Содержание к диссертации
Введение
1. Устойчивость оенаіееий пород как фактор дяя совер шенствования систем разработки крутопадакшщ жйль- ных месторождений 10
1.1. Влияние устойчивости обнажений пород на раз витие систем разработки крутопадающих жиль ных месторождений 12
1.1.1. Развитие систем разработки с магазинирова-нием руды 12
1.1.2. Развитие систем разработки с закладкой выработанного пространства 22
1.1.3. Развитие системы разработки слоевого обрушения 31
1.1.4. Развитие систем разработки с креплением, с креплением и закладкой выработанного пространства 31
1.2. Состояние вопроса об устойчивости обнажений пород 32
2. Исследование устойчивости обнажений пород при разрабоше&ртопадаквдх' жил . 47
2.1. Критерий оценки устойчивости обнажений пород 47
2.2. Классификация устойчивости обнажения пород при разработке крутопадающих жил 48
2.3. Способ определения устойчивости крутопадающих обнажений пород 54
2.4. Характер изменения бокового распора замага-зинированной руды при ее выпуске 61
3. Совершенствование элементов систем разработки крутоїїадаіопщ жил 75
3.1. Условия самотека руды при системе разработки горизонтальными слоями с закладкой выработанного пространства 75
3.2. Конструкция рудоспусков 82
3.3. Способ упрочнения пород сталеполимерными штангами 87
3.4. Лабораторные исследования давления от зама-газинированной руды или закладки на крепь откаточного штрека 99
3.5. Потери в закладочном массиве 106
3.6. Увеличение высоты отбиваемого слоя на один настил 108
Выводы по главе 116
4. Новые системы разработки 118
4.1. Система разработки наклонными слоями с неподвижной магазинированной рудой 118
4.2. Система разработки слоевым магазинированием руды с закладкой выработанного пространства 136
Выводы по главе 140
Заключение 143
Литература 145
- Состояние вопроса об устойчивости обнажений пород
- Классификация устойчивости обнажения пород при разработке крутопадающих жил
- Конструкция рудоспусков
- Система разработки слоевым магазинированием руды с закладкой выработанного пространства
Введение к работе
В отчетном докладе Центрального Комитета КПСС ХХУІ съезда отмечается, что "ориентацией экономической политики КПСС на длительный период является переход к преимущественно интенсивным факторам экономического роста - установка на подъем эффективности и качества всей работы".
Около 30$ руд цветных металлов подземной добычи приходится на долю жильных месторождений. Главной отличительной особенностью жильных месторождений является сравнительная ценность рудного минерала и малая мощность рудного тела, обусловливающая небольшую ширину очистного пространства. Это в свою очередь предъявляет высокие требования к потерям и разубоживанию руды при добыче. Неправильный учет устойчивости обнажений пород при выборе систем разработки приводит к вторичному разубоживанию руды и дополнительным потерям ее в целиках.
В случае ухудшения устойчивости обнажения боковых пород при очистной выемке руд возникает необходимость в искусственном поддержании их. Выполнение операций по поддержанию выработанного пространства трудоемко. Производительность забойного рабочего на добыче руды при системе разработки горизонтальными слоями с закладкой в 2,0-2,5 раза ниже, чем при системе разработки с магазинированием руды. Это положение усугубляется еще и тем, что при ширине очистного пространства 0,8-2,0 м резко повышается трудоемкость этих операций из-за трудности их механизации. Кроме того, дополнительно затрачиваются материалы и средства на поддержание выработанного пространства. Проведенный литературный обзор показал, что вопрос устойчивости обнажений пород применительно к разработке крутопадающих жил изучен слабо. Отсутствует метод их количественной оценки. Использование устойчивости обнажений пород является важным резервом для совершенствования систем разработки и ее конструктивных элементов.
Таким образом, исследование устойчивости обнажений пород, определение их допустимых параметров с целью рационального использования для совершенствования и повышения эффективности систем разработки крутопадающих жильных месторождений имеет актуальное значение.
Цель работы. Рациональное использование допустимых размеров устойчивого обнажения пород для совершенствования и повышения эффективности систем разработки с магазинированием жильных месторождений с неустойчивыми боковыми породами.
Задачи исследования:
- анализ развития систем разработки крутопадающих жильных месторождений в направлении полного использования допустимых размеров обнажений пород;
- выбор и определение показателя устойчивости обнажения пород;
- исследование характера нагрузки от замагазинированной руды на боковые породы и крепь днища магазина;
- совершенствование отдельных элементов систем разработки с магазинированием руды и закладкой выработанного пространства;
Основная идея работы. Совершенствование системы разработки с магазинированием жильных месторождений на основе оценки и рационального использования устойчивости боковых пород.
Научные положения, защищаемые в диссертационной работе, сводятся к следующему:
1. Способ определения предельной высоты обнажения боковых пород.
2. Выявление влияния замагазинированной руды на устойчивость боковых пород выработанного пространства.
3. Определение давления на крепь днища магазина по мере увеличения высоты замагазинированной руды.
4. Разработка состава быстротвердеющей полимерной смеси для стале полимерных штанг.
5. Повышение доли самотечной доставки руды и увеличение высоты закладываемого слоя на один настил при добыче руд горизонтальными слоями с закладкой выработанного пространства.
Достоверность научных положений обоснована достаточным объемом исходной информации, теоретическим анализом, лабораторными и натурными исследованиями.
Методы исследований. В работе применены методы научного обобщения результатов исследований и практики разработки крутопадающих жильных месторождений, лабораторные и натурные исследования, расчетный метод и метод технико-экономического анализа.
Научная новизна:
I. Составлена классификация пород по устойчивости их обнажений при разработке крутопадающих жильных месторождений, на основе которой выявлено, что устойчивость обнажения пород с шириной обнажения 6-30 м недостаточно используется для совершенствования систем разработки. 2. Предложен способ определения устойчивости крутопадающих обнажений пород в шахтных условиях.
3. Разработан состав быстротвердеющей полимерной смеси для сталеполимерных штанг на основе синтетической смолы "Фу-ритол-107", выпускаемой ферганским заводом фурановых соединений.
4. Лабораторным путем на модели из оптически активных материалов установлено, что в случае частичного выпуска магази-нируемой руды нагрузка ее на боковые породы в магазине имеет пульсационныи характер и замагазинированная руда не оказывает существенного влияния на устойчивость обнажений пород.
5. В результате лабораторных исследований выявлено, что нагрузка на крепь штрека под замагазинированнои рудой зависит от жесткости верхняка крепи и не превышает массы столба ее высотой, равной четырехкратной ширине выработанного пространства.
Практическая ценность.
1. При разработке крутопадающих жильных месторождений с недостаточно устойчивыми боковыми породами системой с магази-нированием с целью снижения вторичного разубоживания руды рекомендовано производить частичный выпуск ее с наклонной поверхности магазина.
2. Создана простая, надежная и экономичная конструкция рудоспуска, позволяющая увеличить ширину его до допустимой ширины устойчивого обнажения пород.
3. Расчет крепи под замагазинированнои рудой предложено производить на силу тяжести столба этой руды высотой, равной четырехкратной ширине выработанного пространства. 4. Рекомендован способ безопасного увеличения высоты отрабатываемого слоя на один настил для системы разработки горизонтальными слоями с закладкой выработанного пространства.
5. Предложены варианты системы разработки: наклонными слоями с неподвижной замагазинированнои рудой и слоевым матази-нированием руды с закладкой выработанного пространства.
Реализация результатов работы.Система разработки наклонными слоями с неподвижной замагазинированнои рудой испытана на Ангренском золотодобывающем руднике. Экономическая эффективность от внедрения ее в условиях рудника составила 30 тыс.руб.в год.
Апробация работы. Результаты исследований доложены на Всесоюзном координационном освещании по совершенствованию разработки жильных месторождений (Москва, 1975г.) и на семинаре лаборатории научных основ разработки жильных месторождений ИПКОН АН СССР (Москва, 1980г.).
Публикация. По теме диссертационной работы опубликовано 6 статей.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав и заключения, изложенных на 152 страницах, содержит 18 таблиц и 28 рисунков. Список литературы включает 12 наименований отечественных и зарубежных работ.
Автор приносит искреннюю благодарность академику М.И.Агош-кову и канд.техн.наук Д.И.Рафиенко за научное руководство в процессе выполнения диссертационной работы, заведующему лабораторией фотомеханики ИГД им.А.А.Скочинского докт.техн.наук В.Ф.Трумбачеву за любезно представленную возможность провести опыты на модели из оптически активных материалов, на 9 чальнику ПО "Узбекзолото" А.К.Кахарову и главному инженеру этого объединения В.С.Лобанову за представленную возможность проведения в АЗДР шахтных исследований, ИТР и рабочим, участвовавшим в проведении шахтных исследований.
Состояние вопроса об устойчивости обнажений пород
Устойчивость пород при их обнажении рассматривалась многими исследователями, однако единого определения этого понятия в литературе не существует.М.И.Агошков и др. [з] считают, что устойчивость обнажений пород - это способность массива горной породы, обнаженного снизу или с боков, не обрушаться в течение определенного времени.Г.А.Крупенников ["37] под устойчивостью понимает способность пород кровли или пласта не обрушаться в течение некоторого времени без поддержки крепью.И.А.Турчанинов f64] устойчивостью считает такое состояние выработок, когда без дополнительных мероприятий обеспечи;-вается безопасность работающих людей и нормально выполняется технологический цикл. По его мнению, применительно к горным выработкам устойчивость можно определить как способность сохранения, во-первых, формы и, во-вторых, размеров выработки, обеспечивающих ее эксплуатацию в течение необходимого периода.С.Д.Сонин Г58] устойчивостью пород называет свойство их в большей или меньшей степени удерживаться от сдвижения, деформации или обрушения при обнажении по мере выемки угля.Г.Г.Нестеренко и др; [48J под устойчивостью понимают способность боковых пород и руды не обрушаться продолжительное время при определенных размерах обнажения.
По И.Н.Кацаурову [34], выработка считается устойчивой, если деформация обнаженных пород длительное время не превышает пределов упругости.
В строительной механике [58] устойчивостью сооружения принято считать способность его сохранять равновесие (сопротив ляться нарушению равновесия) под действием внешних сил. Устойчивость является одним из основных требований (наряду с прочностью ее элементов), предъявляемых к любому сооружению для обеспечения его существования, долговечности и нормальной эксплуатации. Устойчивость упругих систем - это способность геометрически неизменных систем, состоящих из упругих элементов сохранять определенную форму равновесия под действием приложенной нагрузки.
Нагл представляется, что среди приведенных определений понятия устойчивости пород наиболее правильным и применительно к горному делу является определение, данное М.Й.Агошковым и Г.А.Крупенниковым.
Малая доступность для наблюдений за проявлением горного давления в породном массиве, несопоставимость данных исследований в различных горно-геологических условиях и другие причины заставляют прибегнуть к различным методам исследований. При этом метод шахтных исследований является основным.
Исследования по определению предельных размеров устойчивого обнажения пород проводятся в следующих направлениях:1. Разработка теоретических методов расчета устойчивости очистных выработок.2. Разработка экспериментальных (лабораторных) методов определения размеров устойчивых обнажений пород.3.. Исследование устойчивости обнажений пород непосредственно в шахтных условиях.
Любые из первых двух методов обязательно проверяются исследованием устойчивости обнажений пород непосредственно в шахтных условиях. Иногда используются все три метода исследований.
Устойчивость обнажений горных пород зависит от многочисленных факторов, которых можно разделить на горно-геологические (естественные) и горнотехнические (зависящие от технологии добычи полезного ископаемого). К первой группе факторов относятся в основном физико-механические свойства горных пород, их структура, глубина залегания, мощность и угол падения разрабатываемого рудного тела. Основными факторами во второй группе являются форма и размеры обнажений, интенсивность цод-вигания очистного забоя. Поскольку устойчивость пород характеризуется сопротивляемостью обнаженных пород горному давлению, то перечисленные факторы равным образом характеризуют горное давление и способность горных пород сопротивляться ему. Существующие гипотезы о проявлении горного давления и их влиянии на устойчивость обнажений,пород достаточно хорошо освещены в литературе [l7] , поэтому мы не будем рассматривать их в данной работе. Рассмотрим критерий для количественной оценки устойчивости обнаженных пород и показатели этой оценки.
Первоначально устойчивость пород оценивалась качественно каждым исследователем или горным инженером на основе его опыта и интуиции и тлела следующие градации: весьма устойчивые, устойчивые, недостаточно устойчивые, неустойчивые и весьма неустойчивые.
Отдельные авторы пытались определить критерий устойчивости пород при их обнажении [27,37,38,44,45,49,50,59,66] .
В.И.Бокий и Б.В.Бокий [15] , Е.П.Прокопьев [50] , С.Д. Сонин предлагают разделение пород по устойчивости производить по величине площади их обнажения. Придавая большое значение устойчивости обнажений пород наряду с углом падения и мощности рудного тела для выбора систем разработки и определения ее параметров Е.П.Прокопьев руды и боковые породы предлагает разбить на следующие категории:- слабые и неустойчивые, недопускающие обнажения пород;- средней устойчивости, которые допускают обнажение их на площади 4-Ю иг;- устойчивые, величина обнажения которых составляет 10( 200 м2;
Последний предел площади обнажения пород принят им, исходя из того, что большие обнажения пород могут вызвать массовые смещения их. Он же отмечает условность количественных величин, принятых для такого деления пород по устойчивости обнажений.
В.Й.Бокий [15] и Б.В.Бокий [15] , Е.П.Прокопьев [50] , С.Д.Сонин [58] предлагают такое же разделение пород по устойчивости при их обнажении, как И.А.Кузнецов. По А.Ф.Суханову [59] и А.Е.Ергалиеву [27] ширина обнажения пород является одним из факторов, определяющим устойчивость пород.
На основе наблюдений, проведенных Подмосковным научно-исследовательским угольным институтом (в 64 лавах), а также ВНИМИ и БУТИ (в 12 лавах), был получен большой материал по фактическим размерам площадей обнаженной кровли и по продолжительности сохранения ими устойчивости. Продолжительность нахождения обнажения пород площадью 1,5-50 УГ без поддержания была зарегистрирована при ширине прямоугольников этих обнажений от 0,6-0,8 до 2,2 м и длине 2-25 м в течение 0,25-4,4 ч, а в единичных случаях - 6-8 ч.
На основе отработки и группировки имеющихся данных Г.А.Кру-пенников разделил породы непосредственной кровли по степени устойчивости на четыре класса. Обработка материалов наблюдений показала, что в пределах каждого из классов пород непосредст
Классификация устойчивости обнажения пород при разработке крутопадающих жил
Ширина прямоугольника обнажения пород, приведенные в табл.5, показывают, что для каждой системы разработки имеется та ширина прямоугольника обнажений пород, которая является максимально допустимой для обеспечения устойчивости обнаженных пород и минимальной для эффективного применения для этой системы разработки. Например, применение классической системы разработки с блоковшл магазинированием руды требует допустшлой максимальной высоты обнажений пород не ниже 30 м (соответствует высоте выработанного пространства при минимальной высоте этажа, равной 40 м, и отработке блока с оставлением надштреко-вого целика и потолочины). Использование этой системы для пород с меньшей высотой допустимого обнажения ведет к снижению эффективности системы из-за возможного обрушения боковых пород, в результате которого магазинированная руда либо может оказаться зажатой боковыми породами, либо может сильно засориться обрушенными породами.
Приняв ширину конечного прямоугольника обнажений за критерий устойчивости пород, боковые породы нами разделены 1" 10J на пять категорий (табл.6). Применение систем разработкиполучена вычитанием суммарной высоты откаточного штрека, надштрекового целика над ним и потолочины из высоты этажа 40 м, при которой не требуется обеспечения запасного выхода механическим подъемом.
Нижний предел ширины устойчивого прямоугольника обнажения пород ІУ категории принят 4 м из условий минимальной высоты очистного пространства при отработке рудного тела системой разработки горизонтальными слоями с закладкой выработанного пространства. Эта высота слагается из суммы высоты необходимой для бурения шпуров телескопным перфоратором, и высоты отбиваемого одного 2-метрового слоя руды. Поскольку имеются случаи отбойки трех слоев на один настил, высота очистного пространства при этой системе может достичь Юм [40] . Поэтому ширина прямоугольника обнажений пород 17 категории принят 4-Ю м.
Диапазон ширины прямоугольника обнажения пород Ш категории принят 10-30 м и находится между границами ширины прямоугольника обнажения пород П и ІУ категорий. Этот диапазон ширины прямоугольника обнажения пород долгое время оставался без внимания. Однако требования повышения эффективности систем разработки горизонтальными слоями с закладкой выработанного пространства обусловили увеличение диапазона необходимой шири ны прямоугольника обнажения пород с 4-7 . до 4-Ю м, а стремление расширить область применения системы разработки с мага-зинированием руды в менее устойчивых породах привело к созданию новых вариантов ее. К ним относятся варианты системы разработки с магазинированием руды короткими магазинами ширинойют: магазинаУЇ0-І5 до 20-25 м, с креплением распорной или кустовойкрепью с магазинированием руды. Если расширение области применения системы разработки с магазинированием руды созданием коротких магазинов направлено на максимальное использование устойчивости пород, то остается неизвестной степень использования допустимой ширины прямоугольника обнажения пород ПРИ системе разработки с блоковым магазинированием руды и креплением распорной или кустовой крепью. Этот диапазон устойчивости пород в настоящее время используется недостаточно, и данный вопрос требует своего решения.
Породы с шириной прямоугольника обнажений пород 4 м и менее отнесены к У категории.
Приведенная в табл.6 классификация устойчивого обнажения пород при разработке крутопадающих жильных месторождений подтверждает, что устойчивость пород Ш и ІУ категории используются недостаточно для повышения эффективности систем разработки. Следовательно, этот диапазон устойчивости пород является наиболее перспективным для создания новых и совершенствования существующих систем разработки для крутопадающих жильных месторождений.
Обязательным условием определения любой допустимой величины является установление предельного ее значения. Предельная ширина прямоугольника обнажения пород в шахтных условиях определяется увеличением ее до обрушения обнаженных боковых пород или кровли. Нами предложен способ определения устойчивости крутопадающих обнаженных пород- в шахтных условиях. Сущность этого способа заключается в следующем.
Отбойка руды в очистном блоке системой разработки с ма-газинированием руды производится горизонтальными слоями высотой 1,5-3,0 м при заданной длине очистного пространства. По мере отбойки руды увеличивается высота обнажаемых стенок очистного пространства. Поскольку после отбойки каждого слоя производится частичный выпуск магазинированной руды из дна магазина, то магазинированная руда не поддерживает боковые породы [зі,33] . Это положение было подтверждено лабораторными работами на модели из оптически активных материалов. Если боковые породы неустойчивы, то при определенной высоте их обнажения должно иметь место обрушение их в магазинированную руду в процессе частичного выпуска ее. Обрушившаяся в магазинированную руду из боковых стенок очистного блока порода выходит из магазина при выпуске определенного объема магазинированной руды.Определение предельной высоты обнажения боковых пород, при которой произошло обрушение боковых стенок очистного блока, производится следующим образом (рис.7).В боковые породы пробуриваются шпуры с последующей заклад
Конструкция рудоспусков
С целью устранения недостатков, присущих крепи рудоспуска из сруба, нами предложена конструкция ограждающей крепи[її] , используемой для возведения рудоспуска (рис.13). Сущность ее заключается в закреплении штанговой крепью вертикальных направляющих к противоположным стенкам выработанного пространства, на которые укладываются со стороны закладочного материала однорезы или горбыли длиной, определяемой шириной очистного пространства. Закладочный материал прижимает их к направляющим. Для поддержания боковых пород возможна замена части горбылей или однорезов распорной крепью, забиваемой между ними через определенные расстояния, определяемые условиями поддержания боковых пород. Закрепляемые к стенкам выработанного пространства направляющие ограждающей крепи обеспечивают надежность ее, в отличие от распорной крепи, которая под действием влаги и постепенной деформации волокон дерева теряет первоначальнае усилие распора.
Неоспоримыми преимуществами предложенной ограждающей крепи перед срубовой крепью рудоспуска являются:- меньший расход крепежного леса;- сравнительно низкая трудоемкость ее возведения;- допустима любая ширина рудоспуска, что создает возможности для образования рудоспусков - коротких магазинов, ширина которых обуславливается устойчивой шириной обнажения боковых пород;- максимальное использование устойчивости обнажения боковых пород; - возможность поддержания боковых пород заменой части ограждающих элементов распорной крепью;- отсутствие необходимости в дополнительной подрывке боковых пород при отработке маломощных крутопадающих жил (до 1,2 м).
Таким образом, ограждающая крепь полностью устраняет недостатки срубовой крепи. Она может быть использована для:- наращивания в закладочном массиве рудоспусков - коротких магазинов;- наращивания ходков или ограждения секций в магазиниро-ванной руде;- крепи восстающих очистного блока, боковые породы которого недостаточно устойчивы;- крепи восстающих очистного блока, когда около них не оставляются целики руды.
С целью устранения необходимости в ходовом отделении рудоспуска рассмотрим условия зависания руды в грузовом отделении рудоспуска.
По условиям эксплуатации рудоспуска он должен быть постоянно заполнен рудой. Поскольку размеры сечения рудоспуска, как правило, не превышают 1,5x1,5 м, в нем может образоваться свод естественного равновесия. Нарушение этого свода возможно выпуском руды из соседних, рядом расположенных выпускных отверстий. Следовательно, минимальная ширина рудоспуска магазина по условиям надежности выпуска должна равняться трехкратной ширине люков.
Как показали исследования условий выпуска магазинированной руды, оптимальная ширина выпускного люка с учетом размеров откаточных сосудов при отработке жильных месторождений равна 1,0-1,2 м J56J . Исходя из этого, минимальную ширину рудоспуска, для которого нет необходимости в устройстве ходового отделения, следует принять 3,3 м. Рудоспуск из ограждающей крепи позволяет максимально использовать устойчивость боковых пород. В зависимости от нее по размерам рудоспуск может перерасти в короткий магазин, который будет служить одновременно и рудоспуском. Ширина рудоспуска может быть увеличена укреплением пород штанговой крепью.
Увеличение ширины рудоспуска до допустимого размера обнажений боковых пород открывает возможности совершенствования систеглы разработки горизонтальными слоями с закладкой очистного пространства. Новая конструкция крепи рудоспуска может быть использована для отработки очистного блока с недостаточно ус-устойчивыми боковыми породами системой разработки с магазини-рованием руды секциями коротких магазинов сплошным забоем, но с раздельным выпуском руды по окончанию отбойки руды в блоке из каждой секции последовательно.
В табл.9 и 10 приведены расходы материалов на возведение рудоспуска соответственно из срубовой и ограждающей крепи.
Наиболее приемлимой шириной рудоспуска, при которой можно ликвидировать заторы руды выпуском из соседнего люка, является 3,7 м и более. Как видно из приведенных данных, материалов расходуется значительно меньше при возведении рудоспуска из ограждающей крепи.
В табл.11 показана трудоемкость возведения рудоспуска для обеих конструкций. Как видно наиболее трудоемким является возведение рудоспуска из срубовой крепи.
Таким образом, эффективность рудоспуска из ограждающейкрепи очевидна.
Упрочнением породного массива сталеполимерными штангами можно увеличить размеры обнажений пород, что создает предпосылки для расширения области применения системы разработки с магазинированием руды в менее устойчивых породах, чем это требуется для ее применения.
Широкое применение сталеполимерных штанг в горной промышленности сдерживается из-за высокой стоимости основного компонента быстротвердеющей смеси - смолы и ее дефицита в народном хозяйстве. Нами изучен [із] состав быстротвердеющей полимерной смеси для сталеполимерных штанг на основе синтетической смолы "Фуритол-107", выпускаемой ферганским заводом фурановых соединений для нужд литейного производства по ТУ-59-ІІ7-77. Синтетическая смола "Фуритол-107" представляет собой продукт конденсации мочевиноформальдегидной смолы марки КС-ІІ с фуриловым спиртом, фенолспиртом и мочевиной. Она хорошо растворяется в воде и отверждается в присутствии катализатора ионного типа (сульфокислоти и ее солей, минеральных кислот и их солей).
Система разработки слоевым магазинированием руды с закладкой выработанного пространства
С учетом результатов исследований по совершенствованию элементов систем разработки (см.стр.ІВ6-ІІЗ данной работы) создан новый вариант системы разработки слоевым магазинированием руды с закладкой выработанного пространства (рис.28). Схема подготовки блока обычная. Под блоковым восстающим устроены камеры, в которые устанавливаются скреперные лебедки с дистанционным управлением.
Очистные работы начинаются с откаточного штрека. До начала отбойки руды стенки рудного штрека подлежат упрочнению ста-леполимерными штангами. Отбойка руды осуществляется одним слоем высотой 2,2 м. По мере уборки руды из штрека производится крепление его с устройством прочного деревянного настила в нем. По окончании крепления откаточного штрека на настил над крепью штрека производится отбойка рудного слоя высотой 2,4 м из расчета на высоту крепи днища слоевого магазина 0,5 м и очистного пространства 1,9 м для бурения очередного слоя руды. Уборка руды с деревянного настила производится скреперованием. Одновременно в выработанном пространстве возводится крепь днища слоевого магазина с устройством в нем рудовыпускных окон.
По окончании крепежных работ производится отбойка руды слоями с созданием очистного пространства высотой 1,9 м скрепе-рованием руды. Далее отбойка руды производится слоями с магазинированием до достижения проектной отметки магазина, определяемой устойчивостью обнажения боковых пород. При необходимости боковые породы локально могут быть закреплены сталеполи-мерными штангами или распорной крепью. Выпуск руды или закладка выработанного пространства производится таким же образом, как описано на стр. I08-II2 данной работы.
В табл.18 приведены расчетные показатели систем разработки с магазинированием руды, горизонтальными слоями с закладкой выработанного пространства с обычной и повышенной высотой отрабатываемого слоя с сочетанием временного и слоевого магазинирования руды. Основными показателями для сравнения вариантов систем разработки приняты трудоемкость добычи руды и удельный расход крепежного леса. Остальные показатели (потери, разубоживание и отбойка руды) приняты одинаковыми в силу однозначности горнотехнических условий сравниваемых систем разработки. Трудоемкость закладочных работ учитывается, начиная с момента погрузки закладочного материала в вагоны на поверхности. Данные табл.18 показывают, что трудоемкость при доставке руды и закладки в выработанное пространство составляет при системе разработки горизонтальными слоями с закладкой 60$ от общей трудоемкости добычи, а в варианте с повышенной высотой отрабатываемого слоя с сочетанием временного и слоевого магазинирования руды - 50$.
Общая трудоемкость очистной выемки блока для систем разработки слоевым магазинированием руды с закладкой и горизонтальны ми с закладкой выработанного пространства составляет соответственно 600 и 739 чел.смен. В сравнении с системой разработки с магазинированием руды трудоемкость очистной выемки при системе разработки слоевым магазинированием с закладкой больше на 30$, а при системе разработки.горизонтальными слоями с закладкой выработанного пространства на 60$.
В сравниваемых системах разработки представляет интерес суммарная величина затрат труда на доставку и поддержание очистного пространства, которая составляет соответственно 165, 305, и 444 чел.смен (см.табл.18). Суммарные трудовые затраты в сравнении с системой разработки с магазинированием руды при системе разработки слоевым магазинированием в 1,8 раза больше, а при системе разработки с закладкой - в 2,7 раза.
Увеличенный на 11% удельный расход леса при системе разработки слоевым магазинированием руды с закладкой по сравнению с горизонтальными слоями с закладкой выработанного пространства объясняется необходимостью крепления днища слоевого магазина. Однако применение системы разработки слоевым магазинированием руды с закладкой более чем в 3 раза по сравнению с системой разработки горизонтальными слоягли с закладкой выработанного пространства сократит расход бетона на укладку настила.
Поскольку применение системы разработки с закладкой выработанного пространства в конкретных горно-геологических условиях с недостаточной устойчивостью обнажений боковых пород становится эффективной, чем при системе разработки с магазини
