Выбор и обоснование системы разработки

Рассмотрев классификацию систем разработки составленную проф. М. И. Агошковым и применяя метод исключения, учитывая при этом заданные горно-геологические условия, для рассмотрения принимаем следующие системы разработки:

• 1. Этажно-камерная система разработки с отбойкой руды в камерах глубокими нисходящими скважинами
• 2. Система непрерывного панельного этажно-принудительноого обрушения с вибровыпуском руды
• 3. Система этажно-принудительного обрушения с отбойкой руды пучками скважин на компенсационные камеры эллипсовидной формы и зажатую среду
• 1. Этажно-камерная система относится к I классу — систем с открытым очистным пространством. Устойчивость вмещающих пород и руды является обязательным условием для применения систем этого класса.

Отличие их в применении заключается в основном в мощности рудных тел: этажно-камерные системы применяют, как правило, в весьма мощных рудных телах и расположением камер вкрест простирания.

По конструктивным признакам варианты этой системы с расположением камер вкрест простирания следует относить к комбинированным. При этом этаж по простиранию разбивается на регулярно чередующиеся, близкие по размерам камеры и целики; выемка камер и междукамерных целиков (МКЦ) ведется в две стадии.

Основной горизонт готовится по ортовой кольцевой схеме с расстоянием между ортами 27 м.

Параметры блока: высота 60 м (равна высоте этажа), ширина 27 м, из которых ширина камеры составляет 15 м, междукамерного целика 12 м. Ширина камеры и МКЦ могут изменятся в зависимости от устойчивости и крепости руд и вмещающих пород. Отбойка руды в камерах ведется послойно пучками параллельных нисходящих скважин на компенсационную камеру. Компенсационные камеры располагают на контакте с породами или по центру камеры. В последнем случае уменьшается время на отработку камеры. Применение данных систем позволяет снизить потери и разубоживание по блоку за счет отбойки и выпуска из камеры практически чистой руды.

МКЦ обрушается пучками нисходящих скважин, пробуренных из вышележащего откаточного орта, потолочина — минными (камерными) зарядами.

Выпуск руды производится через камеры грохочения с перепуск руды по дучкам с погрузкой в вагоны из люков с секторным затвором с ручным или гидравлически приводом.

Основные технико-экономические показатели:

2. Система непрерывного панельного этажно-принудительного обрушения с вибровыпуском руды.

В данной системе применены прогрессивный метод отбойки руды пучками скважин, высокопроизводительная технология выпуска и доставки руды установками ВДПУ-4ТМ, скоростная подготовка блоков к очистной выемке за счет концентрации работ в блоке. Сущность системы заключается в том, что рудное тело в пределах этажа разбивалось на блоки шириной 27 м (расстояние между ортами), высотой 70 м (высота этажа), длиной равной мощности рудной зоны.

Отбойка руды производится нисходящими, восходящими и горизонтальным пучками скважин на компенсационную камеру шириной 5 м с одной стороны и зажатую среду соседнего отработанного блока с другой. В качестве подсечки массива применяются траншейная, плоская или их комбинация.

Применение виброустановок ВДПУ-4ТМ позволяет увеличить размер кондиционного куска до 1000 мм. При этом вторичное дробление негабаритных кусков руды выполняется в нижней части разворота или на платформе ВДПУ-4ТМ, для чего используются специально пройденные из орта смотровые выработки. Данная система позволяет сократить площадь обнажения потолочины до 100−200м² и объем пустот до 5−10тыс.м³. Все это позволяет улучшить геодинамическую ситуацию в очистных блоках, уйти от обрушения потолочины и МКЦ.

Данная система позволяет получить следующие технико-экономические показатели:

3. Система этажно-принудительного обрушения с отбойкой руды пучками скважин на компенсационные камеры эллипсовидной (круглой) формы и зажатую среду. С понижением горных работ на глубину более 450−500м увеличивается горное давление и изменяется геодинамическая обстановка в целом в разрабатываемой части месторождения.

При этом снижается устойчивость прямоугольных компенсационных камер, разрушаются борта камер, причем разрушения обычно сопровождаются динамическими явлениями (горный удар, толчок), что создает угрозу для жизни людей, работающих в выработках блока. Ухудшается ситуация в днищах блока. Разрушаются смотровые выработки, крепь ортов, скважины на подсечке и в основном массиве блока и т. д.

Рассматриваемая система сконцентрировала в себе элементы, зарекомендовавшие себя с положительной стороны при ведении работ в удароопасных условиях.

По сравнению с предыдущей системой имеет следующие отличительные особенности:

• — эллипсовидные компенсационные камеры с размерами по осям 20×10м и с ориентировкой длиной оси вкрест простирания рудной зоны;
• — проходка выработок бурового горизонта производится на 10 м ниже верхнего откаточного горизонта;
• — применение только плоской подсечки;
• — исключается проходка смотровых выработок.

Параметры системы: ширина блока 27 м, высота 70 м, длина равна мощности рудной зоны.

Порядок подготовки блока, способа отбойки руды, выпуск и доставка руды аналогичны предыдущей системе.

За счет применения эллипсовидных камер и плоской подсечки позволяет за более короткий срок произвести их образование (отбойка и выпуск руды), тем более, что технологические массовые взрывы в условиях удароопастности производятся, как правило, только в выходные дни.

Технико-экономические показатели по системе:

Рассмотрев три системы разработки и сравнив их технико-экономические показатели, для дальнейшего расчета принимаем систему этажно-принудительного обрушения с отбойкой руды пучками скважин на компенсационные камеры эллипсовидной формы и зажатую среду.