Этажно-камерная система разработки.

Сущность. Отработка запасов производится высокими камерами с отбойкой руды скважинами, которые бурятся с одного бурового горизонта. После отработки камерных запасов междукамерные целики могут погашаться.

Параметры системы. Камеры могут ориентироваться относительно элементов залегания рудного тела: по простиранию и вкрест простирания (рис. 20). Обычно высота камер 30-60м, высота этажа – 50-80м. Ширина камер при разработке по простиранию равна мощности залежи, длина – 30-50м по условию устойчивости боковых пород.

Рис. 20. Ориентировка камер по простиранию (а) и вкрест простирания (б):1 - камера; 2 - междуэтажный целик; 3 - междукамерные целики; 4 - днище камеры; 5 - потолочина; 6 - выпускные траншеи или воронки.

В мощных месторождениях длина камер равна мощности залежи, а ширина–от 10 до 30 м в зависимости от устойчивости рудной потолочины. Ширина междукамерного целика – 8-15м. Толщина междуэтажного целика (а это днище камеры = 5-10м + потолочина = 5-10м) равна 10 – 20м.

Условия применения. Мощность залежи - более 20м при крутом падении и более 30м при любых углах падения, руда должна быть не выше средней ценности, руда и вмещающие породы – должны быть устойчивыми. Варианты системы применяются на железных рудниках Горной Шории и Кривого Рога, на руднике им. Губкина, КМА, а также цветных рудниках Зыряновского и Лениногорского комбинатов (рис. 21).

Рис.21. Этажно – камерная система разработки

1-полевые откаточные штреки; 2-откаточный орт; 3- блоковый восстающий; 4-вентиляционный штрек; 5-штрек траншейного горизонта;6-траншейный орт; 7-штрек бурового горизонта; 8-буровой орт; 9-буровая заходка; 10-ниша вибропитателя; 11-отрезной восстающий.

Подготовительные работы заключаются в проведении полевых откаточных штреков (1), которые соединяются откаточными ортами (2). Кроме этого откаточный (1) и вентиляционный штреки (4) соединяются блоковыми восстающими (3).

Нарезные работы заключаются в проведении выработок траншейного и буровых горизонтов. К ним относятся: полевые штреки траншейного горизонта (5), которые соединяются траншейными ортами (6), полевые штреки бурового горизонта (7), соединяемые буровыми ортами (8).

Из буровых ортов (8) по мере отбойки запасов руды в камерах проходятся буровые заходки (9). Из откаточных ортов (2) проходятся ниши питателей (10), в которых устанавливаются вибропитатели. Ниши сбиваются с траншейными ортами. В каждой камере на ее границе со вмещающими породами проходится отрезной восстающий (11).

Очистная выемка. Очистная выемка камеры начинается с создания траншейной подсечки (12) с помощью взрывания веерных скважин, пробуренных из траншейного орта (6). Отрезной восстающий (11) расширяется в отрезную щель на всю высоту и ширину камеры. Толщина отрезной щели обычно составляет 2-3м.

Отбойка руды в камере производится параллельными нисходящими скважинами диаметром 125 – 145мм. Бурение осуществляется из заходок (9). За один взрыв отбивают 2 ряда скважин.

Доставка руды. Отбитая руда под действием сил гравитации падает в траншею (13) и вибропитателями, установленными в нишах (10) грузится в вагонетки на откаточных ортах (2).

Из буровых ортов (8) по мере отбойки запасов руды в камерах проходятся буровые заходки (9). Из откаточных ортов (2) проходятся ниши питателей (10),

Управление горным давлением. При отработке камеры очистное пространство остается открытым, что обеспечивается оставлением междукамерных целиков (14) и потолочины (15).

После отработки двух смежных камер одним взрывом погашаются междукамерные целики и потолочина.

Следует иметь в виду, что при отбойке целиков массовым взрывом качество дробления руды низкое, что ведет к повышению процента выхода негабарита и необходимости вторичного дробления и, таким образом, к снижению производительности доставки.

Выпуск производится под обрушенными породами и характеризуется повышенными потерями и разубоживанием.

Проветривание. Осуществляется за счет общешахтной депрессии. Свежий воздух из откаточных штреков по восстающим подается на траншейный штрек и буровые горизонты.

Отработанный воздух через очистное пространство камеры поступает в блоковый восстающий, расположенный в висячем боку и далее – на вентиляционный горизонт.

Технико-экономические показатели. При отработке блока в целом производительность забойного рабочего достигает 60 т в смену на человека и более. Потери (в основном в траншее между заездами) и разубоживание (из-за неточности отбойки) до 15%.

Охрана труда при камерных системах. Размеры камер и целиков должны быть правильно выбраны по условию устойчивости целиков и обнаженных боковых пород. Вертикальные и крутонаклонные ходки должны быть перекрыты «лядами», а рудоспуски - решетками. Запрещается пребывание людей в отработанной части камеры.

Выпускные траншеи или воронки должны быть заполнены отбитой рудой во избежание как внезапного выпадения кусков в доставочные или откаточные выработки, так и разрушения выработок воздушной волной при взрывах в начальной стадии отбойки камеры (когда объем ее еще недостаточен для того, чтобы давление воздушной взрывной волны снизилось внутри камеры). Если какая-либо выпускная выработка окажется пустой, необходимо заполнить ее рудой путем взрывания в ней небольшого заряда, который должен сбросить в нее отбитую руду с откосов траншеи. При значительном объеме отработанной части камеры достаточно закрыть отверстия неработающих выпускных выработок. Выработки для вторичного дробления руды должны проветриваться отдельной струей.