достигаются при количестве забоев в работе, равном 1 ,5 - 2 , т. е. кратному числу машин в комплексе и их равной производительности по процессам. Для комплекса, состоящего из 6 машин (бурильная установка, заряд- но-доставочная машина, установка для оборки кровли от заколов, две по­ грузочно-транспортные и одна установка для крепления кровли анкерами), рациональное число забоев в работе равно 9 12 [62].

Применяемая в практике технология добычи карналлитовой руды при камерной системе разработки обеспечивается почвоуступной буро­ взрывной отбойкой с бурением шпуров пневматическими сверлами и ха­ рактеризуется тяжелым ручным трудом при скреперной уборке и достав­

ке руды.

При буровзрывной выемке потери сильвинита и разубоживание руды при отработке складчатых зон в 2 —3 раза ниже, чем при комбайновой.

Вариантом системы разработки, реализующим преимущества комбай­ нового и буровзрывного способов разработки калийных руд, является комбинированный способ.

3.2.3. Комбинированный способ разработки пластов

Комбинированный способ разработки пластов применяется при разра­ ботке сильвинитовых и карналлитовых пластов.

Вариант камерной системы разработки с использованием механизиро­ ванной выемки карналлитового пласта В при умеренной складчатости в ус­ ловиях рудника СКРУ-1 представлен на рис. 3.7

Для проверки в производственных условиях были приняты три вариан­ та комбинированной камерной системы разработки пласта на полную мощность:

—выемка запасов руды в камере полосами (рис. 3.8, а);

—выемка запасов руды в камере уступообразным забоем с расположе­ нием шпуров параллельно оси камеры (рис. 3.8, б)\

—выемка запасов руды в камере полосами и одновременно на всю ши­ рину камеры (рис. 3.8, в).

Опытно-промышленными работами, проведенными институтом ОАО «Галургия», установлено, что все три варианта камерной системы разработки пригодны для промышленного применения. Лучшие техни­ ко-экономические показатели обеспечиваются применением варианта камерной системы разработки с выемкой руды полосами на всю ширину камеры, который увеличивает площадь очистного забоя в 3 —4 раза, позво­ ляет совместить в одной камере работу 2 —3 единиц оборудования и сокрз_ щает необходимое число забоев в одновременной работе с 12 до 4- При этом разрезная выработка, пройденная комбайном на полную мошность пласта, и расположенная у края камеры, позволяет улучшить усло­ вия погрузки горной массы, в 1,5 раза увеличить скорость движения погрУ" зочно-транспортной мащины и довести производительность до 750 т/смену при длине доставки 100 м.

u

^к ч | [ччччччччччччччччччччччУчччччччччччччччччччччччччччч^

^[чЧ Ч Ч Ч Ч Ч Ч Ч Ч Ч Ч Ч Ч Ч Ч Ч Ч Ч Ч Ч Ч ^Ч Ч Ч Ч Ч Ч Ч Ч Ч Ч \\\\\\\\\\\\\\Ч \\\\Ч |

А=А

в -в

^ис. 3.7. Технологическая схема ведения очистных работ при выемке карналлитового пласта Умеренной складчатости: а — план части панели; б — разрез по выемочному штреку; / — по­ грузочная машина 2ПНБ-2; 2 — самоходный вагон 5ВС-15М; 3 — комбайн «Урал-ЮКС»; ^ — бункер-перегружатель; 5 — бурильная установка УБШ-222 (2УБН-2П); 6 — вентиля­ тор ВМ-6; 7 — ликвидированные скважины; 8 — рудоспускные скважины; 9 — вентиляцион­ ные скважины; в — В-В. Поперечное сечение разрезной выработки: 1—8 — последователь­

ность отработки камеры комбайном

—с двумя комбайновыми ходами по нижнему слою и буровзрывной вы­ емкой межходовых целиков и потолочины (рис. 3.11, а);

—с тремя комбайновыми

ходами по нижнему слою и буровзрывной выемкой межходовых целиков и по­

ибуровзрывной выемкой потолочины (рис. 3.11, г);

—с проходкой трех комбайно­ вых ходов по бортам камеры

ибуровзрывной отбойкой остальных запасов камеры и магазинированием руды (рис. 3.12);

—с проходкой семи комбайно­

На рис. 3.10 приведен вариант

отработки камер с веерной отбойкой руды на пласте Красный II на П ер­ вом Березниковском и Первом Соликамском калийных рудниках. В каме­ ре сначала одним-тремя ходами комбайнов ПК -8М проходят нарезные выработки, затем производят отработку компенсационного пространства на длину до 40 м с применением мелкошпуровой отбойки. После этого по разрезному штреку, расположенному вдоль оси камеры, бурят кареткой, например, БК -2М веер скважин. Кровлю камер с отбитой руды крепят штанговой крепью типа «Эстонсланец». Доставка руды по камере — скреперная или самоходными ковшовыми машинами.

Особую сложность для механизации очистных работ на Верхнекам­ ском месторождении представляют сильвинитовые пласты АБ и В, распо­ ложенные в пределах шахтных полей Соликамских рудников. Эти пласты имеют сближенное расположение (мощность междупластья около 2,5 м) и характеризуются складчатым залеганием. Складчатость более интенсив­ но развита в широтном направлении, где она проявляется на пласте АБ в зонах, прилегающих к участкам замещения пласта В смешанными солями или карналлитовой породой. При этом в пределах ширины камеры, равной 16 м, направление падения кровли пласта изменяется до трех раз, а ампли­ туда складок в отдельных случаях достигает более 10 м. Очень часто углы

Рис. ЗЛО. Камерная система разработки с применением буровзрывной отбоЙ*_^чВный па. расположением скважин: / — вентиляционный панельный штреку 2 — отка^ абочая нельный штрек; 3 — комбайновый ход в камере; 4 — рудоспускной гезенк,

камера; 6 — отработанная камера

падения крыльев складок достигают 45" и более. По простиранию скл Д

Рис. 3.11. Схема комбинированной выемки пласта: а — двумя ходами комбайна «Урал-20КС»; б, в — тремя ходами комбайна ПК.-8М и «Урал-20КС»; г — четыремя хо­ дами комбайна ПК-8М

от БК.-2М, позволяющая увеличить глубину бурения до 26 м и осущест­ вить отбойку руды в камерах шири­ ной 16 м всего двумя полосами. При этом ширина первой полосы составляла 2,5 м, второй — 9 м.

Применение самоходного обо­ рудования в сравнении с комбайно­ вой выемкой обеспечивает большее извлечение руды из недр и лучшее качество руды.

При этой технологии выемка за ­ пасов руды осуществляется в три основных стадии (рис. 3.14):

I стадия — комбайновая выем­ ка 40 —50 % запасов руды в конту­ рах камеры;

II стадия — буровзрывная от­ бойка оставшейся части запасов ве­ ерными скважинами с одновремен­ ным магазинированием отбитой ру­

ды, на этой же стадии выполняются работы по оборке и креплению кровли штанговой крепью;

III стадия — отгрузка замагазинированной руды из камеры.

10

тжжтжттжжттжтжтжтжт

Рис. 3.14. Стадии комбинированной выемки пласта Красный II: / — комбайн; 2 — бун­ кер-перегружатель; 3 — самоходный вагон; 4 — буровая каретка; 5 — погрузочная маши­ на ПНБ-ЗК; 6 — пневмозарядчик П ЗН -160; 7 — скреперо-погрузочная машина СПМ -1;

8 — ленточный конвейер КЛК-350; 9 — вентиляционный штрек; 10 — выемочный штрек

II стадия начинается после окончания комбайновой выемки и выполня­ ется в несколько этапов. На первом этапе в конце камеры, примыкающем к вентиляционному штреку, производится разделка компенсационного про­ странства. Длина компенсационного пространства выбирается, исходя из необходимости размещения определенного объема руды, отбиваемой при взрывах веерных скважин, и составляет 20—25 м. Разделка компенсацион­ ного пространства производится комбайном или буровзрывным способом.

На втором этапе из центрального или бокового камерного хода, начи­ ная с конца камеры, производится бурение веерно расположенных сква­ жин, их заряжание и взрывание участками по 4 —6 рядов веерных скважин, подвигание забоя за взрыв составляет 4,8 —6 м.

На третьем этапе, после взрывания каждого участка забоя, произво­ дится оборка кровли и ее крепление штанговой крепью. Работа второго

итретьего этапов выполняется, чередуясь по всей длине камеры.

Вданной технологии возможно полное разделение во времени и про­ странстве процессов бурения, взрывания и крепления. При этом каждый из этих процессов выполняется по всей длине камеры и лишь затем сменяется следующим. В этом случае достигаются полная независимость процессов бу­ рения, взрывания и крепления и их наиболее высокая производительность.

III стадия начинается после того, как руда будет полностью отбита и замагазинирована в контурах камеры, а кровля ее приведена в безопасное со­ стояние и закреплена. Отгрузка замагазинированной руды производится или скреперными установками, или погрузочными, или скреперно-погру­ зочными машинами в комплексе с самоходными вагонами или консольны­ ми ленточными передвижными перегружателями.

Так как в работе находится несколько камер, то указанные стадии вы­ полняются одновременно, но в разных камерах.

Из практики работы Первого Березниковского рудника известно, что выдержать на одном уровне три-четыре хода комбайна не всегда удается, так как колебание отметок соседних ходов по высоте достигает 2 м, что за ­ трудняет работу буровой каретки и обеспечение необходимого расположе­ ния скважин в отбиваемом массиве. Более рациональной по этой причине считают схему с двумя ходами комбайна типа «Урал-20К.С» по контуру ка­ меры (см. рис. 3.11, а). При отработке целиков успешно применена буро­ вая каретка КБП производства ОАО «НПО Горнефтемаш» (г. Пермь) со стреловидным универсальным манипулятором. Средняя длина скважин со­ ставляла 7,5 м, максимальная производительность бурения достигала 240 м в смену. Выход руды с 1 м скважины в два раза больше, чем при веер­ ной отбойке. При средней производительности каретки 200—220 м в смену к отбойке подготавливали 800 —900 т руды.

Институтом ОАО «Галургия» (г. Пермь) в содружестве с работниками производства предложена и испытана технология комбинированной выем­ ки пласта Красный II с магазинированием руды в камере [63].

Главный принцип комбинированной выемки — разделение несовмести­ мых во времени процессов и независимое выполнение каждого из них. По сравнению с буровзрывной отбойкой на первом этапе внедрения удельный вес основных операций по процессу бурения увеличился с 39 до 62 %, а смен­ ная производительность бурильщика увеличилась с 228 до 334 м в смену. Сменная производительность скреперной установки увеличена с 220 до 360 т, сменная производительность одного рабочего, занятого заряжанием шпуров

Исследованиями сотрудников ОАО «Галургия» установлено, что при обычной взрывной отбойке веерными скважинами краевые части десяти­ метровых междукамерных целиков нарушаются на глубину до 1 ,5 -2 м и теряют значительную часть своей несущей способности. При комбиниро­ ванном способе уменьшение несущей способности целиков существенно ниже из-за наличия боковых комбайновых ходов. При этом ширина между­ камерных целиков может быть снижена без потери целиками их несущей способности.

Недостатками комбинированной выемки по сравнению с комбайновой являются ее многооперационность и невысокий уровень механизации таких процессов, как заряжание, крепление и оборка кровли. При комбини­ рованной выемке при взрыве руда отбрасывается назад на 1 0 -2 0 м в сто­ рону вентиляционного штрека, что увеличивает длину ее доставки по каме­ ре, тогда как при обычном буровзрывном способе отброс руды взрывом на 20—30 м в сторону выемочного штрека сокращает длину ее доставки.

Поскольку комбинированный способ выемки включает и комбайно­ вую, и буровзрывную стадии выемки, то пути совершенствования его те же, что и для буровзрывного, и комбайнового способов выемки.

Буровзрывная отбойка руды должна обеспечивать равномерное разме­ щение руды по ширине камеры и своевременную и качественную оборку и крепление кровли.

Преимущества комбинированной выемки запасов в сравнении с буро­ взрывной следующие:

1.Технология обеспечивает разделение работ при взрывной отбойке руды и ее выгрузке в разных камерах.

2.Возможна поточная выгрузка замагазинированной руды в «магази­ не», что позволяет максимально использовать погрузочно-доста- вочное оборудование и рудничный транспорт.

3.Снижение сейсмического воздействия взрыва на оконтуренные ком­ байнами целики позволяет уменьшить ширину целика и повысить извлечение пласта Красный II на 6 - 8 %.

4.Комбинированная технология обеспечивает достаточный фронт ра­ бот комбайну и создает условия для его полного использования.

5.Значительно сокращается доля ручного труда.

6.Обратный порядок отработки позволяет механизировать доставку взрывчатых веществ в камеру и облегчает выдачу буровых кареток после отработки камеры или при необходимости ремонта.

Недостатки технологии:

—высокая себестоимость комбайновой добычи повышает в целом се­ бестоимость и по комбинированной выемке;

—в связи с ограничениями по точности проведения ходов производи­ тельность комбайновых комплексов в комбинированной технологии будет всегда ниже, чем при комбайновой выемке. При существую­