Файл: Дубынин, Н. Г. Совершенствование технологии выемки тонких наклонных жил.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 30.10.2024
Просмотров: 96
Скачиваний: 0
• Н.Г. ДУБЫНИН- В.АФЕСЕНКО •
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ
ТЕХНОЛОГИИ
ВЫЕМКИ ТОНКИХ
НАКЛОННЫХ ЖИЛ
ИЗДАТЕЛЬСТВО „Н АУКА"• СИБИРСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ
А К А Д Е М И Я Н А У К С С С Р
С И Б И Р С К О Е О Т Д Е Л Е Н И Е ИНСТИТУТ ГОРНОГО ДЕЛА
Н. Г. ДУБЫНИН, В. А. ФЕСЕНКО
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ
ТЕХНОЛОГИИ ВЫЕМКИ ТОНКИХ НАКЛОННЫХ ЖИЛ
Контрольный экземпляр I
ИЗДАТЕЛЬСТВО «НАУКА»
С И Б И Р С К О Е О Т Д Е Л Е Н И Е
Новосибирск • 1974
УДК 622.272:622.032.2
\
М < ? < ?
В книге излагаются исследования по созда нию теоретических основ выемки маломощных рудных тел наклонного падения, а также разра ботанная в результате проведенных исследо ваний новая высокопроизводительная техно логия и ее опытно-промышленное опробование.
Внедрение технологии на рудниках пока зало, что она позволяет значительно увеличить производительность забоя, повысить произво дительность труда забойных рабочих в 2—2,5 ра за и на 25—30% снизить себестоимость добычи
РУДЫ-
Материалы работы представляют теорети ческий и большой практический интерес для инженерно-технических работников рудников, научных работников, преподавателей вузов и студентов.
Д |
©Издательство «Наука», 1974 |
П Р Е Д И С Л О В И Е
Для создания материально-технической базы коммунизма в на шей стране необходима интенсификация производства цветных, редких и благородных металлов. Поэтому намечено к 1980 г. увеличить объем промышленного производства в шесть раз, т. е. планируется резкое увеличение выпуска и этих, весьма ценных металлов.
Среди разных типов месторождений металлов наибольшее рас пространение имеют жильные, на которые приходится около 1/3 всей добычи. Несмотря на многолетнюю практику добычи руд из таких месторождений, технология разработки остается несовер шенной. Особенно несовершенна технология выемки тонких по логих и наклонных жил (отработка их вообще представляет наибольшую сложность).
При современных методах разработки жил наибольшее рас пространение получили варианты потолкоуступной выемки с креп лением очистного пространства. Производительность труда за бойного рабочего при этих системах низкая — не превышает 1,5— 1,8 м3/смену, производительность забоя также невысокая — 350— 450 м3/мес, что объясняется несовершенной технологией отбойки, весьма трудоемкими процессами доставки руды и поддержания выработанного пространства.
На большинстве горнодобывающих предприятий эффектив ность методов выемки существенно снижается в результате боль шого разубоживания руды, достигающего 40—50%. Обычно за сорение руды происходит из-за отслаивания боковых пород. Су щественны также потери отбитой руды и руды в целиках (12— 18% и более).
Следует отметить, что вопросам совершенствования техноло гии выемки наклонных жил мало уделялось внимания. Пока еще недостаточно проведено исследований по изысканию рациональ ной технологии выемки жил, по созданию высокопроизводитель ных механизмов для обуривания забоев и доставки руды. Сле довательно, поиск и разработка эффективных методов и техно логии разработки тонких наклонных жил является важной, дав но назревшей задачей.
В данной работе приведен анализ применяемой на рудниках технологии выемки жил пологого и наклонного падения, ивло-
3
жены результаты экспериментальных исследований, проведенных с целью изыскания высокопроизводительной технологии разра ботки жил. В основу решения поставленной задачи положены результаты выполненных экспериментальных исследований, ре зультаты исследований других авторов, изученных по литератур ным источникам, изучение опыта работы передовых рудников.
Экспериментальные работы выполнены в условиях рудников Приморья и в Лаборатории методов извлечения рудных ископае мых ИГД СО АН СССР. В результате проведенных исследова ний удалось разработать новую, более совершенную техноло гию выемки наклонных жил, применение которой позволяет рез ко повысить все технико-экономические показатели выемки, в частности производительность труда забойных рабочих в 2,5 ра за и существенно — на 25—30% снизить себестоимость добычи
РУДЫ.
Г л а в а I
СОВРЕМЕННАЯ ПРАКТИКА РАЗРАБОТКИ И ПУТИ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИИ
ВЫЕМКИ ТОНКИХ НАКЛОННЫХ ЖИЛ
§ 1. СОВРЕМЕННАЯ ПРАКТИКА РАЗРАБОТКИ НАКЛОННЫХ ЖИЛ
Внастоящее время в СССР свыше 30% добычи руд цветных металлов, получаемых при разработке жильных месторождений, приходится на рудники, эксплуатирующие месторождения тон ких пологих и наклонных жил [41. Большинство разрабатыва емых месторождений характеризуется сложным строением жил, наличием тектонических нарушений, нечеткими контактами, пре рывистостью оруденения и рядом других факторов, усложняющих разработку.
Разнообразные физико-механические свойства руд и вмещаю-' щих пород, различная степень их устойчивости и неодинаковые горно-геологические условия разработки жил предопределили многочисленные методы их выемки.
Всоответствии с классификацией систем разработки М. И. Агошкова [11 добыча руд из пологих и наклонных жил на отечествен ных рудниках распределяется по отдельным классам следующим
образом [531: 1) с открытым очистным пространством 18%; 2) с креплением очистного пространства 62%; 3) с закладкой очистного пространства 5%; 4) с закладкой и креплением очист ного пространства 10%; 5) с обрушением пород кровли 5%.
Таким образом, на рудниках наибольшее развитие получили системы с креплением очистного пространства (62%), которые за последние два десятилетия претерпели лишь незначительные изменения.
Меньший объем добычи, приходящийся на системы с откры тым выработанным пространством, объясняется тем, что для них весьма редко имеются необходимые условия разработки (устой чивые породы кровли, сплошность оруденения и т. д.).
Системы с закладкой, а также с креплением и закладкой очистного пространства применяются лишь на отдельных рудни ках в условиях крайне неустойчивых пород кровли. Ввиду боль шой трудоемкости закладочных работ вместо закладки применяют системы с усиленной распорной крепью.
И наконец, системы с обрушением пород кровли, несмотря на большую перспективность [2, 4, 34, 36], не нашли еще должного распространения из-за недостаточной изученности процесса управ ления кровлей.
5
|
. Л |
м 5 |
|
Ä |
Яв « |
|
|
w о ►» |
m |
|
|
Pf |
?Чй |
|
|
2«в |
|
|
|
S |
*нъ |
lL** |
|
«3а* |
|||
ч |
** а>_ |
а« а - |
|
|
« « я « |
||
\о |
|
a |
oj |
|
H |
Ч |
|
еб |
|
|
|
Н |
|
|
|
|
I Ы« |
|
|
|
сока |
|
|
|
«ок |
|
|
|
ft© аЗ |
|
|
|
Д |
|
|
|
А |
|
|
|
ОЯ |
« о |
|
|
жи |
|
|
|
5 я |
Ою |
|
|
Ч О |
О CÖ |
|
|
|
&а |
|
|
n S |
в |
|
|
соЯ |
ЕГ |
|
|
В ?-» |
из а |
|
жил |
о |
ч К |
|
аЕн |
В |
|
|
|
а |
|
|
наклонных |
>» |
о>» |
|
|
râ ~ |
|
|
|
И « Ä |
|
|
|
§££■ |
|
|
разработкисистемПоказатели |
, , s |
|
|
I о Я |
|
||
|
|
£
|
|
|
со |
см |
1 |
1 |
со |
ч-н Гч. |
|
СМ |
|
|||
|
|
<У) |
А |
СМ |
|
1 |
*<г |
со |
со |
сГ |
о |
о |
я . |
|
|
сГ |
сГ |
сГ |
|
о |
|
о |
|
|
СО |
О |
1 |
СМ |
о |
1 |
||||
1 |
|
1 |
|
|
ю |
|
Nt< |
|
|
см |
|
о |
|
|
ю |
|
|
|
|
ч-Ч |
ю |
со |
со |
00 |
|
1 |
|||
|
|
о |
со |
ю |
|
|
см |
|
|
ІЛ |
о . |
ас |
со. |
|
°0 |
см |
|||
1 |
со |
1 |
1 |
|
1 |
со |
|||
13 |
00 |
ю |
см |
|
|
ч-Ч |
|
|
|
|
|
|
\ о |
о |
|
|
|
со |
со |
|
|
|
1 |
1 |
|
|
|
чН |
см |
ю |
со |
см |
ю |
ю |
N? |
со |
Ч-Ч |
ю |
со |
[ |
1 |
[ |
1 |
1 |
|
1 |
о |
1 |
|
ю |
ю |
со |
ю |
|
см |
см |
|
см |
см |
ю |
00 |
о |
00 |
00 |
т |
|
1 |
о" |
|
со |
7 |
1 |
||
ч—( |
ю |
1 |
||
|
А |
с- |
Nt |
|
|
о |
o' |
о" |
сГ |
|
А |
|
|
|
|
а. |
|
|
|
|
о |
|
|
|
|
|
о |
Я |
^ |
|
|
Е- |
Я |
|
|
|
а |
с |
>Я |
< 5 |
|
А 3 |
||
|
С1 I |
|||
А |
№ |
га |
|
|
Ф |
ft> |
Я |
ч |
|
|
|
А |
||
|
|
га |
JT |
я |
|
|
|
|
А |
|
|
га |
га |
га |
га |
А |
||
св |
га |
Ё |
|
А |
о |
|
|
А |
|
О |
га |
га |
|
|
А |
о |
|
0 |
И |
|
ю |
' О |
га |
3 |
га |
|
1 _ |
га |
|
6 £ |
|
|
§, в |
Е |
|
is |
о |
|
5 о |
ч |
|
га |
§ |
|
|
|
|
S |
|
|
со
00
о
сГ
СО
о
см
о
со
1
см
со
о
ч
га
А
га
8
в
° 1 1 8
I §
§ я
§
U
г- сГ
о
сГ
іо
1
00.
1
СО
со
1
см
1
о
А
А
е
А
га
га
0)
a
А
га
4
га
о
А
га
5
А
О
га
га
га
а>
I
Ю
О
О
6
В настоящее время м практика разработки я жил располагает бога- ^ тым опытом, на основе « которого можно оценить 10 указанные выше группы н систем разработки на клонных жил и характе ризовать существующую
технологию |
выемки. |
|
||
В табл. 1 приведе |
||||
ны основные |
|
технико |
||
экономические |
показа |
|||
тели систем |
разработ |
|||
ки наклонных |
жил |
на |
||
рудниках СССР и |
неко |
|||
торых зарубежных. |
Из |
|||
таблицы видно, |
что на |
|||
большинстве |
горноруд |
|||
ных предприятий |
низ |
кая производительность труда забойного рабо чего — от 0,7 до 1,8 м3, что составляет в сред нем 1,25 м3 на выход. Наибольшая производи тельность труда забой ного рабочего была дос тигнута на рудниках, где применяется выем ка лавообразным забоем по простиранию (1,5 — 1,85 м3/смену). Для оп тимальных систем разра ботки характерны весь ма низкие показатели производительности тру да. Большинство рас сматриваемых систем разработки характери зуется низкими показа телями качества выем ки: разубоживание дос тигает 40 — 50%, а по тери — 10 — 15% (табл. 1). С учетом оставле ния руды в целиках по тери увеличиваются до 20—25% .Расход крепеж-
К
2
Я
я
о
ч
я
СО
Я
§
н
о
'S
са
го
се
а
я
за
О
В
ь*
сг
S.
:Й 2
S
S
«
в
я
sa
« 1
«в л я
и g 2
g S ä -
ООиH о)о ЯX
^ а Я
О ь а*
я
Х2
3 X
Аа Я
Нö йg уg
о**g
я S3
S?« * о
О—X
Н Г А
С . &> в
«3
в* X . RÜJ оV
tt я
I й д о
tt
в® «
5 s
я" г»
«йё
4« з*-
О
сг й о
со
оI оI
СО |
со |
|
но |
|
|
О |
|
сі |
|
V? |
|
Vf |
|
|
но |
1 |
|
I |
|
1 |
|
|
1 |
1 |
|
1 |
|
1 |
|
|
1 |
о |
|
но |
|
СО |
|
но |
|
|
|
са |
|
са |
|
|
са |
о" |
|
о |
|
со |
|
|
но |
|
со" |
со" |
|
00 |
|||
1 |
1 |
|
|
|
1 |
||
с* |
|
ст_ |
|||||
СО |
ао |
|
|||||
О |
|
о |
|
о |
|
|
••Ч-* |
|
|
|
|
са |
|
но |
|
LO |
|
|
со |
|
1 |
||
1 |
1 |
|
|||||
|
|
1 |
|
о |
|||
со |
о |
|
со |
|
|
||
са |
са |
|
|
|
|||
о |
|
но |
о |
|
|
о |
|
са |
|
|
НО |
|
о" |
||
са" |
|
|
Vf* |
|
■-Н |
||
1 |
|
|
1 |
|
1 |
||
ѵГ |
|
1 |
|||||
Z D |
|
со |
|
са |
|||
о" |
о |
|
о" |
|
|
||
НО |
со |
о |
|
|
но |
||
vf |
СО |
vf |
|
СО |
|||
I |
і |
I |
|
1 |
|||
1 |
|
1 |
|||||
НО |
О |
О |
|
НО |
|||
са |
са |
|
|
|
-н |
||
о |
|
со |
НО |
|
О |
||
сГ |
|
|
са |
|
|> |
||
1 |
|
1 |
1 |
|
1 |
||
|
1 |
|
1 |
||||
СО |
Vf |
но |
|
са |
|||
о |
|
о |
о |
|
|
|
|
о |
о |
о |
|
о |
|||
о |
о |
о |
|
|
|||
|
|
|
|
тН |
|
|
|
|
1св |
|
о |
|
о : |
||
Я |
|
’ Си . |
|||||
|
са |
|
с |
• |
яR |
о |
|
Р- |
|
|
|
■я |
.я |
||
о |
|
|
|
н |
|
лф 12 |
|
? |
|
|
|
• о |
|
||
|
|
|
|
|
|
ч |
|
о |
о |
К |
|
• я |
|
я “ |
|
|
|
СО |
" |
G |
|||
|
я |
|
ГСо |
РЗ О |
госо |
||
и й ? Оы |
и |
|
|
||||
• |
н |
|
|
|
|
|
|
н |
со |
аз к я |
S’S |
|
|||
3 о |
|
||||||
„ |
го |
я |
|
|
'—>.я |
|
|
“! О- Фх g |
ГГс=г |
||||||
а н |
н |
|
|
É->2* |
|||
ГТ f't |
|
|
|
|
|
|
|
НЯ felg 8 S S 2 й |
|||||||
ill gl |
|
о |
|
7
ного леса для отдельных систем различен: на большинстве руд ников он весьма значителен и достигает 0,04—0,1 м3 на 1 м3 до бываемой руды. Исключение составляют системы с открытым очистным пространством.
В табл. 2 приведены данные трудоемкости и удельного веса процессов очистной выемки. Как видим, все процессы имеют высокую трудоемкость. Особенно трудоемким является процесс доставки руды и управления кровлей, где труд механизирован недостаточно.
Отбойка руды производится зарядами шпуров диаметром 36— 42 мм. Шпуры бурят преимущественно телескопными перфорато рами ПТ-29, а при более пологих углах падения (20—25°) исполь зуют перфораторы типа ПР-ЗОК на пневмоподдержках. Переме щают перфораторы и обуривают забой до сих пор вручную. Бу ровых установок и кареток для работы в этих условиях еще не создано. Руду доставляют скреперными установками, а во мно гих случаях вручную. При радиальной выемке и выемке лавой по простиранию объем работ по доставке руды вручную состав ляет 10—25%, при отработке потолкоуступным забоем или поло сами по восстанию — 40—60%.
Производительность скреперной доставки не превышает 40— 50 т/смену, т. е. сравнительно низкая, поэтому создание более совершенной механизации доставки крайне необходимо.
Управление кровлей производится преимущественно методом крепления очистного пространства. Операции, связанные с дос тавкой, заготовкой и постановкой крепи, весьма трудоемки, вы полняются большей частью вручную, поэтому также нуждаются в совершенствовании.
Таким образом, существующая технология выемки жил харак теризуется низкой производительностью труда забойного рабо чего, не превышающей 1,85 м3/смену; низкими показателями качества выемки (разубоживание 30—40%, потери 15—25%); большим расходом крепежпого леса (0,04—0,1 м3/м3); значитель ным объемом работ, выполненных вручную, и нуждается в корен ном усовершенствовании.
§ 2. ТЕХНОЛОГИЯ ВЫЕМКИ ЖИЛ НА РУДНИКЕ ПРИМОРСКОМ
Рассмотрим технологию выемки жил применительно к усло виям рудника Приморского.
Горно-геологическая характеристика месторождения. Рудник разрабатывает Смирновское месторождение, сложенное осадочны ми породами: песчаниками, алевролитами, глинистыми сланцами, среди которых встречаются единичные прослои и линзы кремни стых сланцев, известняков. Породы смяты в опрокинутые антикли нальные и синклинальные складки. К крутопадающим разломам и более пологим соединительным трещинам приурочены рудные
8