книги из ГПНТБ / Дубынин, Н. Г. Совершенствование технологии выемки тонких наклонных жил

• Н.Г. ДУБЫНИН- В.АФЕСЕНКО •

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ

ТЕХНОЛОГИИ

ВЫЕМКИ ТОНКИХ

НАКЛОННЫХ ЖИЛ

ИЗДАТЕЛЬСТВО „Н АУКА"• СИБИРСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ

А К А Д Е М И Я Н А У К С С С Р

С И Б И Р С К О Е О Т Д Е Л Е Н И Е ИНСТИТУТ ГОРНОГО ДЕЛА

Н. Г. ДУБЫНИН, В. А. ФЕСЕНКО

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ

ТЕХНОЛОГИИ ВЫЕМКИ ТОНКИХ НАКЛОННЫХ ЖИЛ

Контрольный экземпляр I

ИЗДАТЕЛЬСТВО «НАУКА»

С И Б И Р С К О Е О Т Д Е Л Е Н И Е

Новосибирск • 1974

УДК 622.272:622.032.2

\

М < ? < ?

В книге излагаются исследования по созда­ нию теоретических основ выемки маломощных рудных тел наклонного падения, а также разра­ ботанная в результате проведенных исследо­ ваний новая высокопроизводительная техно­ логия и ее опытно-промышленное опробование.

Внедрение технологии на рудниках пока­ зало, что она позволяет значительно увеличить производительность забоя, повысить произво­ дительность труда забойных рабочих в 2—2,5 ра­ за и на 25—30% снизить себестоимость добычи

РУДЫ-

Материалы работы представляют теорети­ ческий и большой практический интерес для инженерно-технических работников рудников, научных работников, преподавателей вузов и студентов.

П Р Е Д И С Л О В И Е

Для создания материально-технической базы коммунизма в на­ шей стране необходима интенсификация производства цветных, редких и благородных металлов. Поэтому намечено к 1980 г. увеличить объем промышленного производства в шесть раз, т. е. планируется резкое увеличение выпуска и этих, весьма ценных металлов.

Среди разных типов месторождений металлов наибольшее рас­ пространение имеют жильные, на которые приходится около 1/3 всей добычи. Несмотря на многолетнюю практику добычи руд из таких месторождений, технология разработки остается несовер­ шенной. Особенно несовершенна технология выемки тонких по­ логих и наклонных жил (отработка их вообще представляет наибольшую сложность).

При современных методах разработки жил наибольшее рас­ пространение получили варианты потолкоуступной выемки с креп­ лением очистного пространства. Производительность труда за­ бойного рабочего при этих системах низкая — не превышает 1,5— 1,8 м3/смену, производительность забоя также невысокая — 350— 450 м3/мес, что объясняется несовершенной технологией отбойки, весьма трудоемкими процессами доставки руды и поддержания выработанного пространства.

На большинстве горнодобывающих предприятий эффектив­ ность методов выемки существенно снижается в результате боль­ шого разубоживания руды, достигающего 40—50%. Обычно за­ сорение руды происходит из-за отслаивания боковых пород. Су­ щественны также потери отбитой руды и руды в целиках (12— 18% и более).

Следует отметить, что вопросам совершенствования техноло­ гии выемки наклонных жил мало уделялось внимания. Пока еще недостаточно проведено исследований по изысканию рациональ­ ной технологии выемки жил, по созданию высокопроизводитель­ ных механизмов для обуривания забоев и доставки руды. Сле­ довательно, поиск и разработка эффективных методов и техно­ логии разработки тонких наклонных жил является важной, дав­ но назревшей задачей.

В данной работе приведен анализ применяемой на рудниках технологии выемки жил пологого и наклонного падения, ивло-

3

Г л а в а I

СОВРЕМЕННАЯ ПРАКТИКА РАЗРАБОТКИ И ПУТИ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИИ

ВЫЕМКИ ТОНКИХ НАКЛОННЫХ ЖИЛ

§ 1. СОВРЕМЕННАЯ ПРАКТИКА РАЗРАБОТКИ НАКЛОННЫХ ЖИЛ

Внастоящее время в СССР свыше 30% добычи руд цветных металлов, получаемых при разработке жильных месторождений, приходится на рудники, эксплуатирующие месторождения тон­ ких пологих и наклонных жил [41. Большинство разрабатыва­ емых месторождений характеризуется сложным строением жил, наличием тектонических нарушений, нечеткими контактами, пре­ рывистостью оруденения и рядом других факторов, усложняющих разработку.

Разнообразные физико-механические свойства руд и вмещаю-' щих пород, различная степень их устойчивости и неодинаковые горно-геологические условия разработки жил предопределили многочисленные методы их выемки.

Всоответствии с классификацией систем разработки М. И. Агошкова [11 добыча руд из пологих и наклонных жил на отечествен­ ных рудниках распределяется по отдельным классам следующим

образом [531: 1) с открытым очистным пространством 18%; 2) с креплением очистного пространства 62%; 3) с закладкой очистного пространства 5%; 4) с закладкой и креплением очист­ ного пространства 10%; 5) с обрушением пород кровли 5%.

Таким образом, на рудниках наибольшее развитие получили системы с креплением очистного пространства (62%), которые за последние два десятилетия претерпели лишь незначительные изменения.

Меньший объем добычи, приходящийся на системы с откры­ тым выработанным пространством, объясняется тем, что для них весьма редко имеются необходимые условия разработки (устой­ чивые породы кровли, сплошность оруденения и т. д.).

Системы с закладкой, а также с креплением и закладкой очистного пространства применяются лишь на отдельных рудни­ ках в условиях крайне неустойчивых пород кровли. Ввиду боль­ шой трудоемкости закладочных работ вместо закладки применяют системы с усиленной распорной крепью.

И наконец, системы с обрушением пород кровли, несмотря на большую перспективность [2, 4, 34, 36], не нашли еще должного распространения из-за недостаточной изученности процесса управ­ ления кровлей.

5

6

7

ного леса для отдельных систем различен: на большинстве руд­ ников он весьма значителен и достигает 0,04—0,1 м3 на 1 м3 до­ бываемой руды. Исключение составляют системы с открытым очистным пространством.

В табл. 2 приведены данные трудоемкости и удельного веса процессов очистной выемки. Как видим, все процессы имеют высокую трудоемкость. Особенно трудоемким является процесс доставки руды и управления кровлей, где труд механизирован недостаточно.

Отбойка руды производится зарядами шпуров диаметром 36— 42 мм. Шпуры бурят преимущественно телескопными перфорато­ рами ПТ-29, а при более пологих углах падения (20—25°) исполь­ зуют перфораторы типа ПР-ЗОК на пневмоподдержках. Переме­ щают перфораторы и обуривают забой до сих пор вручную. Бу­ ровых установок и кареток для работы в этих условиях еще не создано. Руду доставляют скреперными установками, а во мно­ гих случаях вручную. При радиальной выемке и выемке лавой по простиранию объем работ по доставке руды вручную состав­ ляет 10—25%, при отработке потолкоуступным забоем или поло­ сами по восстанию — 40—60%.

Производительность скреперной доставки не превышает 40— 50 т/смену, т. е. сравнительно низкая, поэтому создание более совершенной механизации доставки крайне необходимо.

Управление кровлей производится преимущественно методом крепления очистного пространства. Операции, связанные с дос­ тавкой, заготовкой и постановкой крепи, весьма трудоемки, вы­ полняются большей частью вручную, поэтому также нуждаются в совершенствовании.

Таким образом, существующая технология выемки жил харак­ теризуется низкой производительностью труда забойного рабо чего, не превышающей 1,85 м3/смену; низкими показателями качества выемки (разубоживание 30—40%, потери 15—25%); большим расходом крепежпого леса (0,04—0,1 м3/м3); значитель­ ным объемом работ, выполненных вручную, и нуждается в корен­ ном усовершенствовании.

§ 2. ТЕХНОЛОГИЯ ВЫЕМКИ ЖИЛ НА РУДНИКЕ ПРИМОРСКОМ

Рассмотрим технологию выемки жил применительно к усло­ виям рудника Приморского.

Горно-геологическая характеристика месторождения. Рудник разрабатывает Смирновское месторождение, сложенное осадочны­ ми породами: песчаниками, алевролитами, глинистыми сланцами, среди которых встречаются единичные прослои и линзы кремни­ стых сланцев, известняков. Породы смяты в опрокинутые антикли­ нальные и синклинальные складки. К крутопадающим разломам и более пологим соединительным трещинам приурочены рудные

8

тела месторождения. Они представлены как простыми жилами, так и сложными сетчатыми зонами, образуя единую жильную свиту, прослеживающуюся на значительном расстоянии.

Преобладающими на месторождении являются наклонные жи­ лы (угол падения от 25 до 45°) мощностью обычно 0,4 0,9 м, а с учетом оруденелых вмещающих пород средняя мощность жил достигает 0,7—1,2 м. Протяженность жил измеряется сотнями метров, а наиболее крупные рудные тела имеют простирание до 1,5 км и более. Прослеживаются жилы на значительную глубину. Простые жилы имеют ясные контакты с вмещающими породами, обычно сопровождающиеся глинкой трения. Контуры сетчатых зон устанавливаются опробованием.

Осадочная толща пород осложнена тектоническими наруше­ ниями, поэтому при выемке рудных тел (в отдельном блоке) на­ блюдаются характерные особенности: слоистость, сколовая тре­ щиноватость, околожильные зоны дробления, которые существен­ но увеличивают прихват вмещающих пород. Обычно на участках с сильно развитой трещиноватостью имеют место вывалы пород кровли объемом 1—4 м3 и более, а при пересечении очистным за­ боем разрывных трещин и зоны смятий происходят значительные обрушения кровли площадью 100—300 м2. Поскольку тектоника участков различна, то и весьма различна устойчивость пород: в зонах смятия и вблизи тектонических нарушений породы неус­ тойчивые, в однородных песчаниках наблюдается длительное)

Рис. 1. Потолк оугтупг!ая система разработки с двойным скреперованием

РУДЫ.

9