Система разработки с подэтажным обрушением и торцевым выпуском руды

 

Рисунок 16.1 – Технологическая схема системы разработки с подэтажным обрушением и торцевым выпуском руды

Примером данной системы разработки является рудник «Кируна» в Швеции.

Подготовка включает в себя проведение этажного полевого откаточного штрека (7) на удалении 8 – 14 метров. Высота этажа – от 50 до 80 метров. С ростом глубины величина этажа возрастает. Проводится серия полевых рудоспусков (4) и параллельно блоковый восстающий (8). Комплект таких выработок проводится через каждые 450 метров. Типовое расстояние – 250 м.

Этаж делится на подэтажи, высотой от 11 до 14 метров подэтажными квершлагами (3). В каждом подэтаже проводится подэтажный штрек (29). Подэтаж делится на выемочные панели, шириной 6 – 12 м, по оси которых проводятся буровые орты (38) до контакта с породами висячего бока. Каждый орт разбуривается системой веерных скважин, диаметром 41 мм, установкой «Гарднер-Денвер» со следующим показателем: 380 м/смену на два шпинделя.

При разбуривании панели для основной отработки применяются: «Симба» (Швеция) и «Корфман» (Германия). Диаметр – 53 мм и величина заходки – 1,8 м. Показатель: 350 м/смену (три перфоратора).

Очистные работы начинаются после разбуривания всей панели. Процессы очистного цикла включают в себя: заряжание, взрывание, проветривание, осмотр, погрузку и доставку руды. Продолжительность цикла порядка 45 мин (без погрузки и доставки).

Доставка руды осуществляется следующим образом: после погрузки ПДМ «Кируна-Трак» доставляет руду по буровому орту (38), далее по подэтажному штреку (29), после на подэтажный квершлаг, а далее выгрузка в бункер рудоспуска определенного диапазона качества руды.

Перед началом погрузки геологи отбирают пробу руды для экспресс-анализа. И к моменту подхода ПДМ к рудоспуску, качество (содержание полезного компонента) определено и выведено на табло. Т.о. осуществляется селекция по качеству уже в выемочном блоке. Руда с определенным качеством доставляется специализированными вагонами по этажному откаточному штреку в околоствольный двор, оборудованный бункерами для определенного диапазона качества руды.

Также раздельно руда выдается на поверхность. Из-за высокой стоимости экспресс-анализа, берется проба в каждой 200-й тонне.

Показатели

o мощность месторождения m = 90 м;

o крепость вмещающих пород и руды f = 12 16;

o плотность – 4,6 т/м³;

o содержание железа – не ниже 67%;

o производительность одного забоя – 1000 т/смену;

o производительность рудника – 25 млн. т/год.

Плюсом является разделение руды по качеству на этапе подземной добычи, что позволяет снизить затраты на обогащение. Также высокая производительность труда за счет того, что из производственного цикла очистной выемки исключен трудоемкий процесс бурения. В каждом забое работают 2 – 3 ПДМ, взрывник и помощник обслуживают несколько забоев, как и участковый геолог.

Проветривание осуществляется следующим образом: по рудоспуску и блоковому восстающему на рабочие подэтажи, далее по обрушенным породам и массиву отбитой руды на горизонт вышележащего подэтажного штрека. Тупиковые выработки проветриваются вентилятором местного проветривания. При проходке ортов и разбуривании панели – также ВМП.

Недостатками являются:

- большой объем подготавливающих выработок (высокий коэффициент подготовки), особенно полевых;

- нестабильное проветривание.

 

Наличие контакта массива отбитой руды с обрушенными породами приводит к их взаимному перемешиванию, а значит приобретает более значимые факторы: потери и разубоживание.

В исходном варианте и то, и другое в пределах 9-15%. Эти параметры в альтернативной связи.

Эффект приграничного слоя – слой, который находится на стыке двух перемешивающихся субстанций (массивов). Объем приграничного слоя влияет на разубоживание и потери.

Рисунок 16.2 – Эффекты приграничного слоя (а, б)

Рисунок 16.3 – Визуализация применения эффекта приграничного слоя на практике (вариант «а»)

 

β – угол наклона веера шпуров (<90⁰).

В условиях, когда вмещающие породы склонны к крупноблочному (кусковому) обрушению, веер скважины наклоняется на массив (β<90⁰).

В случае, если вмещающие породы легкообрушаемые с высокой степенью дробимости, то веер скважин должен быть наклонен на выработанное пространство (β>90⁰).

Рисунок 16.4 – Визуализация применения эффекта приграничного слоя на практике (вариант «б»)

 

Эффективность защитного слоя повышается с ростом различия гранулометрического состава. Такая методика используется в Криворожском железорудном бассейне.

Рисунок 16.5 – Схема расположения фракций полезного ископаемого при бункеризации

 

Плотность выше в К₁. По мере истечения материала, поверхность массива приобретает эллипсоидную форму, увеличивается площадь соприкосновения, плотность уменьшается, и защитные свойства снижаются.

 

Рисунок 16.6 – Схема расположения фракций полезного ископаемого при бункеризации

 

По мере выпуска руда «садится» и купол превращается в круг, а значит за время выпуска поверхность уменьшится, и уменьшится площадь, и увеличатся защитные свойства.

 

Рисунок 16.7 – Технологическая схема варианта с применением прямоугольной панели

 

Это исходный вариант прямоугольной панели. В условиях прямого контакта взорванной руды и обрушенных пород повышаются требования к относительному постоянству гранулометрического состава руды. При отбойке веерными скважинами это можно частично решить, применяя раздельное заряжание скважин. В разных части скважин размещают ВВ различной способности. На концевых участках – более мощное ВВ.

Такая методика позволяет создать приграничный слой из руды, расположенной на контакте с вмещающими породами. Практически не снижая качественных показателей (потери, разубоживание), снижаются эксплуатационные затраты.

Рисунок 16.8 – Схема расположения фракций полезного ископаемого при бункеризации

 

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться: