8.3. Комбинированные системы с закладкой камер

Комбинированные системы с закладкой применяют только при разработке месторождений богатых полиметаллических руд или при опасности возникновения подземных пожаров при разработке колчеданных руд, большой глубине разработки или неустойчивых рудах.

Камеры вынимают обычно горизонтальными слоями с закладкой.

Междукамерные целики отрабатывают сверху вниз системами слоевого или подэтажного обрушения (рис.41). Это связано с безопасностью работ в целике, обнаженном с двух сторон. Технология очистной выемки обычная для системы слоевого обрушения.

Рис. 41. Выемка междукамерного целика слоевым обрушением (1-слоевой орт, 2-заходка).

8.4. Комбинированные системы с последующей закладкой камер

Последующая закладка камер, отработанных системами с открытым очистным пространством или с магазинированием, может быть сухая (редко) или твердеющая. Отработанные камеры заполняют твердеющей закладкой. Последующие - вторичные камеры отрабатывают в окружении затвердевшей закладки, выполняющей роль целика.

При разработке ценных полезных ископаемых и необходимости сохранения земной поверхности область применения этажно-камерных систем с последующей твердеющей закладкой будет возрастать.

Глава 9. Выбор систем разработки.

9.1. Факторы, влияющие на выбор систем разработки.

На выбор и применение в конкретных условиях той или иной системы разработки оказывают влияние много факторов.

Их принято подразделять на постоянные (в смысле обязательности их учета при выборе) и переменные (то есть те, которые могут иметь ограничивающее воздействие на применение тех или других систем разработки или не иметь).

К постоянным факторам относят: мощность рудного тела; угол падения; устойчивость руды и вмещающих пород.

Переменные факторы: возгораемость руды; слеживаемость руды; необходимость сохранения земной поверхности; экологические ограничения; наличие плывунов; характер контактов рудного тела с вмещающими породами; глубина разработки; ценность руды и др. Последние два фактора приобрели в последнее время особое значение в связи с повсеместным понижением горных работ и снижением содержания полезного компонента в руде.

Выбор систем разработки производится в два этапа.

На первом – производится выбор систем разработки по горно-геологическим факторам.

На втором - выбор одной из отобранных на первом основывается на экономическом сравнении по одному или нескольким экономическим критериям.

Окончательный выбор рационального варианта осуществляется после проведения опытно - промышленных испытаний и экспериментов.

9.2. Методика выбора систем разработки по горно-геологическим факторам.

Наиболее распространен в практике для выбора систем разработки метод исключения. Сущность его сводится к рассмотрению возможности применения на данном месторождении или его части всех существующих систем разработки и исключению из их числа тех, которые непригодны по сочетанию ряда горно-геологических факторов, а иногда даже и по какому-либо одному из них.

Процедура выбора сводится к следующему. Исходные данные месторождения и условия применения систем разработки заносятся в поля специальной таблицы. Постепенное исключение неприемлемых систем разработки происходит в результате последовательного рассмотрения влияющих факторов. При рассмотрении каждого из факторов последующие факторы еще не принимаются во внимание. Системы разработки, оказавшиеся неприемлемыми по какому-то фактору, исключаются из дальнейшего рассмотрения по всем остальным факторам. В результате отбора остается одна или несколько систем разных классов.

В том случае, когда остается одна система разработки, она принимается для дальнейшего расчета. Вариант принятой системы разработки выбирается заведомо лучший, т. е. лучший по каким- то одним показателям при постоянстве других.

Если остается несколько систем разработки и они принадлежат одному или разным классам, то производится выбор лучшей системы по технико-экономическим показателям, то есть лучшей по каким – либо показателям при постоянстве других показателей (таблицы 2, 3).

Из числа систем, приемлемых по горно-техническим факторам, предпочтение отдается более безопасной системе. Помимо требований безопасности система разработки должна по возможности обеспечить низкую себестоимость добычи руды и высокую производительность труда, минимальные потери и разубоживание, благоприятные санитарно-гигиенические условия труда, надежность безаварийной работы.

Учитывая вышеуказанные требования, производят технико-экономическую оценку систем разработки по:

минимуму потерь и разубоживания;

минимуму горно-подготовительных работ;

максимуму производительности забойного рабочего по системе.

Перечисленные показатели принимаются по данным практических аналогов и литературным источникам.

Пример выбора системы разработки. Исходные условия приведены в табл. 4.

В данном примере системы с закладкой дешевле систем с креплением и слоевого обрушения при тех же величинах потерь и разубоживания руды. Поэтому для дальнейшего сравнения останутся только система подэтажного обрушения и система разработки горизонтальными слоями с закладкой.

Таблица 2.-Предпочтительные системы разработки по горнотехническому фактору ценности руды (Ц=Сср/Смин)

Типы месторождений по мощности	Типы месторождений по ценности руды
	Малоценные (Ц=1-1,25)	Средней ценности (Ц=1,26-1,99)	Ценные (Ц=2-5)	Весьма ценные (Ц=5,01-9,99)	Исключительно ценные (Ц>10)
Мощные (m =10 м)	Системы с открытым очистным пространством Комбинированные системы с массовым обрушением целиков или с последующей закладкой. Системы этажного и подэтажного обрушения		Комбинированная система с использованием твердеющей закладки	Комбинированная система с использованием твердеющей закладки. Система горизонтальные слои с закладкой и сплошная с закладкой	Система горизонтальные слои с закладкой и сплошная с закладкой
Средней мощности (10 > >т> 2)	Системы с открытым очистным пространством Комбинированные системы		Системы с открытым очистным пространством Комбинированные системы с закладкой.	Комбинированная система с использованием твердеющей закладки	Система с закладкой выработанного пространства
Жильные (т < 2 м)	Системы с открытым очистным пространством. Комбинированные системы. Системы с магазинированием руды		Система с закладкой выработанного пространства		Система с закладкой выработанного пространства

Таблица 3. - Сравнительная себестоимость добычи 1т руды, %

Система с креплением и закладкой	100
Система с закладкой	80-85
Система с магазинированием с отбойкой руды шпурами	60-70
Система с открытым очистным пространством:
маломощные рудные тела	70-80
мощные рудные тела	30-50
Система слоевого обрушения	65-75
Система подэтажного обрушения с применением гибкого перекрытия	50-60
Система подэтажного обрушения с массовой отбойкой руды	25-30
Система этажного принудительного обрушения руды	20-25
Система разработки с раздельной выемкой	50-250

В заключение можно отметить, что из всего многообразия систем разработки наиболее перспективными по данными прогноза горнотехнических условий рудных месторождений бывшего СССР являются системы разработки, приведенные в табл. 5.

Таблица 4. - Отбор технически приемлемых систем разработки (Условия: устойчивая руда и породы лежачего бока, неустойчивые висячего бока, мощность залежей 3-5 м, угол падения 60-70 град., неправильные контакты залежей).

Факторы	Приемлемые системы
	С открытым очистным пространством	С обрушением руды и вмещающих пород	С искусственным поддержанием очистного пространства
1. Устойчивые руда и породы лежачего бока, неустойчивый висячий бок	Сплошная, камерно-столбовая, этажно-камерная, с подэтажной отбойкой, с отбойкой из магазина	Этажное принудительное обрушение, подэтажное обрушение	Все
2. Мощность залежи 3-5 м, угол падения 60-70 град.	--	Подэтажное обрушение, слоевое обрушение	Горизонтальные и наклонные слои с закладкой, нисходящая слоевая выемка с твердеющей закладкой.

Завершающий и основной этап выбора системы разработки заключается в расчете себестоимости добычи руды и показателей извлечения и выбора оптимального варианта.

Если окажется, что по сравниваемым вариантам себестоимость добычи Сд_i, потери П_i и разубоживание Р_i находятся в соотношениях:

Сд₁<Сд₂, П₁<П₂, Р₁<Р₂ - выбор очевиден.

Если Сд₁>Сд₂, П₁<П₂, Р₁<Р₂ – необходимо рассмотреть и рассчитать экономические последствия потерь и разубоживания.