Технологические схемы проведения горных выработок. Графическое изображение. Технологический паспорт.Основные производственные процессы при добыче руд (отбойка, вторичное дробление, выпуск и доставка р

ВВЕДЕНИЕ
Под способом проведения горной выработки понимают совокупность производственных процессов, выполняемых в необходимой последовательности для образования и сохранения полости в массиве горных пород определенного поперечного сечения и протяженности. В зависимости от физических свойств горных пород, назначения, срока службы и площади поперечного сечения выработок различают обычные и специальные способы их проведения.
Обычные способы проведения выработок применяются в средних горно-геологических условиях, позволяющих обнажать забой и бока выработки, специальные — в сложных как горно-геологических, так и гидрогеологических условиях. Если породы допускают даже незначительные обнажения кровли, но достаточные для установки крепи, то применяют обычные, т.е. самые распространенные, способы проведения горных выработок. В очень неустойчивых породах (сыпучих, плывунах) применяют специальные способы проведения выработок.
Специальные способы применяют иногда и в тех случаях, когда породы относительно устойчивы, но приток воды из них в выработку настолько большой, что удаление ее при помощи обычных средств водоотлива нецелесообразно и невозможно. К специальным способам относят замораживание, тампонирование, проходку с забивной или опускной крепью, забойное водопонижение, щитовой способ и др.
Применение специальных способов проведения выработок предусматривает кроме выполнения совокупности производственных процессов, минимально необходимых при обычных способах, дополнительное проведение специальных работ (процессов).
Обычные способы проведения выработок по методу отбойки (разрушения) горной массы от массива в забое и применяемым при этом средствам делят на комбайновый и буровзрывной, на способы проведения с помощью отбойных молотков, с применением струи воды высокого напора.
Способ проведения выработки определяется горно-геологическими условиями, в которых будет проводиться выработка, и производственно-техническими возможностями горного предприятия. Выбираемый способ должен обеспечивать требуемую безопасность труда, нормальное и надежное выполнение проходческих процессов и операций и максимальную экономичность.
К горно-геологическим факторам, влияющим на выбор способа проведения выработки, относятся прочность пород, мощность пласта угля или рудной жилы, угол падения залежи, нарушенность, газоносность, водообильность, ударо- и выбросоопасность горных пород.
ГЛАВА 1 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СХЕМЫ ПРОВЕДЕНИЯ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК.
Технологические схемы и графическое изображение проведения горных выработок.
Выбор рациональных технологических схем проходки наклонных выработок имеет важное значение. В основном применяют два способа проходки наклонных выработок: комбайновый и буровзрывной. При комбайновом способе достигаются высокие скорости проходки и производительность труда, однако при проходке наклонных выработок он пока имеет ограниченное применение. Буровзрывной способ характеризуется разнообразием применяемых технологических схем и оборудования.
Технологические схемы выбирают с учетом горно-геологических и горнотехнических условий, изменения их во времени и в пространстве, разновидности и многооперативности процессов, а также изменения режимов горнотранспортного оборудования.
Различают две основные схемы организации работ по проведению выработок: поточную и цикличную.
При поточной технологии происходит совмещение во времени всех производственных процессов с непрерывным извлечением горной массы из забоя выработки. К этой схеме относят технологию проведения выработок комбайнами.
При цикличной технологии выемку горной массы осуществляют с перерывами на выполнение вспомогательных работ. К цикличной технологии относят все способы проведения выработок буровзрывным способом, а также комбайновым с механическим разрушением, когда для возведения крепи останавливают комбайн.
При проходке выработок в мягких породах (f < 4) широко используют проходческие комбайны, позволяющие осуществлять почти непрерывное ведение работ по извлечению горной массы из забоя с остановкой только для профилактического осмотра и ремонта, смены режущего инструмента.
Применение комбайнового способа позволяет наиболее полно механизировать основные и вспомогательные процессы и значительно повысить коэффициент использования и технико-экономические показатели проведения выработок.
Технологическая схема при буровзрывном способе проходки является до настоящего времени основной.
Выбор оптимальных технологических схем при проходке наклонных выработок должен осуществляться в соответствии с конкретными горно-геологическими и горнотехническими условиями проведения при наименьших затратах, оптимальной скорости проходки и высоком уровне производительности труда проходчиков.
При проходке уклонов с углами наклона от 8 до 35° могут быть рекомендованы следующие технологические схемы с применением: 1) погрузочной машины ППН-7 и погрузки горной массы на скребковый конвейер; 2) стационарного оборудования при двух одноконцевых подъемах; 3) стационарного оборудования при конвейерной откатке; 4) скреперных комплексов СКБ-1, СКУ-1 (рис. 33.1), СКУ- КТ, СКМ-600 и разгрузкой скипа в гезенк; 5) скреперного комплекса СКМ-600 и откаткой горной массы в вагонетках на откаточный штрек; 6) скреперного комплекса СКБ-1.
Рис. 33.1. Скреперный комплекс СКУ-1:
1 — скрепер; 2 — скип; 3 — скреперная лебедка, 4 — съемные борта; 5 — скреперный полок
Скреперные комплексы СКУ-1, СКБ-1 и СКУ-КТ можно использовать при различных технологических схемах проходки наклонных выработок. При этом применяют три способа погрузки породы: на скребковые и ленточные конвейеры (СКР-20, СП-46, СП-64, РТУ-30 и КЛ-150) комплексом СКБ-1, на ленточные конвейеры (РТУ-30 и КЛ-150) комплексом СКУ-КТ и в скипы или вагонетки СКУ-1.
Применение скреперных комплексов позволяет увеличить скорость проходки наклонных выработок до 150—250 м/мес. и производительность труда проходчиков до 4—6 м3/чел.
Критерием выбора оборудования и технологических схем проходки наклонных выработок является улучшение условий и безопасности труда проходчиков при минимальных капитальных и эксплуатационных затратах, т. е. при возможно меньших приведенных затратах на проходку 1 м выработки и высокой производительности труда рабочих.
Проходку наклонных выработок осуществляют в направлении сверху вниз, снизу вверх (наиболее распространенное), а также встречными забоями.
Выработки с наклоном более 45° проходят так же, как вертикальные, а выработки с углом наклона менее 45° — как горизонтальные.
Технологические схемы проходки наклонных и вертикальных восстающих имеют свои особенности, так как забой выработки нависает над призабойным пространством.
Применяют следующие способы проходки восстающих: обычный (с оборудованием в период проходки лестничного отделения и устройства рабочего и предохранительного полков), с помощью проходческих комплексов, взрыванием скважинных зарядов, с использованием подвесных клетей, бурением на полное сечение, посредством оттайки мерзлых грунтов вокруг скважин.
Восстающие проходят, как правило, с помощью буровзрывных работ, применяя шпуровой способ отбойки.
Проходке восстающего предшествует устройство ниши в горизонтальной выработке (штреке, штольне, рассечке).
Ниша предназначена для создания безопасных условий перехода из лестничного отделения восстающего в горизонтальную выработку, ширину ее принимают равной ширине восстающего, глубина составляет не менее 1,2 м, а высота — 2 м. Отбойку породы осуществляют шпуровыми зарядами, чтобы обеспечить сохранность крепи и не разрушить породу вокруг устья восстающего; при неустойчивых породах в нише устанавливают две крепежные рамы с распорками (рис. 33.2). Отбойкой породы в кровле ниши начинают работы по проходке восстающего.

Рис. 33.2. Сопряжение нижней части восстающего с горизонтальной выработкой
Проходку первых 5—8 м выработки осуществляют с временных полков и без разделения восстающего на отделения. Вслед за этим устье выработки закрепляют. Затем оборудуют лестничное отделение (устанавливают полки и лестницы). Забой обуривают с рабочего полка, устраиваемого на венцах крепи или на распорках, устанавливаемых на расстоянии 1,8—2 м от забоя (рис. 33.3) под рабочим полком. Для повышения безопасности работ ниже (на 1—1,5 м) монтируют предохранительный полок. Шпуры бурят телескопными перфораторами.

Рис. 33.3. Схема восстающего в процессе проходки:
1 — выпускной люк; 2 — лестничное отделение; 3 — материальное отделение; 4 — рабочий полок; 5 — предохранительный полок;
6 — наклонный отбойный полок; 7 — ляда; 8 — породное отделение
На рис. 33.4 приведены схемы проходки восстающих площадью поперечного сечения более 5 м2 комплексом КПВ-6, которые можно применять в любых условиях при наличии в забое устойчивых пород.
При проходке восстающих с помощью комплекса КПВ-4 скорость проходки в 3—4 раза, производительность в 1,5—1,8 раза выше, а затраты на 30—40 % ниже, чем при обычном способе проходки. Условия и область применения различных способов проходки восстающих приведены в табл. 33.1.

Рис. 33.4. Схема проходки восстающих комплексом КПВ-1 параллельно выработке (а), перпендикулярно выработке (б), в кровле перпендикулярно выработке (в):
1 — монорельс; 2 — кабина; 3 — лебедка; 4 — погрузочная машина;
5 — скреперная лебедка; 6 — скрепер
Таблица 33.1
Способ
проходки
восстающих Характеристика выработки
максимальная длина, м угол
наклона,
градус коэффи
циент
крепости
пород дополнительные
данные
Обычный Любая 45—90 Любой Наличие устойчивого забоя
Проходческими комплексами:
КПВ-4 80 60—90 8—20 Наименьшая длина выработки 20—25 м
 
Способ
проходки
восстающих Характеристика выработки
максимальная длина, м угол
наклона,
градус коэффи
циент
крепости
пород дополнительные
данные
КПВ-4а 120 60 8—20 Поперечное сечение выработок 2 х 3 м
КПВ-6 100(150) 60—90 60—90 КПВ-400 400 30—90 8—20 Наличие устойчивых пород и разрезной скважины; наименьшая длина выработки 8—10 м
Взрывными скважинами До 50 60—90 Любой Наличие несыпучих пород
Бурение с помощью агрегата типа «Стрела-77» 85 30—80 До ю Максимальный диаметр 1 м
Проходческими комбайнами:
1КВ1 80 90 До 14—16 Максимальный диаметр 1,5 м
2 КВ 100 90 До 14—16 То же
Оттайкой мерзлых грунтов До 20 90 Мерзлые
грунты Наличие разрезной скважины и отсутствие валунов
При проведении пологих восстающих часто совмещают основные технологические операции — бурение шпуров с креплением выработки или уборкой породы. За смену выполняют один цикл. Скорость проходки наклонных восстающих на горных предприятиях составляет в среднем 50—60 м/мес., максимальные скорости превышают 230 м/мес.
1.2 Технологический паспорт.
Требования к паспортам выемочных участков и проведения и крепления выработок
Паспорта выемочного участка или проведения и крепления выработки составляются для каждой очистной и подготовительной выработки в соответствии с требованиями Инструкции по составлению паспортов выемочного участка, проведения и крепления подземных выработок (ДНАОП 1.1.30-5.16-96). Паспорт составляется начальником участка, проверяется главным технологом и утверждается директором или главным инженером шахты. С паспортом знакомят под расписку горных мастеров и рабочих. При изменении горно-геологических и горнотехнических условий ведения работ в паспорт должны быть немедленно внесены изменения или дополнения.
Паспорт состоит из пояснительной записки (которая должна быть краткой) и прикладываемых к ней графических материалов.
В пояснительную записку паспорта выемочного участка включаются характеристика основной и непосредственной кровли и почвы пласта и описание особенностей их поведения при выемке; обоснование выбора способа управления кровлей и принятого типа крепи; описание конструкции крепи и размеры ее основных элементов; расчетная прочность крепи и другие исходные данные для расчета потребности в крепежном лесе, металлических стойках, материалах для костров, секций крепи, а также способы и порядок доставки их в очистные забои; указания о путях и порядке нахождения и передвижения людей при выполнении работ по креплению и управлению кровлей; меры безопасности при возведении крепи, управлении кровлей и извлечении крепи.
Для крутых пластов в паспорте должны указываться способы крепления борта лавы, ножки уступа, затяжки кровли и почвы, размеры уступов, способы крепления спасательных ниш; при щитовой системе - изготовление щитовых перекрытий, монтаж и демонтаж механизированных щитовых крепей; крепление углеспускных печей; изоляция отработанных участков или их части; при системах с полной закладкой - устройство отшивки выработанного пространства.
Графические материалы паспорта выемочного участка содержат схему очистного забоя (общий вид в масштабе 1:500 или 1:1000) с указанием ниш, сопряжений лавы со штреками, около штрековых целиков или бутовых полос, основного и транспортного оборудования; план и разрез очистного забоя в масштабе 1:100 (детальный 1:50) для наиболее характерных положений (после посадки или наращивания бутовых полос, при минимальной ширине рабочего пространства, перед посадкой или наращиванием бутовых полос, во время работы выемочной машины и др.).
На плане и разрезе показываются конструкция и размеры крепи; расстояния между стойками и кострами; расстояние от первого ряда стоек до забоя; очередность установки крепи; ширина обнажения кровли при механизированных крепях и в местах изгиба конвейера; ширина рабочего пространства; размеры бутовых полос; крепление приводов конвейеров, мест изгиба их, сопряжении лав со штреками и комбайновых ниш; очередность и порядок установки временной и постоянной крепи; отставание крепи от забоя и другие характерные элементы крепления и управления кровлей.
Здесь же указывают местонахождение людей при выполнении операций по креплению и управлению кровлей; таблица расчета потребности в крепежных материалах; таблица основных технико-экономических показателей; суточный график организации работ в лаве, где указываются последовательность и продолжительность основных производственных операций связанных с выемкой угля: выемка угля, крепление и управление кровлей, пылеподавление, предотвращение выбросов угля и газа и др.
Пояснительная записка паспорта проведения и крепления подготовительной выработки содержит краткую характеристику пласта, боковых пород и их устойчивости, а также предполагаемые геологические нарушения в пределах проектной длины выработки; обоснование выбора типа и конструкции крепи; описание способа проведения выработки и безопасного ведения работ.
В графической части приводят разрезы выработок (1:100; 1:50), в которых должны быть показаны их размеры, боковые породы, расположение пласта угля, конструкция и размеры постоянной и временной крепи, расположение затяжек, расстояние между осями рам, минимальное и максимальное отставание крепи от забоя, размещение проходческого оборудования и вентиляторных установок местного проветривания, расположение откаточных путей, величины зазоров и свободных проходов для людей, размещение заслонов, мест складирования материалов, водоотводных канав и тротуаров; схему электроснабжения; детали крепи (конструкция замков крепежных рам, заделка стоек в почву и др.) в масштабе 1:10; характеристику выработки, способ откатки и тип вагонеток; таблицу расхода крепежных материалов; конструкцию опалубки (при креплении бетоном или железобетоном) и срок ее снятия.
К паспорту прилагаются паспорт буровзрывных работ (если они применяются) и проект на установку вентиляторов местного проветривания (ВМП).
В проектных документах и паспортах выемочного участка, проведения и крепления подземных выработок должны быть предусмотрены меры по предотвращению опасных и вредных производственных факторов, а также средства коллективной и индивидуальной защиты от их воздействия.
ГЛАВА 2 ОСНОВНЫЕ ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ПРОЦЕССЫ ПРИ ДОБЫЧЕ РУД
2.1 производственный процесс отбойка при добыче руд
Общие сведения
При очистной выемке руды выполняются следующие основные производственные процессы: отбойка руды, вторичное дробление, выпуск и доставка руды до откаточного горизонта, управление горным давлением. На эти процессы приходится до 50 % всех затрат труда при подземной добыче руд. Взаимовлияние основных производственных процессов на их технико-экономические показатели весьма существенно. Плохое дробление руды при отбойке и в блоке обусловливает рост затрат на вторичное дробление и снижение производительности доставки. Вторичное дробление руды с помощью взрывных работ вызывает простои в выполнении других работ, например по выпуску руды. Поэтому качественное выполнение предыдущего производственного процесса благоприятно влияет на выполнение последующего.
Особенности рудных месторождений (см. подразд. 5.1) существенно влияют на содержание технологических, процессов при очистной выемке руды, обусловливают другие приемы и средства их осуществления по сравнению с угольными месторождениями.
Способы отбойки руды
Отбойка — это процесс отделения части руды от массива в блоке с одновременным дроблением ее на куски. Она должна обеспечивать более полное отделение руды от массива в пределах проектного контура, минимальные законтурные обрушения массива и хорошее качество дробления. Отбойка руды осуществляется с применением буровзрывных работ, механических средств и самообрушения. Выбор способа отбойки руды зависит от таких факторов, как физико-механические свойства руды, горно-геологические условия и принятая система разработки.
При подземной добыче в основном применяют взрывную отбойку. Ее превалирующее значение в обозримом будущем сохраняется. Применяют следующие способы взрывной отбойки: шпуровой, скважинный и минный (сосредоточенными зарядами).
При шпуровой отбойке в рудном массиве бурят шпуры глубиной до 5 м и диаметром до 75 см. Наиболее распространены шпуры глубиной 2–3,5 м, диаметром 40–50 мм, Применяют вращательное, ударно-поворотное и ударно-вращательное бурение шпуров. Вращательное бурение электросверлами на рудниках применяют довольно редко, при крепости руд до 4–6. В основном применяют ударно-поворотное бурение пневматическими перфораторами или ударно-вращательное бурение пневматическими или гидравлическими перфораторами. Применяют ручные (на пневмоподдержке), телескопные и колонковые перфораторы на самоходных буровых установках.
В качестве взрывчатых веществ применяют патронированные порошкообразные (аммонит № 6ЖВ, скальный аммонит, детонит) или рыхлые гранулированные ВВ (гранулит, зерногранулит). Применяют как ручное, так и механизированное заряжание шпуров.
Выемка руды при шпуровой отбойке может быть слоевой, потолкоуступной и подэтажной (рис. 5.6).
Выемка слоев может осуществляться как в нисходящем, так и в восходящем порядке. Шпуры в слоях располагают горизонтально или вертикально. Их рекомендуется бурить перпендикулярно к основной системе трещин.

 Рис. 5.6. Схемы шпуровой отбойки руды:
а — слоевая выемка в нисходящем порядке с отбойкой горизонтальными шпурами; б — слоевая выемка в нисходящем порядке с отбойкой вертикальными шпурами; в — слоевая выемка в восходящем порядке с отбойкой горизонтальными шпурами; г — слоевая выемка в восходящем порядке с отбойкой вертикальными шпурами; д — потолкоуступная выемка; е — подэтажная отбойка
Основные показатели шпуровой отбойки: удельный расход ВВ — 0,6–3 кг/м3, производительность труда бурильщика — 5–50 м3/чел-смену при бурении ручными перфораторами. Она значительно возрастает при применении современных бурильных машин.
К достоинствам шпуровой отбойки следует отнести: мелкое и более равномерное дробление руды, возможность применения в маломощных рудных телах и при неустойчивых вмещающих породах, меньше потери и разубоживание. Недостатки: сравнительно высокая трудоемкость, неблагоприятные условия труда при обслуживании бурильных машин.
Основные условия применения шпуровой отбойки: рудные залежи мощностью до 5–8 м при любых углах падения; мощные залежи при отбойке руды из очистного пространства; системы разработки с искусственным поддержанием очистного пространства; ценные руды со сложным залеганием.

 При разработке мощных рудных тел (больше 6–8 м) широко применяется отбойка руды взрыванием зарядов в скважинах глубиной до 40–60 м и более, диаметром 60–150 мм. Скважины большого диаметра (100–150 мм и больше) применяют при массовой отбойке, т.е. при одновременном обрушении значительных объемов руды.
Рис. 5.7. Схема отбойки руды скважинами на компенсационное пространство (а) и в зажиме (б):
1 — подсечка камеры; 2 — компенсационная камера; 3 — скважина; 4 — руда в зажиме
Скважинная отбойка руды может осуществляться на открытое компенсационное пространство или в зажиме (рис. 5.7), т.е. на пространство, заполняемое раздробленной горной массой. Чтобы получить нормально разрыхленную руду, объем руды, отбиваемой на компенсационное пространство, не должен более чем вдвое превышать объем этого компенсационного пространства. Отбойка в зажиме применяется в мощных залежах при крепких к средней крепости рудах, не склонных к слеживанию. Отбойка в зажиме позволяет снизить выход негабарита и интенсифицировать процесс выпуска и доставки руды.
Скважинная отбойка руды осуществляется вертикальными, горизонтальными или наклонными слоями. Наиболее распространена отбойка вертикальными слоями. Перед началом отбойки руды буровзрывными работами образуют вертикальную отрезную щель, являющуюся начальным открытым компенсационным пространством. Как правило, в нижней части очистного блока над выпускными выработками делают подсечку в виде горизонтальной щели.

асположение скважин в отбиваемом вертикальном слое может быть параллельным и веерным (рис. 5.8). При параллельном расположении скважин в ряду достигается более равномерное дробление руды, но увеличиваются затраты на буровзрывные работы, что связано с необходимостью проведения буровых выработок, перемещением бурового станка и пр. При веерном расположении скважин дробление руды оказывается неравномерным, но меньше затраты на их бурение, так как все скважины веера бурят с одной установки бурового станка.
Рис. 5.8. Параллельное (а) и веерное (б) расположение скважин
Обычно применяют многорядное (до 5 слоев) короткозамедленное взрывание скважин. Расстояние между рядами скважин и между скважинами в ряду 2–2,5 м.
В практике отбойки руды применяют также параллельно сближенные и пучковые комплекты скважин.
В настоящее время применяются следующие способы бурения скважин:
• штанговое — тяжелыми телескопными колонковыми перфораторами. Диаметр скважин 50–70 мм. Глубина бурения от 12–15 до 20–25 м и более при крепости руды от 6 до 14. Производительность бурения 30–70 м/смену. Широко применяются самоходные буровые установки;
• погружными пневмоударниками. Диаметр скважин 85, 100 мм и более. Производительность бурения зависит от крепости руд и колеблется от 5–7 (очень крепкие руды) до 15–20 м/смену;
• шарошками, армированными твердыми сплавами. Диаметр скважин 150 мм и более. Глубина бурения 50–60 м. Применяется в крепких и весьма крепких рудах. Производительность шарошечного бурения выше пневмоударного в 2–3 раза;
• вращательное твердосплавными и алмазными кольцевыми коронками. Диаметр скважин 80–100 мм. Крепость руд 6–8. Производительность бурения 20–40 м/смену.
Заряжают скважины, как правило, гранулированными ВВ. Детонирование заряда ВВ в скважине осуществляется детонирующим шнуром, проходящим вдоль заряда по всей длине скважины. Короткозамедленное взрывание осуществляется специальными электродетонаторами или пиротехническими замедлителями. Заряжают скважины пневмозарядниками.
Преимущества скважинной отбойки заключаются в увеличении производительности труда по отбойке в 2–3 раза, повышении безопасности работ, снижении запыленности рудничного воздуха, возможности применения более производительных систем разработки. К недостаткам следует отнести более высокое разубоживание руды, повышенный выход негабарита, что ведет к росту затрат на вторичное дробление, увеличение потерь руды при выпуске рудной массы и др.
Минная отбойка представляет собой отбойку руды взрыванием сосредоточенных зарядов большой массы, размещаемых в специально проводимых выработках. Она применяется при разработке мощных рудных тел, представленных крепкими рудами, а также при обрушении междукамерных целиков и потолочин, в которых имеются необходимые выработки для размещения сосредоточенных зарядов.
Механическая отбойка применяется при добыче комбайнами относительно мягких руд (марганца, калийной соли).
Самообрушение как наиболее экономичный способ отделения руды от массива применяется крайне редко. Оно происходит в очистных блоках под действием собственного веса трещиноватых руд и давления налегающих пород. При этом способе невозможно управлять качеством отбойки.
2.2 производственный процесс вторичное дробление при добыче руд
По условиям технологического процесса отбитая руда должна иметь куски определенной крупности. Максимально допустимый размер кусков, на который рассчитываются выпускные выработки и все погрузочное и транспортное оборудование, называется кондиционным. Размер кондиционных кусков обычно принимают от 300–400 до 800–1000 мм, при разработке тонких жил — 200–250 мм. При отбойке руды взрывным способом образуется некоторое количество некондиционных, крупных кусков, так называемых негабаритов. Выход негабарита составляет 5–12% при больших размерах негабаритного куска и достигает 20–25% при небольших размерах. Чтобы обеспечить транспортабельность таких кусков, их необходимо подвергнуть дополнительному дроблению на более мелкие куски, т.е. осуществить вторичное дробление.
Для дробления негабарита применяют взрывчатые вещества или механические дробилки. При дроблении взрывчатыми веществами используют накладные или шпуровые заряды, глубиной 15–20 см. Наиболее распространен взрывной способ дробления негабарита.
Вторичное дробление руды может осуществляться в самом очистном пространстве, если в него возможен безопасный доступ, в выпускных и доставочных выработках. Иногда для вторичного дробления образуют специальные выработки (выработки горизонта дробления при донном выпуске руды).

Рис. 5.9. Схемы вторичного дробления в выпускной выработке при доставке скреперной (а), вибропитателем (б) и самоходным оборудованием (в): 1 — фугасный заряд; 2 — скрепер; 3 — вибропитатель; 4 — накладной заряд; 5 — самоходная погрузочная машина; 6 — негабарит
Взрывной способ дробления негабарита может осуществляться в горловине выпускной выработки на вибропитателе, на почве доставочной выработки с самоходным оборудованием (рис. 5.9).
Чаще всего при выпуске руды негабаритные куски зависают в горловине выпускной выработки.
Ликвидируют эти зависания фугасными зарядами массой до 10 кг, которые прикрепляют к деревянным шестам. Для ликвидации высоких зависаний испытаны специальные стреляющие системы-гранатометы. Негабаритные куски, прошедшие через горловину выпускной выработки, подвергаются вторичному дроблению на почве выработки или непосредственно на вибропитателе. При доставке руды самоходным оборудованием негабаритные куски складируют самой машиной в дробильной камере или в каком-либо другом месте, а затем подвергают дроблению взрывным способом.
Другие, невзрывные способы дробления негабаритных кусков в подземных рудниках широкого применения не нашли. Иногда используют стационарные бутобои грохотов в выработках вторичного дробления руды.
2.3 производственный процесс выпуск и доставка руды
Значение доставки руды как технологического процесса очистной выемки очень велико. Доля затрат на доставку руды достигает 50% всех затрат на очистную выемку. Под доставкой руды понимают перемещение рудной массы от мест отбойки до транспортных выработок блока (откаточных штреков или ортов). В пределах блока сначала осуществляется выпуск рудной массы, самотечная доставка, а затем ее транспортирование различными механическими средствами к местам погрузки в рудничные вагонетки.
Выпуск руды — это перемещение ее по очистному пространству под действием собственного веса. Различают выпуск донный к торцевой.
При донном выпуске в нижней часта блока образуют специальные выпускные выработки (воронки или траншеи), через которые отбитая руда по всей площади блока поступает в доставочные выработки и по ним транспортируется скреперными установками.
Воронки (рис. 5.10) для выпуска руды представляют собой выпускные отверстия. Их устраивают по всему днищу блока. Воронки имеют форму усеченного конуса или усеченной пирамиды. Диаметр воронки по верху составляет 6–12 м. Их применяют при небольшой мощности залежей или при недостаточно устойчивых рудах.

В рудных залежах средней мощности и мощных с крепкими устойчивыми рудами в днище блока вместо воронок устраивают траншеи (рис. 5.11). Траншея в поперечном сечении имеет форму опрокинутой трапеции. В основании трапеции через 6–8 м по ее длине проходят короткие рудоспуски (дучки), соединяемые нишами с доставочной выработкой. При торцевом выпуске руды (см. рис. 5.19) надобность в устройстве выпускных выработок отпадает. Руда с торца доставочной выработки перемещается по ней механизированным способом. При этом используется самоходное оборудование, или вибропитатели и конвейеры. По мере выпуска руды доставочная выработка погашается, а пункт ее погрузки в средства механизированной доставки перемещается. Отсутствие выпускных воронок обусловливает снижение затрат на проведение подготовительно-нарезных выработок в блоке.
Следующим этапом транспортирования руды в пределах блока является ее доставка к пунктам погрузки различными механическими средствами. Применяются следующие виды механической доставки: скреперная, самоходным оборудованием, питателями и конвейерами.
Скреперная доставка благодаря сравнительной простоте имеет довольно широкое распространение. Скреперная установка (рис. 5.12 ) — это транспортное средство периодического действия и состоит из скреперной лебедки, скрепера, головного и хвостового канатов, концевого и поддерживающего блоков. Транспортирование руды осуществляется посредством возвратно-поступательного движения скрепера. К месту погрузки скрепер перемещается с помощью хвостового каната. Двигаясь в обратном направлении с помощью головного каната, скрепер, внедряясь в рыхлую рудную массу, самозагружается и доставляет ее волоком к месту разгрузки. Скреперование осуществляется по доставочным выработкам, куда руда поступает через выпускные выработки под действием собственного веса. В этих же выработках обычно осуществляется дробление негабаритных кусков накладными зарядами.

Комплекс выпускных и доставочных выработок, в которых осуществляются скреперование и вторичное дробление руды, называют горизонтом скреперования. При скреперовании руды применяют следующее оборудование: двухбарабанные и иногда трехбарабанные скреперные лебедки мощностью от 7 до 100 кВт; скреперы гребкового или ящичного типа вместимостью от 0,1 до 2 м3; канаты диаметром от 10 до 28 мм. Дальность транспортирования от 15 до 35 м и более.
Производительность скреперной установки зависит от мощности скреперной лебедки, вместимости скрепера, дальности транспортирования и размера кондиционных кусков. Колеблется она в широких пределах: от 20 до 350 т/смену.
Скреперная доставка руды отличается конструктивной простотой и небольшой стоимостью оборудования, малыми затратами на его монтаж и доставку. Недостатками являются сравнительно малая производительность и частое расположение рудоспусков. Несмотря на простоту, скреперная доставка стала вытесняться самоходным оборудованием, хотя ее применение не исключается в некоторых горно-геологических условиях и в будущем.
Самоходным называют безрельсовое оборудование, имеющее самостоятельный привод для передвижения. Оно выполняется на шинном, реже на гусеничном ходу. Его применяют для транспортирования как в открытом очистном пространстве, так и в доставочных выработках.
Самоходное оборудование бывает с дизельным, электрическим (кабельным или троллейным) и пневматическим приводом. Более мощное оборудование выпускают с дизельным или электрическим кабельным приводом. Применение дизельных машин обусловливает подачу дополнительного количества воздуха для проветривания выработок.
Самоходные машины для доставки руды можно разделить на три группы: погрузочные, доставочные и погрузочно-транспортные машины.
Погрузочные машины осуществляют только погрузку рудной массы в транспортные средства. К ним относятся машины с нагребающими лапами, подземные экскаваторы и ковшовые погрузчики.
Погрузочные машины типа ПНБ применяют при мелкокусковатой руде. Подземные экскаваторы типа ЭП применяют для погрузки руды при отработке пологих залежей мощностью не менее 4,5–5 м в открытом очистном пространстве. Вместимость ковша 1–2 м3. Ковшовые колесные погрузчики, обладающие высокой маневренностью, имеют вместимость ковша 1–3 м3. Они могут использоваться и для доставки руды на небольшое расстояние (до 300 м).
К доставочным машинам, осуществляющим доставку рудной массы, относятся подземные автосамосвалы и самоходные вагонетки. Самоходная вагонетка на пневматическом ходу представляет собой короб длиной 8–10 м, в дне которого смонтирован скребковый или пластинчатый конвейер, обеспечивающий равномерность распределения рудной массы при загрузке и последующую выгрузку из вагонетки. Привод вагонеток обычно дизельный, иногда электрический. Вместимость вагонеток 10–15 т, скорость движения до 8–10 км/ч. Большей частью их применяют для доставки мягких неабразивных руд. Автосамосвалы на подземных работах используют для доставки и транспортирования руды на значительные расстояния (до 2500 м и более). В основном применяют автосамосвалы с опрокидным кузовом. Грузоподъемность автосамосвалов 10–40 т. Скорость движения до 40–45 км/ч.
Погрузочно-транспортные машины (ПТМ) совмещают в себе функции погрузочных и доставочных машин. Они имеют дизельный или электрический привод, оборудованы ковшовыми погрузчиками. Доставка руды осуществляется либо в бункерах машины (машина типа ПТ), либо непосредственно в ковше (машины типа ПД). Вместимость бункера колеблется от 1—2,5 до 3—10 м3, ковша от 0,15—0,5 до 3—5 м3 и более. Скорость движения 20—40 км/ч.
На подземных рудниках получили широкое распространение такие стационарные установки непрерывного действия, как питатели и конвейеры. С их помощью доставляются от 10 до 20% руд.
Питатели — это короткие конвейеры длиной до 6–8 м, служащие для погрузки руды в другие средства механизированной доставки, в рудоспуски или непосредственно в рудничные вагонетки (см. рис. 5.9, б). Наиболее распространены вибрационные питатели (вибропитатели). Их применяют при любой крупности и абразивности, не склонных к слеживаемости рудах. Вторичное дробление негабарита производят на лотке вибропитателя. При применении виброустановок производительность доставки увеличивается примерно в 3 раза по сравнению со скреперной доставкой. Для доставки руды применяют вибрационные, скребковые и пластинчатые конвейеры. На мя?