Система разработки горизонтальными слоями с целиками на податливом основании

Для интенсификации очистной выемки и увеличения фронта работ в рудных массивах, склонным к горным ударам, институтом ИПКОН РАН [Н.Ф. Замесов, 1990] разработан способ выемки пологопадающих мощных залежей горизонтальными слоями с целиками на податливом основании. Область применения – пологопадающих рудные тела от средней мощности до весьма мощных. Руды и вмещающие породы средней устойчивости до неустойчивых. Ценность руды – от средней до высокой. Допустимая глубина применения – требует дополнительной оценки.

Сущность этого варианта состоит в разделении рудного тела на блоки, изолированными временными рудными целиками (рис. 10.17). Для снижения концентрации напряжений целикам придают требуемую податливость, подсечкой их проходческими выработками и закладкой твердеющей смесью.

Оставленные временные рудные целики, с одной стороны, позволяют вести независимую добычу руды в соседних блоках, с другой – обеспечивают поддержание кровли, препятствуя возникновению опасного уровня опорного давления в призабойной зоне.

В состав подготовительно-нарезных работ при этой геотехнологии входит проходка транспортного штрека, уклона с нарезкой заездов на слои, выработок вентиляционно-закладочного горизонта, вентиляционных восстающих и рудоспусков, а также подсечки целиков и закладки ее твердеющей смесью (см. рис. 10.17).

Очистная выемка запасов между целиками, например первого участка, осуществляется горизонтальными слоями снизу вверх или сверху вниз. В этот же период ведется подготовка второго участка. По завершению выемки камерных запасов первого участка приступают к отработке второго участка и погашению целиков горизонтальными слоями с закладкой первого участка.

Рис. 10.17. Сплошная слоевая система разработки с временными целиками на податливом основании [Н.Ф. Замесов, 1990]. 1 – рудный массив; 2 – транспортный штрек; 3 – вентиляционно-закладочный горизонт; 4 – уклон; 5 – вентиляционные восстающие; 6 – рудоспуски; 7 – слоевые орты; 8 – очистные камеры; 9 – временные целики; 10 – закладочные скважины; 11 – податливое основание; 12 – закладочный массив.

Проведенные промышленные испытания этой геотехнологии на руднике «Октябрьский», аналитические расчеты и натурные наблюдения показали, что [Н.Ф. Замесов, 1990]:

· производительность фланга панели может достигать 300–400 тыс. т. руды в год;

· очистные работы ведутся практически в разгруженной зоне;

· концентрация напряжений во временных рудных целиках находится в допустимых пределах.

Подобная геотехнология используется на руднике «Крейтон» (Канада), где горные работы достигли глубины 2170 м. Отработка месторождения ведется панелями, включающими шесть камер шириною 7, 6 м, разделенных целиками шириною 4, 9 м. Размеры целиков рассчитаны из условия их податливости под влиянием горного давления и, тем самым, способствовали разгрузке массива.

В камере длиною 61 м обычно используют одну бурильную установку и ПДМ, которая доставляет руду в рудоспуск, выкрепляемый в закладочном массиве стальными кольцами диаметром 1, 83 м. Очистные работы в камерных запасах осуществляют слоями снизу вверх высотою до 5 м. Гидравлическая закладка ведется классифицированными хвостами обогащения в смеси с цементом в соотношении с твердым 30: 1.

По завершению выемки камер и их закладки, приступают к отработке целиков слоевой системой с закладкой в направлении сверху вниз. При таком способе очистной выемки обеспечивается безопасность ведения горных работ и высокие показатели извлечения руды из недр. Производительность труда рабочего по системе разработки составляет 30 т/смену.