Перспективы применения льдопородной закладки выработанного пространства при использовании самоходной техники Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

Выводы

Для обеспечения интенсивной и безопасной по газовому фактору выемки угля на метаноносных пластах необходимо учитывать зависимость режима газовыделения и распределения потоков воздуха от технологических параметров выемочного участка.

При выборе параметров вентиляции основным принципом должно быть создание системы упреждения взрывоопасного состава в горных выработках и выработанном пространстве шахты.

Для реализации возможностей высокопроизводительного выемочного оборудования на метаноносных пластах угля кроме увеличения длины лавы необходимо увеличивать расход воздуха, подаваемого в очистное пространство, с учетом закономерностей выделения метана и формирования концентрации метановоздушной смеси, а также применять обособленное проветривание выработанного пространства выемочного участка.

— Коротко об авторах -------------------------------------------------------------

Колесниченко Игорь Евгеньевич — доцент, кандидат технических наук, кафедра «Промышленная и экологическая безопасность» Шахтинского института Южно-Российского государственного технического университета (Новочеркасского политехнического института).

------------------------------------------------- © Г.П. Необутов, 2004

УДК 622 273 2:622.002.5.62-192 Г.П. Необутое

ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ ЛЬДОПОРОДНОЙ ЗАКЛАДКИ ВЫРАБОТАННОГО ПРОСТРАНСТВА ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ САМОХОДНОЙ ТЕХНИКИ*

Семинар № 11

есторождение алмазосодержащих руд «Айхал» представляет собой крутопадающее сплюснуто-трубчатое тело и расположено в зоне сплошного развития многолетнемерзлых пород мощностью 350 - 400 м. С 1961 г. яобыча запасов месторождения проводилась открытым способом и завершена на глубине 320 м. На основании проведенной предварительной разведки глубоких горизон-

тов институтом «Якутнипроалмаз» составлено ТЭО постоянных кондиций на их отработку подземным способом. Проект вскрытия и отработки подкарьерных запасов разработан институтом «Гипроникель», в котором предусмотрено применение систем разработки с открытым выработанным пространством с подэтажной выемкой и слоевой с твердеющей закладкой.

* Работа выполнена при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований, код проекта № 03-0596083

Рис. 1. Схема вскрытия рудного тела спиральным съездом и фланговым восстающим

При открытой разработке месторождения в северо-восточном борту карьера была оставлена часть запасов руды (слепое рудное тело), для выемки которой Институтом горного дела Севера СО РАН предложена технологическая схема, предполагающая отработку участка восходящими слоями с льдопородной закладкой.

Система подземной разработки наклонных рудных месторождений криолитозоны с двухстадийной выемкой руды камерами с закладкой выработанного пространства промораживаемым закладочным материалом с использованием переносного оборудования и скреперной доставкой руды внедрена ИГДС СО РАН на золоторудном месторождении Бадран в Якутии [1]. К достоинствам системы разработки относятся высокое извлечение и незначительное разубоживание руды при эффективном поддержании выработанного пространства без сооружения закладочных комплексов и использования дорогостоящих материалов, необходимых при применении твердеющей закладки на цементной основе; снижение ущерба окружающей среде уменьшением площадей породных отвалов; использование имеющихся минерально-сырье-вых ресурсов, материально-технической базы и природно-климатических осо-

бенностей.

Рис. 2. Схема послойной отработки рудного тела в восходящем порядке наклонными заходками с центральным разрезным штреком ильдопородной закладкой

2

Конструированию технологических схем отработки слепого рудного тела месторождения трубки «Айхал» предшествовали исследования физических характеристик горных пород и льдопородной закладки из местных материалов, мониторинг теплового режима горных выработок и массива, исследования закономерностей образования льдопородного материала, математическое моделирование напряженно-деформирован-ного состояния массива пород, расчеты предельно устойчивых конструктивных параметров системы разработки. По результатам экспериментально-аналитических

исследований были разработаны методические аспекты проведения опытно-промышленных испытаний технологии возведения льдопородной закладки с применением самоходного обо-

Рис. 3. Схема послойной отработки рудного тела с льдопородной закладкой при вскрытии петлевыми съездами: 1 -

петлевой съезд; 2 - разрезной слоевой штрек; 3 - наклонные очистные заходки

рудования на слепом рудном теле, которые изложены в работе [2].

Для разработки залежи предложены следующие технологические схемы добычи руды с закладкой выработанного пространства и использованием самоходного оборудования. Горные работы в добычном горизонте ведутся в две стадии: 1) выемка первичных камер через одну, их закладка и промо-розка; 2) выемка междукамерных рудных целиков и закладка выработанного пространства.

Отработка рудного тела с льдопородной закладкой при вскрытии центральным разрезным штреком заключается в следующем. На рис. 1 приведена схема вскрытия рудной залежи на примере условий разработки слепого рудного тела штокообразной формы месторождения трубки «Айхал». Вскрытие залежи производится спиральным съездом 1, проводимым в вмещающих породах и соединенным с откаточным и вентиляционным горизонтами, а также вентиляционно-ходовым восстающим 3 с отделением для подачи закладочного материала из дробленых пород, расположенным в противоположном от съезда борту залежи.

Выемка запасов рудного тела производится слоями в восходящем порядке и начинается с проходки разрезного слоевого штрека 2 в нижней части. Отработка выемочного слоя, производится заходками (рис. 2) с слоевого штрека в обе стороны с наклоном к флангам залежи 10120 для удобства проведения закладочных работ. Заходки вынимаются через одну, отбитая руда доставляется к рудоспуску 4 (рис. 1). Закладочный материал доставляется погрузочно-доставочной машиной с породоспуска 3. Закладка отработанных заходок производится слоями 0,4-0,6 м, орошается водой и промораживается.

I - I

Ж

57_ ^7^7 V

|_\7 -V -V -V -V V- V- V- V.'V- V. &

^

XV-V-V-V-V- V- У- V- V- V-V- V- V-

^ ^."2. у

ОТ-*?-Л7_’

“ — *' 7^. ^

ЬГТгГЬ Т7.Г7

і

II-И

-Vа-

їг

В местах, где выявлена неудовлетворительная забутовка кровли закладочными породами, рекомендуется дополнительную забутовку производить лесоматериалом. На разрезном слоевом штреке 2, предназначенном для вентиляции и транспортировки руды со всего слоя, рекомендуется устраивать настилы.

После проморозки первичных заходок вынимаются вторичные заходки (междукамерные целики), которые можно закладывать пустыми породами без водонасыщения - сухая закладка. При выемке заходки над сухой закладкой используются настилы.

Второй и следующие слои также вскрываются со спирального съезда разрезными слоевыми штреками и работы по добыче руды и закладке пустот проводятся в указанном выше порядке.

Работы по возведению искусственного целика из льдопородной закладки производятся при отрицательных температурах, при этом в камеры вентиляторами местного проветривания с поверхности подается холодный воздух.

Схема отработки рудного тела с льдопородной закладкой при вскрытии фланговым разрезным штреком заключается в следующем (рис. 3). Рудное тело вскрывается двумя петлевыми съездами 1, расположенными по длинной оси залежи в вмещающих породах на противоположных флангах, причем один из съездов проходится с превышением в 10 - 120 по отно-

1. Необутое Г.П., Зубкое В.П., Мамоное А.Ф. Подземная добыча руды с использованием льдопородной закладки на месторождении Бадран в Якутии // Горный информационно-аналитический бюллетень. - 2001. -№10. - С. 71-74.

шению к другому для обеспечения эффективности закладочных работ в заходках. Залежь разрезными штреками 2 делится на выемочные слои, которые отрабатываются снизу вверх. С разрезного штрека проходится слоевая рассечка, с которой производится выемка слоя наклонными заходками 3 на всю ширину рудного тела. Заходки вынимаются через одну, отбитая руда доставляется к основным действующим горизонтам через съезды, либо через рудоспуск. Закладка отработанных заходок производится погрузочно-доставоч-ной машиной

слоями 0,4-0,6 м, орошается водой и промораживается. Закладочный материал доставляется по съездам, либо через породоспуск.

После проморозки первичных заходок вынимаются вторичные заходки, которые можно закладывать пустыми породами без водонасыщения - сухая закладка. При выемке заходки над сухой закладкой используются настилы. Разработки переданы в виде рекомендаций для отработки слепого рудного тела на месторождении кимберлитовой трубки «Айхал».

Предлагаемые технологические схемы предназначены для подземной разработки месторождений полезных ископаемых криолито-зоны, представленных небольшими залежами богатых руд линзо-, трубо-, штокообразной формы залегания при рудах и вмещающих породах, обеспечивающих устойчивость очистных выработок в период выемки и закладки.

---------------- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

2. Необутое Г.П., Петров Д.Н. Методические аспекты рационального освоения месторождений криоли-тозоны с использованием льдопородной закладки. / Якутск // Наука и образование. - 2002. - № 4. - С.5 - 7.

— Коротко об авторах -----------------------------------------------------------------

Необутое Геннадий Павлович - кандидат технических наук, ст. научный сотрудник, Институт горного дела Севера СО РАН им. Н.В.Черского.

------------------------------------------ © А.А. Табалов, В.Н. Бобровников,

Ю.М. Погудин, Ю.Н. Долоткин,

2004

УДК 622.272

A.A. Табалов, В.Н. Бобровников, Ю.М. Погудин,