Реферат: Открытый способ разработки полезных ископаемых
Поддержание выработанного пространства осуществляют нерегулярным оставлением опорных целиков 6, а также по мере надобности дополнительно с помощью стоек 7 и костров 5.
Рисунок 1 - Система разработки со сплошной выемкой по простиранию
Выемка опорных 6 и околоштрековых 3 целиков может производиться после отработки этажа. В процессе разработки месторождения следует постоянно осуществлять наблюдение за состоянием опорных целиков.
Проветривание блока производится следующим образом. Свежая струя воздуха по откаточному штреку через один из рудоспусков поступает в сплошной забой, омывает его и выходит на вентиляционный штрек 9 и далее к вентиляционному стволу шахты.
Камерно-столбовая система применяется при разработке горизонтальных, пологих и наклонных рудных залежей с устойчивыми рудами и вмещающими породами. Вместе с тем камерно-столбовая система может успешно применяться только при разработке месторождений мощностью от 3-4 до 30-40 м. И еще одно отличие камерно-столбовой системы - систематическое чередование выемочных камер и разделяющих их целиков (столбов) и наличие заранее пройденных панельных штреков.
На практике применяется много различных вариантов камерно-столбовой системы разработки. Отбойку руды производят с помощью шпуров и глубоких скважин.
Доставку отбитой руды осуществляют скреперами, конвейерами, автосамосвалами, а в некоторых случаях при наклонном залегании и энергией взрыва. Погрузку руды в автосамосвалы выполняют с использованием экскаваторов и различных погрузчиков. Мощное погрузочно-транспортное оборудование обеспечивает высокую производительность забоев.
Потери руды в целиках при камерно-столбовой системе составляют от 15 до 50%. Поэтому ее целесообразно применять для разработки малоценных полезных ископаемых.
На рис.2 показан вариант камерно-столбовой системы разработки с потолкоуступным забоем и скреперной доставкой руды. Подготовительные работы в данном варианте заключаются в проведении панельного штрека и подсечной выработки шириной 3-5 м на всю длину камеры. Подсечную выработку с помощью буровзрывных работ расширяют на ширину камеры (15-20 м). Таким образом создается сплошная подсечка, которая служит компенсационным пространством при отбойке руды, так как объем, занимаемый раздробленной рудой, всегда больше объема, занимаемого ею в рудном массиве.
После образования подсечки производят потолкоуступную отбойку руды с помощью шпуровых или скважинных зарядов.
На границах камеры в процессе отработки оформляют столбовые целики.
Камерно-столбовые системы разработки отличаются повышенной опасностью ведения работ в камере под обнаженной кровлей. Поэтому в процессе разработки необходим систематический контроль за кровлей, своевременная ее оборка, а иногда и крепление штанговой крепью с защитной сеткой. Требуют тщательного контроля и столбовые целики. При необходимости их упрочняют с помощью, например, стальных канатов.
Рисунок 2 - Система разработки с камерно-столбовой выемкой:
1 - панельный штрек; 2 - подсечная выработка; 3 - столбовой целик; 4 - камера; 5 - скрепер; 6 - откаточный штрек; 7 - шпуры; 8 - рудоспуск
На рис.3 показана система разработки с подэтажной выемкой - система подэтажных штреков. Наиболее благоприятными условиями для ее применения является крутое залегание рудного тела мощностью от 1 до 30 м с устойчивыми вмещающими породами.
Рисунок 3 - Вариант системы подэтажных штреков
Как правило, система подэтажных штреков применяется при разработке руд невысокой ценности. При этой системе разработки этаж разделяется на блоки,, состоящие из камеры 3, междукамерного целика 12, потолочины 6 и днища 5. Очистные работы ведут в две стадии. Первоначально отрабатывают камеры, а затем междукамерные целики, потолочины и днище. Потолочину и днище вышележащего горизонта рассматривают часто как единое целое - междуэтажный целик.
Подготовительные работы заключаются в проведении откаточного штрека по руде 1 или пустым породам 14. Из штрека 1 проходят по центру междукамерного целика восстающие 10, из которых на уровне проектируемых подэтажей проходят орты 11 для более точного оконтуривания залежи в пределах разрабатываемого блока и подэтажные штреки 7. Высота подэтажа (расстояние по вертикали между подэтажными штреками) зависит от применяемого способа отбойки.
Параллельно с проведением восстающего производятся работы по проведению штрека грохочения 13 и подсечного штрека 8. Затем проходят рудоспуски 9, верхнюю часть которых оформляют в приемные воронки 2.
Рисунок 4 - Подэтажно-камерный вариант системы разработки с частичной доставкой руды энергией взрыва
Отрезной восстающий 4 располагают либо у границы камеры, либо в ее центре.
Конструкция днища блока зависит от принятого способа доставки и погрузки руды на основном откаточном горизонте. На приведенном рисунке показан вариант с доставкой руды под действием собственного веса до горизонта грохочения через улавливающие воронки днища. Возможны и другие варианты, в частности, со скреперной доставкой и доставкой с помощью энергии взрыва.
На рис.4 показан подэтажно-камерный вариант системы разработки с частичной доставкой руды энергией взрыва и последующей закладкой камер 5. Вариант предназначен для отработки пологозалегающих маломощных железорудных залежей. Сущность варианта заключается в полевой подготовке участка залежи откаточными ортами 1 , вентиляционно-ходовыми 4 и рудосвалочными 8 восстающими. В породах лежачего бока пройдены штреки скреперования 7 и выпускные дучки 6. Выработки горизонта бурения 2 располагаются на уровне горизонта воронок. Разбуривание массива осуществляется с помощью штанговых шпуров 3.
С помощью энергии взрыва отбиваемая руда перемещается на некоторое расстояние, в результате чего уменьшается длина скреперования, что способствует повышению производительности доставки.
Разработано несколько вариантов этажно-камерной системы разработки, Рассмотрим в качестве примера этажно-камерную систему разработки с двухарочной потолочиной и вибровыпуском руды. Эта система разработки применяется, когда мощность рудных тел при угле падения 45-900 не превышает 35м (рис.5)