Технология безопасной выемки запасов руд камер четвертой очереди без применения РДУ

Объектом исследования данной статьи является технология выемки запасов руд в камерах IV очереди при двухстороннем контакте с закладкой на Малеевском руднике.

Цель работы – сделать безопасные условия работы для выемки запасов руд в камерах IV очереди при двухстороннем контакте с закладкой на Малеевском руднике.

Задачей проекта является разработка повышенных мер безопасности при отработке камер 4 очереди на Малеевском руднике. Решением будет разработка рациональных систем (схем) выемки запасов руды в камере 4 очереди и их сравнении и выбор одной из них. Рациональные схемы отработки камер IV очереди при двухстороннем контакте с закладкой должны позволить повысить прибыльность очистных работ при сохранении безопасных условий горных работ.

Основные требования, предъявляемые к технологическим схемам ведения работ в указанных условиях:

- минимальные потери и разубоживание руды закладочным материалом;

- обеспечение устойчивости вертикальных обнажений закладки с учетом ее фактической прочности, в том числе при ведении взрывных работ;

- применение эффективных способов торцевого выпуска руды при отработке рудных участков между закладочным массивом с организацией вентиляции очистных забоев.

С целью повышения мер безопасности и устранения недостатков, присущих технологии отработки запасов руд на контакте с закладкой, предложена следующая схема отработки камеры 4 очереди. Камера 4 очереди расположена при двустороннем контакте с закладкой по бокам что затрудняет их отработку. Предлагается схема отработки камеры с выпуском отбитой руды под рудной консолью с формированием плоского днища и сравнить схемой выпуска отбитой руды торцовым выпуском по плоскому днищу. Внедрение предлагаемой схемы отработки камеры под рудной консолью с формированием плоского днища даст возможность отгружать основной объем отбитой руды самоходной ПДМ без РДУ не заезжая в выработанное пространство и обеспечивает безопасность, когда как торцовым выпуском плоским днищем ПДМ работает только с РДУ. Кроме того, при торцовом выпуски сократится количество заездов в очистное пространство камеры (до двух или в некоторых случаях даже до одного), что приведет к существенному снижению интенсивности выпуска руды из камеры. Кроме всего прочего, известно, что торцовая схема выпуска руды характеризуется неблагоприятными условиями с точки зрения проветривания очистного пространства, особенно при разделке отрезной щели и взрывании первых рядов веерных скважин на отрезную щель, когда отбитая руда перекрывает сечение буро-доставочного орта, что затруднит сброс исходящей струи.

При погрузке отбитой руды при предлагаемом варианте основной объем отбитой руды отгружается самоходными ПДМ без РДУ из погрузочных заездов под рудной консолью, так как в этом случае машины не заходят в выработанное пространство. При данной схеме выпуска возможно отгрузить до 80% отбитой руды ПДМ без РДУ, при погрузке остального объема отбитой руды и подчистке днища отработанной камеры используют ПДМ, оборудованные пультом РДУ.

Отличие расчета производительности ПДМ с РДУ от расчета производительности ПДМ без РДУ заключается в разных значениях продолжительности загрузки машины.

Для оформления наклонной рудной консоли необходима принимать угол наклона консоли не менее угла естественного откоса отбитой руды, высоту подэтажной камеры допускается принимать в пределах 12-30 м. В предлагаемой схеме высота камеры принять 25 м, что соответствует удвоенной высоте подэтажа.

Устойчивые размеры рудной консоли определены сотрудниками ДГП «ВНИИцветмет» НЦ КПМС РК по методике ВНИИМИ:

В результате расчетов установлено, что при проектной и фактической высоте подэтажа 12,5 м рудная консоль соответствует условиям устойчивости при трехкратном запасе прочности, поэтому разрушения в опасном сечении не произойдет.

Однако расчет устойчивости рудной консоли необходимо уточнить, так как рудная консоль находится на контакте не с рудным массивом, а со сформированным закладочным массивом.

Кроме того, необходимо принимать во внимание то обстоятельство, что существует вероятность оформления рудной консоли не по проектному контору и при ведении взрывных работ в ней будет происходить постепенное трещинообразование, что существенно снизит ее устойчивость.

Предлагается при отработке камер 4 очереди рассмотреть схему отработки камеры с выпуском отбитой руды под рудной консолью с формированием плоского днища (рисунок 1).

1– доставочный штрек; 2 – вентиляционный штрек; 3 – буро-доставочный орт нижележащей подэтажной камеры; 4 – подконсольный буро-доставочный орт; 5 – подконсольный погрузочный заезд; 6 – отрезной восстающий; 7 – опорный рудный целик для поддержания рудной консоли; 8 – временная вентиляционная перемычка; 9 – буро-доставочный орт вышележащий подэтажной камеры; 10 – рудная консоль.

Рисунок 3.1. Схема отработки камеры 4 очереди с выпуском отбитой руды под рудной консолью с формированием плоского днища.

Для нарезки камеры проходят подконсольный буро-доставочный орт со стороны закладочного массива камеры 1 очереди. Подконсольный буро-доставочный орт сбивают погрузочными заездами с раннее пройденными по центру камеры буро-доставочным ортом.

В процессе производства нарезных и добычных работ в выемочной камере необходимо вести постоянный контроль за устойчивостью закладочных массивов смежных камер.

Отрезную щель оформляют на отрезной восстающий, пройденный со стороны висячего бока рудного тела ( со стороны вентиляционного штрека).

Основной массив руды отбивают веерными скважинами на высоту 25 м (из буро-доставочных ортов), оставляя при этом рудную консоль.

Основной объем отбитой руды погружается ПДМ без РДУ из подконсольного буро-доставочного орта через погрузочные заезды и из торца буро-доставочного орта.

Рудную консоль погашают взрыванием веерных скважин, пробуренных из подконсольного буро-доставочного орта, с отставанием по мере отбойки основного рудного массива выемочной камеры.

Угол наклона плоскости рудной консоли выбран с учетом проветривания угла откоса навала отбитой руды. Угол наклона плоскости консоли принят равным 55^о для того, чтобы отбитая руда при отбойке основного массива руды не оказывала дополнительного давления на сформированную рудную консоль.

Слеживаемость отбитой руды также не оказывает негативного влияния на выпуск руды из камеры и не увеличивает нагрузку на консоль, так как при угле наклона плоскости консоли 55^о и ведении взрывных работ отбитая руда не слеживается на плоскости консоли.