие годы усовершенствованы узлы комбайна, улучшена организация труда по его обслуживанию, благодаря чему значительно увеличилась его производительность. Комбайн ПК-8 стал одной из наиболее эффективных машин при раз­ работке калийных солей. Им проходят выработки различно­ го назначения. На руднике Второго комбината эти машины


применяются преимущественно на очистных работах, а на руднике Третьего комбината — при подготовке верхнего го­ ризонта к эксплуатации. Здесь комбайном успешно пройде­ ны почти все главные и панельные выработки. Будучи уни­ версальной горнопроходческой машиной, комбайн ПК-8 наиболее эффективен на очистных работах.

Подготовка блоков для отработки их комбайнами ПК-8 заключается в проходке из панельных выработок блоковых

Рис. 19. Схема подготовки и отработки выемочных участков блоков ком­ байнами ПК-8: I — схемы очистных работ: а — при прямой отработке панели с выемкой камер из разрезного штрека; б — при прямой и обрат­ ной отработке панели с выемкой камер из блоковых штреков ; в — при обратной отработке панели с выемкой камер из панельного транспорт­ ного штрека ; г — при обратной отработке панели с выемкой камер из разрезного штрека, используемого так же, как панельный вентиляцион­ ный штрек; II — проходка нарезных выработок в блоке для последую­ щей отработки камер буровзрывным способом: 1 — панельный конвейер­ ный штрек ; 2 — панельный транспортный штрек ; 3 — нарезной штрек ; 4 — вентиляционная выработка ; 5 — блоковый конвейерный штрек ; 6 — блоковые транспортные штреки; 7 — камеры (ниши) для разворота; 8

очистные камеры. Стрелкой показано направление отработки камер.

транспортных, конвейерного и вентиляционного штреков. На рисунке 19 показаны основные схемы подготовки и отра­ ботки блоков комбайнами ПК-8. Схема себя не оправдала, так как даже оставление предохранительного 20-метрового целика между разрезным и панельным транспортным штре­ ками не обеспечило безопасное состояние последнего. При переходе на обратный порядок отработки I и II панелей ис­ пользованы схемы «б» и «в». По схеме 2, которая еще не опробована, ведется подготовка новой панели. Схема «д» является типовой для различных комбайнов (ШБМ-2, ШБМ-3, ПК-8) при отработке блоков комбинированным спо­ собом на первом горизонте.

Важным элементом при подготовке к очистной выемке комбайнами ПК-8 является предварительная проходка ка­ мер для разворота, представляющих собой ниши длиной 6 м либо сбойки с соседней выработкой. В зависимости от пара­ метров подготовительной очистной камеры ширина ниш изменяется от 7 до 11 м. Проходка ниш, схемы которых при­ ведены на рисунке 20, а, б, ведется комбайнами 2ВТ-6 и 6РМ или буровзрывным способом.

Очистная пешиннар натра

Рис. 20. Схема ниш (в плане) для разворота при использовании комбайнов ПК-8 : а — при отра­ ботке очистной камеры тремя выработками; б — при нарезке очистных камер ; 1 — блоковый конвейерный штрек; 2 — блоковый транспорт­

ный штрек.