3.2.1 Система подэтажного обрушения с торцевым выпуском руды (шведский вариант)

Данная система детально рассмотрена для отработки запасов в профилях 54-37 и учитывает особенности этого участка месторождения.

Горнотехнические условия:

Форма рудных тел:

- в бортах – вытянутые по простиранию сегменты переменной мощности протяженностью 600-1000м;

- под дном карьера – протяженная залежь преимущественно прямоугольной формы с уменьшающейся по глубине мощностью от 100-120 метров до 10-15 метров на горизонте выклинивания (горизонт - 190-210 метров).

Высота подэтажей – 20метров.

Высота этажа (между откаточными горизонтами) – 60 метров.

Количество этажей – 4.

Количество подтажей – 11.

Схема подготовки – ортовая.

Порядок отработки подэтажей – с северо-запада на юго-восток сверху вниз, начиная с горизонта +10метров.

Количество подэтажей в одновременной отработке – 4.

Подготовка горизонта осуществляется проведением:

- транспортных штреков и транспортно-буровых ортов;

- вентиляционно-ходовых восстающих и рудоспусков;

- вентиляционных сбоек и разгрузочных выработок;

сбоек между ортами;

отрезных восстающих.

На откаточных горизонтах (- 50 метров, - 90 метров, - 130 метров и – 190 метров) под рудоспусками сооружаются механизированные погрузочные узлы для загрузки шахтных самосвалов.

Расстояние между ортами на горизонте – 2025 метров.

Взаимное расположение ортов на горизонтах – в шахматном порядке.

Погашение ортов производится от висячего бока к лежачему.

Отработка руды в подэтажах производится слоями на обрушенную породу по мере выпуска предыдущего слоя отбитой руды. Бурение скважин осуществляется самоходными буровыми установками на высоту двух подэтажей снизу вверх.

Благодаря шахматному расположению буро-доставочных ортов в смежных подэтажах исключается необходимость в горизонте подсечки, что значительно сокращает объем подготовительно- нарезных работ. Обуриваемый блок имеет ромбовидную форму со строго определенными геометрическими размерами, а количество скважин в веере всегда одинаково (исключая места тектонических нарушений). Расстояние между веерами скважин 3 метров, а количество в веере 13, максимальная глубина скважин 34 метра. Постоянство формы обуриваемого блока обеспечивает высокое качество дробления руды при взрыве, создает условия для автоматизации процесса бурения (без присутствия людей) и оптимального расхода ВВ.

Для проветривания очистных забоев и ортов, находящихся в проходке, используются вентиляторы местного проветривания, которые по трубам подают воздух в тупиковые забои.

На горизонте в одновременной отработке находятся 2 очистных забоя и один забой в подготовке. Взрывные работы в очистных забоях производятся 1 раз в неделю в выходные дни (в дни, когда ведутся взрывные работы в карьере). За 1 раз взрывается 2 веера скважин на горизонте. Объем взорванной руды в 2-х забоях обеспечивает работу ПДМ в течение 6 дней.

3.2.2 Этажно-камерная система разработки

Основными факторами, определяющими выбор системы разработки рудной залежи в интервале профилей 28-37, является необходимость сохранения объектов производственного назначения и транспортных коммуникаций действующего карьера. В связи с этим запасы этого участка предусматривается отработать этажно-камерной системой.

Конструкция системы видоизменена с учетом применения ПДМ на доставке руды.

Параметры камер определены конструктивно с учетом необходимости оставления потолочины под дном карьера, размер которой принят 20-25 метров, и малой мощности рудной залежи на горизонте откатки (35-40 метров).

Высота камеры принята – 55 метров; ширина – 55 метров, размер межкамерных целиков – 20 метров, высота днища – 25 метров.

Длина камер переменная и равна мощности рудного тела. Камеры ориентированы длинной стороной вкрест простирания залежи. Всего на участке профилей 37-28 шесть камер с эксплуатационными запасами 6300,0 тысяч тонн. Подготовка участка камер осуществляется удлинением транспортных штреков горизонт – 90 метров, - 170 метров и – 190 метров от профиля 37 до профиля 28 и проходной вентиляционных штреков на горизонтах – 90 метров и – 170 метров, которые сбиваются с вентиляционно-ходовым восстающим в районе профиля 37.

Подготовка камер осуществляется проходкой на горизонте – 170 метров 3 ортов сечением 21м2, 2 на границе камеры и 1 – в центре камеры. Из граничных ортов осуществляется разделка днища камеры, а центральный используется в качестве транспортной выработки. Из центрального орта проходится по 4 сбойки, из которых осуществляется выпуск руды и транспортировка ее ПДМ до рудоспуска. На горизонте – 190 метров руда загружается в шахтные самосвалы, которыми вывозится на поверхность по транспортному штреку и наклонному съезду.

В интервале профилей 37-54 месторождение представлено единым рудным телом, угол падения которого имеет переменное значение: в отметках выше – 30 метров и ниже – 90 метров он достигает 70-80 (иногда до 90). В отметках – 30 метров, - 70 метров в лежачем боку угол выполаживается почти до горизонтального значения. В висячем боку рудное тело залегает под углом 70-90 несколько выполаживаясь ниже отметки – 90 метров. Мощность рудной залежи с глубиной уменьшается от 150-90 метров до 15-20 метров (отметка – 190 метров) и на отметке – 200 метров рудное тело выклинивается.

При подземной разработке руды в этой части месторождения, подработка восточного борта карьера исключается, так как на этом борту расположены технологические объекты комбината.

Наличие отвала, высота которого достигает 170 метров, позволяет вести подземные работы практически в границах рудного тела, однако изменчивость конфигурации его как по простиранию, так и особенно, вкрест простирания, диктует следующие ограничения при установлении границ отработки в пределах горизонта (подэтажа) и порядка отработки подэтажей:

Границы отработки подэтажей вкрест простирания должны устанавливаться таким образом, чтобы исключить образование незаполненных пустот и зависание пород при обрушении отвала по мере отработки подэтажа;

Для управления процессом обрушения отвала и во избежание безвозвратных потерь руды отработку подэтажей необходимо вести сверху вниз;

Верхняя граница подземной отработки запасов, законсервированных в бортах карьера, должна быть ограничена отметкой + 50 метров. Отработка запасов выше этой отметки повлечёт подработку борта карьера.

По мере продвижения подземных горных работ в юго-восточном направлении и вовлечения в разработку горизонт - 90 метров, - 110 метров, - 130 метров отсыпка отвала производится в северной части карьера до полной его отработки. За время параллельного функционирования подземного рудника и отвала (12-13 лет) в отвал будет отсыпано 11-12 миллионов м³ вскрышных пород и добыто примерно такое же количество руды (в объёмном измерении). При соблюдении вышеизложенного порядка ведения горных работ высота отвала в северной части карьера несколько уменьшится, а в пределах профилей 40-37 возрастёт.