Камерно-столбовая система разработки

Камерно-столбовая система разработки
        (a. room-and-pillar mining; н. Kammer-Pfeilerbau; ф. exploitation par chambres et piliers; и. explotaciоn por cemaras y pilares) - система разработки твёрдых п. и. (руда, уголь и др.) камерами, отделёнными друг от друга целиками, поддерживающими кровлю. Применяется для выемки пологих и наклонных (до 40-45°) залежей п. и. при высокой устойчивости их и вмещающих пород.         
На рудных шахтах отрабатываемую залежь делят на панели или блоки, разделяемые между собой ленточными или изолир. целиками. Расположение камер (по простиранию, восстанию) зависит от угла падения залежи и применяемого на очистных работах оборудования. При выемке пологих рудных тел с использованием на доставке руды скреперных установок (рис. 1) подготовительно-нарезные работы включают проведение в лежачем боку осн. откаточных, вентиляционных и, перпендикулярно им, панельных штреков.
 Рис. 1. Схема камерно-столбовой разработки с доставкой руды с помощью скреперных установок при угле падения рудного тела до 15°: 1 - основной откаточный <a href=штрек; 2 - вентиляционный штрек; 3, 5 - соответственно полевой и рудный панельные штреки; 4 - рудоспуск; 6 - материально-ходовой восстающий; 7 - вентиляционная выработка; 8 - вентиляционная выработка">
Рис. 1. Схема камерно-столбовой разработки с доставкой руды с помощью скреперных установок при угле падения рудного тела до 15°: 1 - основной откаточный штрек; 2 - вентиляционный штрек; 3, 5 - соответственно полевой и рудный панельные штреки; 4 - рудоспуск; 6 - материально-ходовой восстающий; 7 - вентиляционная выработка; 8 - вентиляционная выработка.
        Последние соединяются рудоспусками с рудными панельными штреками. Проводятся также материально-ходовые и вентиляц. выработки. В зависимости от мощности рудного тела и применяемого на буровзрывных работах оборудования выемку ведут безуступным или потолкоуступным забоем (высота уступов 2,5-3,5 м). Для бурения и вентиляции используются передовые забои (1,8-2,5 м) под кровлей камер. Для сокращения многократного повторения операций бурения шпуров и уборки отбитой руды в условиях многоуступной выемки (что значительно сокращает возможности повышения нагрузки на камеру) при мощности рудной залежи св. 10 м применяют вариант с отбойкой руды нисходящими скважинами, пробуренными из передового забоя.         
При использовании самоходного оборудования залежь разбивают на панели, обычно шир. 150 м (рис. 2).
 Рис. 2. Схема камерно-столбовой разработки с доставкой руды с помощью самоходного оборудования при угле падения рудного тела до 15°:1 - основной транспортный штрек; 2 - вентиляционный штрек; 3 - панельный штрек; 4 - заезды; 5 - вентиляционная выработка; 6 - междукамерные целики; 7 - <a href=буровая установка; 8 - погрузочно-доставочная машина">
Рис. 2. Схема камерно-столбовой разработки с доставкой руды с помощью самоходного оборудования при угле падения рудного тела до 15°:1 - основной транспортный штрек; 2 - вентиляционный штрек; 3 - панельный штрек; 4 - заезды; 5 - вентиляционная выработка; 6 - междукамерные целики; 7 - буровая установка; 8 - погрузочно-доставочная машина.
        После проведения осн. трансп. и вентиляц. штреков проходят панельные штреки, из к-рых в целике образуют заезды. На залежах мощностью более 4-4,5 м панель проветривают за счёт пройденной по её центру под кровлей рудного тела вентиляц. выработки. При оформлении междукамерных целиков соблюдается ступенчатая конфигурация линии очистных забоев, способствующая лучшему проветриванию и поддержанию кровли. Самоходное оборудование гл. обр. мощное дизельное на пневмошинном ходу: буровые установки с двумя-тремя перфораторами, ковшовые погрузочно- доставочные машины, экскаваторы, автосамосвалы и др. Для заряжания шпуров, осмотра и оборки кровли на трансп. работах используют вспомогат. оборудование с автономным приводом. В зависимости от вида самоходного оборудования и мощности залежи выделяются следующие технол. варианты. Рудные тела мощностью менее 2,5-3 м разрабатывают с подрывкой подстилающих или налегающих пород (определяется устойчивостью кровли и выдержанностью контакта рудного тела с породами). Отбитую породу перемещают с помощью бульдозера или погрузочно- доставочных машин и располагают в отработанной зоне этой же панели. Рудные тела мощностью до 7-8 м (при использовании башенных буровых кареток - до 12 м) отрабатывают по высоте сплошным забоем. Выемку рудных тел мощностью св. 8 м осуществляют в два слоя с опережением (на 30-40 м) верх. слоя выс. 5-6 м. При этом заезд на почву вышележащего уступа может осуществляться по наклонному съезду. При мощности залежи св. 16 м выемку иногда ведут с оставлением т.н. рудного моста выс. 5-7 м. При этом целесообразна опережающая выемка вышележащей части залежи. При К.-с. с. р. наклонных залежей и использовании на доставке руды скреперных установок камеры располагают по восстанию. Ёмкость скреперов 0,25-0,45 м3; бурение с помощью ручных перфораторов. При использовании на очистных работах самоходного оборудования применяют диагональный или ломаный трансп. съезд; камеры располагают по простиранию. В зависимости от угла падения и мощности рудного тела выемка производится слоями выс. 2,5-4,5 м. Оформление просечек в между камерных целиках осуществляется в отступающем порядке. При мощности рудного тела 5-8 м (рис. 3) подготовка блоков (дл. 120-200 м) заключается в проведении откаточного штрека, вентиляционного (блокового) восстающего и рудоспуска.
 Рис. 3. Схема камерно-столбовой разработки с диагональным съездом при угле падения рудного тела от 15 до 40°:1 - откаточный штрек; 2 - наклонный съезд; 3 - ходовой восстающий; 4 - буровая установка; 5 - погрузочно-доставочная машина; 6 - рудоспуск; 7 - междукамерные целики
Рис. 3. Схема камерно-столбовой разработки с диагональным съездом при угле падения рудного тела от 15 до 40°:1 - откаточный штрек; 2 - наклонный съезд; 3 - ходовой восстающий; 4 - буровая установка; 5 - погрузочно-доставочная машина; 6 - рудоспуск; 7 - междукамерные целики.
        Нарезают блоки трансп. диагонально- расположенными (или ломаными) наклонными съездами. По мере очистной выемки, осуществляемой с применением самоходных автономных буровых установок и погрузочно-доставочных машин, оформляют междукамерные целики. При мощности залежи более 8 м её разработка ведётся вариантом "спаренные камеры" (рис. 4).
 Рис. 4. Схема камерно-столбовой разработки
Рис. 4. Схема камерно-столбовой разработки "спаренные камеры": 1 - полевой откаточный штрек; 2 - рудный откаточный штрек; 3 - полевой откаточный заезд; 4 - аккумулирующий восстающий; 5 - вентиляционный восстающий; 6 - рудоспуск; 7 - междукамерные целики; 8 - погрузочно-доставочная машина; 9 - буровая установка.
        При этом вынимают соседние камеры параллельно в пределах слоя, что обеспечивает более эффективное использование самоходного оборудования. Подготовка и нарезка блока заключается в проведении полевого и рудного откаточных штреков, полевого откаточного заезда, аккумулирующего и вентиляционного восстающих, рудоспуска. Междукамерные целики располагают по падению залежи.         
В зависимости от мощности залежи, угла падения, применяемого оборудования суточная производительность выемочной единицы изменяется от 200 до 1000 т. Сменная производительность труда забойного рабочего 40-200 т, а рабочего по системе 30-120 т. Удельный объём подготовительно-нарезных работ при эксплуатации наклонных м-ний составляет 4-6, пологих - 2-4 м на 1000 т запасов руды. Разубоживание при очистной выемке обычно не превышает 3-5%. К достоинствам технол. схем К.-с. с. р. относятся: высокая производительность забоев и труда рабочих; широкий фронт горн. работ с большим кол-вом забоев; возможность полной механизации очистной выемки с использованием мощного самоходного оборудования; относительно низкая себестоимость добычи руды. Недостатки: высокие потери руды (в рудных м-ниях до 40%, в соляных - до 60%); сложность тщательного осмотра кровли забоев и их надлежащего проветривания при широком развитии очистных работ. Развитие технол. схем идёт по пути комплексной механизации работ с помощью самоходных дизельных машин, гидравлич. перфораторов, снижения потерь руды в целиках, изыскания дешёвых методов возведения искусств. опор с полной механизацией работ.         
На угольных шахтах К.-с. с. р. представляет собой двухстадийный процесс выемки п. и. при проведении по пласту п. и. узких протяжённых камер от трансп. штрека к вентиляционному и частичном извлечении междукамерных целиков короткими заходками (с оставлением между ними узких целиков) в обратном направлении (рис. 5).
 Рис. 5. Схема камерно-столбовой разработки пологого угольного пласта: 1 - комбайн; 2 - самоходная <a href=вагонетка; 3 - станок для установки анкерной цепи; 4 - вентиляционный штрек; 5 - транспортный штрек; 6 - камера; 7 - междукамерный целик; 8 - заходка">
Рис. 5. Схема камерно-столбовой разработки пологого угольного пласта: 1 - комбайн; 2 - самоходная вагонетка; 3 - станок для установки анкерной цепи; 4 - вентиляционный штрек; 5 - транспортный штрек; 6 - камера; 7 - междукамерный целик; 8 - заходка.
        В очистных выработках давление г. п. воспринимается не призабойной крепью, а массивом пласта и регулярно оставляемыми целиками угля. В результате этого исключается необходимость в применении спец. крепи для управления горн. давлением. Кровлю в камерах закрепляют, как правило, анкерами, в заходках при извлечении целиков - не крепят. В СССР К.-с. с. р. применялась в ограниченном объёме на пологих мощных (до 7-8 м) и ср. мощности пластах (Артёмовское, Норильское и Черемховское м-ния) при буровзрывной отбойке, ручной или механизир. погрузке угля, с использованием стоечной крепи. Длина камер 30-50 м, ширина от 4 до 6 м, ширина частично извлекаемых целиков 4-5 м. Потери угля 30-45%. Производительность труда рабочих по участку не превышала 10 т/чел в смену.         
К.-с. с. р. получила распространение в США (до 30% подземной добычи угля), Канаде и Австралии в осн. на пологих тонких и ср. мощности пластах. Выемку угля ведут комплексами самоходного оборудования. При буровзрывной отбойке угля в состав комплекса входит погрузочная машина с манипуляторами для бурения шпуров и установки анкерной крепи. Очистные забои проветриваются вентиляторами частичного проветривания. При выемке на пластах с высокой пылеобразующей способностью комбайны оборудуют пылеотсосами. При комплексной механизации горн. работ длина камер 100-150 м, ширина до 5-6 м; ширина междукамерных целиков до 15-18 м. Выемочные участки разделяют неизвлекаемыми барьерными целиками. В благоприятных условиях К.-с. с. р. обеспечивает интенсивное извлечение запасов при высоких технико-эконом. показателях: нагрузка на очистной забой до 1500-2000 т в сут., производительность труда рабочего по участку до 35-60 т/чел в смену. Потери угля в недрах 20-35% в зависимости от мощности пласта, устойчивости пород кровли и глубины разработки. Значит. потери п. и. и относительно сложный режим проветривания очистных забоев делают нецелесообразным применение К.-с. с. р. на пластах самовозгорающегося угля, в газообильных шахтах и на глуб. св. 500-600 м.

Литература: Разработка угольных месторождений короткими очистными забоями, М., 1962; Совершенствование камерно-столбовой системы разработки, M., 1967; Именитов В. Р., Процессы подземных горных работ при разработке рудных месторождений, М., 1978.

Д. Р. Каплунов, А. В. Стариков.

Горная энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия. . 1984—1991.

Нужна курсовая?

Полезное


Смотреть что такое "Камерно-столбовая система разработки" в других словарях:

  • камерно-стовпова система розробки — камерно столбовая система разработки room and pillar mining *Kammer Pfeiler Abbau це комбінація камерних і стовпових систем. Система розробки твердих к.к. (руда, вугілля і інш.) камерами, відділеними одна від одної ціликами, що підтримують… …   Гірничий енциклопедичний словник

  • Комбинированная система разработки —         (a. combined mining method; н. kombiniertes Abbauverfahren; ф. methode mixte d exploitation; и. sistema combinada de beneficio, sistema combinada de explotacion) отработка подготовленной к выемке части залежи полезного ископаемого c… …   Геологическая энциклопедия

  • Подземная разработка —         твёрдых полезных ископаемых, совокупность работ по вскрытию, подготовке месторождения и выемке полезного ископаемого (руд, нерудных полезных ископаемых и углей). Иной технологией отличается П. р. при помощи буровых скважин (например, при… …   Большая советская энциклопедия

  • УГОЛЬ ИСКОПАЕМЫЙ — горючая осадочная порода органического (растительного) происхождения, состоящая из углерода, водорода, кислорода, азота и других второстепенных компонентов. Цвет варьирует от светло коричневого до черного, блеск от матового до яркого блестящего.… …   Энциклопедия Кольера

  • ГОРНОЕ ДЕЛО — область практической деятельности человека, связанная с извлечением полезных ископаемых из недр Земли. Обычно под горным делом понимают добычу рудных полезных ископаемых, содержащих в качестве ценных компонентов металлы. Однако горная… …   Энциклопедия Кольера

  • Подземная разработка месторождений —         полезных ископаемых, шахтная разработка месторождений (a. underground mining; н. Untertagebergbau, unterirdischer Abbau von Lagerstatten, Bergbau unter Tage; ф. exploitation souterraine des gisements; и. explotacion subterranea de… …   Геологическая энциклопедия

  • Канада —         (Canada) гос во в Сев. Америке, занимающее сев. часть материка и примыкающие к ней о ва, в т.ч. Канадский Арктич. архипелаг, Ньюфаундленд, Ванкувер. Омывается водами Сев. Ледовитого, Тихого и Атлантич. ок. Входит в состав Содружества… …   Геологическая энциклопедия

  • Южно-Африканская Республика —         ЮАP (африкаанс Republiek van Suid Afrika, англ. Republic of South Africa), гос во на Ю. Aфрики. Дo 1961 доминион Bеликобритании. Пл. 1221 тыс. км2. Hac. 33 млн. чел. (1987). Cтолица Претория. B адм. отношении делится на 4 провинции… …   Геологическая энциклопедия

  • Индия —         (на яз. хинди Бхарат), Республика Индия, гос во в Юж. Азии в басс. Индийского ок. Входит в состав Содружества (брит.). Пл. 3,3 млн. км2. Нас. 722 млн. чел. (дек. 1983, оценка). Столица Дели. Состоит из 22 штатов и 9 союзных терр. Офиц.… …   Геологическая энциклопедия

  • Казахская Советская Социалистическая Республика —         (Казак Cоветтик Cоциалистик Pеспубликасы), Казахстан, расположена на Ю. З. Aзиатской части CCCP. Пл. 2717,3 тыс. км2. Hac. 15,25 млн. чел. (1984). Cтолица Aлма Aта. B K. 19 областей, 82 города, 205 пос. гор. типа, 221 сельский, 35… …   Геологическая энциклопедия


Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»