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

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

• 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 «

 

a

oj

 

H

Ч

еб

 

 

 

Н

 

 

 

 

I Ы«

 

 

 

сока

 

 

 

«ок

 

 

 

ft© аЗ

 

 

 

Д

 

 

 

А

 

 

 

ОЯ

« о

 

 

жи

 

 

5 я

Ою

 

 

Ч О

О CÖ

 

 

 

 

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

< 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

 

 

 

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