огп. Лекция Системы разработки рудных месторождений. Лекции ознакомить с основными требованиями к выбору системы разработки рудных месторождений
 Скачать 0.97 Mb.
|
|
Мощность и угол падения залежей. При крутом падении приемлемы системы: этажно-камерная — при большой и средней мощности; с подэтажной отбойкой - при любой мощности; с отбойкой из магазинов — при выемочной мощности не менее 1 - 1,3 м во избежание заклинивания руды; с простой распорной крепью - при мощности 0,6-6 м; системы этажного самообрушения и этажного принудительного обрушения — в мощных залежах; подэтажное обрушение - при мощности не менее 3-2 м; системы разработки горизонтальными и наклонными слоями с закладкой, нисходящая слоевая выемка с твердеющей закладкой - при любой мощности; система разработки тонких жил с раздельной выемкой - при мощности не более 0,3-0,4 м (по экономическим соображениям); системы с креплением - при любой мощности; слоевое обрушение - при мощности не менее 2-1,5 м. При пологом и наклонном падении приемлемы системы: сплошная, и камерно-столбовая - в основном при средней и малой мощности; этажно-камерная, сподэтажной отбойкой, с отбойкой из магазинов, этажное принудительное обрушение - в мощных залежах; система разработки горизонтальными слоями с закладкой, нисходящая слоевая выемка с твердеющей закладкой, система со станковой крепью и крепежными рамами, слоевое обрушение - при большой и средней мощности; все системы с однослойной выемкой - в маломощных залежах; этажное самообрушение - в мощных залежах. 5.2 Ограничения в применении систем разработки рудничных месторождений по переменным факторам Склонность руды к возгоранию.Из систем с естественным поддержанием очистного пространства ограничивается применение вариантов с магазинированием при высокой возгораемости руды. Системы с обрушением руды и вмещающих пород применимы в виде исключения (кроме этажного самообрушения) при малой возгораемости руды и обязательном профилактическом заиливании обрушенного пространства. Слоевое обрушение неприемлемо, за исключением отдельных случаев при малой возгораемости руды и профилактическом заиливании. Системы с закладкой и с креплением применимы только при условии полной иплотной закладки инертным материалом. Склонность руды к слеживанию исключает системы с магазинированием руды, этажного обрушения, а также выемку целиков массовым обрушением. При подэтажном обрушении ограничиваются высота подэтажа и размер обрушаемой секции. Слеживаемость руды может исключить отбойку в зажиме. Необходимость сохранения поверхностиисключает все системы (и методы выемки целиков) с обрушением вмещающих пород, а при остальных требует постоянных целиков увеличенных размеров или полной и плотной закладки. При большой глубине разработки и малой мощности залежей пологого и наклонного падения допускается обрушение, если отношение глубины залегания к мощности залежи превышает определенный предел, допустимый для сохранения сплошности, водонепроницаемости толщи и т. д. Большая глубина разработки.Для залежей небольших размеров, при которых опорное давление передается окружающему массиву, в основном применимы такие же системы, как и на меньших глубинах, но при соответствующем уменьшении камер, увеличении целиков и т. п. Для месторождений значительных размеров на глубинах 1-1,5 км исключается или жестко ограничивается применение систем разработки, предусматривающих выемку камер. Для мощных и средней мощности месторождений исключаются все системы с естественным поддержанием очистного пространства. Из систем с обрушением руды, и вмещающих пород приемлемы только варианты со сплошной выемкой. Из класса систем с искусственным поддержанием очистного пространства применимы лишь системы с твердеющей закладкой; система горизонтальных слоев с закладкой - при достаточно устойчивой руде. К месторождениям значительных размеров на глубинах более 1,5 км относятся все перечисленные ограничения и добавляются новые. Системы с естественным поддержанием очистного пространства исключаются, а системы с обрушением руды и вмещающих пород возможны лишь в отдельных случаях при крутом падении залежей. Система разработки горизонтальными слоями с закладкой, при которой люди работают под обнаженной кровлей, как правило, неприемлема. Нисходящая слоевая выемка с твердеющей закладкой возможна лишь в вариантах с армировкой. Вопрос глубины разработки требует комплексных исследований характера поведения руд и пород на больших глубинах по каждому конкретному месторождению Характер контактов рудного телавлияет тем существеннее, чем меньше мощность залежи. Неправильные контакты неблагоприятны для отбойки руды из магазинов и для выемки ее наклонными слоями с закладкой. В тонких жилах неправильные контакты исключают раздельную выемку. Наличие глин и песков в покрывающих породах.По фактору образования плывунов наиболее опасны глины, а также пески со значительной примесью глины. Осушить их полностью практически невозможно. Наиболее жесткие ограничения относятся к крутым залежам, отрабатываемым системами с обрушением налегающих пород. Наличие в рудном теле включений пустых пород и забалансовых руд.Целесообразность применения высокопроизводительных систем разработки можно определить экономическим сравнением с обеспечивающими раздельную выемку более трудоемкими системами по условиям максимального дохода. Отсутствие дешевых местных материалов для твердеющей закладкивлияет на выбор системы разработки, когда применение твердеющей закладки не является единственным технически приемлемым решением. Обособленное залегание и небольшие размеры рудных тел по простиранию и падению.При небольшом запасе блока могут стать невыгодными варианты систем с использованием самоходного оборудования. Ценность руды.Выбор систем обосновывается экономическим сравнением. 5.3 Порядок отбора технически приемлемых систем разработки рудничных месторождений Первая стадия - постепенное исключение неприемлемых систем разработки в результате последовательного рассмотрения постоянных и переменных факторов в определенном порядке. При рассмотрении каждого из факторов последующие факторы еще не принимаются во внимание. Системы разработки, оказавшиеся неприемлемыми по какому-то фактору, исключаются из дальнейшего рассмотрения. Вторая стадия - из числа оставшихся систем в пределах каждого класса выбираются заведомо лучшие. В результате отбора остаются обычно две-три системы разработки. С экономической точки зрения все системы разработки могут быть разделены на две основные категории: относительно дешевые, дающие в известных условиях повышенные потери руды; сравнительно дорогие, обеспечивающие малые потери руды. Когда суммарные преимущества той или иной системы недостаточно ясны, выбор системы определяется экономическим сравнением. Более сложный случай - разработка мощных залежей с устойчивыми породами, в которых возможно применение камерной системы разработки с оставлением временных целиков, которые могут отрабатываться многими вариантами. В этом случае системы целесообразно сравнить по величинам дохода и затрат. При непостоянных горно-геологических условиях применение какой-либо одной системы разработки во всем шахтном поле часто бывает невозможным или нецелесообразным. В таких случаях необходимо выделить на месторождении более или менее однотипные по горно-геологическим условиям участки, каждый из которых может быть отработан какой-либо одной системой. Критериями выделения участков могут быть устойчивость руды, мощность залежей, угол падения залежей, ценность руды и т. п., причем в определенных сочетаниях. Для каждого участка выбирают систему разработки отдельно. Взаимосвязь определяется наличием пограничных блоков, а также тем, что желательно по возможности иметь однотипные методы работы, чтобы обеспечить более высокую квалификацию и взаимозаменяемость трудящихся, более полное использование оборудования и т. п. Поэтому в виде исключения для относительно небольшого участка месторождения может быть принята система разработки, близкая по технологии и механизации производственных процессов к системам разработки основной части месторождения, даже если она и не является наилучшей для горно-геологических условий именно данного участка. 6. Требования безопасности при очистной выемке рудных месторождений Очистная выемка может начинаться только после проведения всех мероприятий, предусмотренных проектом и всех необходимых мер по обеспечению безопасности. Эти меры должны соблюдаться в течение всего времени ведения очистных работ. При использовании любой системы разработки должен быть обеспечен надлежащий учет доз выпуска руды в соответствии с планограммой выпуска руды из блока. В случае временной (свыше трех суток) остановки очистных работ они могут быть возобновлены только с письменного разрешения начальника участка после приведения забоя в безопасное состояние. Возобновление работ после ликвидации последствий аварии допускается с письменного разрешения главного инженера шахты по согласованию с территориальным органом контроля за промышленной безопасностью. При одновременном ведении очистных работ на смежных этажах забои верхнего этажа должны опережать забои нижнего этажа на безопасное расстояние, определенное проектом. Выпускные дучки или люки не должны располагаться в кровле выработки или напротив выработок, служащих для перепуска руды на нижележащие горизонты (подэтажи). На штреках (ортах) скреперования всегда должен сохраняться свободный проход по высоте не менее 2/3 высоты выработки. Запрещается вести работы в скреперных штреках (ортах) как при зависании горной массы в дучках, так и без надлежащего перекрытия выпускных отверстий. Запрещается взрывание зарядов в камере, скреперном штреке (орте), камере грохочения и других выработках, расположенных над откаточным горизонтом, до заполнения горной массой выработок выпуска, выходящих на откаточную выработку, не менее чем на 3 м от их устья. При работе на уступах и расширении восстающих выработок сверху вниз рабочие должны пользоваться предохранительными поясами, прикрепленными канатом к надежной опоре. Оставлять в очистной камере в качестве потолочины днища вышележащей камеры допускается только при условии заполненных дучек (рудоспусков) и состояния днища, отвечающего требованиям устойчивости потолочины. Подходные выработки к отработанным очистным камерам должны быть перекрыты. Допуск людей в отработанные камеры запрещается. В начале смены и в процессе работы должна проводиться проверка устойчивости кровли забоя и стенок выработок. В случаях опасности самообрушения работы останавливаются и люди выводятся в безопасное место. Возобновление работ производится с разрешения главного инженера шахты. Во время работы скрепера рабочие не должны находиться на скреперной дорожке или в зоне действия скреперного троса. Скреперная лебедка должна быть установлена так, чтобы с одной ее стороны оставался проход шириной не менее 0,7 м для обслуживания лебедки, с другой стороны - шириной не менее 0,6 м для ведения монтажных работ. Грохоты должны быть надежно установлены и ограждены со стороны прохода людей. Решетка грохота должна представлять собой прочную металлическую конструкцию. Запрещается размещение непосредственно на грохоте скреперных лебедок и виброустановок для выпуска руды. Высота камеры грохочения должна быть не менее 2 м в свету, а ширина свободного прохода у грохота не менее 0,5 м. Для пропуска руды при ее забутовке в дучках, рудоспусках и люках рабочие должны пользоваться удлиненным инструментом. Ликвидация зависаний, образовавшихся сводов в отбитой руде (в очистном пространстве) должна производиться из безопасного места взрыванием зарядов с применением детонирующего шнура, подаваемых на шестах, или другими безопасными способами. При работах с обрушением боковых пород и кровли в случаях задержки обрушения кровли свыше шага, установленного паспортом, необходимо применять принудительное обрушение. При этом очистные работы запрещаются, а работы по обрушению производятся в соответствии с мероприятиями, утвержденными главным инженером шахты. Выходы из обрушаемого участка до начала работ по обрушению должны быть освобождены от материалов и оборудования, а в случае необходимости дополнительно закреплены. Запрещается применять системы разработки с обрушением руды и вмещающих пород при наличии в налегающих породах плывунов, неосушенных песков, суглинков и карстов, заполненных водой или газами. Посадка кровли должна производиться под непосредственным руководством лица технического надзора в соответствии с проектом организации работ. При посадке налегающих пород и гибкого настила (мата) с применением систем слоевого обрушения: а) подрывание крепи при погашении заходок и лавы должно производиться с использованием электродетонаторов или детонирующего шнура; б) устья восстающих должны быть надежно перекрыты; в) запрещается производить очистные работы по выемке слоя при зависании или задержке обрушения гибкого настила до их устранения, а также в период движения и обрушения покрывающих пород; г) при выемке первого слоя разрабатываемого рудного тела на почву должен укладываться усиленный настил для образования гибкого мата, а также должны приниматься меры для создания предохранительной шестиметровой породной подушки путем искусственного обрушения покрывающих пород взрыванием зарядов в скважинах, пробуренных в кровле выработки; д) между обрушенным пространством и работающей заходкой или лавой должно быть оставлено не менее одной и не более трех выработанных заходок или полос, которые должны быть тщательно закреплены; е) не допускается разборка забоя после взрывных работ из смежной заходки. При системе разработки подэтажными штреками: а) работа по отбойке руды из открытых заходок должна производиться с применением предохранительных поясов, в трещиноватых и неустойчивых рудах запрещается вести отбойку из открытых заходок; б) запрещается пребывание людей в открытой камере; в) ширина заходок в подэтажах при устойчивых рудах должна быть не менее 2 м и высота не менее 2,5 м. Высота закрытых заходок допускается до 3 м; г) потолкоуступное расположение подэтажей допускается при разработке весьма устойчивых руд, максимальная величина опережения уступов не должна превышать 6 м; д) при отбойке руды из подэтажных выработок запрещается взрывание вееров скважин из этих выработок на камеру при отсутствии предварительно пробуренных трех вееров скважин. При системах разработки с магазинированием руды: а) людям запрещается находиться в камере магазина при выпуске руды и выполнять бурение и дробление руды до оборки кровли и боков; б) расстояние между кровлей и отбитой рудой не должно превышать 2,5 м; при отработке рудных тел малой мощности на поверхности замагазинированной руды в очистном пространстве должны быть настелены доски, с которых осуществляется бурение шпуров. в) после отбойки руды на всю высоту магазина входы в него должны быть закрыты; г) величина опережения линии забоев смежных блоков при отработке их без оставления целиков определяется проектом. При системах этажного (подэтажного) обрушения: а) запрещается находиться людям в оконтуривающих выработках блока, полностью подготовленного к обрушению; б) при отработке блока (камеры) должен вестись контроль за процессом обрушения из специальных выработок, соединенных с оконтуривающими выработками, смотровыми сбойками или с помощью глубоких контрольных скважин; в) при задержке (отставании) обрушения руды выпуск ее должен быть прекращен; г) при одновременной отработке нескольких подэтажей системой подэтажного обрушения каждый верхний подэтаж должен опережать нижний на расстояние, устанавливаемое проектом, но не менее чем на длину, равную высоте одного подэтажа; д) при системе разработки блоковым (этажным) обрушением: смотровые восстающие, служащие для наблюдения за процессом обрушения, должны проходиться вне контура блока (камеры) на расстоянии, исключающем их нарушение; буровые выработки должны соединяться с откаточным горизонтом или горизонтом вторичного дробления (скреперования) восстающими, сбитыми с вентиляционными выработками. При отбойке руды глубокими скважинами: а) при образовании отрезной щели взрыванием зарядов в глубоких скважинах необходимо устраивать ограждения щели, предохраняющие людей от падения в нее; б) проходка буровых штреков или ортов и глубоких скважин из них должна опережать линию обрушения забоя не менее чем на один буровой орт (штрек). При системе разработки слоевым обрушением: а) ширина заходки и высота слоя не должны превышать 3 м; б) отработка блока может вестись одновременно в нескольких слоях при условии отставания работ в одном слое от другого на расстояние, обеспечивающее нормальную посадку гибкого настила (мата) и породы, но не менее чем на 10 м. Выпуск обводненной горной массы из рудоспусков должен производиться в соответствии со специально разработанной организацией работ и при условии оборудования рудоспусков люковыми затворами с дистанционным управлением или применения скреперных лебедок и других устройств и мер, исключающих нахождение людей под рудоспуском. При камерной, камерно-столбовой системе разработки должна соблюдаться соосность целиков и камер по восстанию. При невозможности соблюдения соосности целиков и камер между ними должен быть оставлен ленточный целик, ширина которого определяется проектом. Необходимость и целесообразность закладочных работ, выбора способов закладки, а также технологии транспортирования закладочных смесей и материалов в выработанное пространство обосновываются проектом. Укладка магистральных трубопроводов и их оборудование осуществляются по проекту, а участковых - по схемам и паспортам, утвержденным главным инженером шахты. Трассы магистральных трубопроводов оборудуются приборами контроля давления, устройствами аварийного сброса закладочной смеси и воды, телефонной связью с оператором закладочного комплекса и диспетчером шахты. Для ликвидации "пробок" параллельно магистральному закладочному трубопроводу укладывается водопровод. Начало и окончание закладочных работ по каждому участку должно оформляться актом, утвержденным главным инженером шахты. |