CC BY
10
схема проветривания), необходимо от главного транспортного квершлага 4 пройти полевой воздухоподающнй уклон, соединив его с водосборником 29 (данный узел на рисунке не показан) и соответственно перенастроить вентиляционные устройства в панельных уклонах 26 и ходках 27 и 28.
На рисунке показано возможное взаимное положение верхней приемной площадки 30 уклонного поля и нижней приемной площадки 31 бремсбергового поля и их конструкция, причем первая может быть расположена в разгруженной зоне после отработки нижних ярусов бремсбергового поля (узел А).
На рисунке приведены также оптимальные размеры и компоновка основных элементов и узлов панельного способа подготовки шахтного поля для всех отмеченных выше возможных вариантов
Таким образом, предложенный проект подготовительных работ на период полной отработки угольного пласта является попыткой увязать воедино технологические схемы для этапов отработки пласта в бремсберговых и уклонных полях (3,4] с учетом схем проветривания, транспорта, погрузки угля и водоотлива
Б И Б Л И О Г Р А Ф И Ч Е С К И Й СПИ СО К
1. ВНТШ-86. Нормы технологического проектирования угольных и сланцевых шахт / Минуглепром СССР - М . 1986 - 62 с
2. Правила безопасности в угольных шахтах / Утв Госгортехнадзором РФ 30.1294. - Самара: Самар. Дом печати. 1995. - 242 с.
3. Технологические схемы разработки пластов на угольных шахтах. Часть 1. Технологические схемы - М.: ИГД им. А. А Скочинского. 1991.-208 с.
4. Технологические схемы разработки пластов на угольных шахтах. Часть И. Набор модулей и пояснительная записка. - М.: ИГД им. А.А.Скочинского. 1991. - 416 с.
УДК 622.272
В.Д. Ка.маев, Институт горного дела УрО РАН
КАМЕРНАЯ ВЫЕМКА НАКЛОННЫХ РУДНЫХ ТЕЛ С ГИДРАВЛИЧЕСКОЙ ДОСТАВКОЙ РУДЫ
Наклонные рудные тела часто отрабатывают по системе разработки с доставкой руды силой взрыва, позволяющей исключить присутствие людей в очистном пространстве. Особенно эффективна взрыводоставка при углах падения залежей более 35-40°, при меньших углах значительная часть руды остается на почве камеры. Для снижения потерь отбитой руды приходится уменьшать длину взрыводоставкн и тем самым увеличивать объем подготовительно-нарезных работ или зачищать почву камер бульдозерами с дистанционным управлением и скреперными лебедками, но эти способы не надежны и малопроизводительны. Попытки использовать гидравлическую доставку руды напорными струями гидромониторов не получили широкого распространения в связи с невозможностью смыва крупных кусков руды и большим удельным расходом воды. Для гидродоставки крупнокусковой руды более эффективным является использование энергии водного потока, сформированного при истечении через большое отверстие.
6-6
Система разработки с доставкой руды водным потоком (шахтным селем) была испытана на рудниках Ачисайского ГОКа при отработке залежей с углом падения от 15 до 45°, мощностью 3-12 м [1]. Подготовка и нарезка камер осуществлялась аналогично системе разработки с доставкой руды сил« взрыва На вентиляционном горизонте создавали специальный резервуар для накопления воды с выпускным устройством. После отбойки одного или нескольких слоев руды в камеру подавали воду для смыва и доставки разрушенной горной массы в днище блока В доставочном штреке устанавливали перемычки для предотвращения растекания воды. Осветленную воду перепускали в водоотливную канавку или в специальную камеру-отстойник, откуда насосом ее перекачивали в накопительный резервуар на вентиляционном горизонте для повторного использования.
Основными недостатками использовавшихся на практике технологических схем гидродоставки руды являются ограниченная длина доставки, вызванная большой шероховатостью почвы камер, потери руды у стенок камеры, трудоемкость и длительность обеззоживания руды
Дня повышения эффективности камерной выемки наклонных рудных тзл разработаны новые варианты системы с гидродоставкой руды, имеющие следующие отличительные особенности
- выемка камер производится сверху вниз или одновременно в нисходящем и восходящем порядке;
- отбитая руда доставляется водным потоком от забоя камеры до приемного днища по специальной выработке, что позволяет увеличить длину доставки и уменьшить удельный расход воды по сравнению с традиционной схемой;
- обезвоживание руды осуществляется в приемном днище, не имеющем фильтрующих и огра-ждающих перемычек.
Вариант камерной системы разработки с гидравлической доставкой руды и нисходящим порядком отработки камеры показан на рисунке. Для концентрации отбитой руды и водного потока, подаваемого из накопительной емкости, доставочный восстающий проходят с -заглублением в лежачий бок на глубину водного потока по оси камеры или на фланге; буровой восстающий — по висячему боку рудного тела, вне зоны действия водного потока, что позволяет совместить работы по бурению скважин и смыву отбитой руды. Руду отбива юг слоями на заглубленную часть достлвочного восстающего, для чего забою придают определенную форму, которая зависит от
расположения доставочной выработки: клинообразную при ее расположении по оси камеры и под острым углом к стенке камеры при расположении выработки на фланге камеры. Указанная форма забоя также способствует повышению качества дробления руды.
После отбойки очередного слоя руды в камеру выпускают воду из накопительной емкости При встрече водного потока с навалом горной массы вода растекается по камере и образует прудок. Повышение уровня воды вызывает увеличение силы гидростатического давления, действующей на лобовую стенку навала руды. Процессу формирования потока гидросмеси содействуют явления фильтрации, дилатации и сальтации, способствуя снижению сил сцепления между кусками руды. Затем навал горной массы разрушается и поток гидросмеси по доставочном у восстающему направляется к выпускным выработкам. Процесс формирования потока гидросмеси подробно описан в работе [2].
Для отработки рудных тел небольшой мощности, когда экономически нецелесообразно проходить специальную буровую выработку, разработан вариант системы с бурением скважин из
/
......./А
У//////А
Вариант камерной системы разработки с гидравлической доставкой руды по восстающему:
1 - буровой восстающий; 2 - доставочный восстающий. 3 - отбитая руда; 4 - накопительная емкость для волы. 5 - заглубленная в почву камеры часть доставочного восстающего; 6-забой камеры; 7 - веера скважин
доставочного восстающего с помощью буровой установки на монорельсовом ходу, которая во время смыва руды отводится в безопасное место.
С целью повышения интенсивности отработки камер предложена технологическая схема с выемкой руды двумя забоями одновременно снизу вверх и сверху вниз. Суть этого варианта системы состоит в том. что посте отбойки очередных слоев руды в нижней и верхней частях камеры в нес направляют водный поток, который, встречая на своем пути навал отбитой рудной массы, формирует вместе с ней гидросмесь и перепускается по доставочному восстающем) в нижнюю часть камеры. Созданный поток гидросмеси воздействует на навал руды в нижней части камеры и доставляет руду в приемное днище блока.
Для эффективного обезвоживания рудной массы и улавливания мелких фракций разработана конструкция приемного днища блока., в котором гасится энергия потока гидросмеси и происходит разделение гидросмеси на твердую и жидкую фазу (3]. Вода стекает в нижерасположенную приемную выработку, отстаивается там и затем насосом перекачивается в накопительную емкость, располсжснную на вентиляционном горизонте. Время осушения рудной массы исчисляется минутами, что даст большой выигрыш во времени в промышленных условиях по сравнению с использованием фильтрующих перемычек.
В таблице приведен удельный расход воды на доставку руды при различных углах наклона рудных тел для трех основных технологических вариантов, отличающихся порядком отработки камер. Методика расчета удельного расхода воды на доставку руды приведена в работе (4).
Удельный расход воды на доставку руды в зависимости от угла наклона рудного тела
Угол Удельный расход воды gB. куб.м/т
наклона
рудного с восходящей с нисходящей с выемкой камеры
тела. выемкой выемкой одновременно в
град камеры камеры нисходяиюм и
восходящем порядке
10 6.1 4.6 4,0
15 4,3 3,3 2.8
20 к» 2.4 1,9
25 2.3 1.8 1.4
30 1.6 1.2 1,1
35 1.0 0,8 0.7
40 0.5 0,4 0,3
Предложенная технология отработки наклонных рудных тел с доставкой руды водным потоком позволит повысить производительность труда, снизить потери руды и объем горноподготовительных работ.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Грибанов В. Ф., Сейдагшев A.C. Разработка пологопадающих рудных месторождений с взрыво-и гидродоставкой руды. — Алма-Ата: КазНИИНТИ, 1987.
2. Исследование на гидравлической модели одного из вариантов камерной системы разработки с гидродоставкой рудной массы / Бебеннна Т.П., Камасв, В.Д Каширо Ю.П.. Осипова М.Ю., Ставицкин Е.П.. Шведов А.П. // Физическое и математическое моделирование процессов горного производства: Сб. науч. тр. СГИ. - Деп. в ВИНИТИ 4.05.88. № 3421-В 88.
3. Камаев В.Д. Технология приема и обезвоживания гидросмеси при доставке руды водным потоком // Проблемы геотехнологии и недроведения (Мельниковские чтения): / Докл. Международ, конф. -Екатеринбург. 1998. -С. 100-105.
