Производственные процессы добычи руды, страница 29

Рис. 6.15. Системы разработки с различными способами поддержания очистного пространства: а - естественное поддержание опорами (целиками); б - закладкой выработанного пространства; в - обрушением руды и вмещающих пород; г - комбинированное поддержание выработанного пространства закладкой и обрушением.

1 – часть залежи, отрабатываемая системами разработки с закладкой выработанного пространства (камерами или слоями); 2 – часть залежи отрабатываемая системами с обрушением; стрелка – направление фронта очистных работ.

Добыча руды с поддержанием выработанного пространства заполнением закладкой занимает ведущее место при необходимости сохранять налегающий массив и земную поверхность в условиях больших глубин, а также при выемке ценного полезного ископаемого. Учитывая постоянно возрастающую стоимость земель, законодательные требования к экологической безопасности, истощимость минерального сырья, область применения  этого способа управления горным давлением постоянно расширяется.

Управление горным давлением заполнением выработанного пространства обрушенными вмещающими породами применяется для отработки мощных и весьма мощных залежей любого падения с малой и средней ценностью полезного ископаемого. Обрушение пород производится на отбитую руду принудительным взрыванием скважинных зарядов ВВ. В неустойчивых и весьма неустойчивых налегающих породах и достаточном пролете или площади обнажения происходит их самообрушение.

Комбинированный способ поддержания кровли включает выемку пластообразных обширных залежей чередующимися участками с твердеющей закладкой и с обрушением кровли в форме устойчивого свода. Устойчивость налегающего массива обеспечивается обоснованием необходимой прочности и ширины участка, заложенного твердеющей смесью.

6.8. Региональные и локальные способы разгрузки массива

от высоких напряжений

Основными региональными способами приведения массива пород в неудароопасное состояние являются:

§  разгрузка массива пород в пределах горизонта или отрабатываемого блока от действующих напряжений;

§  снижение напряжений или предотвращение концентрации напряжений на отрабатываемом горизонте (протяженном участке).

Первый способ характеризуется созданием вертикальных и горизонтальных разгрузочных зон, использование защитной опережающей выемки, надработка и подработка участков, формирование разгрузочных щелей и выработок.

Например, опыт отработки месторождений Норильского региона показал, что опережающая выемка защитного слоя по верхнему контакту рудного тела обеспечивает достаточную устойчивость очистных выработок и безопасность добычных работ. Надработка и подработка разгружают рудную залежь, а очистную выемку можно вести как в нисходящем, так и в восходящем порядке. Опасность проявления горного давления в динамической форме в очистном забое при этом минимизируется. Региональная разгрузка особенно актуальна при разработке мощных месторождений системами с этажным принудительным обрушением и донным выпуском руды через сложный комплекс пересекающихся и взаимовлияющих друг на друга выработок, где применение локальных профилактических мероприятий существенно ограничено по технологическим причинам.

Второй способ, изложенный ранее, сводится к рациональному направлению фронта отработки, его прямолинейности без оставления целиков, недопущению отработки встречными и догоняющими фронтами.

Как отмечают ряд специалистов [Д.М. Бронников, 1982], весьма важным вопросом управления горным давлением на удароопасных месторождениях является также интенсивность ведения горных работ. Высокая скорость продвижения фронта, особенно с большими объемами одновременного обрушения руд, вызывает мгновенное нагружение массива в зоне опорного давления и создаются условия для хрупкого, взрывоподобного разрушения горных пород.