Столбовые системы разработки с обрушением кровли и выемкой столбов заходками

Столбовые системы применяют в маломощных горизонтальных и пологих залежах с неустойчивыми покрывающими породами. По мере перемещения забоя крепь удаляется, и покрывающие породы обрушаются на почву отработанного пласта. Если породы висячего бока устойчивы, их обрушают принудительным взрыванием пробуренных в кровле шпуров Широкое распространение столбовые системы разработки имеют на марганцевых рудниках, а также на калийных шахтах.

Подготовка при данной системе (рис 41) заключается в разделении шахтного поля панельными 1 и выемочными 2 штреками на столбы шириной от 20 до 80 м и длиной от 200 до 800 м. На калийных шахтах столбы имеют длину до 1500 м. Рядом с панельными штреками, а при широких столбах и рядом с выемочными проводят вентиляционные штреки -3.

Рис 41 Вскрытие и подготовка шахтного поля при столбовой системе разработки

Очистная выемка.

Столбы отрабатывают заходками 4 или забоем-лавой в направлении от границ шахтного поля к панельным штрекам.

Заходка — горизонтальная выработка, по высоте соответствующая мощности рудного тела (до 4 м) и шириной 2,5—5 м в зависимости от устойчивости кровли

Различают два способа расположения заходок относительно выемочного штрека: одностороннее и двустороннее. Как правило, заходки проходят перпендикулярно к штреку, но возможно и диагональное их расположение

При одностороннем расположении заходок их длина соответствует ширине столба, что приводит к увеличению числа выемочных штреков по сравнению с двусторонним расположением, при котором ширина столба равняется двойной длине заходок. Двусторонние заходки можно отрабатывать одновременно и последовательно (поочередно), сначала с одной, затем с другой стороны штрека. Поочередная отработка уменьшает концентрацию давления пород в устье заходок. Кроме того, наличие значительного разрыва времени между обрушением пород и проведением новой заходки — обеспечивает большую полноту посадки кровли. В отдельных случаях между одной-двумя заходками оставляют временный целик, который отрабатывают частично поперечными заходками ввиду высокого давления на него.

Руду в заходках отбивают отбойно-погрузочными машинами, а более крепкую — буровзрывным способом. Шпуры бурят электро - или пневмосверлами, а в крепких рудах — перфораторами. На погрузке руды в заходках хорошо зарекомендовал себя малогабаритный барабанно-лопастный комбайн МБЛ (МБЛ-Д), обеспечивающий производительность до 80—90 т/смену.

Транспортирование отбитой руды по заходкам и выемочным штрекам производится скребковыми и ленточными конвейерами, погрузочно-доставочными машинами, самоходными вагонетками.

Заходки крепят деревянной, смешанной и металлической крепью.

При погашении отработанных заходок элементы крепи извлекают лебедками или же разрушают деревянную крепь взрыванием зарядов.

Показатели системы слоевого обрушения изменяются в довольно широких пределах в зависимости от физико-механических свойств руды, мощности месторождения, способа доставки и других факторов.

Нормативные показатели параметров выемочных блоков при различных системах разработки

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
Однослойная выемка с обрушением кровли	1 5-3	0 - 15	15-25	25 - 50	Панели
Слоевое обрушение	3- 16	30-90	20-30	50 - 80	Меньшая высота этажа допустима при разработке рудных тел с углом падения 30 - 50° При мощности более 5 м рудные тела с любым углом падения
Щитовая система	3-6	70-90	16-20	30- 60

 

Разбивка блока на элементы при различных системах разработки

Система разработки	Элементы блока
	Камера (панель)	Целики
Однослойная выемка с обрушением кровли	Панель	Межпанельные целики
Слоевое обрушение	Одностадийная система разработки без разделения блока на элементы
Щитовая система	Камера		Междукамерный целик

 

Методы отработки элементов блока при различных системах разработки

Система разработки	Элементы блока
	Камера (панель)	Междукамерный целик	Междуэтажный целик
Однослойная выемка с обрушен. пород кровли	Панель заполнена обрушен породами кровли	Не отрабатывается
Слоевое обрушение	Одностадийная система разработки без разделения блока на элементы
Щитовая система	Камера заполнена обрушенными вмещающими породами	Не отрабатывается

 

Примерные схемы механизации основных и вспомогательных производственных процессов при отработке элементов блока

Система разработки	Элемент блока	Основные производственные процессы					Вспомогательные процессы
		Буров. работы	Выпуск и погрузка	Доставка	Поддержание очистного пространства	Заряжение	Оборка кровли или подкрепление кровли и блоков	Зачистка
Слоевое обрушение	Слой	ПР, СБК	СК ПМ ПДМ	СК СВ ПДМ		МЗШ
Щитовая система	Камера	ПР	СК	ЖД	Щитовое перекрытие	МЗШ	—	—
	Междублоковый целик	Не отрабатывается

 

ТЭП систем разработки

Система разработки	Технологические особенности систем Разработки	Показатели
		Производи тельность труда рабочего по системе т/см		Себестоимость добычи, руб/т		Потери %		Разубоживание,%
Однослойная выемка с обрушением кровли			8-25	1,59-0.88	7 - 10		2-7
Слоевое обрушение	С применением комплекса		30-45 6-20	0.73 - 0,58 1,5-0.93	3-4 2-5		2-5 1 -3