Технологическая характеристика рудника.

Основные понятия подземного способа разработки месторождений

Добыча руды это извлечение полезного ископаемого из недр.

Для разработки месторождения полезного ископаемого создаётся горное предприятие. В его состав входит: карьер, обогатительная фабрика, рудник, шахта.

Горное предприятие – целостный технически и организационно самостоятельный имущественный комплекс средств и ресурсов для добычи полезных ископаемых, строительства и эксплуатации объектов с применением горных технологий (шахты, рудники, прииска, карьеры, разрезы, обогатительные фабрики и т.п.);

Рудник – это горное предприятие, производящее разработку месторождения на отведённом для него участке земли (горном отводе) и состоящее из одной или нескольких производственных единиц - шахт, штолен, карьеров и вспомогательных цехов. Рудник как предприятие имеет единое административно – техническое управление.

Рудник - горное предприятие, которое добывает рудные и нерудные полезные ископаемые подземным способом.

Шахта – это самостоятельная производственная единица горного предприятия, производящая подземную добычу полезного ископаемого в пределах отведённой для неё части месторождения. Часть месторождения, отведённая для разработки, отведённая для разработки рудником, шахтой или карьером, называется соответственно рудничным, шахтным или карьерным полем. В состав рудничного или шахтного поля может входить одно или несколько рудных тел. Рудничное или шахтное поле иногда включает в себя всё месторождение. Когда рудничное поле состоит только из одного шахтного поля, понятия «рудник» и «шахта» совпадают. В случае, когда рудничное поле состоит из нескольких шахтных полей, то последние имеют между собой границы шахтных полей.

Шахта - горное предприятие по добыче полезных ископаемых (уголь, солей и т.п.) подземным способом.

Размеры шахтных полей устанавливают технико-экономическим расчётом. Каждое шахтное поле характеризуется длиной и шириной в горизонтальных залежах, а в пологих, наклонных и крутых – длиной по простиранию и глубиной. На рудных месторождениях длина шахтных полей в среднем составляет 0,5-2 км, иногда до 5 км.

При определении размеров шахтных полей исходят из следующего:

• увеличение шахтного поля позволяет сократить капитальные работы по проходке и оборудованию стволов, а также по строительству и оборудованию поверхностных околошахтных сооружений на 1т. запасов;

• с увеличением размеров шахтного поля удлиняется расстояние подземного транспортирования руды, доставки материалов и оборудования, передвижения людей, увеличиваются расходы по ремонту и подержанию выработок основного горизонта, усложняется и удорожается вентиляция.

Оптимальным экономически является такой размер шахтного поля, при котором общая сумма затрат на 1т извлечённых запасов будет наименьшей.

Шахтное поле разделяется подготовительными выработками на этажи или панели. Разделение на этажи производится в наклонных, крутых и очень большой мощности горизонтально залегающих залежах. На панели разделяют шахтные поля пологих и горизонтальных залежей. По верхней и нижней границе этажа проводят штреки, называемые этажными, основными или главными откаточными.

Этаж – это часть шахтного поля, ограниченная по падению откаточными горизонтами, а по простиранию – границами шахтного поля.

Откаточный горизонт это горизонт, по которому производится транспортировка руды в откаточных сосудах

По числу одновременно разрабатываемых этажей различают разработку:

• одноэтажную;

• двухэтажную;

• многоэтажную.

Число одновременно разрабатываемых этажей зависит от:

• условий залегания месторождений;

• применяемой системы разработки;

• заданной годовой производительности шахты.

Этажи, как правило, разрабатывают в нисходящем порядке. Восходящий порядок отработки этажей встречается в практике очень редко.

Высота этажа – это расстояние по вертикали между проекциями на вертикальную плоскость основного горизонта разрабатываемого и вышележащего этажей. Различают наклонную и вертикальную высоту этажа. При разработке рудных месторождений высоту этажа принимают от 30 до 100 м, редко и больше.

На выбор высоты этажа влияют следующие факторы:

• мощность, длина и угол падения месторождения;

• степень разведанности месторождения;

• физико-механические свойства руд и пород;

• применяемая система разработки;

• стоимость проходки горнокапитальных и подготовительных выработок основного горизонта.

Иногда в пределах этажа проходят промежуточные подэтажные штреки, которые делят этаж на подэтажи. Следовательно, подэтаж – это часть этажа равная его длине, а по падению ограничена промежуточными штреками.

Блок – это часть месторождения в пределах этажа, имеющая обычно прямоугольную форму и представляющая собой самостоятельный выемочный участок. Основными параметрами блока являются:

• длина – изменяется от30 до 100м;

• ширина – обычно равна мощности рудного тела;

• высота – равна высоте этажа.

При горизонтальном и пологом залегании залежи шахтное поле делят на панели – прямоугольные участки, имеющие самостоятельную транспортную выработку, соединённую с главным откаточным штреком. Границами панели служат с одной стороны откаточный штрек, а с других сторон смежные панели. Панели делят на столбы или ярусы, которые отрабатывают в определённой последовательности.

Горным давлением называют напряжения или силы, возникающие внутри массива горных пород вследствие проведения выработки и вызывающие деформации окружающих выработку горных пород. В массиве, где нет горных выработок и естественных пустот, вместо термина «горное давление» используют термин «напря­женное состояние».

Сдвижением горных пород называются процессы деформации и оседания земной поверхности, либо плавное, без разрыва её сплошности, либо резкое, со значительными смещениями и обрушениями-провалами, над месторождением в результате перераспределения горного давления после проведения горных выработок или образования пустот.

Охранные целики это участки рудного тела, не подлежащие извлечению на период существования данного сооружения.

Свод обрушения, имеющий параболическое очертание. Различают свод обрушения (видимая полость) и свод естественного равновесия - воображаемый ­свод параболического очертания над кровлей выработки, на границах которого действуют в основном только сжимающие напряжения, что способствует его устойчивости.

Транспортировкой называется производственный процесс перемещения породы, полезного ископаемого, людей, оборудования, материалов.

Откаткой называют транспортирование руды по рельсовым путям в горизонтальных или наклонных (до 30°) выработках, а подъемом — по наклонным (свыше 30°) и вертикальным выработкам.

Доставкой руды называют перемещение ее от места отбойки до выработок откаточного горизонта при очистной выемке.

Выпуском руды называют производственный процесс выпуска руды их камеры.

Закладкой называют процесс заполнения отработанного пространства.

Потерями называют безвозвратно теряемые запасы руды, составляющие часть балансовых запасов, неизбежные при разра­ботке месторождения.

Раз­убоживанием называют уменьшение содержания полезных компонентов в добытой руде по сравнению с содержанием их в балансовых запасах.

Полезные ископаемые это естественные минеральные образования органического и неорганического происхождения в недрах, на поверхности земли, в источниках вод и газов, на дне водоемов, а также техногенные минеральные образования в местах удаления отходов производства и потерь продуктов переработки минерального сырья, пригодные для промышленного использования.

Полезный компонент это составная часть полезного ископаемого, извлечение которого с целью промышленного использования технологически возможно и экономически целесообразное. При наличии двух или больше полезных компонентов полезное ископаемое называется комплексным. Месторождение комплексного полезного ископаемого или двух или более однокомпонентных полезных ископаемых называется комплексным.

Основные полезные ископаемые и компоненты это полезные ископаемые и компоненты, которые определяют промышленное значение месторождения, направление его промышленного использования и название.

Сопутствующие полезные ископаемые и компоненты  полезные ископаемые и компоненты, добыча которых осуществляется вместе с основными полезными ископаемыми, а их извлечение и промышленное использование технологически возможны и экономически целесообразны в процессе переработки основного минерального сырья.

Совместно залегающие полезные ископаемые это полезные ископаемые, которые образуют во вскрытых и содержащих их породах самостоятельные залежи, селективная добыча и извлечение которых технологически возможны и экономически целесообразны в процессе добычи основных полезных ископаемых.

Ресурсы полезных ископаемых и компонентов это объемы полезных ископаемых и компонентов неоткрытых месторождений, оцененные как возможные для добычи и переработки при современном технико-экономическом уровне разработки месторождений данного вида минерального сырья.

Запасы полезных ископаемых и компонентов (общие запасы полезных ископаемых и компонентов) это объемы полезных ископаемых и компонентов, обнаруженные и подсчитанные на месте залегания по данным геологического изучения;

Оценка ресурсов полезных ископаемых и компонентов это приближенное определение количества и качества полезных ископаемых и компонентов на основе анализа благоприятных геологических и экономических предпосылок и позитивных результатов геологических, геофизических и других исследований.

Минеральное сырье  это полезное ископаемое, добытое и переработанное на товарную продукцию горного производства.

Товарная продукция горного производства  минеральная продукция, выработанная на горном предприятии согласно с установленными стандартами и подготовленная к реализации;

Комплексное использование месторождений полезных ископаемых это добыча всех полезных ископаемых месторождения, без извлечения имеющихся полезных компонентов, и их промышленное использование, а также использование отходов, которые образуются в процессе добычи и переработки минерального сырья.

Геолого-промышленный тип месторождений полезных ископаемых это совокупность месторождений полезных ископаемых, объединенных сходством вещественного состава полезных ископаемых и общностью геологических условий их образования, которые определились как реальные источники минерального сырья.

Геологическое изучение полезных ископаемых это определение вещественного состава, количества, качества и технологических свойств полезных ископаемых, геологического строения, горно-геологических, гидрогеологических и других условий залегания залежей для обоснования проектных решений по способу и системе разработки и схеме комплексной переработки минерального сырья.

Кондиции на минеральное сырье это совокупность предельных требований к качеству и количеству минерального сырья в недрах, горногеологических условий залегания, горнотехнических и других условий разработки производственных залежей, соблюдение которых во время подсчета обеспечивает наиболее полную и экономически эффективную добычу и использование имеющихся запасов и ресурсов полезных ископаемых.

Показатели кондиций это натуральные характеристики полезного ископаемого, геологического строения и условий залегания производственных залежей месторождений, которые существенно влияют на выбор технологических схем добычи и переработки минерального сырья, технико-экономическую эффективность производственного процесса и финансовые результаты реализации товарной продукции горного производства.

Параметры кондиций это предельные значения показателей кондиций, которые устанавливаются для пробы, интервала, разведывательного пересечения, добывающего уступа или подсчетного блока производительной залежи на основании технико-экономических расчетов, действующих стандартов и технических условий, технических заданий пользователей недр, опыта геологоразведочных работ и эксплуатации месторождений.

Классификация запасов и ресурсов полезных ископаемых государственного фонда недр.

Классификация запасов и ресурсов полезных ископаемых государственного фонда недр устанавливает единственные для государственного фонда недр Украины принципы подсчета, геолого-экономической оценки и государственного учета запасов полезных ископаемых согласно с уровнем их промышленного значения и степенью геологического и технико-экономического изучения, условия, которые определяют подготовленность разведанных месторождений полезных ископаемых к промышленному освоению, а также основные принципы количественной оценки ресурсов полезных ископаемых.

1. Геолого-экономическая оценка объектов геологоразведочных работ это периодический анализ результатов геологического и технико-экономического изучения прироста полезного ископаемого с целью оценки его промышленного значения на основе определения с развивающейся детальности: технологической схемы добычи и переработки минерального сырья, технико-экономических показателей производственного процесса и финансовых результатов реализации товарной продукции горного производства. Выделяются детальная, предварительная и начальная геолого-экономические оценки:

детальная геолого-экономическая оценка (ГЕО-1)  определение уровня экономической эффективности производственной деятельности горнодобывающего предприятия, которое создается или реконструируется, и целесообразности инвестирования работ по его проектированию и строительству. ГЕО-1 осуществляется на основе разведанных запасов полезных ископаемых и включает технико-экономическое обоснование (ТЕО) постоянных кондиций для их подсчета. Детальность технико-экономических расчетов и надежность финансовых показателей ГЕО-1 должны быть достаточными для принятия инвестиционного решения без дополнительных исследований. Материалы детальной геолого-экономической оценки месторождения полезных ископаемых, положительно оцененные Государственной комиссией по запасам полезных ископаемых (ДКЗ), являются основным документом, который обосновывает целесообразность финансирования работ по разработке проектов строительства горнодобывающих предприятий;

предварительная геолого-экономическая оценка (ГЕО-2)  обоснование целесообразности промышленного освоения месторождения (залежи) полезных ископаемых и инвестирования геологоразведочных работ для его разведки и подготовки до эксплуатации. ГЕО-2 осуществляется на основе предварительно разведанных и разведанных запасов полезных ископаемых, оформляется как технико-экономический доклад (ТЕД) о целесообразности последующей разведки, в том числе опытно-промышленной разработки месторождения (залежи). При этом оценка эффективности разработки месторождения проводится на уровне конечной товарной продукции горного производства; технико-экономические показатели определяются расчетами или принимаются по аналогии;

начальная геолого-экономическая оценка (ГЕО-3)  обоснование целесообразности инвестирования поисково-разведывательных работ на участках, перспективных для открытия месторождений полезных ископаемых. ГЕО-3 осуществляется на основе предварительно разведанных запасов и количественной оценки ресурсов полезных ископаемых и предоставляется в форме технико-экономических соображений (ТЕС) о возможном их промышленном значении. Оценка возможности промышленного освоения предполагаемых месторождений полезных ископаемых обосновывается укрупненными технико-экономическими расчетами на основе доказанной аналогии с известными промышленными месторождениями или технического задания заказчика геологоразведочных работ.

2. Технико-экономическое изучение полезных ископаемых это определение горно-технических, географо-экономических, социально-экологических и других условий разработки месторождений полезных ископаемых и переработки минерального сырья, а также условий реализации товарной продукции горного производства для геолого-экономической оценки промышленного значения добываемых полезных ископаемых. По степени технико-экономического изучения запасы и ресурсы полезных ископаемых разделяются на три группы:

первая группа  запасы полезных ископаемых, на базе которых проведена ГЕО-1 эффективности их промышленного освоения, материалы которой, включая ТЕО постоянных кондиций на минеральное сырье, утвержденные ДКЗ;

вторая группа  запасы полезных ископаемых, на базе которых проведена ГЕО-2 их промышленного значения, а материалы ТЕД о целесообразности последующей разведки месторождения, включая обоснования временных кондиций на минеральное сырье, апробированны ДКЗ или заказчиком (инвестором) геологоразведочных работ;

третья группа  запасы и ресурсы полезных ископаемых, на базе которых проведена ГЕО-3 возможного промышленного значения перспективного участка недр, а материалы ТЕС о целесообразности проведения последующих поисково-разведывательных работ, параметры предыдущих кондиций на минеральное сырье одобрены заказчиком (инвестором) геологоразведочных работ.

3. По степени геологического изучения запасы полезных ископаемых разделяются на две группы:

Разведаные запасы  это объемы полезных ископаемых, количество, качество, технологические свойства, горно-геологические, гидрогеологические и другие условия залегания которых, изучены с полнотой, достаточной для разработки проектов строительства горнодобывающих объектов и объектов по переработке минерального сырья. Основные параметры разведанных запасов, которые обусловливают проектные решения относительно добычи и переработки минерального сырья и охраны природы, определяются по данным непосредственных измерений или исследований, выполненных в пределах залежей по плотной сетке, в сочетании с ограниченной экстраполяцией, обоснованной данными геологических, геофизических, геохимических и других исследований. Разведаные запасы полезных ископаемых являются основой для проектирования и проведения разработки месторождения (залежи).

Предварительно разведаные запасы  это объемы полезных ископаемых, количество, качество, технологические свойства, горно-геологические, гидрогеологические и другие условия залегания которых изучены с полнотой, достаточной для определения промышленного значения месторождения. Основные параметры предварительно разведанных запасов полезных ископаемых, которые влияют на выбор способов добычи и переработки минерального сырья, оцениваются преимущественно на основе экстраполяции данных непосредственных измерений или исследований, расположенных в пределах месторождения по редкой или неравномерной сетке. Экстраполяция обосновывается аналогией с разведанным месторождением (залежью), а также данными геологического, геофизического, геохимического и другого изучения недр. Предварительно разведаны запасы являются основой для обоснования последующей разведки или опытно-промышленной разработки месторождения (залежи).

4. По степени геологического изучения и достоверности ресурсы полезных ископаемых разделяются на две группы:

Перспективные ресурсы  это объемы полезных ископаемых, количественно оцененные по результатам геологического, геофизического, геохимического и другого изучения участков в пределах производительных площадей с известными месторождениями полезных ископаемых определенного геолого-промышленного типа. Перспективные ресурсы учитывают возможность открытия новых месторождений (залежей) полезных ископаемых того же геолого-промышленного типа, существование которых обосновывается позитивной оценкой проявлений полезных ископаемых, геофизических, геохимических и других аномалий, природа и перспективность которых доказанны. Количественные оценки параметров месторождений (залежей) полезных ископаемых определяются на основе интерпретации геологических, геофизических, геохимических и других данных или статистической аналогии. Перспективные ресурсы являются основой для геолого-экономической оценки целесообразности проведения поисков и поисково-разведывательных работ.

Прогнозные ресурсы  это объемы полезных ископаемых, которые учитывают потенциальную возможность формирования месторождений определенных геолого-промышленных типов, которые основываются на позитивных стратиграфических, литологических, тектонических, минерагенных, предпосылках палеогеографий и других, установленных в пределах перспективных площадей, где промышленные месторождения еще не открыты. Количественная оценка прогнозных ресурсов проводится на основе допускаемых параметров по аналогии с производительными площадями, где является открытые месторождения полезных ископаемых того же геолого-промышленного типа. Прогнозные ресурсы полезных ископаемых являются основой для обоснования региональных и прогнозно-геологических работ.