Последовательность выбора системы разработки методом исключений

1. Отбирают возможные классы систем разработки (см. таблицу), составив таблицу аналогичную приведенной, при этом в шапку таблицы записав соответствующие значения исходных данных и по совпадению исходных данных со значениями показателей, характерных для рассматриваемого класса систем разработки производят предварительный выбор системы разработки.

2. Из возможных систем разработки выбирают одну наиболее эффективную с технологической точки зрения (потери, разубоживание, производительность труда, объем подготовительно-нарезных работ в блоке).

3. Производят технико-экономическое сравнение предварительно выбранных вариантов системы разработки по укрупненным показателям.

Пример: определить вероятную систему разработки месторождения, представленного залежью вкрапленной руд с содержанием серы 10%. Руды и вмещающие породы устойчивы. Контуры рудной залежи правильные, контакт между рудами и вмещающими породами четкий. Мощность залежи 15 м, угол падения 0-3⁰, глубина залегания –115 м, из них мощность налегающих пород 105м. Ценность руды средняя.

Составим таблицу с перечислением факторов и их характеристикой.

Сразу исключим следующие классы систем разработки:

• Поскольку руда и вмещающие породы устойчивые, ценность руды средняя и нет необходимости в сохранении земной поверхности, то применение систем разработки с закладкой нецелесообразно: камерной с последующей закладкой камер (3б), горизонтальные слои с закладкой (7), однослойная с закладкой (6).

• Поскольку месторождение имеет горизонтальное залегание, то системы разработки тонких жил с раздельной выемкой (8), потолкоуступная с простой распорной крепью (5), с отбойкой из магазинов (4), камерно – столбовая со взрыводоставкой (2)

Выделим наиболее вероятные варианты системы разработки.

Согласно второму пункту последовательности выбора системы разработки методом исключений, необходимо из предварительно выбранных систем разработки выбрать одну, обеспечивающую наиболее эффективные с технологической точки зрения, т.е. обеспечивающей минимальные значения потерь и разубоживания руды, объема подготовительно-нарезных работ и максимального значения производительности блока.

Выбор наиболее вероятной системы разработки по горно-геологическим факторам.

Система разработки

Условия применения систем разработки

Мощ-ность рудно-го тела, м

Угол паде-ния залежи, град

Свойства

Глуби-на разра-ботки, м

Ценн-ость руды

Склон-ность к самовоз-горанию и слежива-емости

Сохранность поверхности

руды

пород

1

Сплошная, Камерно - столбовая

1,5 – 18

0-30

Уст.

Уст.

До 600

Малой и ср.

-

Не сохр.

3

Камерная: а) с массовой отбойкой целиков

>15

0-90

Уст.

Уст.

До 600

Малой и ср.

Не доп.

Не сохр.

Так, сплошная система разработки обеспечивает следующие технико-экономические параметры: потери руды – 5-7%, разубоживание – 5-7%, объем подготовительно-нарезных работ на блок – 3-5 м/1000т, производительность блока при использовании переносного оборудования – скреперных лебедок ЛС-28 – 30-60 т/смену.

Камерно-столбовая система разработки обеспечивает следующие технико-экономические показатели: потери руды - 4-6%, разубоживание – 5-7%, объем подготовительно-нарезных работ в блоке – 1-3 м/1000т, производительность блока – 50-70 т-смену.

Для камерной системы разработки с массовой отбойкой целиков характерны следующие показатели: потери и разубоживание – 10-12%, объем подготовительно-нарезных работ – 3-9 м/1000т, производительность камеры – 6 тыс.т/мес.

Исходя из горно-геологических условий и технико- экономических параметров для разработки данного месторождения выбираем камерно-столбовую систему разработки с переносным оборудованием. Эскиз выбранной системы разработки приведен на рисунке 1.

Рисунок 1 – Камерно-столбовая система, вариант со шпуровой отбойкой, скреперной доставкой руды и полевой подготовкой (Джезказганские рудники): где 1 – панельный штрек, 2 – рудоспуск; 3 – откаточный штрек;

4 – вентиляционный штрек.

После окончательного выбора системы разработки и вычерчивания ее эскиза на миллиметровой масштабной бумаге, необходимо произвести ее полное описание по стадиям работ (подготовка, нарезка и очистные работы) и по производству основных производственных процессов.

Так, сущность системы разработки принятой в примере – камерно-столбовой с применением переносного оборудования состоит в делении месторождения на панели, а панель на камеры, которые имеют прямоугольную в плане форму, вытянуты по ширине панели и параллельны друг другу. Между камерами оставляют для поддержания кровли опорные круглые целики в виде столбов. По границам панели оставляют панельные целики. Все целики и опорные и панельные могут быть как постоянными, так и временными. Постоянные целики между камерами по возможности оставляют изолированными, а панельные целики применяют при малой ценности добываемых полезных ископаемых.

Вариант камерно-столбовой системы разработки с постоянными целиками – классический, но в последние 15-30 лет все чаще встречаются варианты с выемкой целиков, как полной, так и частичной. При этом или закладывают камеры сухой закладкой перед выемкой целиков или обрушают кровлю по мере выемки целиков. Последним преследуются цели предотвратить внезапные обрушения кровли и горные удары, снизить опорное давление на целики в действующих камерах и уменьшить потери руды.

Параметры камерно-столбовой системы разработки и подготовка. Ширина панели, как привило, составляет 200-300 м при применении самоходного оборудовании на доставке и до 80-150 м при скреперной доставке, меньшие размеры и в том и в другом случае относятся к мощным рудным телам. Ширина камер 8-20 м. Расстояния между целиками и их размеры принимаются по условию прочности целиков и кровли. Ширина панельных целиков составляет от 10-15м до 30-40м при большой глубине разработки, расстояние между опорными целиками – 8-20м, поперечный размер целиков 3-6 м при высоте до 12-15 м (меньшие значения - при меньшей высоте и крепкой руде) и до 9-10 м при большей высоте.

Способ подготовки месторождения. В пологих залежах проходят от ствола главные полевые штреки и нарезают шахтное поле панельными рудными штреками на панели. При использовании самоходного оборудования и расстоянии от забоев до ствола не более 600-1000 м руду обычно транспортируют к шахтному стволу. В больших шахтных полях главные штреки могут быть оборудованы для электровозной откатки, проходят их в подстилающих породах, а над ними в кровле рудного тела нарезают панельные штреки, которые соединяют рудоспусками и ходками с главными откаточными штреками. Для начала работ в панели, при делении ее на камеры, в каждой из камер проводят разрезной штрек, соединяя им рудные панельные штреки.

Руды крепкие и средней крепости отбивают в большинстве случаев шпурами, которые бурят перфораторами. Доставка руды до главного откаточного штрека может осуществляться как с помощью самоходного оборудования, так и с применением переносного оборудования. При мощности залежи приблизительно до 5 м руду в камере вынимают сразу по всей высоте, а при большей мощности – слоями высотой 4-5 м, начиная с верхнего. Кровлю камер закрепляют анкерной крепью.

Проветривание осуществляется сквозной струей.