Отбойка руды глубокими вертикальными скважинами

При большинстве систем разработки месторождений относительно крепких руд применяют мелкие или удлиненные штанговые шпуры, при которых трудно организовать равномерную выдачу руды из очистного пространства. Производительность бурильщика при таких системах редко превышает 70—80 т в смену.

Стремясь внедрить массовую отбойку руды, группа инженеров Высокогорского рудоуправления запроектировала и испытала при разработке мощных крутопадающих залежей руд крепостью 8—14 применение этажных вертикальных скважин. На основном горизонте из полевого двухпутевого штрека, пройденного в лежачем боку, проходят аккумулирующие орты 3, сбиваемые с вентиляционным штреком. На верхнем горизонте этажа, на половине расстояния между аккумулирующими ортами, проходят буровые этажные орты.

На границе камеры из буровых этажных ортов проходят на ширину камеры отрезной штрек, а затем первый буровой, сбивая эти штреки ходками 8. Для создания отрезной щели бурят в центре отрезного штрека на всю высоту этажа пять глубоких вертикальных скважин, на расстоянии 0,5— 0,6 м одна от другой.

Под этими скважинами проходят с нижнего горизонта две дучки, которые разделывают в воронки, и далее обычным способом осуществляют подсечку на всю ширину камеры.

После взрыва скважин бурят две отбойные скважины  и расширяют отрезную щель на всю ширину камеры бурением и взрыванием необходимого числа глубоких скважин.

Очистные работы заключаются в бурении и массовом взрывании ряда скважин, расположенных через 5 м по буровым штрекам. Расстояние между буровыми штреками принято 5 м.

Перед взрывом комплекта вертикальных скважин проводят с аккумулирующего орта очередную пару дучек высотой 12 м. При высоте этажа 60 м глубина скважин в ряду при поочередно в 50 и 55 м, в результате чего при отбойке слоя образуется подсечка в виде двух траншей.

Верхние аккумулирующие орты используются для размещения в них скважин и массового расстреливания междукамерных целиков.

Предлагаемая система разработки характерна тем, что отношение горноподготовительных и нарезных работ к геологическим запасам блока составляет только 3%, тогда как поданным Г. М. Малахова это соотношение составляет при системе подэтажных штреков 7,6% и при системе подэтажного обрушения 6,4%.

При взрыве одного комплекта этажных скважин, в условиях Высокогорского рудника при ширине камеры 20 м и высоте этажа 60 м, отбивается 19000 г. рудной массы.

Опасность заболевания силикозом при предлагаемой системе разработки резко снижается вследствие:

1)         значительного уменьшения объема горноподготовительных работ и, следовательно, объема бурения шпуров;

2)         минимального объема проходки вертикальных выработок, в которых затруднительно мокрое бурение;

3)         беспыльного бурения вертикальных этажных скважин сверху вниз с промывкой водой.

Описанная система разработки была испытана на шахте Первомайской Высокогорского рудника в блоке № 3 при отработке верхней слепой части месторождения, причем опытные работы подтвердили преимущества системы.

Опытная камера в значительной части была подготовлена для системы подэтажных штреков и для применения этажных скважин потребовалось пройти только буровой штрек и буровые орты. Вращательное бурение вели победитовыми коронками, коронками с мелко-победитовой крошкой (изготовленными на руднике) и дробью.

Станок ВЖР-1 имеет длину 1,35 м, ширину 1,18 м, высоту 1 м, вес без двигателя 0,6 т. Станок оборудован коробкой скоростей с числом оборотов в минуту 250, 500, 750, с возможным увеличением скорости бурения на оборотах до 1500 в минуту. Ударно-канатное бурение вели станком КП111 укороченным снарядом с утяжелителем и без него. Станок приводится в работу сжатым воздухом и имеет длину 2,5 м, ширину 0,9 м, высоту (без мачты) 0,7 м, вес 1 т. Вращательное бурение коронками различных, типов дало неудовлетворительные результаты.

Опытные работы показали сравнительные преимущества вращательного бурения скважин диаметром 115 мм дробью станком ВЖР-1. Поэтому было изготовлено дополнительно три станка ВЖР без коробок скоростей, для дробового бурения. Благодаря оборудованию станков автоматической подачей конструкции С. А. Волкова, бригада в составе двух человек (мастера и рабочего) работает одновременно на двух станках. Станки КПШ дополнительно испытываются в другом блоке той же шахты.

Освоение вращательного дробового бурения станком ВЖР способствовало тому, что среднесменная производительность бурового рабочего составила 143 т при максимально достигнутой 245 т. Увеличение производительности бурения позволипо сократить расстояние между скважинами по буровому орту с 5 до 3,5 м, что уменьшило выход крупнокусковой руды и улучшило условия выпуска руды из камеры. Средняя производительность камеры составила 17000 т в месяц, причем максимальная сменная производительность выпуска достигала 360 т. Несмотря на то, что работа в опытном блоке была начата только в 1950 году, добыча новой системой в отдельные месяцы достигала 45% от добычи шахты.

Так как вся масса добываемого магнитного железняка поступает на обогащение, величина разубоживания не имеет большого значения. Поэтому при опытных работах основное внимание было уделено полноте извлечения, которое по камере составило 99,8%. Окончательные данные по потерям и разубоживанию выявятся после отработки всех запасов блока, но можно предполагать, что их величина не будет превышать обычной при системе подэтажных штреков.

Записи горного дела