Файл: Технология добычи руды на жильных месторождениях Казахстана..pdf

Благодаря такой форме междукамерных целиков и при­ менению разделяющего перекрытия на боковых сторонах отпадает необходимость отработки верхнего монтажного слоя и монтажа перекрытия в нем, что повышает эффектив­ ность применения данного способа.

Порядок отработки залежи предлагаемым вариантом осуществляется следующим образом (рис. 56). Камеры 1 от­ рабатывают камерно-столбовой системой, оставляя междукамерные ленточные целики 2 трапециевидного сечения. Одновременно на боковых сторонах камер ведут монтаж разделяющего перекрытия 3, которое крепят к целику 2 штангами 4. Затем производят принудительное обрушение кровли камер 1, после чего отрабатывают междукамерные целики 2. Для этой цели проходят полевую скреперную вы­ работку 5, дучки с воронками 6 и буровую выработку 7, из которой разбуривают массив целика скважинами 8. Пос­ ле отбойки руды по мере ее выпуска через дучки 6 под пе­

174

рекрытием 3 (над дучкой) образуются свободные полости. Обрушенные породы с боков даВят на жесткие разделяющие перекрытия, которые приходят в движение и, соединяясь в своей верхней части, перекрывают друг друга, продолжая опускаться по мере выпуска из-под них руды до полного ее истечения. Жесткие перекрытия перекрывают друг друга, образуя заслон пустым породам кровли, а отбитая руда вы­ пускается без разубоживания.

Кдостоинствам данного варианта относятся:

—отсутствие отработки верхнего монтажного слоя;

—безопасность труда;

—возможность применения для отработки руды глубо­ ких скважин.

Недостатками являются:

—ограниченность области применения (при устойчивых породах кровли);

—необходимость полевой подготовки днища блока;

—трудоемкость оформления временно оставляемого

ленточного целика трапециевидной формы.

Бесцеликовая выемка рудных тел с применением гибкого разделяющего перекрытия 6

При данном способе бесцеликовой выемки с применени­ ем гибкого разделяющего перекрытия отработку каждого последующего блока, расположенного по простиранию, ве­ дут следующим образом. До начала его отбойки на грани­ це с последующим блоком проходят отрезную щель и в ней монтируют гибкое перекрытие, которое крепят штангами к борту отрезной щели со стороны соседнего блока и заводят его в верхний монтажный слой.

При проходке отрезной щели руду магазинируют и в по­ следующем выпускают вместе с запасами предыдущего блока. По падению рудных тел гибкое перекрытие наращи­ вают по мере продвигания очистных работ. Данный способ дает возможность, таким образом, отрабатывать месторож­ дение без оставления ленточных оградительных целиков, позволяет вести отбойку руды одновременно в соседних блоках, не допуская разубоживания руды.

Общий вид отработки месторождения способом бесцели­ ковой выемки показан на рисунке 57. Отработка рудных тел этим способом как по падению, так и по простиранию имеет

6 Вариант предложен А . Е. Ергалиевым, А . Д. Б екты баевы м , В. Ф. Альтеюготтом, А . Г. Бровко.

175

один и тот же принцип, а также и порядок ведения горных работ.

Отработку рудных тел бесцеликовым способом произво­ дят следующим образом. Подготовку участка рудного тела

к очистной выемке начинают с проходки отрезной щели 1,

вкоторой гибкое перекрытие 2 крепят к борту щели штан­ гами 3, после чего отрабатывают монтажный слой 4 блока 1 и частично блока 2, чтобы иметь возможность монтировать

впоследнем гибкое перекрытие. Гибкое перекрытие по па­ дению наращивают по мере подвигания очистных работ предыдущего блока 1. Обрушение пород кровли производят перед началом ведения очистных работ.

Достоинством варианта является отработка месторож­ дения без оставления целиков, следовательно, снижение по­ терь полезного ископаемого; к недостаткам относится по­ вышенный объем подготовительно-нарезных работ.

12-85

S' :г

Гл а в а 4

КОНСТРУКЦИЯ ГИБКИХ РАЗДЕЛЯЮЩИХ ПЕРЕКРЫТИЙ

Типы существующих гибких перекрытий

При отработке рудных тел вариантом системы подэтаж­ ного обрушения с гибким перекрытием были рекомендованы

кприменению следующие конструкции гибкого перекрытия.

1.Гибкое перекрытие (рис. 58,а) из канатов и железобе­ тонных труб, шарнирно связанных между собой, торцы ко­ торых снабжены сферическими фланцами с отверстиями, центрирующими положение проходящих через них канатов

(Авт. свид. № 214469 от 17/XI. 65 г.; «Бюлл. изобр.», 1968,

№12).

2.Гибкое перекрытие из соединенных между собой про­ волочных спиралей, которое снабжено двустворчатыми гофрированными полосами, уложенными внутри спиралей. Гофрированные полосы представляют собой сетку, армиро­ ванную проволокой (Авт. свид. № 208617 от 17/VIII. 66 г.; «Бюлл. изобр.», 1968, № 4).

3.Усиленное металлическое перекрытие, состоящее из металлических полос, протянутых вдоль и вкрест простира­ ния, и металлической сетки, настилаемой сверху металличе­ ских полос, конструкции С. И. Дмитриева и С. И. Запреева (рис. 58,6).

4.Перекрытие, состоящее из нескольких слоев метал­

лической сетки.

5. Гибкое перекрытие, состоящее из продольных и попе­ речных канатов, переплетенных между собой, и металличе­ ской сетки, настилаемой на канаты, конструкции Е. Я. Мах­ но [35].

6. Перекрытие из тканной сетки конструкции Е. Я. Мах­ но. Материалом для плетения сетки могут служить метал­ лическая проволока или канаты любого диаметра [35].

ных стоек, соединенных нагелями в щиты, предложенное Ленинградским горным институтом [36].

178

?

в

Рис. 58. Типы гибких перекрытий: а — гибкое железобетонное (I — об­ щий вид, П — секция перекрытия); б — гибкое металлическое; в — де­ рево-канатное.

9.Перекрытие из металлических балок [35].

10.Гибкое дерево-канатное перекрытие (болгарский ва­

риант), состоящее из канатов диаметром 12— 14 мм, кото­ рые располагаются на расстоянии 500 мм один от другого, и деревянных стоек длиной 950 мм и диаметром 250— 300 мм. В стойках просверлены отверстия, через которые про­ пускают канаты. Поверх деревянной основы перекрытия на­ стилают проволочную плетеную сетку (рис. 58,в).

Недостатками многих из них являются небольшая проч­ ность и гибкость перекрытия, большой расход материалов, сложность изготовления.

С точки зрения оригинальности конструкции и практи­ ческого применения для рассматриваемых у нас условий заслуживают внимания перекрытия, изображенные на ри­ сунке 58, а, б, в. На их конструкции остановимся более по­ дробно.

Гибкое металлическое перекрытие

Гибкое металлическое перекрытие состоит из металли­ ческих полос, протянутых вдоль и вкрест простирания, и металлической сетки, настилаемой сверху металлических полос (рис. 58,6).

Конструкция гибкого металлического перекрытия имеет несущие элементы, воспринимающие горное давление во взаимно перпендикулярных направлениях.

Гибкое перекрытие состоит из металлических полос 40X4 мм и двух слоев металлической сетки с размерами

180

ячеек 25X25 мм и диаметром проволоки 2 мм\ 1 м2 такого перекрытия весит примерно 20 кг.

На основании результатов испытаний гибкого металли­ ческого перекрытия в самых разнообразных горно-геологи­ ческих условиях выявлены следующие конструктивные не­ достатки.

Металлические ленты в период монтажных работ натя­ гиваются неодинаково, поэтому они несут нагрузки от на­ легающих пород по-разному. Неравномерная загрузка при­ водит к порыву ленты, нагрузка на другие ленты перерас­ пределится и усилия в них резко увеличатся. Устранить этот недостаток путем болтовых соединений в местах пересечения металлических лент невозможно, так как это в сильной сте­ пени ослабляет их несущую способность, вследствие чего перекрытие может легко разрушаться. Достаточно обрыва металлической ленты в одном месте, чтобы произошел про­ рыв пустых пород в забойное пространство на протяжении всей ее длины.

В призабойном пространстве ленты, уложенные по про­ стиранию, вследствие перепуска перекрытия располагаются диагонально, с поворотом от своего первоначального поло­ жения в сторону падения пласта на 25—35°. С увеличением мощности слоя и запаса перекрытия, создаваемого в мон­ тажном слое за счет гофрировки лент, перепуск перекрытия по падению пласта увеличивается. Возможно образование больших «окон», и плетеная сетка может провисать вслед­ ствие свободного перемещения и собирания металлических лент в пучки.

С повышением запаса перекрытия в монтажном слое часть его примкнет к груди забоя, уменьшая тем самым при­ забойное пространство и увеличивая степень прогиба каж­ дой ленты в верхней части (кромки) забоя.

При диагональном переплете лент (под углом к линии падения и простирания рудного тела) перепуск значительно ухудшается.

Обнаженность несущего элемента каркаса из металли­ ческих лент, которые принимают основные динамические удары от разлетающихся кусков руды, при взрывных рабо­ тах соответствует нарушению целостности гибкого пере­ крытия.

Учитывая такие основные конструктивные недостатки гибкого металлического перекрытия, лаборатория разработ­ ки жильных месторождений ИГД АН КазССР создала конструкцию гибкого разделяющего перекрытия, которая работает на ином принципе в процессе выпуска и доставки отбитой руды.

181

Гибкое перекрытие, включающее железобетонные трубы, шарнирно связанные между собой

Данное гибкое перекрытие отличается от ранее предло­ женных тем, что торцы его труб снабжены сферическими фланцами с отверстиями, центрирующими положение про­ ходящих через них канатов, которые связывают перпенди­ кулярно расположенные относительно друг друга трубы в шарнирно-звеньевую систему (рис. 58,а). Это обеспечивает гибкость перекрытия в различных направлениях.

Перекрытие содержит равновеликие звенья труб 1, за­ крытые с концов сферическими заглушками 2, имеющими на своих торцах отверстия для пропуска связывающих ка­ натов 3.

Трубы укладываются вкрест простирания пласта в не­ сколько рядов в одной плоскости в зависимости от мощно­ сти рудного тела (пласта). Поверх такого перекрытия насти­ лается проволочная сетка.

Трубчатая конструкция перекрытия позволяет пропу­ скать сквозные канаты, которые работают как единая гиб­ кая равнопрочная система.

Рассматриваемое перекрытие, несмотря на конструктив­ ное преимущество, обладает рядом недостатков.

Гибкое разделяющее перекрытие в процессе работы должно не только изолировать руду от породы, но и обла­ дать несущей способностью.

Как известно, по мере выпуска руды под гибким разде­ ляющим перекрытием образуются свободные пространства начиная с некоторой критической высоты. С этой высоты перекрытие испытывает растягивающие напряжения.

При конструкции данного гибкого перекрытия достаточ­ но обрыва каната в одном месте, чтобы сам канат и наде­ тые на него железобетонные трубы вышли из строя, затруд­ няя выпуск руды через дучки на протяжении всей длины каната и одновременно увеличивая нагрузку от горного давления на остальные канаты.

Железобетонные трубы в качестве разделяющего мате­ риала применимы не во всех случаях. Например, для до­ бычи руды с помощью гибкого разделяющего перекрытия в свинцово-цинковой промышленности применение их неце­ лесообразно: присутствие бетона в руде при ее обогащении увеличивает потери металлов в хвостах, что противоречит интересам народного хозяйства.

Железобетонные трубы также очень чувствительны к ди­ намическому удару, который будет иметь место при прину­ дительном обрушении пород кровли после монтажа, они мо­

182