CC BY
30
© А.М. Павлов, Ю.М. Семенов, 2007
УДК 622.342
А.М. Павлов, Ю.М. Семенов
УПРАВЛЕНИЕ ГОРНЫМ ДАВЛЕНИЕМ В КРИОЛИТОЗОНЕ ПРИ ОТРАБОТКЕ НАКЛОННЫХ МАЛОМОЩНЫХ ЖИЛ НА ПРИМЕРЕ ИРОКИНДЕНСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ
Месторождение включает серию гидротермальных убого-сульфидных золотосодержащих маломощных кварцевых жил, которые приурочены к наклонным (30-50°) тектоническим зонам рассланцевания. Жилы залегают в многолетней мерзлоте и переходных зонах (вялая мерзлота, близповерхностные участки), системы трещин рассланцевания ориентированы субпараллельно и под углом к кварцевой жиле, что предопределяет возможность отслоений пород кровли при выполнении горных работ. В ходе проведенных исследований (на основе натурных наблюдений, замеров и лабораторных исследований), совместно с сотрудниками Ир-ГТУ Филонюком В.А. и Сосновским Ё.И., доказано, что вмещающие породы в условиях многолетней мерзлоты устойчивы. Массив горных пород -однородная упругая среда, находящаяся в сжатом состоянии. Выявлено, что давление на крепь оказывает не вся толща налегающих пород, а только ее приконтактовая часть - зона рассланцевания (средней мощностью до одного метра) и, в зависимости от температурного режима, меняется ее устойчивость. В переходных зонах, где температура вмещающих пород варьирует от -1 °С до плюсовых
обычно зона рассланцевания неустойчива и склонна к вывалам. Отслоение пород возможно по зонам тектонического рассланцевания различной мощности, либо по трещинам различного ориентирования, некоторые из которых выполнены глинистольдистым лимонитизированным субстратом. Доказано, что целики ведут себя в условиях многолетней мерзлоты как обычное усиленное крепление. В горно-технических условиях разработки наклонных жил наиболее целесообразно применить комплекс методов управления горным давлением: естественное поддержание очистного пространства (при выемке запасов блока с оставлением целиков); искусственное поддержание очистного пространства (для обеспечения устойчивости кровли от возможных локальных обрушений пород в зонах рассланцевания); самообрушение (при выемке целиков). После отработки запасов блока и выемки целиков необходимо предусматривать погашение подземных пустот. Наиболее приемлемым для условий рудника является способ локализации ограждением пространства при возведении бутовых полос (рис. 1).
При применении камерно-столбовой системы разработки с креплением
Локализовано
Локализовано
Локализовано
1 4
^<1 . . . »
2 Штрек 3
-—6 1ШШ
. . -—7. Локализовано . . Ь . Локализовано ^ 1~3 Локализовано
. . . • .
Локализовано 1/ Локализовано . . . . Локализовано
1 4
2 Штрек
1 -1
2 - 2
3 - 3
Рис. 1. Схема отработки подштрековых и иадштрековых целиков с образованием бутовой полосы: 1 - надштрековый целик; 2 - подштрековый целик; 3 - бутовая полоса; 4 - подэтажный штрек; 5 - отшив; 6 - скреперная дорожка; 7 - распорная стойка
3-и этап
предусматривается комбинированный метод управления горным давлением - естественное и искусственное поддержание очистного пространства, с последующей локализацией (рис. 2).
Первый способ обосновывается расчетами устойчивых междуэтажных
и междублоковых целиков и допустимых обнажений кровли камер. Для недопущения наращивания оставляемых целиков при отработке балансовых запасов этажа камерно-столбовой системой с креплением, очистная выемка руды ведется в следующем порядке (рис. 2): блок по восстанию
1 - гидравлическая стойка;
3 - заградительный экран;
5 - скреперная лебедка 10ЛС-2с 7 - ваккумная установка
2 - распорная стойка;
4 - дощатый отшив;
6 - скреперная лебедка 30ЛС-2с 8 - сепаратор
9 - оставленные распорные стойки; 10 - отшив скреперной дорожки
Рис. 2. Порядок отработки запасов камерно-столбовой системой с креплением
делится на три части; после отработки каждой из частей приступают к выемке целиков, в последующем деля их на две зоны заградительным экраном, одна из которой - в отбойке, а другая - в зачистке; далее, после зачистки, зона локализуется методом ограждения, где допускается самооб-рушение пород кровли; затем зона зачистки переходит на место закон-
чившейся зоны отбойки, а отбойка осуществляется уже выше.
При применении систем разработки наклонными уступами широким забоем по простиранию с креплением и локализацией пустот управление горным давлением осуществляется искусственным поддержанием кровли и локализацией отработанного пространства с частичным обрушением или за-
Рис. 3. Система разработки наклонными уступами широким забоем по простиранию с креплением и локализацией пустот: 1 - буровой станок на санях; 2 - гидростойка; 3 - экран (полимерная сетка); 4 - рудстойка; 5 - досчатый отшив; 6 - отшив скреперной дорожки; 7 - вакуумная установка
полнением его пустыми породами (рис. 3).
Предлагается вместо крепления деревянными распорками в сочетании с целиками для поддержания кровли очистного пространства применять более эффективные, со-
временные виды крепи: многоразовую взрывозащищенную гидравлическую крепь БЬБНОС ОМ№ 80 (рис. 4, а сталеполимерную крепь (СПАК) (рис. 4, б); сочетание этих видов крепей с полимерной сеткой и деревом.
а б
Рис. 4. Крепление ложной кровли различными видами крепи: а) -гидростойки; б) СПАК
Следует отметить, что общая устойчивость очистного пространства, в том числе первой зоны (зона ведения горных работ), обеспечивается оставлением междуэтажных целиков. Устойчивость зоны зачистки обеспечивается креплением гидростойками. Устойчивость третьей зоны не обеспечивается. В ней допускаются процессы самообрушения пород. Для безопасного ведения горных работ в
других зонах, третью зону локализуют ограждением. В случае накопления пустот с превышением допустимых обнажений необходимо проводить их локализацию бутовыми полосами. Применяемые вышеперечисленные методы, порядок управлением горным давлением в условиях криолитозоны рудника Ирокинда позволяют эффективно и безопасно отрабатывать балансовые запасы. ШИЗ
— Коротко об авторах-------------------------------------------
Павлов А.М. - технический директор, кандидат технических наук, Семенов Ю.М.- начальник техотдела,
ОАО «Бурятзолото», Республика Бурятия.
Рецензент канд. техн. наук, доцент Л.Г. Рубцов.
