Сыпучая закладка гидравлическим способом

Сущность этого способа состоит в смешивании заполнителя с водой и трубопроводного транспорта пульпы в выработанное пространство. Твердая фракция смеси формирует закладочный массив. Вода через сыпучую массу, установленные заранее перемычки, дренажные трубы фильтруется и поступает на доставочный штрек, далее по канавкам в водосборник, откуда насосом откачивается на поверхность для повторного использования.

Материалом закладки чаще всего является классифицированные отходы обогащения, природный песок, гравийная смесь, дробленая порода крупностью до 50-60 мм. Соотношение твердого материала и воды обычно составляет от 1: 2 до 1: 5. С уменьшением плотности пульпы расстояние ее доставки самотеком по горизонтали возрастает. Плотность гидросмеси обычно составляет 1100-1500 кг/м³. Скорость для подобной пульпы принимается 3, 0-3, 2 м/с. Величина усадки изменяется от 10% для мелкозернистых материалов до 30% при кусковой породе.

Диаметр труб для транспорта смеси принимают в зависимости от крупности заполнителя, соотношения Т: Ж и глубины разработки (обычно 150-220 мм).

Подача гидросмеси в выработанное пространство может быть с естественным и искусственным напором. На глубоких рудниках, где статический напор в трубах достигает критических величин, смесительные установки переносятся в горные выработки.

Подготовка камеры к производству закладочных работ заключается в сооружении перемычек и устройств каналов для отвода воды и шламов. Перемычки устанавливают обычно из дерева в сочетании с металлической сеткой и тканями. Закладочный трубопровод на пологих залежах прокладывают на полную длину камеры. По мере возведения закладочного массива его укорачивают.

Гидравлическую закладку нередко применяют при отработке залежей горизонтальными слоями (рис. 7.4), а также при камерно-целиковой выемке для заполнения вторичных камер. В случаях недостаточной фильтрации гидросмеси, вода со смешанными тонкими шламами собирается в прудки, в которых прокладывают дренажные трубы для ее удаления.

Скорость отдачи воды из закладки характеризуется, как сказано выше, коэффициентом фильтрации:

, (7.7)

где Q_ф – расход фильтруемой воды, м³/с;

j – градиент напора, м/м;

S – площадь сечения, через которое фильтруется смесь воды и шламовых частиц, м².

Градиент напора составляет:

, (7.8)

где Н ₁ – Н ₂ – напор в первом и втором рассматриваемых сечениях соответственно, м;

L – расстояние между сечениями, м.

Значение коэффициента фильтрации должно быть более 0, 001 см/с.

Рис. 7.4. Система разработки горизонтальными слоями с гидрозакладкой и бетонным настилом.

1 – блоковые восстающие; 2 – рудоспуски и ходовые восстающие в два отделения; 3 – пульповод; 4 – гидрозакладка; 5 – бетонный настил; 6 – дренажная труба.

Показатели применения гидравлической закладки на ряде рудников приведены в табл. 7.6.

Таблица 7.6

Показатели применения гидравлической закладки (Д.М. Бронников, 1973)

Преимущества возведения гидравлической закладки: высокая производительность труда и низкие издержки производства, простота способа и возможность полной автоматизации процесса.

Недостатки: повышенная обводненность горных выработок; заиливание выработок глинистыми и шламовыми материалами; высокий износ трубопровода.