Подготовка новых горизонтов мощных медноколчеданиых месторождений

Медноколчеданные месторождения в большинстве представлены рудными телами линзообразной формы с углом падения от 50 до 90°. Длина линз составляет от нескольких десятков до 200-300 м, максимальная мощность колеблется от нескольких метров до 20-30 метров и в отдельных случаях достигает 60-70 метров. Рудные тела разбиты прослойками слабых пород, имеют тектонические нарушения, зеркала скольжения и трещины отдельности. Вмещающие породы медно колчеданных месторождений — кварцево-серицитовый, серицитовые и хлоритовые сланны и альбитофиры, в контакте с рудой часто слабые и неустойчивые. Содержание серы в массивных медно колчеданных рудах высокое (40-45%), поэтому потерянный при очистных работах колчедан при благоприятных условиях способен окисляться, что приводит к возникновению подземных пожаров от самовозгорания.

При разработке таких месторождений все системы, связанные с обрушением, являются пожароопасными и их разрабатывают с полной закладкой выработанного пространства. В связи с неблагоприятными горнотехническими условиями (неустойчивость кровли) разработку мощных медно колчеданных месторождений ведут не в одну, а в две стадии. В первую стадию вынимают руду из камер, при этом добывается 25-35% от запасов этажа. Во вторую стадию разрабатывают запасы этажа, оставшиеся в целиках.

При выемке руды из камер применяют в основном систему подэтажных штреков с закладкой выработанного пространства, а также горизонтальные слои с закладкой, с креплением или без крепления. Подготовительные работы заключаются в проходке полевого штрека в породах лежачего бока, рудного штрека или ортов и рудных восстающих. На некоторых рудниках проходят полевой и рудный штреки, соединяемые между собой заездами через Л 50-200 м; на других — вместо рудного штрека проходят из полевого штрека орты, пересекающие рудное тело на всю его мощность. При выемке руды из камер системой подэтажных штреков восстающие проходят в междукамерных целиках. Эти восстающие соединяют с подэтажными выработками сбойками, увеличивающими преждевременную изрезанность междукамерных целиков подготовительными выработками.

При наличии подземных пожаров на верхних горизонтах, тушении их заиливанием глинистой пульпой и большом разрыве по времени между выемкой руды из камер и целиков, рудные выработки, пройденные в этаже, в большинстве случаев нельзя использовать при разработке целиков. К этому времени рудные штреки, и орты оказываются либо раздавленными и нарушенными, либо заиленными. Кроме того, выработки, пройденные в целиках, ослабляют устойчивость целиков, вызывают окисление руды, что, в сочетании с развивающимся горным давлением, приводит к разрушению массива, целиков. Таким образом, к началу разработки целиков массив последних оказывается нарушенным, в связи с чем: из-за неустойчивости кровли исключается возможность разрабатывать их системами с закладкой в восходящем порядке. Поэтому разработку целиков ведут в нисходящем порядке (сверху вниз) системой слоевого или подэтажного обрушения.

Ввиду невозможности использовать ранее пройденные рудные выработки и пройти, в большинстве случаев, новые рудные восстающие из-за нарушенных целиков, подготовку целиков производят при помощи полевых выработок. Дополнительно к пройденному, к началу выемки руды из камер, полевому штреку в лежачем боку проходят полевой штрек в висячем боку и полевые восстающие в висячем и лежачем боках. Полевые восстающие висячего бока сбивают ортами через целики, через 8-10 м по вертикали, с восстающими лежачего бока; они служат в основном для проветривания целиков интенсивной сквозной струей воздуха, который, поступая с полевого штрека висячего бока и пройдя по верхнему подэтажному орту, уходит на полевой штрек вышележащего этажа, пройденный в лежачем боку.

Существующая практика подготовки этажа в две стадии для выемки руды из камер, а затем из целиков, усложняет и затягивает подготовку этажа, вызывает излишние затраты и способствует окислению и нарушению массива целиков. Поэтому целесообразнее подготовку этажа производить сразу, как для выемки руды из камер, та«и из целиков. При этом следует учитывать возможность применения профилактического заиливания для борьбы с окислительными процессами при разработке целиков и, как следствие этого, необходимость изоляции заиливаемых целиков от остальных выработок рудника и предохранения от заиливания основных подготовительных выработок. Для мощных месторождений массивных медно-колчеданных руд предлагается следующая подготовка новых горизон­тов.

На откаточном горизонте проходят полевые штреки в лежачем и висячем боках. Полевой штрек лежачего бока служит в качестве вентиляционного для нижележащего этажа и должен проходиться вне границы обрушения пород лежачего бока. Полевой штрек висячего бока проходят на расстоянии нескольких метров от рудного тела, так как при разработке нижнего этажа его не используют. Для выемки руды из камер системой подэтажных штреков следует проходить аккумулирующие орты между полевыми штреками висячего и лежачего боков на уровне их кровли.

На каждую камеру проходят свой орт, на который будет поступать руда при выемке из камеры и скрепером доставляться к любому из полевых штреков. Этот аккумулирующий орт служит в качестве горизонта грохочения. Для хода сообщения, доставки материалов и проветривания служат полевые восстающие проходимые в лежачем боку из полевого штрека. Для каждой камеры рекомендуется проходить свой полевой восстающий, располагаемый по оси соседнего междукамерного целика и соединяемый с камерой подэтажными сбойками. Эти полевые восстающие позволяют избежать преждевременной проходки выработок в междукамерных целиках для выемки руды из камер.

Спуск закладки в отработанную камеру производят из полевого штрека, пройденного в висячем боку, через специальную закладочную дучку, что легко осуществимо при гидротранспорте закладки. Для подготовки междукамерных целиков, которая применяется на большинстве рудников, дополнительно к полевым выработкам остается пройти только полевые восстающие в породах висячего бока по одному на целик и сбить их с полевыми восстающими лежачего бока подэтажными ортами, проходимыми постепенно, по мере опускания очистных работ. Восстающие в междукамерных целиках на высоту этажа проходить не следует, так как при профилактическом заиливании они будут выведены из строя и, кроме того, будут затруднять изоляцию целиков. Их следует проходить только с подэтажного орта на высоту подэтажа, если состояние целика позволяет это сделать. Эту схему подготовки можно применять также при разработке горизонтальными или наклонными слоями с закладкой, с применением гидравлического транспорта закладки. Чтобы избежать проходки восстающих в надкамерой потолочине, выход восстающих из камеры на верхний горизонт должен быть вне потолочины.

При разработке горизонтальными слоями с закладкой и креплением, вместо аккумулирующих ортов, проходимых на уровне кровли полевых штреков, можно проходить откаточные орты для удобства спуска крепежных материалов, что не меняет принципиальную сущность подготовки этажа. При предлагаемой схеме подготовки исключается преждевременная изрезанность междукамерных и надкамерных целиков выработками и окисление массива руды последних, что способствует сохранности целиков и улучшению условий их выемки.

Если при разработке целиков системой слоевого обрушения, в условиях развивающейся пожарной опасности, потребуется профилактическое заиливание глинистой пульпой, предлагаемая схема подготовки гарантирует от попадания пульпы в Нижележащий этаж и от заиливания его подготовительных выработок. В случае же проникания пульпы в нижележащий этаж через отработанные и заложенные камеры или через слабые, трещиноватые породы в контакте с рудным телом, последнее легко изолировать от подготовительных выработок устройством перемычек. Так же просто можно изолировать заиливаемые целики в верхнем разрабатываемом этаже, не нарушая разработки соседних участков.

После заиливания целика возобновление очистных работ в нем не требует дополнительно восстановительных работ. При этой схеме легко решается вопрос о проветривании каждого участка или этажа обособленной струей воздуха, что необходимо для борьбы с сили­козом. Каждая камера нижнего этажа проветривается обособленной струей воздуха, который выходит на полевой штрек вышележащего этажа, пройденный в лежачем боку. Для проветривания верхнего этажа, где ведется разработка междукамерных целиков, свежий воздух поступает по полевому штреку, пройденному в висячем боку, распределяется по полевым восстающим висячего бока и, пройдя по подэтажным ортам в междукамерных целиках, уходит на верхний полевой штрек лежачего бока При возникновении пожара можно легко изолировать его очаг при помощи установки перемычек в ортах.

При системе подэтажных штреков междуэтажный целик в камерах оставляют высотой 20 и, из которых около 8-10 м составляет потолочина под откаточным горизонтом. При предлагаемой схеме отпадает необходимость сохранения откаточной рудной выработки, т.е. можно уменьшить высоту междуэтажного целика до 12,5 м за счет потолочины под откаточным горизонтом. Это позволяет увеличить камерные запасы на 5-6%. Медноколчеданные месторождения в большинстве представлены рудными телами линзообразной формы с углом падения от 50 до 90°. Длина линз составляет от нескольких десятков до 200-300 м, максимальная мощность колеблется от нескольких метров до 20-30 метров и в отдельных случаях достигает 60-70 метров. Рудные тела разбиты прослойками слабых пород, имеют тектонические нарушения, зеркала скольжения и трещины отдельности.

Вмещающие породы медно колчеданных месторождений — кварцево-серицитовый, серицитовые и хлоритовые сланны и альбитофиры, в контакте с рудой часто слабые и неустойчивые. Содержание серы в массивных медно колчеданных рудах высокое (40-45%), поэтому потерянный при очистных работах колчедан при благоприятных условиях способен окисляться, что приводит к возникновению подземных пожаров от самовозгорания. При разработке таких месторождений все системы, связанные с обрушением, являются пожароопасными и их разрабатывают с полной закладкой выработанного пространства.

В связи с неблагоприятными горнотехническими условиями (неустойчивость кровли) разработку мощных медно колчеданных месторождений ведут не в одну, а в две стадии. В первую стадию вынимают руду из камер, при этом добывается 25-35% от запасов этажа. Во вторую стадию разрабатывают запасы этажа, оставшиеся в целиках. При выемке руды из камер применяют в основном систему подэтажных штреков с закладкой выработанного пространства, а также горизонтальные слои с закладкой, с креплением или без крепления. Подготовительные работы заключаются в проходке полевого штрека в породах лежачего бока, рудного штрека или ортов и рудных восстающих. На некоторых рудниках проходят полевой и рудный штреки, соединяемые между собой заездами через Л 50-200 м; на других — вместо рудного штрека проходят из полевого штрека орты, пересекающие рудное тело на всю его мощность. При выемке руды из камер системой подэтажных штреков восстающие проходят в междукамерных целиках. Эти восстающие соединяют с подэтажными выработками сбойками, увеличивающими преждевременную изрезанность междукамерных целиков подготовительными выработками.

При наличии подземных пожаров на верхних горизонтах, тушении их заиливанием глинистой пульпой и большом разрыве по времени между выемкой руды из камер и целиков, рудные выработки, пройденные в этаже, в большинстве случаев нельзя использовать при разработке целиков. К этому времени рудные штреки, и орты оказываются либо раздавленными и нарушенными, либо заиленными. Кроме того, выработки, пройденные в целиках, ослабляют устойчивость целиков, вызывают окисление руды, что, в сочетании с развивающимся горным давлением, приводит к разрушению массива, целиков. Таким образом, к началу разработки целиков массив последних оказывается нарушенным, в связи с чем: из-за неустойчивости кровли исключается возможность разрабатывать их системами с закладкой в восходящем порядке. Поэтому разработку целиков ведут в нисходящем порядке (сверху вниз) системой слоевого или подэтажного обрушения.

Ввиду невозможности использовать ранее пройденные рудные выработки и пройти, в большинстве случаев, новые рудные восстающие из-за нарушенных целиков, подготовку целиков производят при помощи полевых выработок. Дополнительно к пройденному, к началу выемки руды из камер, полевому штреку в лежачем боку проходят полевой штрек в висячем боку и полевые восстающие в висячем и лежачем боках. Полевые восстающие висячего бока сбивают ортами через целики, через 8-10 м по вертикали, с восстающими лежачего бока; они служат в основном для проветривания целиков интенсивной сквозной струей воздуха, который, поступая с полевого штрека висячего бока и пройдя по верхнему подэтажному орту, уходит на полевой штрек вышележащего этажа, пройденный в лежачем боку.

Существующая практика подготовки этажа в две стадии для выемки руды из камер, а затем из целиков, усложняет и затягивает подготовку этажа, вызывает излишние затраты и способствует окислению и нарушению массива целиков. Поэтому целесообразнее подготовку этажа производить сразу, как для выемки руды из камер, та«и из целиков.

При этом следует учитывать возможность применения профилактического заиливания для борьбы с окислительными процессами при разработке целиков и, как следствие этого, необходимость изоляции заиливаемых целиков от остальных выработок рудника и предохранения от заиливания основных подготовительных выработок. Для мощных месторождений массивных медно-колчеданных руд предлагается следующая подготовка новых горизон­тов. На откаточном горизонте проходят полевые штреки в лежачем и висячем боках. Полевой штрек лежачего бока служит в качестве вентиляционного для нижележащего этажа и должен проходиться вне границы обрушения пород лежачего бока. Полевой штрек висячего бока проходят на расстоянии нескольких метров от рудного тела, так как при разработке нижнего этажа его не используют.

Для выемки руды из камер системой подэтажных штреков следует проходить аккумулирующие орты между полевыми штреками висячего и лежачего боков на уровне их кровли. На каждую камеру проходят свой орт, на который будет поступать руда при выемке из камеры и скрепером доставляться к любому из полевых штреков. Этот аккумулирующий орт служит в качестве горизонта грохочения. Для хода сообщения, доставки материалов и проветривания служат полевые восстающие проходимые в лежачем боку из полевого штрека. Для каждой камеры рекомендуется проходить свой полевой восстающий, располагаемый по оси соседнего междукамерного целика и соединяемый с камерой подэтажными сбойками. Эти полевые восстающие позволяют избежать преждевременной проходки выработок в междукамерных целиках для выемки руды из камер.

Спуск закладки в отработанную камеру производят из полевого штрека, пройденного в висячем боку, через специальную закладочную дучку, что легко осуществимо при гидротранспорте закладки. Для подготовки междукамерных целиков, которая применяется на большинстве рудников, дополнительно к полевым выработкам остается пройти только полевые восстающие в породах висячего бока по одному на целик и сбить их с полевыми восстающими лежачего бока подэтажными ортами, проходимыми постепенно, по мере опускания очистных работ. Восстающие в междукамерных целиках на высоту этажа проходить не следует, так как при профилактическом заиливании они будут выведены из строя и, кроме того, будут затруднять изоляцию целиков. Их следует проходить только с подэтажного орта на высоту подэтажа, если состояние целика позволяет это сделать.

Эту схему подготовки можно применять также при разработке горизонтальными или наклонными слоями с закладкой, с применением гидравлического транспорта закладки. Чтобы избежать проходки восстающих в надкамерой потолочине, выход восстающих из камеры на верхний горизонт должен быть вне потолочины. При разработке горизонтальными слоями с закладкой и креплением, вместо аккумулирующих ортов, проходимых на уровне кровли полевых штреков, можно проходить откаточные орты для удобства спуска крепежных материалов, что не меняет принципиальную сущность подготовки этажа. При предлагаемой схеме подготовки исключается преждевременная изрезанность междукамерных и надкямерных целиков выработками и окисление массива руды последних, что способствует сохранности целиков и улучшению условий их выемки.

Если при разработке целиков системой слоевого обрушения, в условиях развивающейся пожарной опасности, потребуется профилактическое заиливание глинистой пульпой, предлагаемая схема подготовки гарантирует от попадения пульпы в Нижележащий этаж и от заиливания его подготовительных выработок. В случае же проникания пульпы в нижележащий этаж через отработанные и заложенные камеры или через слабые, трещиноватые породы в контакте с рудным телом, последнее легко изолировать от подготовительных выработок устройством перемычек. Так же просто можно изолировать заиливаемые целики в верхнем разрабатываемом этаже, не нарушая разработки соседних участков. После заиливания целика возобновление очистных работ в нем не требует дополнительно восстановительных работ.

При этой схеме легко решается вопрос о проветривании каждого участка или этажа обособленной струей воздуха, что необходимо для борьбы с сили­козом. Каждая камера нижнего этажа проветривается обособленной струей воздуха, который выходит на полевой штрек вышележащего этажа, пройденный в лежачем боку. Для проветривания верхнего этажа, где ведется разработка междукамерных целиков, свежий воздух поступает по полевому штреку, пройденному в висячем боку, распределяется по полевым восстающим висячего бока и, пройдя по подэтажным ортам в междукамерных целиках, уходит на верхний полевой штрек лежачего бока При возникновении пожара можно легко изолировать его очаг при помощи установки перемычек в ортах.

При системе подэтажных штреков междуэтажный целик в камерах оставляют высотой 20 и, из которых около 8-10 м составляет потолочина под откаточным горизонтом. При предлагаемой схеме отпадает необходимость сохранения откаточной рудной выработки, т.е. можно уменьшить высоту междуэтажного целика до 12,5 м за счет потолочины под откаточным горизонтом. Это позволяет увеличить камерные запасы на 5-6%.

Записи горного дела