Особенности выбора систем разработки с изменчивыми горногеологическими условиями разработки.

На многих месторождениях горногеологические условия могут изменяться от участка к участку, поэтому применение какой-либо одной системы на всем шахтном поле невозможно или нецелесообразно.

В таких случаях необходимо разделить месторождение на более или менее однотипные по горногеологическим условиям участки, каждый из которых может быть отработан одной системой разработки. Взаимосвязь определяется наличием пограничных блоков.

Для разделения шахтного поля на участки также применяется ЭВМ с соответствующим программным обеспечением.

Программа позволяет визуально представить распределение параметров на месторождении и определить технологические зоны, которые отвечают условиям той или иной выбранной системы разработки.

При построении размещения показателей (параметров), характеризующих месторождение и имеющих координатную привязку, использован метод сеток, представляющий собой модификацию метода обратных расстояний. Суть его в следующем. Месторождение покрывается правильной регулярной сеткой. Для каждого узла сетки определяются интерполированные значения показателя по данным ближайших замеров. Программа осуществляет формирование сетки, определение значений показателя в узлах сетки, и построение изолиний размещения показателя. Сглаживание изолиний производится с помощью кубических сплайнов.

Определение и оптимизация параметров и показателей систем разработки

Важным этапом проектирования, предшествующим выбору систем разработки, является определение и оптимизация их параметров. То есть, для систем разработки необходимо установить ее оптимальные параметры:

размеры камер и целиков,

соотношение камерных и целиковых запасов,

расстояние между выпускными выработками,

высота и горизонтальные размеры блоков,

схемы подготовки днищ блоков и др.

Часть параметров следует принимать экстремальными по техническим факторам.

Так, при поддержании кровли пологой залежи постоянными целиками нужно стремиться к минимальной ширине целика при максимальном пролете. Разумеется ограничением являются соблюдение условий прочности кровли и целиков.

Но для большинства параметров наивыгоднейшим является экстремум, полученный в результате оптимизации по экономическим критериям.

Так, в условиях жильных месторождений обосновывается оптимальная выемочная мощность, которая обычно больше мощности рудной жилы.

Для систем разработки с закладкой выработанного необходим выбор оптимального варианта закладочных работ и состава закладочной смеси.

Для каждого варианта системы должны быть выбраны оптимальные способы и средства механизации (буровые станки и каретки, погрузочно-доставочные машины, вибропитатели, скреперные установки).

Должны быть оптимизированы применительно к конкретным горно-геологическим условиям и параметры отдельных процессов:

По каждой системе разработки должны быть найдены оптимальные технико-экономические показатели. Например, показатели потерь и разубоживания руды должны соответствовать их оптимальному уровню.

Важным вопросом оптимизации параметров систем разработки является определение размеров целиков и камер и соотношения между камерными и целиковыми запасами. Особенно это важно при камерных системах разработки, в которых предусматривается нахождение рабочих в очистном пространстве. Здесь размеры камер и целиков устанавливаются из условия безопасного состояния выработанного пространства.

Необходимо обращаться к работам институтов НИГРИ и ВНИМИ, дающих наиболее полные решения.

Для пологих залежей:

Ширина ленточного целика или диаметр круглого целика при камерно-столбовой системе разработке могут быть определены из условия обеспечения равенства нагрузки и прочности целика.

Расчеты базируются на условии прочности целиков по гипотезе Турнера - Шевякова

Допустимые пролеты обнажений устанавливают на основе экспериментов по методике ВНИМИ.

Из расчетных методов наиболее достверны результаты, полученные для кровель, представленных ненарушенными или слабонарушенными слоистыми породами.

Можно рекомендовать формулы В.Д. Слесарева, А.А. Борисова, ВНИМИ.

Для крутых залежей:

Расчет допустимых пролеты обнажений

может осуществляться на основе зависимостей В.Д. Слесарева.

Заметим, что при увеличении интенсивности отработки камер их устойчивые пролеты также увеличиваются. Так, по данным М.Н.Слепцова, при повышении интенсивности вдвое устойчивый пролет увеличивается в , а в общем случае , где l_р и l - пролеты при базовом варианте интенсивности и новом варианте, позволяющем повысить интенсивность отработки камеры в n раз, м.