14.4. Камерная система разработки

Основной выемочной единицей при применении камерной системы является блок, состоящий из одной или нескольких камер, разделенных междукамерным целиком.
Выемку камерных запасов при этой системе разработки осуществляют под защитой окружающих камеру целиков. Отбитая руда по камере самотеком поступает в воронки или траншеи в основании блока, откуда ее выпускают и грузят в транспортные средства либо при помощи погрузо-доставочных машин доставляют до рудоспуска. Целики обычно извлекают на второй стадии отработки блока.

Камерную систему (ее называют также этажно-камерной с подэтажной отбойкой) применяют на рудниках цветной металлургии (Тырныаузский, Алтын-Топканский, Лениногорский, Зыряновский, Зангезурский комбинаты) и железорудных рудниках в Кривбассе, на Урале, на шахте им. Губкина в КМА (рис. 14.3.а.б.).
Условия применения камерной системы разработки следующие: устойчивые руды и породы; падение залежей крутое при малой и средней мощности и любое для мощных залежей; мощность крутых залежей не менее 3 – 5 м, пологих – не менее 15 – 20 м; ценность руд может быть различной; при высокой ценности руд целики извлекают после отработки и закладки камер (вариант с закладкой камер относится к III класу).

Подготовка заключается в проведении откаточных выработок и проходке блоковых восстающих в целиках по краям блока. Верхний, вентиляционный горизонт при этажной разработке уже существует к началу подготовки камеры (бывший откаточный горизонт верхнего этажа). Если доставку и бурение осуществляют с применением самоходного оборудования, то иногда проводят наклонный съезд, связывающий откаточный горизонт с буровыми, расположенными выше него.

Размеры блоков по высоте равны высоте этажа и составляют от 50 – 60 до 150 м и более. Камеры при мощности крутых залежей до 15 – 25 м располагают по простиранию. Длина их определяется устойчивостью боковых пород и достигает 40 – 60 м, ширина междукамерных целиков – 8 – 20 м. В мощных залежах камеры располагают вкрест простирания, и длина их определяется устойчивостью руды и мощностью залежи. Ширина камер при этом равна 10 – 30 м, ширина междукамерных целиков  – 8 – 15 м.
От выработанного пространства верхнего этажа камера защищена горизонтальным или наклонным междуэтажным целиком, верхняя часть которого представляет собой основание отработанного блока верхнего этажа. Толщина междуэтажного целика 15 – 25 м. Очистные работы начинают с проходки в пределах камеры отрезного восстающего с доставочного горизонта на границе одного из целиков или в центре камеры. Отрезной восстающий затем разделывают взрыванием скважин с буровых подэтажей в отрезную щель на всю ширину камеры. Отрезная щель необходима для создания в массиве обнаженной поверхности, на которую впоследствии начинают отбойку камерных запасов руды. В основании камеры разделывают воронки и образуют нижнюю подсечку также на всю ширину камеры. Если в основании камеры предусмотрена траншея, то нижнюю подсечку не делают и руду в траншее отбивают вместе с отбойкой камерных запасов.

Для отбойки руды в камере бурят веерные или параллельные скважины с одного или нескольких буровых подэтажей. Скважины размещают в плоскостях, параллельных отрезной щели. Как правило, для бурения скважин применяют буровые станки типа НКР-100М (диаметр скважин 105 мм). На ряде рудников используют самоходное оборудование для бурения веерных скважин уменьшенного диаметра (56 мм).

Скважины заряжают с использованием передвижных пневмозарядчиков с откаточного горизонта, подавая ВВ на буровые подэтажи по шлангам.

Руду отбивают на отрезную щель сразу несколькими слоями, при этом количество руды, отбитой за один раз, достигает десятков тысяч тонн, а масса одновременно взрываемого ВВ – нескольких тонн (массовые взрывы).

При выпуске и доставке отбитой руды используют различные комплексы оборудования. На рудниках, разрабатывающих железные руды, и ряде рудников цветной металлургии руду из камер выпускают вибропитателями в вагоны электровозного транспорта. При средней мощности залежей наиболее эффективна скреперная доставка руды из-под выпускных отверстий до рудоспуска или полка с дальнейшей погрузкой ее в вагоны. На Тырныаузском комбинате, Абаканском руднике успешно доставляют руду до рудоспуска автосамосвалами, загружаемыми вибропитателями. На некоторых рудниках цветной металлургии (например, на Гайском) руду доставляют до рудоспуска ковшовыми погрузо-доставочными машинами.

Один из перспективных вариантов камерной системы применяется на рудниках ОАО «Норильский никель». Здесь в основании камер делают плоское днище. Руду отбивают непосредственно на почву камеры. В очистное пространство доступ людей запрещен, погрузку и доставку отбитой руды осуществляют ковшовой погрузо-доставочной машиной с дистанционным управлением. Оператор управляет ею из безопасного места. Подготовка камеры к очистной выемке резко упрощается и затраты на нее снижаются.

Отработка целиков осуществляется, если допустимо обрушение поверхности. Целики обрушают массовым взрывом на открытую камеру. При этом, как правило, обрушаются и вмещающие породы, поэтому руда из целиков разубоживается, что приводит к ее значительным (до 30 – 40 %) потерям при выпуске.

При разработке ценных руд целики отрабатывают при заложенных камерах. Если закладка камер сухая (сыпучая) или гидравлическая, то целики извлекают подэтажным обрушением (II класс систем разработки) или системой слоевого обрушения сверху вниз (III класс). При твердеющей закладке камер целики извлекают таким же образом, как и камеры, поэтому размеры камер и целиков, как правило, принимают одинаковыми. Такую технологию используют на Гайском и Дегтярском рудниках на Урале.

© Кузьмин Е.В., Хайрутдинов М.М., Зенько Д.К.
"Основы горного дела"

 

Запрещается любое копирование и распространение информации без письменного согласия авторов учебника "Основы горного дела" 

ЭКСКЛЮЗИВНЫМ ПРАВО НА ПУБЛИКАЦИЮ ОБЛАДАЕТ "ГОРНОПРОМЫШЛЕННЫЙ ПОРТАЛ РОССИИ"