Системы разработки с креплением очистного пространства

Следует отметить, что в настоящее время системы с креплением применяется крайне редко.

В отличие от систем с открытым очистным пространством, где крепь применяется в качестве вспомогательного средства поддержания или как рабочая площадка, системы с креплением характеризуются регулярным возведением крепи для поддержания руды и вмещающих пород. Одновременно крепь является и основанием рабочей площадки.

По условиям применения системы с креплением и системы следующего класса с креплением и закладкой наряду со сходством имеют и существенное различие.

Как те, так и другие пригодны для разработки месторождений любой формы, мощности и с любыми углами падения, но системы с креплением без закладки применяют в месторождениях мощностью до 4 м, редко больше. Это объясняется тем, что поддержание очистного пространства крепью без закладки с увеличением мощности усложняется, а при слабых боковых породах становится практически невозможным.

Условия применения

Группа	Мощность(m), м	Угол падения, (a),град.	Ценность	Устойчивость
				руда	вмещающие породы
Системы разработки с усиленной распорной и станковой крепью	Маломощные ср. мощн. (до 4 м)	От пологого до крутого	Ср. ценности-ценные	Способны отслаиваться и отваливаться

Имеется много переходных разновидностей между системами с открытым очистным пространством и системами с креплением. Постепенно усиливая распорную крепь, применяемую при потолкоуступной системе с открытым очистным пространством, последнюю превращают в систему с креплением. Если же пространственная решетка из крепи не может противостоять горному давлению, то вместе с крепью применяют закладку.

Неустойчивую руду со слабыми прослоями также нельзя разрабатывать системами с открытым очистным пространством или с закладкой, даже с крепкими боковыми породами.

Очистная выемка с креплением без закладки производится, как правило, горизонтальными слоями или потолкоуступно, с последовательной выемкой слоев снизу вверх, а каждого слоя или уступа - по простиранию.

Основным видом крепи является усиленная распорная крепь (рис. 28). Станковая крепь применяется при разработке мощных и весьма мощных месторождений, как правило, в сочетании с закладкой. Схему (см. рис. 28, б) применяют для неустойчивых пород лежачего бока, схему (см. рис. 28, в) - для неустойчивых пород висячего бока. Как бока, так и кровля при необходимости затягиваются накатником или досками. Концы распорок помещают в лунки глубиной 5—10 см.

Рис. 28. Конструкции усиленной распорной крепи при крутом (а, б, в) и пологом (г) залегании

Расстояния между рядами распорок и между распорками в ряду зависят от давления пород, размеров поддерживаемого пространства, мощности рудного тела, конструкции и толщины крепи. Часто при определении расстояния между распорками исходят из толщины имеющегося леса. Иногда в основу принимают необходимое по условиям работ расстояние между распорками и по нему подбирают толщину крепи.

При крутом падении расстояние между распорками в ряду по горизонтали составляет 1-2 м и по вертикали - между рядами 1,8-2,5 м; диаметр распорок 150-250 мм, иногда больше.

Вместо одиночных распорок иногда применяют кустовое крепление, представляющее собой несколько установленных рядом распорок.

В очистных выработках с большим первичным давлением распорная крепь должна быть податливой. Для этого в конструкцию крепи вводят элементы, работающие на сжатие поперек волокон (подкладки, подхваты), или заостряют один из концов распорки.

Нормативные показатели параметров выемочных

Система разработки	Мощность рудного тела, м	Угол падения рудного тела, град	Длина блока по простиранию (ширина панели) м	Высота блока (этажа) длина (панели), м	Примечание
С усиленной распорной крепью	1,5-3	45-90	30-60	30-60
Со станковой крепью	2-4	50-90	30-60	30 -60
С крепежными рамами	1,5-2, до 4	50-90	30-60	30 - 60

 

При системе с усиленной распорной крепью очистная выемка ведется уступами по простиранию (рис. 29).

Высота уступов 2-2,5 м, длина от 6-8 м до размеров длины блока (сплошной забой). Размеры блока показаны на схеме. Увеличение высоты этажа свыше 40-45 м нецелесообразно вследствие возрастания давления на крепь и затрат на ее возведение.

Обычно крепь устанавливают сразу вслед за выемкой. Руда по крыльчатым скатам поступает к рудоспускам, наращиваемым через 8—10 м. Иногда в центре каждого такого рудоспуска сооружают лестничное отделение. Технология отбойки и транспортировки видоизменяется в зависимости от физико-механических свойств руды и вмещающих пород, а также от элементов залегания рудного тела. Транспортирование руды — преимущественно скреперами.

Рис. 29 Система разработки с усиленной распорной крепью

ТЭП системы разработки

Система разработки	Технологические особенности систем разработки	Показатели
		Производительность труда рабочего по системе т/см	Себестоимость добычи, руб/т	Потери %	Разубоживание,%
С усиленной распорной крепью		6-8	1.86-1,59	3 - 5	1 -5
С крепежными рамами		7	1,7	3 - 5	1 -5
Со станковой крепью		6-8	1,86-1 59	3 - 5	1 -5

Разработка пологопадающих месторождений этой системой очень сходна с технологией отработки сплошными системами и отличается от последних регулярным возведением крепи. Очистной забой, имеющий сплошную форму, перемещается по простиранию, падению или восстанию.

В качестве крепи применяют крепежные рамы, костры, стойки, каменную кладку, бетонные столбы.

Станковую крепь применяют в сочетании с закладкой, так как в широких забоях станковая крепь без закладки неспособна выдерживать большое горное давление.

Недостатки систем с креплением - большой расход крепежных материалов (0,1-0,2 м3 на 1 м3 руды) и значительная трудоемкость работ по креплению.

Достоинства. Сравнительная безопасность работ, возможность благодаря гибкости системы отрабатывать рудные тела в очень сложных горно-геологических условиях с малыми потерями и разубоживанием являются основными достоинствами систем с креплением, оправдывающими их применение в отдельных случаях.