Практикум для организации самостоятельной работы студентов, обучающихся по направлению подготовки 130400 «Горное дело»

КЛАСС 1. Системы разработки с естественным поддержанием
статически равновесного состояния массива
По классификации М.И. Агошкова этот класс систем получил название «Класс систем с открытым очистным пространством». Группировка систем внутри класса может быть представлена в виде табл.1.
Таблица 1.

Группировка систем разработки с открытым очистным пространством
1. Системы с формированием рабочего очистного пространства						2. Системы без формирования рабочего очистного пространства
без разделения рудного тела на слои						камерно-целиковые
А Сплошные Со сплошной очистной выемкой и слоевым типом рабочего очистного забоя			Б. Камерно-столбовые с камерным типом рабочего очистного забоя и регулярными целиками			А. Подэтажные с подэтажным порядком доставки руды			Б. Этажные с этажным порядком доставки руды
а. без отграничения выемочной единицы	б. с отграничением выемочной единицы		а. без разделения функций целиков с междукамерными целиками столбчатого или ленточного вида	б. с разделением функций целиков с панельными целиками (междублоковыми) и междукамерными целиками столбчатого или ленточного вида		а. – с отбойкой из горизонтальных выработок (штреков, ортов)		б. – с отбойкой из наклонных выработок и восстающих	а. – с отбойкой из горизонтальных выработок (штреков, ортов)		б. – с отбойкой из, наклонных выработок и восстающих
*Со сплошной или блоковой подготовкой			*Со шпуровой отбойкой и механизированной доставкой			*С предполагаемой отработкой целиков или без предполагаемой отработки целиков
Угол залегания рудных тел		Крутопадающие			1Ааб		2Ааб; 2Баб			2Ааб; 2Баб
		Наклонные			1Ааб; 1Баб		1Баб; 2Ааб; 2Баб			2Ааб; 2Баб;
		Пологие			1Ааб; 1Баб		1Баб; 2Аб; 2Бб			2Баб
Нормальная мощность рудных тел					Тонкие и малой мощности (<3м)		Средней мощности (3…20м)			Мощные (>20м)

Рис 1. Система 1Аа


Р ис. 1. Система со сплошной очистной выемкой и слоевым типом рабочего очистного пространства, без отграничения выемочной единицы. Подготовка рудная, штрековая с минимальным опережением откаточного штрека относительно положения очистного забоя.
Отбойка – шпуровая, доставка руды – скреперная с погрузкой через полок. Очистное пространство – открытое, поддерживается не равномерно расположенными целиками.
Область применения – пологопадающие рудные тела мощностью до3м. Руда весьма устойчивая, малоценная.
Достоинства: сравнительно высокая производительность труда, простота конструктивного исполнения. Недостатки: существенные потери руды, неопределенность в управлении горным давлением. Совершенствование - на базе внедрения достижений НТП на процессах очистной выемки, особенно за счет внедрения самоходного оборудования, применения искусственных опор.


Рис. 2. Система 1Бб
Р ис. 2. Камерно-столбовая система разработки с камерным типом рабочего очистного пространства, с регулярными междукамерными целиками-столбами круглой формы и ленточными панельными целиками. Таким образом, имеет место разделение функций целиков. Подготовка – панельная. Размеры панели в плане 150Х200 – 400м. Отбойка – шпуровая. Погрузка и доставка машинная. Очистное пространство – открытое, поддерживается целиками.
Область применения: полгопадающие рудные тела средней мощностью, чаще до 10м. Руда весьма устойчивая, малоценная. Достоинства: высокая производительность труда, малые прямые затраты на очистную выемку, простота конструктивного исполнения. Недостатки – большие потери руды, (до 30%).
Совершенствование - на базе внедрения достижений НТП на процессах очистной выемки, особенно за счет внедрения самоходного оборудования, применения искусственных опор.
Рис. 3. Система 2Аа
Р ис. 3. Камерно-целиковая система без формирования рабочего очистного пространства с подэтажным порядком доставки. Подготовка блоковая с откаточными штреками. Отбойка шпуровая или скважинная. Доставка скреперная. Очистное пространство открытое при наличие безрудных целиков. Условия применения: крутопадающие рудные тема малой или средней мощности с устойчивыми рудами. Оруденение неравномерное с наличием включений пустых пород. Достоинства: возможность снижать разубоживание руды, хорошие условия для доразведки. Недостатки: трудоемкость процессов отбойки и доставки руды. Возможны потери в целиках. Направления совершенствования - внедрение самоходного оборудования. Применение искусственных целиков из твердеющей закладки, конструктивные изменения.


Рис. 4. Система 2Бб
Р ис. 4. . Камерно-целиковая система разработки, без формирования рабочего очистного пространства, с отбойкой руды из вертикальных (восстающих) выработок. Подготовка - блоковая, рудная, штрековая. Очистное пространство открытое, поддерживается междублоковыми целиками. Отбойка послойная, многорядная, комплектами параллельных горизонтальных одинарных скважин. Доставка по очистному пространству самотечная, с люковой погрузкой в вагон на откаточном штреке.
Достоинства: Сильные решения по оформлению отбойки руды. Хорошие условия для доразведки. Недостатки: применение переносного бурового оборудования при наличии подэтажных горизонтов. Возможны большие потери руды и разубоживание рудной массы (до 30%) при сложной морфологии рудного тела. Совершенствование в направлении изыскания эффективной технологии отработки целиков и снижение разубоживания
Рис. 5. Система 2Ба


Рис.5. Камерно-целиковая система разработки, без формирования рабочего очистного пространства, с отбойкой руды из горизонтальных буровых выработок. В данном случае – из подэтажных буровых штреков. Подготовка блоковая. Очистное пространство открытое, поддерживается междублоковыми целиками. Отбойка этажная, многорядная, веерами одинарных восходящих скважин. Доставка этажная, самоходным оборудованием.
Достоинства: Сильные решения по оформлению траншейного днища с совмещением горизонтов подсечки, выпуска, доставки и откатки. Хорошие условия для доразведки. Недостатки: применение переносного бурового оборудования при наличии подэтажных горизонтов. Возможны большие потери руды (до 30%) при отработке междублоковых и междуэтажных целиков. Совершенствование в направлении изыскания эффективной технологии отработки целиков


Рис. 6. Система 2Аб
Р ис.6. Камерно-целиковая система разработки с открытым очистным пространством, без создания рабочего очистного пространства. Отбойка однорядная, веерами скважинных зарядов. Взрыводоставка руды по очистному пространству с машинной доставкой по подэтажным штрекам до блоковых рудоспусков. Область применения: наклонные рудные тела средней мощности с устойчивыми породами. Руда малоценная. Достоинства: Дешевая доставка руды по очистному пространству при наклонном залегании рудного тела. Недостатки: большие потери руды (до 30%). Трудности бурения скважин, возможны потери руды на почве очистного пространства. Пути совершенствования: внедрение современного бурового оборудования, поиск средств зачистки почвы очистного пространства. Изыскание решений по снижению потерь в целиках