Какие способы закладки выработанного пространства вы знаете)

С индустриализацией горно-добывающих производств появились массовые, в том числе поточные технологии заполнения выработанного пространства пустыми горными породами, что значительно снизило трудоёмкость этого производительного процесса, сделав выгодным доставлять закладочные материалы в шахту извне.

 

В зависимости от вида закладочных материалов различают способы закладочных работ с использованием:

· Сухой закладки, состоящей из сыпучей массы, включающей куски пустых горных пород, щебень, гравий и песок.

· Гидрозакладки, т.е. смеси сыпучей породной массы с водой до состояния, позволяющей производить гидротранспортирование такой пульпы

· Твердеющей закладки, при которой в смесь породной массы с водой добавляются вяжущие материалы

· Ледяной закладки, образуемой в основном путём замораживания воды непосредственно в выработанном пространстве.

 

5. (Средства механизации работ при сухой закладке)

Достоинства сухой закладки заключается в сравнительно простой технологии и возможности использования отходов горных работ непосредственно в самом руднике.

 

К общему недостатку сухой закладки относится то, что плотность заполнения пустого пространства при этом наименьшая. К тому же со временем из-за естественной усадки сыпучего материала возникает необходимость проводить дополнительные закладочные работы.

 

Перемещение (доставка) сухого закладочного материала и его укладка в выработанное пространство могут осуществляться самотёчно (под действиями сил гравитации) и механическими средствами или пневматически с помощью сжатого воздуха.

 

При использовании в качестве сухой закладки рядовой породной массы из проходческих забоев, из рудоспусков или отвалов на земной поверхности материала пропускается по по попродоспускам и далее по горизонтальным горным выработкам доставляется машинными средствами – погрузочно-доставочными машинами, автосамосвалами, в опрокидных вагонетках, редко конвейерами.

 

Основным недостатком гравитационной закладки сухим материалов является относительно низка заполняемость выработанного пространства, в результате его остаются наибольше, по сравнению с другими способами, пустоты.

 

Пневматическая закладка пустот сухим зернистым и мелкокусковым материалом может быть существенно повышена, по сколько наряду с высокой производительностью создаётся более эффективное управление операцией укладки сыпучего материала.

 

Недостатки пневматической закладки – высокие энергетические затраты (из-за сравнительно низкого коэффициента полезного действия энергии сжатого воздуха), жесткие требования к закладочному материалу, относительно быстрый износ конструктивных узлов, значительные пылеобразование и шум.

 

6.(Принципиальная технологическая схема гидравлической закладки)

 

 

 

 

 

Такая технология включает в себя следующие производственные операции:

· Заготовка, хранение и доведение до требуемого физического состояния породной массы.

· Добыча воды и её хранение

· Создание водно-породной смеси (пульпы)

· Гидротранспортирование закладочного материала до выработанного пространства

· Подготовка ложа для закладочного массива с созданием фильтрующих перемычек и дренажных систем

· Непосредственная укладка водно-порондой смеси в выработанное пространство с формированием закладочного массива

· Откачка загрязненной воды из подземных водосборников на поверхность рудника

· Очитка загрязненной воды для дальнейшего использования

· Регулярная зачистка действующий горных выработок от шлама

 

7. (Основной состав твердеющей закладочной смеси)

Компонентами твердеющей закладки являются вяжущие материалы, наполнители воды и различные добавки, улучшающие свойства закладочной смеси и массива. В среднем в 1м³ закладочного материала содержится 0,9 - 0,95 м³ минеральных накопителей, 350-400 кг вяжущих (в том числе цемента 15-50кг), 400-450л воды и сравнительно небольшая часть различных добавок (пластификаторов, замедлителей процесса схватывания, активаторов)

 

Наполнителями твердеющих закладочных материалов могут быть:

· Отвальная горная масса, подвергнутая дроблению и грохочению, с крупностью кусков свыше 40мм

· Природный песок, который может содержать до 25-30% глины и гальку крупностью до 40мм

· Хвосты обогатительных фабрик в виде пульпы, сгущенной до соотношения твердых и жидких компонентов (Т:Ж), равного 1:1 и очищенной от шлама, с крупностью твердых частиц 0.3-0.4 мм

· Гранулированные шлаки заводов цветной металлургии, обладающие высокой плотностью

· Отходы обогащения калийных солей с содержанием К2O до 1-3% из которых монолитная закладка готовится по особой технологии

 

8.(Транспортирование твердого закладочного материала)

Подача закладочной пульпы с поверхности в выработанное пространство осуществляется, как при гидравлическом способе, в трубах, пропущенных через шахтный ствол, или по специально пробуренным скважинам. Второй способ позволяет создать более рациональную трубопроводную систему, освободив от этой нагрузки капитальные горные выработки. Смесь по трубам перемещается самотёком с созданием при необходимости дополнительного её подпора сжатым воздухом (с помощью пневмоэжекторов) и вибрацией проблемных участков трубопровода.

 

На эффективное использование трубопроводного транспортирования решающее влияние оказывают такие свойства твердожидких смесей, как достаточно высокая из подвижность и минимальная абразивность. При повышенной вязкости смеси теряется её подвижность, вследствие чего начинается расслоение материала с выпадением наполнителя в осадок.

 

9. (Способы крепления очистного пространства)

При разработке рудных месторождений крепление очистного пространства деревянной крепью в настоящее время применяется лишь на маломощных залежах. Ныне имеются и другие, более технологические средства крепления очистного пространства: штанговая (анкерная), передвижная механизированная, пневмобаллонная и металлическая податливая крепи, а так же металлические посадочные стойки.

При мощности крутопадающей залежи до 2,0-2,5м может применятся усиленная распорная крепь.

 

При механической (комбайновой, струговой) разработке месторождений применяются различные виды передвижных механизированных крепей.

 

Наиболее широкое применение в горно-рудной промышленности нашла анкерная крепь, которую в угольной промышленности называют штанговой.

 

Штанговая крепь функционирует на иной, чем традиционные её виды, основе. При этом обнаженная поверхность горного массива не подпирается извне, а подтягивается к верхним его слоям (по принципу действия гвоздя или шурупа)

 

10.(Сущность технологического поддержания очистного пространства)

Маганизирование руды. Маганизированием называется временное хранение рудной массы после её отбойки в выработанном пространстве, осуществляемое с целью его поддержания на период очистной выемки, а так же для создания рабочей площадки для людей и механизмов. При этом после каждого цикла отбойки слоя руды из очистного пространства выпускается лишь чать (порядка 30%) отбитой руды. Остальную рудную массу, оставшуюся в очистном блоке, используют в качестве естественного средства подпора висячего блока, для чего её с помощью малогабаритных погрузочно-доставочных машин или скреперов послойно размещают по площади очистного пространства.

 

Способ магазинирования руды, благодаря его относительной простоте и минимуму расхода крепежных материалов, широко применяется в практике горно-рудного производства при разработке рудных тел мощностью до 5м.

 

Одно из основных правил безопасности при работах с магазинированием рудной массы – это категорическое запрещение нахождения людей на поверхности магазина во время выпуска руды.

 

Ледяная закладка. Лед имеет достаточно высокую прочность и пластичность и в соответствующих условиях может успешно использоваться в качестве закладочного материала. Прочность характеристики льда зависят от температуры окружающей среды.

 

Ледяную закладку выработанного пространства применяют обычно в условиях многолетнемёрзлых горных пород. Намораживание ледяного массива производится послойно. Время на полную закладку очистной камеры в зависимости от условий замораживания составляет до двух и более месяцев.