Подземная разработка россыпных месторождений

     В целях скорейшей подготовки шахтного поля к эксплуатации переставшие  дренировать высечки используют для проведения из них подготовительного штрека по пласту. 

Рис.2.5. Дренажная высечка на пласт из дренажного штрека. 

     Осушение  с помощью дренажного штрека в  не трещиноватых породах плотика обеспечивает эффективное осушение в сильно водоносных россыпях при неровном плотике с западаниями и большой длине шахтного поля. Подземные воды из дренажного штрека на поверхность отводят через водоотливную штольню, пройденную с уклоном 0,001 — 0,0015. Площадь поперечного сечения штрека или штольни 2,5 х 2; 2,2 х 2,2; ,2 х 2,5 м².

     Крепление штреков и штольни производят всплошную полными или не полными рамами, при необходимости крепь усиливают подхватами.

     Если  в кровле пласта залегают водоупорные  глины, то в процессе эксплуатации в  результате разрушения кровли может  произойти прорыв кровельных вод. Во избежание этого целесообразно выполнить предварительное принудительное обрушение кровли в бортах россыпи из высечек, что обеспечит более полный дренаж. Однако перед обрушением, которое может вызвать крупный вынос ила, необходимо в высечках устроить фильтрующие перемычки с дверями (рис.2.6). 
 

Рис. 2.6. Дренаж водоносных напластований в  кровле обрушением.

З.Способы  в схемы вскрытия.

 

     Способы вскрытия различают по типу основной вскрывающей выработки и ee расположению относительно россыпи.

     В соответствии с этим применяются следующие способы вскрытия: 

•  вертикальными  стволами, расположенными в центре  шахтного поля;
• вертикальными стволами, расположенными на линии низших отметок плотика;
• вертикальными стволами, расположенными у границы шахтного поля;
• наклонными стволами, расположенными в центре шахтного поля;
• наклонными стволами, расположенными у границы шахтного поля;
• штольнями.

 

     Каждое  шахтное поле должно быть вскрыто  не менее чем двумя горными  выработками, выходящими на поверхность. Одна из этих выработок является главной, предназначенной для выдачи полезного ископаемого из шахты, а другие - вспомогательными, служащими для вентиляции, спуска-подъема оборудования и материалов в шахту, для аварийного выхода людей. Устья выработок должны располагаться на расстоянии не менее 30 м. одно от другого, во избежание попадания в вентиляционную сеть загрязненного выдаваемого из шахты воздуха.

     Главный подъемный ствол обычно располагается  по линии, делящей запасы шахтного поля на равные части.

     Вспомогательные стволы могут быть расположены в  центре шахтного поля, вблизи главного ствола или на флангах поля.

     При центральном расположении шахтных  стволов оба ствола находятся  в центральной части в непосредственной близости (не ближе 30 м) –

центрально-сближенное расположение или располагаются по центральной линии, но вспомогательный за бортом россыпи - центрально-отнесенное расположение В первом случае могут быть варианты с расположением главного и вспомогательного стволов в центре шахтного поля с оставлением общего околоствольного целика или одностороннее расположение шахтных стволов за контуром россыпи (рис. 3.6 а). Первый вариант применяют ограниченно, при большой площади шахтного поля и малой мощности пласта, так как он сопряжен с необходимостью оставления большого охранного целика и, следовательно, со значительными потерями при его отработке.

     Во  втором случае возможно расположение стволов: двухстороннее за контуpaми россыпи (рис. 3.6 б); либо главный ствол располагают в центре россыпи, а вспомогательный за контуром россыпи (рис. 3.6 в).

     На  рис. 3.7 приведены схемы расположения наклонных вскрывающих стволов.

     Преимуществами  центрально-сближенного расположения вскрывающих стволов являются: концентрация поверхностного хозяйства и уменьшение расходов на транспортирование песков, в отвалы или на промприбор; уменьшение объема подготовительных работ и затрат на поддержание подготовительных выработок; сокращение расходов на подземную транспортировку песков; большее число очистных забоев (по сравнению с фланговым расположением), а, следовательно, большая производительность шахты.

     Недостатками  центрально-сдвоенного расположения стволов  являются усложнение схемы проветривания  и возможность попадания в  шахту загрязненного воздуха  и, в некоторых случаях, увеличение затрат на доставку лесоматериалов к стволу и в забои.

     На  рис. 3.8 приведены типовые схемы  вскрытия наклонными стволами, разработанные  ВНИИ-1.

     При небольшой глубине залегания  россыпи разрешено осуществлять вскрытие одним стволом и использовать для целей вентиляции и в качестве запасных выходов специально оборудованные для этой цели шурфы или вентиляционные скважины, располагаемые по контуру россыпи через определенные интервалы от 15 до 40 м. 
 

Рис 3.6. Схемы вскрытия россыпей вертикальными стволами:

а - центральное одностороннее расположение вертикальных стволов;

б - центрально-отнесенное расположение вертикальных стволов;

в - двухстороннее расположение вертикальных стволов за контуром россыпи. 

     При расположении главного ствола в контуре  россыпи необходимо оставлять околоствольный целик, такое расположение применяют при ширине россыпи более 50 м в основном на мерзлых безводных россыпях.

     При разработке талых россыпей для обеспечения  стока подземных вод к стволу, ствол следует располагать по линии тальвега россыпи (по линии низших отметок плотика) на фланге россыпи.

     При расположении стволов за контуром россыпи  отсутствуют потери песков и в  околоствольных целиках, сокращаются  затраты на поддержание ствола, отвалы песков, располагаются за границей россыпи, но увеличиваются затраты на транспорт. В качестве примера вскрытия нового россыпного месторождения можно привести проектное решение вскрытия россыпи «Солур», которое предусматривает проведение двух наклонных под углом 8° стволов сечением 16,5м², оборудованных для подъема песков ленточным конвейером КЛШ-500 и отделением для передвижения самоходных машин, а также двух наклонных стволов со скиповым подъемом. 

 

Рис.3.7. Расположение наклонного вскрывающего ствола:

а — центральное  расположение наклонного ствола;

б—фанговое расположение наклонного ствола.

     При выборе места заложения ствола руководствуются  следующими требованиями: располагать  ствол и околоствольные выработки  в наиболее устойчивых и менее  водоносных породах; обеспечивать удобное  расположение отвалов песков, соответствующее минимальным затратам на отсыпку, доставку песков к промприборам и удаление хвостов; не допускать затопление сооружений паводковыми водами; оставлять предохранительные целики наименьших размеров.

     При проектировании вскрытия россыпи местонахождение  ствола определяют на основе технико-экономических  расчетов. По длине россыпи место  заложения ствола принимают по правилу  акад. Л.Д. Шевякова, согласно которому затраты на транспортирование песков с нижнего и верхнего крыльев шахтного поля должны быть одинаковыми.

     При расположении вскрывающего ствола в  центре шахтного поля в пределах контура  россыпи необходимо учитывать ущерб  от частичной или полной потери полезного  ископаемого в околоствольном целике. 

 

А. Центрально-отнесенными стволами  В. Центрально-сближенными стволами.

Рис. 3.8. Типовые схемы вскрытия наклонными стволами, предлагаемые ВНИИ-1.

а – при одностороннем  расположении панелей;

б, в – при двухстороннем  расположении панелей. 

     Расположение  вскрывающей штольни определяется по тому же принципу, что и расположение стволов, но здесь роль играет рельеф поверхности и расположение россыпи относительно склона долины. Поэтому, зачастую штольни проходят на фланге россыпи по ее длинной оси.

4. Системы разработки россыпных месторождений.

 

     Применение  находят несколько классификаций  систем подземной разработки россыпей, отличающихся по главному признаку:

     - классификация разработки пластовых  месторождений по принципу порядка  ведения очистных и подготовительных работ;

     - классификация, предложенная С.М.  Шороховым;

     - классификация по способу управления  горным давлением;

     - классификация, рекомендованная  Правилами технической эксплуатации  рудников, приисков и шахт, разрабатывающих  месторождения цветных, редких  и драгоценных металлов. Правила технической эксплуатации являются обязательными для всех Горных предприятий, научно- исследовательских и проектных организаций цветной металлургии. 

     Согласно  первой классификации, системы разработки делят на классы: 

1. Сплошные;
2. Столбовые,
3. Комбинированные;
4. Камерные (обычно применяются при разработке мерзлых россыпей).

 

     В качестве основного признака отнесения  к тому или иному классу в приведенной  классификации принят порядок и  взаимосвязь проведения очистных и  подготовительных выработок.

     Во  второй классификации основными  признаками разновидностей систем являются порядок проведения очистных, нарезных и подготовительных выработок, вид  забоя и направление его подвигания, а также ряд вспомогательных.

     При этом отмечаются следующие классы систем:

1. отступающей лавой,
2. веерной лавой;
3. веерно-отступающей лавой;
4. сплошная (наступающей лавой);
5. длинными столбами;
6. длинными заходками;
7. короткими заходками;
8. встречными заходками;
9. слоевая.

     Согласно  третьей классификации принято  следующее деление систем на классы:

     I. С поддержанием выработанного пространства:

1. сплошная система разработки с выемкой поперечными заходками;
2. система разработки короткими столбами.

     II. С обрушением кровли:

1. сплошная система разработки;
2. система разработки длинными столбами;
3. система разработки короткими столбами.

Классификацией  ПТЭ дано следующее подразделение  применяемых систем разработки:

     А. Для талых россыпей:

1) система разработки длинными  столбами;

2) система разработки короткими  столбами.

     Б. Для многолетнемерзлых россыпей:

1) сплошная система разработки;

2) камерная система разработки. 

     Способ  управления горным давлением является важным признаком классификации, связанным с физико-механическими свойствами массива и существенно влияющим на выполнение основных и вспомогательных технологических процессов в забое, в конечном итоге определяющим уровень производительности и экономичность системы разработки.

     Этот  признак лежит в основе двух последних  приведенных классификаций.

     В зависимости от физического состояния  массива системам разработки россыпей свойственны некоторые особенности. Поэтому рассмотрение систем предлагается в данном пособии с учетом названной специфики, а также в соответствии с Правилами технической эксплуатации.

     В практике в последние годы кроме  перечисленных систем появились  новые системы, отражающие специфические  условия некоторых россыпей.