CC BY
42
Библиографический список
1. Скурихин Ю.Г., Сергеев А.Л. Методы расчёта параметров дёжи. Инновационное развитие горно-металлургической
буровзрывных работ при шпуровой отбойке руды. // Матери- отрасли [электронный ресурс»]. Иркутск: Изд-во ИрГТУ, алы Всерос. конф. с элементами научной школы для моло- 2009.
УДК 622.23
РАЗВИТИЕ ТЕХНОЛОГИИ РАЗРАБОТКИ НАКЛОННО И ПОЛОГОЗАЛЕГАЮЩИХ ЖИЛ ИРОКИНДИНСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ
Ю.Б.Хорохонов1
Национальный исследовательский Иркутский государственный технический университет, 664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83.
Рассмотрены особенности ведения подземных горных работ в условиях Ирокиндинского месторождения, практический опыт которых полезен для эффективного освоения минерально-сырьевых ресурсов Сибирского региона страны. Описаны подходы для научно-методического обоснования допустимых пролетов при обнажении кровли отрабатываемых панелей. Технология системы разработки маломощных жил без оставления рудных целиков предполагает подготовку залежи спаренными штреками и рекомендуется для выемки наклонно залегающих маломощных жил с углами падения более 30-35°. Даны: порядок, описание и направления развития рациональной отработки выемочных единиц в условиях, близких к Ирокиндинскому месторождению. Ил. 1. Библиогр. 3 назв.
Ключевые слова: руда; минеральные ресурсы; камерно-столбовая система разработки; рудные целики; безопасность горных работ; крепь; закладочный массив.
DEVELOPMENT OF MINING TECHNOLOGY FOR SLOPED AND FLAT-LYING VEINS OF IROKINDINSK DEPOSIT Y.B. Khorokhonov
National Research Irkutsk State Technical University, 83, Lermontov St., Irkutsk, 664074
The article discusses the features of underground mining under conditions of Irokindinsk deposit, whose practical experience is useful for the efficient exploitation of mineral resources of the Siberian region of the country. It describes approaches to the scientific and methodological substantiation of allowable spans under the roof exposure of mined panels. The technology of development system of narrow veins without leaving ore pillars involves deposit preparation with paired drifts and is recommended for the excavation of sloped narrow veins with pitch angles of more than 30-35°. The article provides an order, description and development courses of rational mining of excavation units in conditions similar to Irokindinsk deposit. 1 figure. 3 sources.
Key words: ore; mineral resources; room-and-pillar method; ore pillars; safety of mining operations; lining; filling mass.
Для определенных сочетаний условий ведения горных работ на рудниках ОАО «Бурятзолото» накопленный практический опыт может быть полезен, а его примеры - эффективно воспроизведены.
Ирокиндинское месторождение рудного золота характеризуется высоким его содержанием в балансовых запасах, причем практически вся рудная масса может быть выделена в гравитационный концентрат, что предопределяет низкие энергетические затраты на горно-металлургическое производство и высокую отдачу минеральных ресурсов.
В свое время проектным отделом ОАО «Бурятзолото» была рекомендована в производство технология камерно-столбовой системы разработки - двух-стадийная по существу: выемка камерных запасов в первую стадию и погашение целиков во вторую стадию.
В первую стадию, как правило, извлекается до 8082% балансовых запасов; остальные извлекают позже, «..по крайней мере, до завершения срока отработки этажа» [1]. Практика ведения горных работ показы-
вает, что благоприятное выполнение таких проектов маловероятно, поскольку горные работы всегда сопровождаются разного рода техническими и организационными осложнениями, часто небезопасными. Именно этим могут быть объяснены низкие показатели извлечения полезного ископаемого из недр (коэффициент извлечения балансовых запасов в годы освоения технологии не превышал 40-50%).
Когда валовая ценность 1 т балансовых запасов месторождения достаточно высока, то весьма привлекательными и актуальными являются изыскания и рекомендации по технологии горных работ без оставления рудных целиков, а в том случае, когда ее реализация технически невозможна, то следует прийти к компромиссу - сокращению удельного веса таких целиков.
В рамках сформулированной идеи А.И.Ляхов [2] при участии автора выполнил цикл исследований по научно-методическому обоснованию допустимых пролетов обнажений кровли отрабатываемых панелей. Применительно к данной постановке обоснования
1Хорохонов Юрий Борисович, профессор кафедры разработки месторождений полезных ископаемых, тел.: (3952) 405216. Khorokhonov Yury, Professor of the Department of Exploitation of Mineral Deposits, tel. (3952) 405216.
была разработана машинная программа определения устойчивых параметров таких пролетов [3] по критериям безопасности горных работ.
Были рассмотрены возможности технологии выемки маломощных жил месторождения с выемочной мощностью 1,2-1,6 м и выполнены проектно-конструкторские изыскания по созданию усовершенствованных вариантов систем разработки без оставления рудных целиков (или с существенным сокращением доли таких целиков) с заменой их искусственными опорами кровли [1].
В условиях Ирокиндинского месторождения поддержание пород кровли в процессе отработки запасов панелей может осуществляться:
- установкой в выработанном пространстве деревянной крепи разных типов, обладающей увеличенной несущей способностью;
- возведением в выработанном пространстве закладочного массива с использованием закладочного материала из внешних источников;
- заполнением выработанного пространства принудительно обрушаемыми породами кровли;
- подпором кровли бутовыми (льдопородными, деревольдопородными) полосами - искусственными целиками с использованием материала от подрывки пород лежачего бока в процессе оформления проектного поперечного сечения подэтажных доставочных штреков.
При этом:
1. Использование для поддержания кровли очистного пространства отрабатываемых панелей крепи из дерева (одиночные и кустовые стойки, рамная крепь, костры и др.), особенно по мере увеличения глубины ведения горных работ и необходимости обеспечения при этом увеличенной несущей способности крепи в условиях месторождения, с экономических позиций малоперспективно. К тому же обычно требуется оставление междуэтажных и междупанельных рудных целиков.
2. Способ управления горным давлением путем заполнения выработанного пространства закладочным материалом из внешних источников, ввиду отсутствия таковых на руднике и в связи со значительной разбросанностью горных участков по площади место-
рождения, вряд ли осуществим по техническим и экономическим соображениям.
3. Способ управления горным давлением принудительным обрушением пород кровли в принципе применим в условиях месторождения. Известен вариант системы разработки с выемкой в один слой и обрушением пород кровли [3]. Вариант рекомендован к применению при недостаточно устойчивых породах кровли и в пределах площади ее самообрушения. Этот вариант, наряду с повышенной трудоемкостью очистных работ и увеличенным расходом крепежного леса, характеризуется потерями части отбитой рудной массы вследствие возможного попадания ее в обрушенные породы соседней заходки. При реализации этого способа необходимо принять специальные инженерные решения по обеспечению мер безопасности при выполнении очистных работ; следует рассмотреть также организацию работ по выдаче отбитой руды на основной горизонт.
4. Способ управления горным давлением путем подпора обнаженной кровли возведением бутовых (льдопородных, деревольдопородных) полос - искусственных целиков из материала от подрывки пород лежачего бока в местах оформления подэтажных доставочных штреков технически возможен и рассматривается в качестве основы при конструировании рекомендуемых вариантов систем разработки.
При возведении таких целиков (льдопородых и особенно деревольдопородных), обладающих повышенной несущей способностью, должен быть обеспечен надежный подпор обнажаемой кровли очистных панелей, а также надежное функционирование смежных подготовительных выработок.
Нижеследующие варианты имеют дополнительные несложные конструктивные элементы, позволяющие уменьшить потери отбитой руды, в том числе в ее части, представленной обогащенной золотом рудной мелочью.
Технология системы разработки маломощных жил без оставления рудных целиков предполагает подготовку залежи спаренными штреками и рекомендуется для выемки наклонно залегающих маломощных жил с углами падения более 30-350. Вместо проектируемых ранее рудных целиков предусматривается использо-
«шшишшш
Сплошная система разработки наклонно залегающих маломощных жил без оставления рудных целиков
вание искусственных опор кровли как внутри выемочных единиц, так и в целом по границам этажа.
В зависимости от устойчивости пород кровли и угла падения жилы панель разделяется на два (рисунок) или три подэтажа. При этом временно оставляемые для охраны доставочных штреков надштрековые целики погашают последовательно после отработки запасов каждого подэтажа панели. Принятая для разработанного варианта схема должна быть взаимоувязана с порядком выполнения подготовительно-нарезных и очистных работ.
Схема предусматривает погашение вентиляционного и (по мере отработки запасов панели) подэтажно-го штрека как при наступающей, так и при отступающей отработке запасов этажа. Причем отработка запасов нижнего подэтажа панели должна опережать отработку вышерасположенного подэтажа.
Подготовку этажа ведут спаренными штреками: этажным и доставочным.
Этаж делят восстающими на панели длиной по простиранию до 40-50 м.
Панель делят спаренными штреками (подэтажным и подэтажно-доставочным). Возможна реализация проекта с делением выемочных единиц на два или три подэтажа.
Этажный штрек может быть пройден на полное сечение (с валовой отбойкой жилы и подрываемой части вмещающих пород) с опережением забоя, располагаемого выше доставочного штрека.
Доставочный штрек проводят широким забоем с нижней раскоской. По мере подвигания рудного забоя раскоски образуемое очистное пространство закрепляется стоечной (распорной) крепью и в нем возводится бутовая полоса из пород, получаемых от подрывки пород лежачего бока в процессе оформления проектного поперечного сечения доставочного штрека.
После проведения этажного штрека на длину панели осуществляется оконтуривание ее путем проведения восстающего. Проведение подэтажных и подэтажно-доставочных штреков осуществляется с использованием технологической схемы, аналогичной схеме проведения спаренных этажных штреков (этажного и доставочного).
Нарезные работы в пределах каждого подэтажа состоят в проведении (с опережением фронта очистных работ на 4-6 м) через 3,5-4,0 м коротких восстающих по жиле. После разворонки восстающих в верхней части над доставочным штреком оформляют ру-довыпускные отверстия и временные рудные надштрековые целики, а поверх последних - подсечное пространство. Подсечное пространство опережает фронт очистного забоя на 3,4-4,0 м. Очистная выемка осуществляется вертикально ориентированными лентами.
Библиографический список
Отбиваемая руда взрыводоставкой перемещается по очистному пространству к рудовыпускным отверстиям и выдается на настил, смонтированный в доставочном отделении доставочного штрека. С настила отбитая руда скреперной установкой перемещается на настил рудовыпускного отделения восстающего и по нему выдается на горизонт откаточного штрека. В выработанном пространстве каждого подэтажа по мере подвигания очистного забоя устанавливают распорную крепь.
В пределах выемочных единиц участки некондиционных руд могут быть оконтурены и оставлены в выработанном пространстве блока (панели), выполняя функции дополнительной опоры кровли.
Временно оставляемые над доставочными штреками рудные целики по мере отработки запасов подэтажа погашают.
Расчетные параметры представлены длиной подэтажа по простиранию (1_п), высотой подэтажа (Ип), шириной искусственного надштрекового целика (Шц), расстоянием между рудовыпускными дучками (Ьд) и шириной подэтажных выработок (Ш).
Выполнен комплекс полевых и лабораторных исследований для построения математической модели горного массива, сформулированы критерии его устойчивости и определены необходимые технические и организационные ограничения технологии горных работ.
Установлено, что:
1. При подготовке залежи спаренными штреками расстояние между ними рекомендуется для выемки наклонно залегающих маломощных жил с углами падения более 30-350 принимать не менее 6 м.
2. При устойчивости пород кровли средней степени, угле падения жилы более 30-350 панель делить на два подэтажа; при устойчивости пород кровли ниже средней степени, угле падения жилы менее 30-350 панель делить на три подэтажа.
3. Погашение временно оставляемых над доставочными штреками рудных целиков производят по мере отработки запасов подэтажа с учетом повышенной опасности производимых работ.
4. Развитие технологии выемки пологих и наклонных жил Ирокиндинского месторождения может быть продолжено в уточнениях указанных выше параметров в соответствии с текущей горно-геологической и горнотехнической ситуацией.
5. Следует продолжить изучение процессов и технологии формирования закладочных массивов и уточнить их несущую способность с учетом гранулометрического состава и деформационных свойств используемых в закладке пород.
1. Обоснование безопасных пролетов обнажений при отработке запасов жилы «Тулуинская» Ирокиндинского месторождения. Отчет о НИР по теме №648 / Ляхов А.И., Хорохо-нов Ю.Б., Радченко Л.М., Томашев Г.С. Иркутск: ИрГТУ, 1997. 68 с.
2. Профессора ИрГТУ. Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2000. С.40.
3. Временная инструкция по определению безопасных параметров незакрепленных обнажений и расчету крепи подготовительных выработок в условиях эксплуатации россыпи Б.Макалак ЗАО «Ленсиб». Приложение к отчету по х/д теме №719 / Ляхов А.И., Хорохонов Ю.Б., Радченко Л.М., Томашев Г.С. Иркутск: ИрГТУ, 2000. 42 с.
