Расчет конструктивных элементов систем разработки крепких руд

На основании результатов исследований, выполненных во ВНИИцветмете, предложены расчетные формулы для определения конструктивных элементов систем этажного и подэтажного обрушения с торцовым послойным выпуском руды и конструкция системы (рис. 4.13).

В расчетах представлены следующие величины:

Т — толщина выпускаемого слоя руды, м;

Н — высота выпускаемого слоя руды, м;

сп — эмпирический коэффициент (сп = 0,15—0,22);

Ct — эмпирический коэффициент (ст = 6,5);

W — линия наименьшего сопротивления скважинных зарядов, м;

n — число вееров скважин в слое;

To — толщина отбиваемого слоя руды, м;

Kp — среднее значение коэффициента разрыхления отбитой в зажиме руды.

Гв — глубина внедрения вибропитателя в навал руды, м;

сг — эмпирический коэффициент глубины внедрения (сг=8,5);

lн — отстаивание погашения потолочины-козырька, м;

lп — минимальное значение потолочины после отбойки слоя руды, м;

Bо — оптимальное расстояние между поставочными выработками, м;

Вв — ширина доставочной выработки, м,

св — коэффициент, учитывающий соотношение толщины слоя и глубины внедрения (св = 1,2—1,4);

Bн — ширина целика между поставочными выработками, м;

Нкр — критическая высота прогиба плоскости горизонтального контакта между рудой и породой, м;

Bн — ширина панели, м;

wв — угол образующей воронки внедрения пустых пород при выпуске, градусы;

АТ — величина сдвижения контакта массива руды с зажимающими породами при отбойке, м;

lш — шаг передвижения вибропитателя, м;

lo — обрушаемая часть потолочины, м;

Нт — высота днища блока, м;

h — высота активного отверстия при вибровыпуске, м.

Взаимосвязь перечисленных величин выражена следующими


В некоторых вариантах камерных систем разработки, а также при системах с обрушением в рудах с пониженной устойчивостью можно производить выпуск отбитой руды через окна в потолочине доставочной выработки (рис. 4.15). В этом случае сечение выпускного окна можно определить по формуле

а также используя формулы (4.15), (4.16) и (4.25). Ширину окна следует принимать равной lд.

Исследования позволили определить область применения шведского варианта и варианта выпуска руды с потолочиной-козырьком (табл. 4.16).

При высоте слоя до 15 м и толщине до 2 м (сн = 0,08—0,14) следует применять шведский вариант: при высоте слоя 20—30 м и толщине 3—6 м (cн = 0,15—0,22) более целесообразна схема выпуска руды с потолочиной; при высоте слоя 15—20 м и толщине 2—3 м (сп=0,12—0,16) в зависимости от ширины панели или мощности рудного тела или угла наклона слон может применен и тот и другой вариант.

Для определения углов сдвига и фигуры внедрения пустых пород выполнены опыты применительно к исслеживающимся рудам при отбойке скважинами с Кр=1,6 и 1,3 (гранулометрический состав подобен натуре). Высота налегающих обрушенных пород соответствовала высоте выпускаемого слоя и поддерживалась на этом уровне путем систематической подсыпки породы по мере выпуска руды При Kр=1,6 угол w составлял 60°, угол wп—80°; при Кр=1,3 соответственно 73 и 83°, В целом угол w при торцовом выпуске изменяется от 55 до 75°. в зависимости от заглубления вибропитателя Это свидетельствует о том, что на питатель с увеличением глубины внедрения возрастает давление столба обрушенной руды, а коэффициент ее разрыхления вблизи зоны истечения уменьшается, т. е. отбитая руда уплотняется.

Формулы справедливы при выпуске руды с равномерным дроблением и уплотнением до коэффициента разрыхления не ниже 1,25.