Файл: Дубынин, Н. Г. Совершенствование технологии выемки тонких наклонных жил.pdf

Как было показано в § 2, рудная мелочь наиболее производи­ тельно и полно убирается из забоя при применении гидродоставки.

В связи со сказанным для обеспечения высокопроизводитель­ ной, дешевой и полной уборки руды из забоя целесообразно при­ менить комбинированную технологию: основную массу отбитой руды убирать с применением многоскребковой доставочной уста­ новки, а оставшуюся на почве забоя рудную мелочь зачищать с применением гидродоставки (гидросмыва). Эта технология и ре­ комендуется для применения на рудниках.

Г л а в а IV

ВЫБОР РАЦИОНАЛЬНОГО МЕТОДА УПРАВЛЕНИЯ КРОВЛЕЙ

Основным фактором, влияющим на выбор метода управления кровлей* является устойчивость слагающих ее пород. Поскольку устойчивость кровли определяется ее способностью к самообрушению в выработанном пространстве при наличии некоторого свободного от крепи обнажения, то для решения задачи — изыска­ ния рационального метода управления кровлей — необходимо изучить факторы, влияющие на самообрушение пород кровли.

Ктаким факторам относятся:

1.Горно-геологические (тектонические нарушения, крепость

пород, слагающих кровлю, угол падения рудного тела).

2. Горнотехнические (взрывные работы, площадь отработки блока, интенсивность ведения очистных работ).

Рассмотрим влияние этих факторов.

§1. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ГОРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ

ИГОРНОТЕХНИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ

НА САМООБРУШЕНИЕ ПОРОД КРОВЛИ

Влияние тектонических нарушений. Как правило, при отра­ ботке участков месторождения с интенсивно развитыми тектони­ ческими нарушениями имеет место повышенная склонность пород кровли к самообрушению. Поэтому в районах таких нарушений при пересечении их очистным забоем возникает необходимость ставить усиленную крепь или оставлять внутриблочные целики, которые остаются обычно невынутыми [40, 521. В отдельных случаях при отработке блоков с весьма интенсивными тектони­ ческими нарушениями пород происходило самообрушение таких больших площадей, что дальнейшая отработка их становилась невозможной. За счет этого годовые потери металла доходили до

6-10% [29].

Тектонические нарушения представлены в основном зонами смятия и трещинами разрыва. По тому, какой угол встречи обра­ зуется между плоскостью рудного тела и плоскостью нарушения, можно выделить два типа характерного пересечения рудного тела и тектонического нарушения.

I тип пересечения. Плоскость рудного тела и плоскость нару­ шения секут друг друга под углом до 30° (рис. 32). После прохож­ дения очистным забоем такого участка породы кровли начинают

сивные обрушения и приостанавливает работы в блоке. Чтобы из­ бежать таких обрушений, оставляют ряд целиков, но это ведет к потере металла, к большим нарушениям принятого порядка работы и снижению производительности блока. Поэтому опасен I тип пересечений, при котором обрушение пород кровли разви­ вается на большей площади.

Таким образом, принятая на руднике система разработки, при которой фронт очистных работ подвигается по восстанию

рудного тела, не является рациональной.

Поскольку след пересечения тектонического нарушения с жи­ лой чаще всего вытянут по простиранию рудного тела, его следует

78

Т а б л и ц а 32

Зависимость площади самообрушешш пород кровли от крепости слагающих ее пород

пересекать очистным забоем, ориентируемым по падению. При этом обрушение кровли будет располагаться узкой полосой вслед за продвиганием очистного забоя и ослабленный участок кровли можно удержать креплением или принудительно обрушить, т. е. оставлять целики не потребуется.

Таким образом, рациональным является подвигание очистного забоя по простиранию (создание лавообразного забоя), при кото­ ром линия фронта очистных работ пересекает опасные в тектони­ ческом отношении и склонные к самообрушению зоны узким участком. Все это должно учитываться при выборе системы раз­ работки и метода управления кровлей.

Влияние крепости пород кровли на их самообрушение. Для оп­ ределения влияния крепости пород, слагающих кровлю, было изучено состояние кровли по 15 отработанным блокам, имеющим

79

Рис. 33. Зависимость площади самообрушения пород кровли S:

а — от их крепооти /; б — от угла падения рудного тела е°; в — от интенсивности отработки і; г — от площади отработки блока а.

примерно равные площади отработки и углы падения рудных тел. При этом учитывали величину площади самообрушения, которая замерялась различными способами.

По результатам замеров (табл. 32) построен график зависи­ мости площади самообрушения пород кровли от их крепости

(рис. 33, а).

G увеличением крепости пород при одинаковой площади отра­ ботки блока и угле падения рудного тела площадь самообрушения пород кровли значительно уменьшается. Это полностью относится к породам кровли, незначительно затронутым тектоническими нарушениями. При сильно развитой тектонике показанная выше зависимость очень искажается, хотя общая тенденция остается постоянной. Следовательно, при выборе метода управления кров­ лей следует также ориентироваться и на крепость пород, слагаю­ щих кровлю.

Влияние угла падения жил на еамообрушение пород кровли. Чтобы установить влияние угла падения жил на еамообрушение пород кровли, были проанализированы данные состояния кровли 39 отработанных блоков, имеющих примерно равные площади выемки и прочностную характеристику пород кровли при различ­ ных углах падения жилы. Блоки были объединены в пять групп, отличающихся друг от друга на величину угла падения, равную 10°. Для каждой группы были найдены средние значения указанных

80

зависимости площади самообрушения кровли от угла падения рудного тела (рис. 33, б).

Для всех 39 блоков является характерной тенденция к уменьше­ нию площади самообрушения пород кровли с увеличением угла падения рудного тела, что следует учесть при выборе рациональ­ ного метода управления кровлей.

Влияние взрывных работ на самообрушение пород кровли установлено опытным путем по взрыву зарядов шпуров различ­ ного веса при неизменной сетке и глубине шпуров — всего 6 серий опытов с величинами зарядов, равными 0,6; 0,75; 0,9; 1,05; 1,2 и 1,35 кг. В качестве ВВ применялся аммонит № 6. Породы вися­ чего бока были представлены весьма трещиноватыми малоустойчи­ выми алевролитами крепостью 5—6.

Показателем самообрушения пород кровли являлось прираще­ ние выемочной мощности за счет обрушения пород висячего бока против заданной и наличие на почве блока крупных кусков пу­ стых пород. Замер проводился через 7—8 ч после взрывных работ. Результаты опытов приведены в табл. 34. С увеличением заряда ВВ в шпурах с 0,6 до 0,9 кг самообрушение пород кровли не проис­ ходило. При увеличении веса заряда ВВ в шпурах происходит увеличение средней выемочной мощности и появляется самообру­ шение пород кровли. При максимальном заряде ВВ в шпуре, равном 1,35 кг, когда шпур почти полностью заполнялся ВВ, средняя выемочная мощность 1,65 м, а максимальная мощность самообрушения доходит до 1,2 м. Максимальный размер куска пустых пород увеличился до 1,6 м.

Из изложенного видно, что между величиной шпуровых заря­ дов ВВ и мощностью самообрушения пород кровли прямая зави­ симость, и для максимального сокращения самообрушения по­ род кровли шпуровые заряды ВВ не должны превышать 0,9 кг.