Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ:  Археология Биология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия ЭкологияТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву 
Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Система этажного самообрушения
Сущность системы заключается в следующем. Этаж высотой 40—100 м, редко большей, разбивают на блоки с горизонтальной площадью от 30*30 до 60*00 м. В основании блока проводят подсечные выработки, соединяемые в общую горизонтальную щель, в результате чего блок теряет опору в основании Одновременно по границам блока в вертикальной плоскости проводят серию выработок (иногда и сплошную щель от основания блока на половину высоты его), ослабляющих связь блока с окружающим массивом руды. Под действием силы тяжести и давления налегающих пород подсеченная снизу руда начинает самообрушаться, постепенно заполняя подсечное пространство. По мере заполнения этого пространства рудой обрушение начинает замедляться. Обрушенную руду выпускают через рудоспуски, соединяющие подсечное пространство с горизонтом грохочения или скреперования. Область применения системы с самообрушением невелика и ограничивается следующими горно-геологическими условиями: 1 Склонностью руды самообрушаться в кусках умеренных размеров или дробиться после обрушения под давлением вышележащих пород. Это условие связано с определенными физико-механическими свойствами руды и резко ограничивает область применения системы Все разрабатываемые этажным самообрушением залежи характеризуются интенсивной макро и микротрещиноватостью, слоистостью руды или наличием в плотном рудном массиве частых прослойков более мягких минералов 2 Большой мощностью рудных залежей — не меньше 25—30 м, так как при меньшей мощности увеличиваются потери и разубоживание руды, возрастают расходы по подготовке и нарезке блоков и, главное, процесс самообрушения протекает очень медленно. Невысокой ценностью руды вследствие значительных потерь и разубоживания. Отсутствием или небольшим содержанием в руде самовозгорающихся компонентов. Склонность руды к окислению в отбитом виде или слеживанию также препятствует применению этой системы. Хорошей разведанностью месторождения, особенно если элементы залегания непостоянны и невыдержанны. В настоящее время в силу целого ряда существенных недостатков (неравномерное разрушение массива, сложность освоения, трудность регулирования скорости обрушения) на отечественных рудниках система полностью вытеснена более эффективными вариантами принудительного обрушения.
Типичный вариант этажного самообрушения (рис. 47) Подготовка блока на основном горизонте состоит в проведении полевого штрека 1 и ортов 2 через 40—60 м и рудного штрека в висячем боку залежи. Из орта через каждые 9—12 м пройдены вверх рудоспуски 3 до уровня горизонта скреперования, который состоит из штреков 4 сечением 6—7 м2, сбитых между собой ортами 5. В центре блока расположен вентиляционный орт 6, выходящий к вентиляционному восстающему 7. Штреки горизонта скреперования крепят либо сплошь крепежными рамами из леса диаметром 250—300 мм, либо арочной податливой металлической крепью вразбежку. Из скреперных штреков через каждые 6 м пройдены выпускные дучки (рудоспуски) сечением 1,5x1,5 м до уровня горизонта подсечки. После подсечки блока начинается самообрушение руды. В процессе самообрушения руду частично выпускают, скреперуя ее по штрекам 4 до рудоспусков 3. Обрушение руды идет интенсивно до тех пор, пока не образуется устойчивый свод естественного равновесия. Поэтому периодически необходимо разрушать основание этого свода путем отрезки блока. Отрезка блока осуществляется взрыванием скважин 8, пробуренных из буровых камер 9. Буровые камеры проводят из восстающих 10, расположенных по углам блока.
Рис. 47. Система этажного самообрушения
Такой способ отрезки по сравнению с отрезкой системой горизонтальных и вертикальных выработок или узкими окаймляющими магазинами позволяет снизить объем нарезных работ. Кроме того, наличие буровых камер обеспечивает возможность в необходимых случаях перейти на систему принудительного этажного обрушения. Выпуск руды для уменьшения потерь и разубоживания ведут по специальным планограммам. Установленными на каждую смену порциями руду выпускают из рудоспусков на основании наряда-карточки, выдаваемой начальником участка. В процессе выпуска руды необходимо интенсивное проветривание горизонта скреперования. Свежий воздух с откаточного горизонта через восстающие 10 и орты 5 поступает в штреки скреперования и затем через вентиляционный орт 6 и восстающий 7 на вентиляционный горизонт. При большом горном давлении вентиляционный орт с целью сохранения его на весь период отработки блока проводят ниже уровня горизонта скреперования на 4—5 м и сбивают со штреками скреперования короткими вентиляционными сбойками.
Наиболее благоприятные результаты обрушения и выпуска достигаются при угле падения рудного тела, близком к 90°. При углах падения меньше 60° условия выпуска резко ухудшаются, высота этажа ограничивается. Наименьшие потери и разубоживание получаются при обрушении блоков, окруженных со всех сторон рудным массивом, наибольшие — в том случае, когда блок несколькими боковыми сторонами примыкает к выработанному пространству, заполненному обрушенной породой.
Выпуск обрушенной руды Выпуск обрушенной руды при системах этажного и подэтажного обрушения—одна из самых ответственных операций, от правильности выполнения которой зависят полнота извлечения и степень разубоживания руды. Опыт применения систем с обрушением показывает, что на полноту извлечения и разубоживание при выпуске под пустыми породами влияют следующие факторы: физические свойства, влажность и гранулометрический состав обрушенной руды и вмещающих пород, высота обрушенного массива руды и горное давление, горизонтальное расстояние между рудоспусками, режим выпуска, мощность, угол падения залежи, число плоскостей, по которым блок граничит с пустыми породами. Основные положения теории выпуска руды, созданные исследованиями С. И. Минаева, Г. М. Малахова, Н. Г. Дубынина, В. В. Куликова и других советских ученых, заключаются в следующем: Движение руды при выпуске происходит в пределах определенной зоны, расположенной над выпускным отверстием (дучкой). Эту зону называют зоной потока или зоной разрыхления (так как в ней вследствие движения руды происходит ее разрыхление). Форма зоны потока представляет собой параболоид вращения с вершиной у выпускного отверстия. При выпуске на модели небольшого количества сыпучего материала из выпускного отверстия 1 (рис. 45, а) происходит вторичное разрыхление выпускаемой массы и ее опускание к отверстию, причем зона разрыхления при выпуске первых порций не достигает поверхности слоя 2—2, что видно по затухающему характеру деформации черных прослоев, уложенных в сыпучем материале светлого тона. При дальнейшем выпуске (рис. 45,б) зона разрыхления распространяется и в покрывающие пустые породы (слой 3—3). Постепенно опускаясь вниз, пустые породы достигают плоскости выпускного отверстия (рис. 45,в). С этого момента начинается выпуск руды вместе с породой, т. е. разубоживание РУДЫ. Дальше по мере выпуска разубоживание увеличивается, так как непрерывно возрастает поступление пустых пород. Выпуск прекращают, когда вместе с рудой начинает поступать слишком большое количество породы, и содержание металла в руде становится ниже установленной кондиции (рис. 45, г). Проникшая в руду пустая порода от уровня выпускного отверстия до первоначального уровня контакта руды и пустой породы образует воронку внедрения 4. Боковые поверхности этой воронки в зависимости от физико-механических свойств пород бывают либо выгнутыми к оси воронки, либо (реже) выпуклыми. С достаточной для практики точностью можно считать, что воронки внедрения по форме являются опрокинутым конусом, усеченным выпускным отверстием. Диаметр воронки внедрения равен диаметру зоны потока на высоте контакта слоя выпускаемой сыпучей среды с покрывающими породами.
Скорость движения частиц руды по мере удаления от оси потока уменьшается, причем чем ближе к отверстию, тем больше разница в скоростях движения между центральными и периферийными частицами. В верхней части потока частицы сыпучей среды движутся сплошным потоком с почти равными скоростями. Объемы, из которых происходит истечение руды в процессе выпуска, являются геометрически подобными эллипсоидами 5, усеченными плоскостью выпускного отверстия. Частицы любой выпущенной из отверстия порции до выпуска располагались в объеме эллипсоида вращения. Все частицы, расположенные на поверхности каждого из эллипсоидов, приходят к выпускному отверстию одновременно. С увеличением высоты эллипсоида пропорционально возрастает его ширина (малая ось). Зона разрыхления (тоже в форме эллипсоида вращения) в несколько раз (по Г. М. Малахову в 15 раз) больше эллипсоида выпуска.
Рис. 45. Схема движения руды при выпуске под обрушенными породами Размеры зоны потока, воронки внедрения и эллипсоида выпуска зависят от целого ряда факторов, к числу наиболее важных из них относятся: физические свойства, влажность и гранулометрический состав обрушенной руды и вмещающих пород. С увеличением угла внутреннего трения, сил сцепления, угла естественного откоса ширина зоны потока уменьшается, а с увеличением крупности частиц она увеличивается. Если сыпучая среда состоит из пылеватых и глинистых частиц, то увлажнение ее может привести к ухудшению сыпучести, что скажется на уменьшении зоны потока. Слеживаемость руд сильно ухудшает результаты выпуска и даже может быть причиной отказа от систем с обрушением руды. Зона выпуска в слежавшихся рудах принимает иногда форму цилиндра («трубы»), что увеличивает потери руды. Наличие в обрушенной руде большого количества крупных глыб при преобладании мелких кусков в обрушенной породе может привести к повышенным потерям и разубоживанию. Некрупный равномерный состав руды и отсутствие мелочи в породе дают хорошие результаты по извлечению и чистоте руды; размеры выпускного отверстия. С увеличением ширины выпускного отверстия радиус (ширина) зоны потока возрастает без изменения радиуса кривизны границы зоны; диаметр зоны потока увеличивается на величину прироста диаметра выпускного отверстия;
высота обрушенного массива руды. С увеличением высоты слоя полный радиус (ширина) зоны возрастает. Некоторое расширение зоны потока происходит также в процессе выпуска на любой высоте потока вследствие динамического воздействия потока сыпучей среды по границам зоны разрыхления за счет увеличения скорости движения частиц; геометрическая форма выпускного отверстия, вибрация в процессе выпуска и другие, факторы. Например, с увеличением частоты колебаний ширина зоны потока сначала увеличивается, а затем начинает уменьшаться. В соответствии с этой теорией количество руды, выпущенной до разубоживания, можно вычислить либо через объем воронки внедрения (на начало разубоживания см. рис. 45, в), либо через объем эллипсоида выпуска высотой, равной высоте слоя отбитой руды. Потери определяются количеством оставшейся руды между воронками внедрения. Для уменьшения потерь и разубоживания руды при системах с обрушением необходимо: принимать максимально возможный по условиям устойчивости выработок диаметр дучек, так как с его увеличением возрастает ширина зоны потока. Увеличивать по возможности высоту слоя обрушенной руды, так как это увеличивает ширину зоны и уменьшает плотность невыпущенной между рудоспусками руды. Если, например, в определенных условиях при высоте обрушаемого слоя 40—45 м извлечение чистой руды составляло 60 %, то при высоте 16 м оно уменьшается до 25 %. Это заключение относится к блокам и панелям, имеющим вертикальные или близкие к ним по углу наклона боковые стенки. В случае отработки наклонно залегающих рудных тел уменьшение высоты обрушаемого слоя может способствовать увеличению коэффициента извлечения вследствие уменьшения потерь руды на лежачем боку залежи. Выпускные отверстия располагать с минимально допустимыми по условию прочности пород интервалами между ними. Для подэтажного обрушения глубокими скважинами при диаметре выпускных отверстий 1,5 м и расстоянии между ними 4 м Г. М. Малахов рекомендует принимать высоту подэтажа 20 м, т. е. отношение высоты слоя Н к расстоянию между выпускными отверстиями а, равное 5. При этажном обрушении рекомендуется принимать отношение 6—7 и более. Режим выпуска является главным фактором, определяющим потери и разубоживание руды. Опытами установлено, что лучшие результаты по снижению потерь и разубоживания дает равномерный выпуск из всех рудоспусков на площади блока при горизонтальном контакте поверхности отбитой руды с покрывающими обрушенными породами. При правильно выбранных параметрах горизонта выпуска и хорошей организации можно достичь выпуска чистой руды не менее 75—80%, разубоженной не более 10—15%, потерь не более 5—8%.
Нормативные показатели параметров выемочных блоков
Разбивка блока на элементы при различных системах разработки
Методы отработки элементов блока
Примерные схемы механизации основных и вспомогательных производственных процессов при отработке элементов блока
ТЭП систем разработки
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
