Файл: Альбов М.Н. Рудничная геология.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.04.2024

Просмотров: 214

Скачиваний: 1

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

Вертикальная проекция

не

более

30—40%

общего

 

 

 

 

 

 

 

 

запаса, что обеспечивает

 

раз­

 

 

 

 

 

 

 

 

мещение в камере остальной

 

 

 

 

 

 

 

 

взорванной массы. Эта масса

 

 

 

 

 

 

 

 

наряду с целиками предохра­

 

 

 

 

 

 

 

 

няет

вмещающие

породы

от

 

 

 

 

 

 

 

 

обрушения в камеру.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

При углах падения руд­

 

 

 

 

 

 

 

 

ной

залежи

менее

55—60°

 

 

 

 

 

 

 

 

камеры проводят

вкрест про­

 

 

 

 

 

 

 

 

стирания; в этом

случае

обя­

 

 

 

 

 

 

 

 

зательная

 

скреперная

 

до­

 

 

 

 

 

 

 

 

ставка

руды. При углах

 

па­

 

 

 

 

 

 

 

 

дения

 

более

55—60°

камеры

 

 

 

 

 

 

 

 

проводят

по

простиранию

 

 

 

 

 

 

 

 

и руда перемещается вниз под

 

 

 

 

 

 

 

 

действием

собственного

веса.

 

 

 

Разрез по /-/

 

 

Системы

 

разработки

 

 

 

 

 

 

 

 

с закладкой

 

выработанного

 

 

 

 

 

 

 

Гор.

пространства.

Отбойку руды

 

 

 

 

 

 

 

 

при этих системах (рис. 103)

 

 

10-

 

 

 

 

производят снизу вверх гори­

 

 

 

/

 

 

зонтальными

или

наклон­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ными

слоями;

для

отбойки

 

 

 

 

 

 

 

бурят скважины или шпуры.

 

 

 

 

 

/

 

 

После

 

отработки

слоя и

уда­

 

 

.

. /

 

3f

 

/

 

 

ления

 

отбитой

руды

произ­

 

/

/

/

 

 

 

/(1

 

 

 

водят

 

закладку

выработан­

/ 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ного

пространства.

Закла­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

дочным

материалом

служат

 

 

 

 

 

 

 

 

породы

от проходки

безруд­

 

 

 

 

 

 

 

 

ных выработок, отходы

обо­

 

 

 

 

 

 

 

 

гатительных фабрик и др.

Рис. 101.

Система

разработки

подэтажными

Закладка

поддерживает бока

выработанного пространства,

 

 

 

штреками.

 

 

1 — откаточные штреки; 2 — рудосвалочные восстающие;

служит почвой действующего

3 — горизонт

грохочения;

4 — выпускные восстающие;

забоя и уменьшает или со­

5 — горизонт

воронок;

в — подэтажные штреки; 7 —

потолочина;

S — отрезной

восстающий;

9 — приемные

вершенно

устраняет

осадку

 

воронки;

 

10 — заходка

 

поверхности

после

выемки

 

 

 

 

 

 

 

 

полезного ископаемого. Эти системы применяют

на

месторождениях

ценных руд, так как они отличаются низкими потерями

и дают возмож­

ность вести

селективную

разработку с

использованием

отсортирован­

ных пород для закладки. Применяют эти системы также при необ­

ходимости предохранить поверхность от осадка. К недостаткам этих систем

относится низкая производительность труда забойщиков и высокая себе­

стоимость добытой

 

руды.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Системы

разработки

с

креплением

выработанного

 

пространства.

При этих системах разработки крепление служит основным средством пре-

312


дохранения

 

выработанного

 

 

 

 

 

 

 

пространства

от

отслоений

 

 

 

 

 

 

 

и вывалов

в

него

 

боковых

 

 

 

 

 

 

 

пород до окончания

полной

 

 

 

 

 

 

 

отработки камеры (рис. 104).

 

 

 

 

 

 

Гор.2Ѵ7м

Одновременно

крепление яв­

 

 

 

 

 

 

ляется основанием для соору­

 

 

 

 

 

 

 

жения

полков,

с

 

которых

 

 

 

 

 

 

 

производят

работу. Для

за­

 

 

 

 

 

 

 

лежей

небольшой

мощности

 

 

 

 

 

 

 

применяют распорную крепь,

 

 

 

 

 

 

 

для мощных залежей — стан­

 

 

 

 

 

 

 

ковую.

Очистную

 

выемку

 

 

 

 

 

 

 

производят

снизу

вверх

го­

 

 

 

 

 

 

 

ризонтальными

слоями

или

 

 

 

 

 

 

 

потолкоуступным

 

забоем.

 

 

 

 

Гор.307м

 

 

Первый

слой

располагается

 

 

 

 

 

 

непосредственно над откаточ­

 

 

 

 

 

 

 

ным штреком.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Эти системы

применимы

 

 

 

 

 

 

 

для рудных тел любой формы

 

 

 

 

 

 

 

при

неустойчивых

 

вмещаю­

 

 

 

 

 

 

 

щих породах и рудах. Они

 

 

 

 

 

 

 

отличаются

высоким

извле­

Рис. 102. Система разработки с магазинирова­

чением руды, низким раз-

нием отбитой руды — вариант отбойки руды мин­

убоживанием

и

 

возмож­

ными скважинами

(разрез

вкрест

простира­

ностью производить селекцию

ния — а и горизонт минных скважин — б)

 

 

 

 

 

 

 

при добыче. Недостатком

си­

 

 

 

 

 

 

 

стем

является

высокая

себестоимость,

большой

 

расход крепи

и низ­

кая

интенсивность

 

очистной

выемки.

По этим

причинам

рассматри­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ваемые

системы

применяют

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

только

для

разработки цен­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ных

руд.

 

 

 

Рис. 103. Система разработки с закладкой выра­ ботанного пространства — вариант разработки наклонными слоями (вертикальная проекция)

Системы разработки

скреплением и закладкой

выработанного простран­ ства. При этих системах раз­ работки для поддерживания неустойчивых руд и пород применяют не только крепле­ ние, но и в ряде случаев до­ полнительно закладку. Эти системы применяют только для разработки ценных руд; они имеют все недостатки, свойственные системам с за­ кладкой и системам с креп­ лением.

313


Рис.

104. Система

разработки с креплением выработанного

про­

 

 

странства станковой крепью.

 

 

а — поперечный разрез; б — продольный разрез

 

Системы разработки

с обрушением вмещающих пород.

Эти системы

характерны

тем, что очистное пространство, поддерживаемое

креплением,

периодически погашают в процессе очистной выемки путем обрушения по­ крывающей толщи пустых, легко разрыхляющихся пород. К этой группе относятся системы слоевого обрушения и столбовая система разработки с обрушением кровли.

При системе слоевого обрушения (рис. 105) очистную выемку в преде­ лах выемочного блока производят мелкошпуровым способом горизонталь­

ными, реже наклонными слоями сверху вниз; высоту слоя

принимают

в пределах 2—4 м; в процессе очистной выемки поддерживают

выработан-

ІХ+ДІХ +Д|Х+Д|Х^Д|Х+ Д|Х+Д|Х+Д|Х+Д|Х+Д+Д^Х+|Я

U : 50,0 -А

314

ное пространство крепью, а после извлечения и разрушения крепи запол­ няют его обрушившимися пустыми породами. Предварительно на подошве отработанного слоя укладывают деревянный настил. Систему эту при­ меняют при разработке ценных руд средней и нижней крепости.

При столбовой системе разработки с обрушением кровли шахтное поле, включающее пологопадающую или горизонтально залегающую рудную залежь мощностью до 4 м, разрезают на панели или столбы, в пре­ делах которых выемку руды производят на полную мощность залежи. Вы­ работанное пространство в процессе очистной выемки закрепляют, затем крепление разрушают и выработанное пространство заполняют обрушаю-

щимися породами кровли.

Очистную выемку в пределах столба произво­

дят заходками или лавой.

При очистной выемке заходками руду

отби­

вают отбойным молотком

или при помощи буровзрывных работ.

После

продвижения заходки до середины столба выемку приостанавливают и про­ изводят посадку кровли путем частичного извлечения, вырубки и расстреливания крепи. При выемке забоем-лавой продвижение ведется широким забоем от фланга к главному откаточному штреку и по мере продвижения лавы через интервалы 3—8 м производят посадку кровли с сохранением

призабойной полосы. Выемка

забоем-лавой наиболее производительна,

но при этой системе управление кровлей

весьма

сложно. Выемка

заход­

ками малопроизводительна

и

применяется только в условиях большого

горного давления.

 

 

 

 

 

Система разработки с

обрушением

руды

и покрывающих

пород.

Очистную выемку при этих

системах производят путем обрушения

руды

в пределах отрабатываемого блока и последующего обрушения вмещающих пород. Обрушение блока производят принудительно, путем взрывания или естественным путем, в результате подсечки основания блока. К этой группе относятся подэтажное обрушение, этажное естественное и принудитель­ ное обрушение и массовое обрушение руды взрывами минных скважин.

При подэтажном обрушении шахтное поле разбивают на ряд блоков, а последние — на подэтажи; выемку ведут сверху вниз с последовательной отработкой одного подэтажа за другим. В пределах подэтажа очистные работы ведут от флангов к центру блока, отдельными зонами, в контурах которых вначале образуют камеры тех или иных размеров. Затем обрушают взрывом глубоких шпуров подсеченный массив и обрушенную руду выпус­ кают через специальные рудоспуски. Вначале в рудоспуски идет чистая руда, затем в смеси с пустыми породами, которые обрушаются вслед за рудой и частично с ней перемешиваются. Различают три варианта рассмат­ риваемых систем: а) с применением защитной толщи, б) с обрушением под­ секаемого массива и выпуском 80—90% запасов под налегающими пус­ тыми породами, в) камерные, при которых 30—45% запасов извлекают из камер, отделяемых от выработанных участков рудными целиками, ко­ торые обрушают после выпуска руды из камер. Каждый из этих вариантов подразделяется на различные виды, среди которых следует отметить вари­ ант грушевидных заходов (рис. 106), когда верхнюю часть заходки расши­ ряют, что придает ей форму груши; вариант «закрытый веер»; вариант системы подэтажного обрушения с отбойкой руды минными скважинами; камерный вариант и т. п.

315


Разрез по

ff-ff

Разрез по H

Рис. 106. Подэтажное обрушение — вариант наклонных грушевид­ ных заходок

При этажном (блоковом) естественном обрушении проходят в блоке подэтажные окаймляющие выработки, оконтуривающие участок, подле­ жащий обрушению, производят подсечку основания блока на высоту 3—6 м, после чего руда под действием собственного веса и давления нале­ гающих пород постепенно начинает обрушаться, заполняя выработанное пространство; из последнего по рудоспускам в днище ведут выпуск руды.

При этажном (блоковом) принудительном обрушении разрушение руд­ ного массива блока осуществляется массовыми взрывами зарядов.

При массовом обрушении руды

взрывами минных скважин заряды

размещаются в

горизонтальных

или

наклонных скважинах, пробурива­

емых станками

вращательного

бурения.

 

Комбинированные

системы

разработки. Эти

системы представляют

собой комбинации из вышеперечисленных систем.

 

5. Геологическая

документация

капитальных,

подготовительных

 

 

и нарезных горных выработок

Геологическая документация всех подземных горных выработок и скважин эксплуатационной разведки позволяет:

установить истинные границы рудного тела и отдельных слагаю­ щих его типов руд и безрудных участков;

выбрать наиболее рациональные системы разработки для отдель­

ных частей месторождения и конструктивные элементы

этих систем;

— выбрать наиболее

рациональное и эффективное

направление ве­

дения всех видов горных

работ;

 

контролировать полноту выемки полезного ископаемого.

Взависимости от назначения, содержания и детальности первичной геологической документации ее подразделяют на специализированную, детальную и массовую.

Специализированная документация горных выработок применяется при решении частных вопросов по изучению месторождений полезных ископаемых, например: при изучении вещественного состава, структуры,

316


морфологии

рудных тел,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

'ОЛЯ

петрографии

 

вмещающих

у

у

у

 

ѵ

у

у

у

у

 

ѵ

 

ѵ ѵ

ѵ

 

 

 

 

 

 

 

пород

месторождения и

Ѵ Ѵ У Ѵ Ѵ У Ѵ Ѵ Ѵ У Ѵ У Ѵ |

Восточная

У

Ѵ

У

Ѵ

Ѵ

Ѵ

Ѵ

Ѵ

Ѵ

Ѵ

 

ѵ ѵ

т. п. Эта документация ве­

v v

y

y

y

v

v

v

v

v

 

v

v v

j

 

стенка

дется

не

систематически,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Почва

только

при

 

проведении

~+ + + + + + + + +

 

+ +• +

 

Западнаястенка

тематических

или других

+

 

- +

 

+

+

+

+ +

+ Н

 

+

+ + -H

исследований.

 

 

м 12

+ + . + , + , +

 

+, + , +

f

 

+ + +

0

Для специализирован­

 

10

 

8

 

В

 

 

 

 

г

 

ных зарисовок необходимы

 

 

V V V V 1

+ ++ Z

 

 

 

3

 

 

высокой

степени

точности

Рис. 107. Пример полной развертки

при

докумен­

геологические

 

наблюде­

ния, поэтому их

выполне­

тации горизонтальной горной выработки.

ние поручают

квалифици­

1 — туфы; 2 — жильные диабазовые

порфириты; з — зона

 

 

 

 

 

 

оруденения

 

 

 

 

 

рованным

специалистам.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Детальную геологическую документацию горных выработок произво­ дят только для наиболее интересных геологических участков рудного тела. Она позволяет непосредственно в забое установить структурные и текстур­ ные особенности руд, парагенезис минеральных ассоциаций, уточнить особенности структуры рудного тела, пространственную приуроченность наиболее обогащенных участков оруденения и многие другие детали, поз­ воляющие правильно установить геологическое строение месторождения. Детальная геологическая документация также, как и специализированная документация, должна выполняться квалифицированным специалистом или другим лицом под его непосредственным наблюдением.

Наибольшее распространение в практике рудничной геологической службы имеет массовая документация горных выработок. В ходе этого вида геологической документации составляют основные первичные геоло­ гические документы, отображающие характерные геологические особен­ ности месторождения. Материалы массовой геологической документации являются исходными для составления погоризонтных геологических планов и разрезов.

Массовая геологическая документация горных выработок выпол­

няется

техником-геологом или рудничным геологом или, как

исключение,

коллектором под руководством и постоянным контролем геолога

этой

целью рудничный геолог периодически производит документацию

горных

выработок сам, но в присутствии коллектора).

 

 

 

Все виды геологической документации (специализированной, деталь­

ной и массовой) могут быть представлены или полными

развертками

(рис.

107), когда зарисовывается забой выработки, обе стенки,

почва

и кровля, или частичными развертками (рис. 108—110), когда

документи­

руются забой и кровля, или стенки и кровля, или забой и обе стенки и т. д. Полные развертки при документации горных выработок, а также ча­ стичные развертки широко применяют при геологическом изучении место­ рождений, представленных мощными рудными залежами. Частичные развертки (кровля и забой) и зарисовки одной плоскости применяют при геологическом изучении месторождений, представленных жильными и дру­ гими телами, мощность которых не превышает сечения горных выработок.

317