Одним из основных исходных размеров сечения является ширина выработки в свету.

Ширина однопутевой выработки в свету В = m + A + n, м,

m - зазор между стенкой и габаритом подвижного состава, м

А - ширина подвижного состава в наиболее выступающих частях, м;

n - ширина прохода для людей на высоте 1800 мм от почвы выработки, м.

Проектная площадь сечения выработки в проходке при бетонной крепи:

S1 = Sсв + В · hб + Sст + Sсв1, м2,

где hб - высота балласта слоя, м;

Sст - проектная площадь сечения стен при креплении бетоном, м2.

Sст = 2 · h3 · Т, м2где h3 - высота стенки от почвы выработки, м.

Т - толщина бетонной крепи

h3 = h2 + hб, высота стенки от почвы выработки, м

Минимальные площади поперечных сечений выработок в свету регламентированы ЕПБ и должны быть:

• для откаточных и главных вентиляционных выработок не менее 4 м2, при деревянной и металлической крепях и не менее 3,5 м2, при бетонной, набрызгбетонной и штанговой крепях при высоте этих выработок в свету не менее 2 м от головки рельсов;

• для вентиляционных и промежуточных штреков не менее 3 м2 при

высоте этих выработок в свету не менее 1,8 м;

• для вентиляционных восстающих и сбоек - не менее 1,5 м2.

 

 

#

Скважинная отбойка. Технологические схемы, технико-экономические показатели. Сравнительная оценка и область применения.

 

Скважинная отбойкой называется отбойка руды взрыванием зарядов ВВ, помещенных в скважины, т.е. в цилиндрические полости глубинной более 5 м. Создание скважинной отбойки является одним из важнейших достижений в технологии подземной разработки руд­ных месторождений.

Скважины имеют глубину от 5 до 60 м и более, диаметр от 30÷40 до 150÷200 мм. Диаметр скважин принято подразделять на малый. (уменьшенный)—менее 90 мм и большой (увеличен­ный) — более 90 мм.

Схемы отбойки. Скважинами обычно отбивают руду послойно, располагая их рядами (или веерами), параллельными поверхности массива, на которую производится отбойка. Эта поверхность может граничить как со значительным свободным про­странством, достаточным для увеличения объема взорванной руды в 1,3—1,5 раза (отбойка на свободное пространство), так и с раздробленной на куски горной массой (отбойка в зажиме).

Обычно применяют многорядное (по 2—5 рядов или вееров) короткозамедленное (15—50 м/с) взрывание скважин. Замедление в большинстве случаев производят по рядам (веерам), начиная с крайнего ряда, а иногда замедляют взрывание скважин и внутри ряда — в шахматном порядке. По возможности следует располагать отбиваемые слои верти­кально и взрывать их одновременно с противоположных сторон очистного пространства, чтобы обеспечить соударение слоев для лучшего дробления.

Сравнительная оценка и область применения скважинной от­бойки руды. По сравнению со шпуровой увеличивается в два-три раза производительность труда на отбойке; обеспечивается взаи- монезависимость во времени для бурения, взрывания и доставки руды; повышается безопасность работ по бурению и взрыванию по сравнению с отбойкой шпурами из больших очистных пространств; можно отрабатывать руды даже невысокой устойчивости без за­кладки и крепления очистного пространства (отбитую руду тогда выпускают через выработки в основании блока); уменьшается за­пыленность воздуха и повышается общая культура труда.

Недостатки скважинной отбойки: худшее дробленне руды за счет расширения сетки расположения зарядов (по сравнению со шпурами); меньшая точность контуров отбойки и, как следствие, дополнительные потери и разубоживание руды у контактов зале­жи, что особенно ощутимо при малой мощности залежи; невоз­можность применения при системах разработки, которые требуют вынимать руду небольшими участками (меньшими, чем глубина скважины); увеличивается законтурное разрушение массива пород.

Для применения скважинной отбойки необходимо, чтобы мощ­ность залежи была не менее 5—8 м во избежание больших потерь и разубоживания руды в связи с неточностью отбойки по контак­там залежи. В виде исключения при очень правильных контактах иногда отбивают руду скважинами при мощности 2—1,5 м.

Другое ограничение: скважинную отбойку применяют, как пра­вило, в том случае если в очистном пространстве не работают люди. В иных случаях безопаснее шпуровая отбойка, меньше на­рушающая окружающий массив.

 

 

#

Средства механизации технологических процессов при взрывной отбойке (бурение, заряжание, взрывание).

 

Заряжание пневмозарядчиком куромат, машинами Ульба-100 -400 на Малеевском руднике мшинами фирмы нормет пневма заряжание гранулитом и др.

 

Бурят шпуры в подавляющем большинстве случаев перфо­раторами, средними и тяжелыми; последние часто размещаются на самоходных буровых установках.При мягкой руде применяют ручные и колонковые электро­сверла, устанавливаемые на колонках или на каретках.Перфораторы применяют ручные ПР-25Л, ПР-ЗОК на пневмоподдержках, телескопные ПТ-29, ПТ-38, ПТ-29М, ПТ-36М и колонковые КС-50, а также мощные колонковые с независимым вращением бура ПК-60 и ПК-75.

Широко применяют самоходные шахтные буровые уста­новки, оснащенные одним или несколькими перфораторами (как правило, типа ПК-60 или ПК-75.Один бурильщик с пульта дистанционно управ­ляем всеми перфораторами буровой установки. Эти установки часто используют в комплексе с самоходным оборудованием для погрузки и доставки руды. Самоходные буровые установки оснащены двумя-тремя манипуляторами, колонковыми перфораторами, имеют пневмоколесный или, реже, гусеничный ход, дизельный или, реже, пневматический двигатель. Гусеничные установки предназначены в основном для работы в тяжелых условиях; на подэтажах, с подъездами под крутым углом, в загрязнен­ных буровым шламом выработках и т. п. Заряжание и взрывание шпуров. Применяют главным образом гранулированные ВВ, при ко­торых заряжание полностью механизируется. Это гранулит АС-8, гранулит ДС-4, зериограиулит 79/21, игдаиит и др. Гранулированные ВВ характеризуются хорошей сыпучестью и безопасностью в обращении, обеспечивают более длительное воздействие импульса взрыва на массив, уменьшают переизмельчение руды в ближней зоне и более равномерно дро­бят массив. Гораздо реже и только для заряжания шпуров ис­пользуют патронированные ВВ - аммониты, аммоналы и дето­ниты.Заряжание гранулированными ВВ производят простыми по конструкции и удобными в эксплуатации пневматическими за­рядчиками: эжекторными «Курама-7М» для наклонных шпу­ров, «Курама-8» для вертикальных шпуров и камерно-порционными типа ЗП. Для взрывания шпурового заряда применяют патрон-боевик с размещенным в нем капсюлем-детонатором при огневом взрывании или двумя электродетонаторами при электрическом, также неэлектрич. - НОНЕЛЬ, EXEL. Патрон-боевик подают в шпур той стороной вперед, с которой введен детонатор.

Бурение скважин различают: штанговое (перфораторами с составными буровыми штангами), погружными пневмоударниками (вращатель работает около устья скважины), шарошеч­ное, вращательное твердосплавными и реже алмазными корон­ками. Штанговое бурение — основной способ бурения скважин уменьшенного диаметра. Перфораторы применяют тяжелые, в основном с независимым вращением бура. Из отечественных образцов машин для бурения скважин диаметром 50—70 мм и глубиной до 30 м в любом направлении по породам и рудам крепким и средней крепости используются преимущественно машины вращательно-ударного действия БУ-70У, СБУ-Зк, КБУ-50М., Производительность машин КБУ-50 при бурении коронкой диаметром 56 мм по породам с коэффи­циентом крепости 12—14 составляет 50—60 м/смену. Для буре­ния веерных и параллельных скважин по породам крепким и средней крепости применяют некоторые из самоходных шахт­ных буровых установок, используемых и для бу­рения шпуров.Производительность перфоратора с не­зависимым вращением бура при различной глубине и различных диаметрах характеризу­ется следующими величи­нами: при диаметре 50, 60, 75 и 85 мм — соответст­венно 1,3; 1,0; 0,75 и 0,6; при глубине до 10, 15 20 и 50 м — соответствен­но 1,2; 1,0; 0,8 и 0,7. Бурение погружными пневмоударниками- бу­рение, при котором в скважину вводится только ударный меха­низм, а вращатель устанавливается около устья скважины. Этим устранен недостаток перфораторного (штангового) буре­ния скважин поглощение силы удара инерцией колонки штанг.Шарошечное бурение скважин заимствовано из нефтяной промышленности. В отличие от нефтяной, в горнорудной промышленности применяются меньшие диа­метры скважин и промывочная вода (вместо глинистых рас­творов), а шарошечные долота армируются твердым сплавом.

Наиболее распространен станок БШ-145.Глубина скважин достигает 50—60 м.Вращательное бурение твердосплавными коронками приме­няют при коэффициенте крепости пород до 6—8. Продукты раз­рушения удаляются из скважины водой. Для бурения диамет­ром 45-80 мм применяют станки СВБ-50, СВБ-80 и др. Коронки используют, как правило, торцевого резания, армиро­вание пластинчатыми или цилиндрическими вставками твердого сплава ВК-15, ВК-8, ВК-П. Производительность станка 120-150 м/смену. Заряжание и взрывание: осущ. пневмозарядчиками, патронами снаряженными заряж-ми зарядчиками пауэргель. Пневмозарядчики различ. конструкций – Ульба, Катунь. Средства инициир.- неэлектрич. – НОНЕЛЬ,EXEL. Произв. тр. смены при пневмозаряжании – 1000-2500кг/чел.

 

#

Особенности скважинной отбойки руды в зажиме.

 

Отбойка в зажиме, как указывает проф. В. Р. Именитов, ре­комендуется в мощных и средней мощности залежах с любым углом падения при крепких и средней крепости рудах. Ее применение исключается в слабых рудах, склонных к слеживанию, так как при взрывании шпуров происходит ее уплотнение, что затрудняет или делает невозможным последующий ее выпуск. Отбойка в за­жиме позволяет снизить выход крупных кусков, что интенсифици­рует выпуск и доставку руды в 1,5—2 раза, исключает необходи­мость в предварительном образовании открытого пространства, обеспечивает условия для магазинирования руды.

Расположение скважин в забое может быть парал­лельным и веерным. При веерном расположении с одного положе­ния станка можно пробурить серию скважин, а затем уже заряжать их, что является достоинством способа. Недостатки: увеличение суммарной длины скважин ввиду их меньшего использования при заряжании; неравномерное дробление руды — переизмельчение в местах сближения скважин и недостаточное дробление у концов скважин; неравномерный отрыв руды на границе камеры. Веерное расположение применяется главным образом при руде средней крепости, а также там, где по условию расположения буровых выработок нельзя бурить параллельные скважины. Параллельное расположение скважин применяют при крепкой и очень крепкой руде, равномерность дробления которой имеет особо важное значение, а также при бурении скважин из очист­ного пространства.

Преимущества отбойки руды взрыванием зарядов в глубоких скважинах по сравнению с взрыванием в шпурах заключаются в повышении производительности труда по отбойке в 2—3 раза повышении безопасности работ, снижении запыленности руднич­ного воздуха, обеспечении условий для применения более произ­водительных систем разработки. Отбойка руды взрыванием зарядов в глубоких скважинах при­меняется при мощности месторождения не менее 6—8 м и устойчивой руде.

 

#

Механическая и другие разновидности отбойки полезного ископаемого. Условия применения.

 

 

Механическая отбойка-—отделение полезного ископаемого от массива при помощи различных инструментов. Осуществляют ее машинами и лишь в незначительном объеме отбойными молотками.

Классификация разновидностей механической отбойки:

отбойка горными комбайнами и комплексами;

отбойка врубовыми машинам,;

пиление;

разрушение бурением (без взрывания).

Основная доля приходится на горные комбайны и комплексы, которые и применяют на калийных и марганцевых рудниках. Вру­бовые машины используют сравнительно редко и лишь для вспо­могательных целей. Пиление и разрушение бурением применяются в специфических условиях. Причем разрушение бурением осущест­вляют при выемке только тонких жил в порядке эксперимента.

Отбойка комбайнами и комплексами. Общие сведения. Комбай­нами отбивают руду и грузят ее на конвейер, в самоходный вагон или другие доставочные средства. Условия применения. Комбайны и комплексы современных кон­струкций могут применяться лишь при следующих условиях: сравнительно мягкие руды (коэффициент крепости до 3—5); угол па­дения пласта не более 10—15°; малая мощность пласта — не более 3—5 м, что определяется высотой комбайновой выемки (экспериментируется комбайновая двуслойная выемка при мощности 7— 8 м); выдержанная мощность пласта.

Эти способы разрабатываются. Среди них в какой-то мере мож­но выделить по перспективности электроимпульсный и электротер- момеханичаский.

Электроимпульсный способ предназначен для пород с малой электрической прочностью (например, галит, сильвинит, фосфорит и т. п.). На массив ставят орган, состоящий из набора электродов, на которые подаются импульсы высокого напряжения от генерато­ра импульсов напряжения (ГИН). Амплитуда импульса 200—• 400 кВ, энергия импульса 1—50 кДж при частоте 10—1 имп/с. За один импульс отбивается 1—50 кг породы.

При подаче на породу высокого напряжения в ней образуется проводящий канал, в котором порода переходит в плазменное со­стояние и, расширяясь, разрушает массив подобно взрыву.

Производительность установки 150- 200 т/ч при мощности 50— 70 кВт, энергоемкость 0,2—0,4 кВт/ч.

Электротермомеханический способ возможен при любых физи­ческих свойствах пород.

Массив породы облучают с поверхности инфракрасным излуче­нием плотностью более 1 Вт/ом², в результате в какой-то зоне соз­дается напряженное состояние. В последующем разрушают породу механическим инструментом. Температура излучающего тела гене­ратора 800—900°С, температура на поверхности массива породы (перед механическим разрушением) 150°С, средняя температура разрушенной породы 40—50 °С. Хрупкие породы могут разрушать­ся электротермическим способом без последующего механического воздействия. В этом случае температура породы на поверхности массива должна достигать 200 °С, а средняя температура 70—-80 °С. Энергоемкость разрушения 15—20 кВт-ч/т.

На кварцевых жилах толщиной 1 м агрегат электротермическо­го разрушения мощностью 100 кВт отбивает 2 т/ч, причем без разубоживания руды. Забой должен быть вертикальным. При уве­личении обрабатываемой площади эффективность разрушения уве­личивается. На этом способе основаны машины для проходки гори­зонтальных и вертикальных выработок сечением от 2 до 10 м². Скорость проходки 1 м/ч, что при стабильной работе может обес­печить интенсивную подготовку месторождения.

Лазерный способ. Что касается лазеров (по данным М. И. Па­нина), то в силу локальности их действия они из всех видов разру­шения наиболее подходят для резания пород. Однако, пока что мощность источника лазерного излучения не превышает 10 кВт, при этой мощности щель шириной 5 см можно было бы пропиливать со скоростью лишь около 0,1 м²/ч при длительной непрерывной ра­боте. Последнее же практически невозможно из-за деформации оп­тики ггри нагреве. К тому же, имеющаяся аппаратура громоздка и непрочна. Поэтому нет оснований рассчитывать на массовое при­менение лазеров для разрушения горных пород в шахтных усло­виях.

 

#

Доставка руды. Классификация способов доставки руды. Вторичное дробление руды.

Под доставкой руды понимается перемещение руд­ной массы от забоя до откаточного горизонта при очистной вы­емке.

Удельный объем трудовых и материальных затрат на доставку руды достигает 30—50% всех затрат на очистную выемку и лишь в отдельных странах не превышает 10%. Производительностью до­ставки руды обычно определяется интенсивность очистной выемки а следовательно, и концентрация горных работ. Поэтому от техно­логии и механизации этого процесса требуются минимизация за­трат на него и высокая производительность.

В основном применяют доставку самотечную и механизирован­ную, в меньшем объеме — взрывную и совсем в малом — гидравли­ческую. Если по очистному пространству доставляют руду самотеком (или силой взрыва), то далее по подготовительным выработкам до пунктов погрузки электровозного транспорта доставляют ее механизированным способом. Способ доставки руды тесно связан с системой разработки и выбирается вместе с ней. Доставляют руду чаще всего в рудоспуски — выработки, по которым руда перемещается собственным весомпогружают ее в вагоны электровозной откатки или па магистраль­ный конвейер. Рудоспуски могут иметь длину от нескольких мет­ров до нескольких сотен метров (высота нескольких этажей) и располагаться один от другого на таких же расстояниях — от не­скольких метров (при небольшой длине) до нескольких сотен мет­ров (глубокие рудоспуски). Глубокие рудоспуски, обладая большой «буферной» емкостью, обеспечивают практическую взаимонезависимость во времени про­цессов доставки руды в рудоспуск и транспорта руды от рудо-' спуска. Это при глубине рудоспусков 100 м и более в 2—3. раза повышает производительность процессов, особенно при значитель­ном выходе негабарита, задерживающем доставку. Однако в ру­доспусках возможны заторы в результате отслаивания глыб с их стенок, переуплотнения руды падающими на нее с большой высоты крупными кусками и т. п. Поэтому эксплуатация глубоких рудо­спусков требует жесткого соблюдения мер, снижающих возмож­ность заторов.

Нередко доставляют руду непосредственно в вагоны электро­возной откатки.

При наличии в рудной массе негабаритных кусков, их разбивают в процессе ее доставки по выработкам выемочного блока, т. е. осуществляют вторичное дробление руды (сюда не от­носят дробление руды вне очистного блока в общешахтных дро­бильных установках). Вторичное дробление применяют главным образом при взрывной отбойке и редко при механической от­бойке. При взрывной отбойке выход негабарита (отношение негаба­ритной рудной массы ко всей рудной массе в процентах) изменя­ется от 0 до 10—25% (большие значения относятся к крепкой руде, значительной мощности залежи, отбойке скважинами и тем более сосредоточенными зарядами). Причем влияние мощности залежи существенно сказывается в пределах до 5 м при отбойке шпурами, до 10—12 м при отбойке скважинами и до 20—30 м при отбойке минными зарядами. Затраты на вторичное дробление руды в процентах к затратам на отбойку изменяются от нуля до 20—30% при отбойке шпурами и до 50—100% при отбойке скважинами. Разрушают негабариты преимущественно взрывным способом, местами работ могут быть: очистное пространство, если доступ в него безопасен; выработки для выпуска руды из очистного про­странства, в том числе и ниши для погрузки руды по­грузочными машинами в вагоны на горизонте откатки; выработки для доставки руды; специальные выработки для вторичного дроб­ления. Крупные куски, лежащие в выработке, дробят накладными или помещаемыми в неглубокие (около 10 см) шпуры зарядами. Есть не особенно крепкие, но настолько вязкие руды (например, бокситовые на СУБРе), что куски их плохо разрушаются накладными зарядами, поэтому приходится бурить шпуры. Обычно крупные куски откладывают в сторону с помощью погрузочно-доставочного оборудования, а затем, когда все свободное место уже занято ими или когда заканчивается рабочая смена, разрушают сразу все куски серией зарядов, соединенных детони­рующим шнуром. Зависание ликвидируют фугасными зарядами массой 2—10 кг и более (по особому разрешению), установленными на местах. Удельный расход ВВ — 20—30 кг/м³ разбиваемого кус­ка. Большие заряды требуют длительного проветривания и раз­рушают выработки. Самоликвидатор взрывателя в случае непопадания в цель грана­ты уничтожает ее. В конструкции боевого заряда гранаты исполь­зованы эффекты кумуляции и торцевой пластины. Электрическим импульсом воспламеняют порох метательного заряда.

 

 

#

Самотечная доставка руды и других полезных ископаемых. Область применения. Выработки выпуска и доставки.

 

СДР – доставка руды по очистному пространству или рудоспускам, под действием сил тяжести (гравитации)

СДР по очистному пространству. Этим способом доставляется 90% -руд железа, 50%-цвет.металлов и 100%-фосфатных руд. Отбитая руда под действием силы тяжести доставляется по очистному прост-ву к выпускным выр-ам. Далее из них вып-т руду в вагоны,рудоспуски или в выр-ки для доставки руды.

КЛАССИФИКАЦИЯ СПОСОБОВ СДР

1 В зависимости от наличия дост-х подэт-х выр-к

1.1 Подэтаж. выпуск

1.2 Этаж. выпуск

2 В зав-ти от наличия спец.выпускных выр-к

2.1 Донный выпуск

2.2 Торцевой выпуск

ДОННЫЙ ВЫПУСК. Отбитая руда размещается по всей площади блока в нижней его части. Выпускные выработки сохр-ся на весь период отработки блока. Далее руда из дучек по достав-м выр-м (штрек, орт) с помощью скреп-х лебёдок или сам-х машин дост-ся к рудоспускам, из которых производится погрузка её в вагонетки или в автосамосвалы. Расходы на подготовительные выр-ки при донном выпуске сост-т 20-40% затрат на очистные работы. ТОРЦОВЫЙ ВЫПУСК. Производят непосредственно в доставочную выр-ку с его торца, по которой далее доставляют руду мех-м способом – самоходным оборуд-м, либо вибрационными конвейерами. Выпуск руды ведется под обруш-ми породами. ПРЕИМУЩЕСТВА: меньшие затраты на проходку, НЕДОСТАТКИ: высокие показатели потерь и разубож.руды.

СДР по рудоспускам. Рудоспуск – вертик.или наклон.выр-ка, служащая для доставки руды, α =55-90°. Сечение круглой формы реже квадратная, диаметр рудоспуска может быть до 1,5 при конденсац-м куске 300-400 мм; до 3 м при конденсац.куске 700-1000 мм. Глубина рудоспуска – 150-300 м.

 

 

#

Погрузка и доставка полезных ископаемых самоходным (рельсовым) оборудованием.

 

Применение погрузочных машин на рельсовом ходу. Машины применяют из числа используемых для проходческих работ. Обыч­но это пневматические ковшовые погрузчики. При очистной выемке эти машины работают как в очистном про­странстве, так и в выработках, куда руда поступает самотеком из очистного пространства.

Выпускают руду на почву откаточного горизонта в выбитые из штрека пиши, в которых перпендикулярно к штреку уложены рельсы. По этим рельсам погрузочная машина перемещается впе­ред

для наполнения ковша, затем отъезжает и опрокидывает ковш через себя в вагон электровозной откатки. Вторичное дробление руды осуществляют в заторах и на почве ниш. Длина ниш до 7-— 10 м — ограничивается по условию проветривания за счет диф­фузии.

Условия крутых залежей средней и малой мощности позволяют ограничиться одной выпускной траншеей и одним штреком для по­грузки составов

В таких условиях на Молодежном руднике комбината Каратау при коэффициенте крепости руды 8—12 машина ПГ1Н-3 грузит ру­ду в состав нз вагонов ВГ-4. Машинист управляет машиной или с подножки машины, или дистанционно при помощи переносного пульта. Машинист погрузочной машины также дистанционно управляет тяговой лебедкой (пли электровозом), продвигающей состав по мере погрузки. Производительность машины достигает 600 т/смену. От одной ниши к другой иногда перемещают машину па платформе с поворотной плитой, для этого рельсовый путь в нише приподнят на 0,2 м по сравнению с рельсами в штреке.

Погрузочные машины на рельсовом ходу используют также в маломощных залежах при выемке первых слоев блока над рудным штреком. Руду обрушают на почву штрека, погрузочная машина работает па основном рельсовом пути.

В очистном пространстве с горизонтальной почвой (в частно­сти, в горизонтальных залежах) погрузочные машины на рельсо­вом ходу используются таким же образом, как и на проходческих работах.

Рельсовый. Машины применяют из числа используемых для проходческих работ. Обыч­но это пневматические ковшовые погрузчики. При очистной выемке эти машины работают как в очистном про­странстве, так и в выработках, куда руда поступает самотеком из очистного пространства.

Выпускают руду на почву откаточного горизонта в выбитые из штрека пиши, в которых перпендикулярно к штреку уложены рельсы. По этим рельсам погрузочная машина перемещается впе­ред

для наполнения ковша, затем отъезжает и опрокидывает ковш через себя в вагон электровозной откатки. Вторичное дробление руды осуществляют в заторах и на почве ниш.

 

 

#

Транспортирование горной массы рельсовым, безрельсовым и конвейерным оборудованием.

Самоходное оборудование на погрузке и доставке руды используют как безрельсовое, так и рельсовое. Безрельсовое принято называть самоходным оборудованием.

На подземных рудниках его применяют с тридцатых годов. При разработке мощных и средней мощности залежей крепких руд оно во многих случаях оказывается более рациональным по сравнению с другими имеющимися видами оборудования.

Используют в основном следующие машины или комплексы: 1) погрузочно-доставочиые машины; 2) погрузочные (или погрузочно-доставочные, используемые как погрузчики) машины в комплексе с автосамосвалами; 3) экскаваторы в комплексе с ав­тосамосвалами, а также бульдозерами или легкими погрузочно- доставочными машинами для зачистки дорог и почвы очистных камер; 4) бульдозеры; 5) самоходные скреперные грузчики; 6) са­моходные вагоны.

Самоходное оборудование применяют в следующих случаях:

при отработке пологих и наклонных залежей с естествен­ным поддержанием очистного пространства; самоходное оборудо­вание работает в очистном пространстве на почве залежи или слоя;

на этажном горизонте или на подэтажах при самотечном выпуске руды из очистного пространства — донном или торцевом;

при отработке блока горизонтальными (или слабонаклонны­ми) слоями; самоходное оборудование работает в слоевых очист­ных выработках или на закладочном массиве.

Самоходные машины выпускают на пневмошинном и реже на гусеничном ходу с дизельным, электрическим или пневматическим приводом.

Вибрационные конвейеры (табл. V.13) загружаются вибропи­тателями— одним питателем с торца при торцевом выпуске (см. рис. V.28) или несколькими с боков при донном выпуске — и до­ставляют руду в рудоспуск.

Все они имеют направленные колебания, собираются из секций длиной по 1,5—2 м; привод один для всего конвейера или, реже, индивидуальные приводы для каждой секции.

Самоуравннвающийся вибрационный конвейер (рис. V.29) раз­работан и внедрен на Зыряновском свинцовом комбинате. Кон­вейер не крепится к почве выработки; состоит из двух лотков (верхнего и нижнего), синхронно колеблющихся в противополож­ных направлениях (см. рис. V.29). Руду подают на верхний лоток, а на нижний поступает более мелкая руда через отверстие в нача­ле верхнего лотка. Из этого отверстия, в конце его, слегка высту­пает штырь, снижающий возможность заклинивания кусков руды. По сравнению с однолотковым вибрационным конвейером затра­ты на монтаж снижаются в 2 раза и почти во столько же раз воз­растает производительность. Однако равномерная загрузка обоих лотков не всегда обеспечивается.

Скребковые конвейеры могут работать под завалом. Использу­ют их преимущественно при малой н средней крепости руды для доставки к рудоспуску непосредственно из-под выпускных отвер­стий, а также по аккумулирующим выработкам. При большой длине аккумулирующей выработки (от 50 м и более) устанавли­вают последовательно 2—3 конвейера. Скребковыми конвейерами доставляют руду также по очистному пространству вдоль забоя в маломощных пологих залежах

Конвейеры бывают двух- и трехцепные, чаще с верхней рабочей ветвью, тогда скребки движутся по металлическому лотку, под которым проходит холостая ветвь.

Ленточные конвейеры загружаются вибропитателями. Конвей­еры обычного типа удовлетворительно (т. е. без интенсивного изно­са) работают при крупности руды не более 200 мм. Поэтому ими доставляют лишь сравнительно мягкие руды, отбитые механиче­скими способами, а при крепкой руде используют только на транс­порте или подъеме с предварительным пропуском руды через ме­ханическую дробилку с измельчением до минус 100—200 мм.

На доставке взорванной руды ленточные конвейеры обычного типа применяют главным образом в аккумулирующих выработках при крупности руды до 200—300 мм, ширине ленты около 1 м; ско­рость доставки 1—1,5 м/с.

 

#

Способы поддержания очистного пространства. Выбор типа и способов крепления горных выработок.

 

Эти способы при очистной выемке можно разде­лить на следующие три группы: естественное под­держание очистного пространства при выемке руды; обрушение руды и вмещающих пород, т. е. без поддержания очистного про­странства при выемке руды; искусственное поддержание очистно­го пространства при выемке руды.

1.Естественное поддержание очистного пространства при вы­емке руды осуществляется за счет естественной устойчивости окру­жающих пород и еще не выработанных участков руды — целиков. Горное давление при этом регулируют за счет выбора размеров очистного пространства (камеры), расположения и размеров под­держивающих целиков.

2.Обрушение руды и вмещающих пород позволяет не остав­лять целиков и не применять искусственного поддержания очист­ного пространства. Обрушение пород на отбитую руду вызывают или обнажением пород на большой площади или взрыванием за­рядов ВВ. Руду выпускают из очистного пространства через вы­работки в основании блока.

3. Искусственное поддержание очистного пространства при вы­емке руды

Поддержание очистного пространства крепыо в чистом виде применяют только в маломощных залежах. При большой и сред­ней мощности крепь сама по себе не может выдерживать горного давления, поэтому применяется вместе с закладкой (если необхо­димо поддерживать выработанное пространство и после выемки руды). Чаще поддерживают крепью лишь рабочее пространство у забоя, тогда в отработанной части ее обрушают или извлекают, чем вызывают обрушение вмещающих пород для снижения дав­ления на оставшуюся крепь. Крепление и последующее обруше­ние пород широко применяют в маломощных залежах, например в пологих пластах калийных и марганцевых руд. Искусственное поддержание целесообразно тогда, когда дру­гие способы неприемлемы технически или не обеспечивают до­статочно полной и чистой выемки руд. Процессы искусственного поддержания рассмотрим в следую­щих параграфах, а обрушение пород — вместе с системами разра­ботки, при которых его применяют.

 

#

Закладка выработанного пространства. Классификация способов закладки по технологическим признакам. Технологические схемы закладочных работ. Материалы для закладки.

Закладка заключается в заполнении выработок от­ходами производства, пустыми породами, хвостами обогатитель­ных фабрик или другим материалом. Это требует затрат, но дает возможность отработать запас этажа без оставления целиков, об­рушения вмещающих пород и, следовательно, обеспечить мини­мальные потери и разубоживание руды, сохранить ненарушенны­ми налегающие массивы и земную поверхность (при полной и плотной закладке), отрабатывать возгорающиеся руды, разместить под землей часть отходов производства. Закладку применяют при разработке ценных и средней ценно­сти руд цветных, редких, благородных и радиоактивных метал­лов, высококачественных железных руд, иногда — горно-химиче­ского сырья. В зависимости от порядка выполнения закладочных работ по отношению к очистной выемке различают закладку одновремен­ную и последующую. Одновременную закладку производят по мере отработки каме­ры или блока горизонтальными (реже наклонными) слоями. По­верхность закладочного массива часто используют как платформу для производства работ по отбойке руды и доставке. Последующую закладку производят после отработки очистной камеры. Она служит для создания благоприятных условий при предстоящей отработке целиков, а также для сохранения земной поверхности, вышележащих выработок и т. п.

Способы закладки применяют следующие. В от­личие от твердеющей, гидравлическую и сухую закладку можно назвать сыпучей.

 

 

#

Расчет потребного количества свежего воздуха для проветривания горных выработок, расчет депрессии.

Основной задачей проветривания тупиковых выработок является поддерживание установленных Правилами безопасности параметров рудничной атмосферы. Исходя из горнотехнических и горно-геологических условий данной штольни, наиболее приемлемым будет является комбинированный способ проветривания (выработка не опасна по газу и пыли). Комбинированный способ проветривания рекомендуется Правилами безопасности как основной. Его используют в выработках протяжённостью более 300 м. Комбинированный способ проветривания тупиковых выработок представляет собой сочетание нагнетательного и всасывающего способов. Он позволяет до максимума сократить время удаления газов и особенно целесообразен для проветривания протяжённых выработок большой площадью сечения, а также при скоростных проходках.

Количество воздуха, удаляемого из забоя всасывающим вентилятором при отсутствие перемычки на границе зоны отброса газов

Q_З.ВС = 1,3*Q_З = 1,3*1,15 = 1,5 м³/сек = 90 м³/мин

4. Определим количество воздуха исходя из минимальной скорости движения воздуха

Q_З = 0,3*60*S_СВ = 0,3*60*7,5 =135 м³/мин = 2,25 м³/сек

5. Количество воздуха по числу людей одновременно работающих в забое

Если в выработке не ведутся работы, связанные с пылеобразованием и отсутствуют другие вредные вещества, подача воздуха должна составлять не менее 6 м³/мин на каждого человека, считая по наибольшему числу людей в выработке:

 

,

- количество людей в забое

Таким образом, для дальнейших расчётов принимаем количество воздуха на забой, исходя из условия минимальной скорости движения воздуха

Q_З = 2,25 м³/сек

Количество воздуха, удаляемого из забоя всасывающим вентилятором, при отсутствии перемычки на границе зоны отброса газов (во избежание рециркуляции воздуха):

Для выбора вентиляторной установки необходимо определить минимальную и максимальную депрессию шахты в течение первого периода ее эксплуатации, кото­рый принимается равным сроку службы вентилятора главного проветривания (15-25 лет). Минимальная и максимальная депрессия шахты определяются на основе анализа динамики горных работ, при этом устанавливается наиболее легкий и наиболее

тяжелый периоды проветривания шахты.

Минимальная и максимальная депрессия шахты рассчитывается по струе наибольшего сопротивления. Струя наибольшего сопротивления определяется на основе схемы проветривания шахты, а при необходимости производятся расчеты депресси по нескольким параллельным струям. Для выбора вентилятора принимается мак­симальное значение депрессии для наиболее легкого и наиболее тяжелого периодов проветривания шахты. При этом максимальная депрессия, как правило, не должна превышать 300 даПа. Для сверхкатегорных шахт и опасных по внезапным выбро­сам, а также шахт с производственной мощностью 4000 т/сут и более - 450 даПа. Для действующих шахт при доработке запасов на глубине более 700 м и разрабаты­вающих пласты не склонные к самовозгоранию допускается депрессия до 800 даПа. Минимальная и максимальная депрессия шахты определяется по формуле

h_ш=h_п.в.+h_к.в.+h_к+h_к.к (16.1)

где h_{n в} - депрессия подземных выработок направления по струе наибольшего со­противления. Определяется как сумма депрессий отдельных последовательно со­единенных ветвей, входящих в направление, от устья воздухопадающего ствола до входа в кана