Раздел IV

ВСКРЫТИЕ И ПОДГОТОВКА ЗАПАСОВ ШАХТНЫХ ПОЛЕЙ

Вскрытие месторождения (шахтного поля) — проведение выработок, от­крывающих доступ с поверхности ко всему рудному телу, пласту или его части и обеспечивающих возможность проведения подготовительных выработок. Когда размеры месторождения совпадают с размерами шахтного поля, принято говорить о вскрытии шахтного поля.

Схема вскрытия — это размещение различных по назначению и расположе­нию вскрывающих выработок.

Подготовка шахтного поля — проведение выработок после вскрытия шахт­ного поля для обеспечения работы очистных забоев.

По глубине залегания залежей рудники и шахты делятся на неглубокие (до 300 м), средней глубины (до 1,2—1,6 км), глубокие (до 2,5 км) и сверхглу­бокие (свыше 2,5 км).

Глава 1 параметры рудника

К основным параметрам рудника (шахты) относятся промышленные запасы руды в шахтном поле или месторождении (Q, тыс. т), горизонтальная эксплуата­ционная площадь рудных тел в пределах шахтного поля или месторождения (S, м²), глубина залегания (распространения) месторождения от поверхности (Н, м), высота этажа (hэ, м), годовая производственная мощность рудника (шахты) (А, тыс. т) и расчетный срок существования рудника (шахты) (t, лет). Глубина залегания, горизонтальная площадь рудных тел (как размеры шахтного поля) и высота этажа одновременно являются и основными параметрами вскры­тия. От величины годовой производственной мощности зависят поперечные сече­ния вскрывающих выработок.

По размерам поперечного сечения стволов шахт (S_c, м²), околоствольных дворов и околоствольных выработок (с их длинами), капитальных квершлагов, штреков, восстающих устанавливаются сроки вскрытия, подготовки и отработки этажа.

Геологические запасы руды, рудная площадь, глубина залегания, угол падения и склонения месторождения представляются вместе с подсчетом запасов.

§ 69. Производственная мощность и срок существования рудника

Годовая производственная мощность рудника определяется по горнотехни­ческим условиям и экономическим соображениям.

При наклонном и крутом падении сложных по морфологии рудных тел она определяется исходя из годового понижения выемки:

где А — годовая производственная мощность рудника, т/год; V — среднее годовое понижение очистной выемки (м) по всей рудной площади (табл. IV.1); - поправочный коэффициент на угол падения рудного тела (табл. IV.2); — поправочный коэффициент на мощность рудного тела (табл. IV.2); S — горизонтальная площадь рудного тела, м²; — плотность руды в массиве, т/м³; и — коэффициенты, учитывающие потери П и разубоживание Р при добыче

(IV.2)

(IV.3)

^{Таблица} IV.1

Среднее годовой понижение очистной выемки, м

Длина рудного тела по простиранию, м	При числе одновременно работающих этажей
	Один	два	три
До 500 500—1000 1000—1500 Более 1500	15—25 15—25 12—18 10—15	25—36 20—30 15—15 12—18	30—50 25—30 — —

Примечание. При разработке опасных по самовозгоранию руды или породы и указанной величине годового понижения вводится коэффициент 0,85—0,90.

Таблица IV. 2

Поправочные коэффициенты и для различных углов падения и мощности месторождения

Угол паде­ния, градус		Мощность рудных тел
90 60 45 30	1,2 1,0 0,9 0,8	Мощность (до 5 м) Средней мощности (5—15 м) Мощные (16—25 м) Очень мощные (свыше 25 м)	1,25 1,0 0,8 0,6

Таблица IV.3

Годовое понижение очистной выемки V в зависимости от эксплуатационной площади рудных тел

Горизонтальная эксплуатационная пло­щадь рудных тел, тыс. м2	V,м	Горизонтальная эксплуатационная пло­щадь рудных тел, тыс. м2	V, м
10—20 20—50 50—100	30—25 25—20 20—15	100—200 200—400 Более 400	15—12 12—8 7

Для простых и выдержанных по морфологии рудных тел

(IV.4)

где V — годовое понижение очистной выемки, м (табл. IV.3); S — горизонтальная эксплуатационная площадь рудных тел в пределах шахтного поля, м²; 𝜸 — плотность руды в массиве, т/м³; ή — коэффициент извлечения руды, доли ед.; Р — разубоживание, доли ед.

i	S, тыс. м²	i	S, тыс. м²
0,35—0,27 0,27—0,23 0,23—0,17 0,17—0,12	5—10 10—20 20—60 50—100	0,12—0,09 0,09—0,06 0,05	100—200 200—400 Более 400

Коэффициент использования рудной площади i (безразмерная величина) при различной горизонтальной площади S

ГГодовую производственную мощность рудника, определенную по формулам (IV. 1) и (IV.4), уточняют по годовому понижению очистной выемки V, достигнутому на аналогичных рудниках.

Величина V растет по мере увеличения угла падения рудных тел и умень­шения их мощности; уменьшения длины и площади рудного поля; ускорения подготовительных работ и опережения их над очистной выемкой (в случаях, когда развитие фронта очистной выемки ограничивается подготовкой). Влияние системы разработки на годовое понижение V. Оно зависит также от разведанности место­рождения, постоянства элементов его залегания, наличия тектонических нару­шений, гидрогеологических и многих других условий.

При разработке горизонтальных и пологих месторождений годовую мощность рудника определяют по условиям развития очистных работ:

(IV.5)

где S — горизонтальная рудная площадь, м²; п₁, n₂,…, п_п — удельный вес данной системы разработки, доли ед.; d₁ ,d₂,…, d_n—производительность очи­стного блока при данной системе разработки, т/год; S₁ ,S₂ ,…, S_n — площадь блока, находящаяся под очистной выемкой при данной системе разработки, м²; — коэффициент использования рудной площади (табл. IV.4); S₀ — площадь всех блоков, находящихся под очистной выемкой, м².

Экономически целесообразная годовая производственная мощность руд­ника определяется сравнением вариантов по минимуму приведенных затрат

С+ ЕК= min, (IV.6)

где С — текущие затраты (себестоимость без амортизации), руб.; К — капи­тальные вложения, руб.; E = 0,15 — нормативный коэффициент сравнитель­ной эффективности капитальных вложений (величина, обратная нормативному сроку окупаемости).

Отдельно учитываются факторы внепроизводственного порядка: жилищно-коммунальные, социально-культурные объекты, технико-организационные мероприятия и др.

Принятая производственная мощность рудника должна быть увязана с за­пасами руды в месторождении и сроком его существования по формуле

(IV.7)

где Q — промышленные запасы руды в месторождении, тыс. т; ή — коэффициент извлечения руды при добыче, доли ед.; t — срок существования рудника, лег; Р — разубоживание руды при добыче, доли ед.

Таблица IV.5

С они существования рудников относительно небольшой производственной мощности

Годовая производственная мощность, тыс. т	t, лет
	Малая глубина и легкие условия вскрытия и разработки			Большая глубина и трудные условия вскрытия и разработки
	от	До	От		до
50 – 100 100 – 200 200 – 500 500 – 1000 1000	3 – 4 4 – 5 5 – 6 8 – 10 12 – 15	8 – 10 10 – 12 12 – 15 15 – 18 20 – 25	4 – 5 5 – 6 6 – 8 10 – 12 15		12 – 15 15 – 18 20 25 30 и более

Т а б л и ц а IV.6

Срок существования крупного рудника

Годовая производственная мощность, млн. т	1,0 – 3,0	3,0 – 5,0	5,0 – 7,0	7,0 – 10,0	Более 10,0
Минимальный срок существования, лет	20	25	30	35	40

Срок существования рудника

(IV.8)

колеблется в широких пределах (табл. IV. 5и IV.6).

Если рудник входит в состав горно-обогатительного комбината, то его мини­мальный срок существования увеличивается на 20—30 %. Срок существования рудника и его производственная мощность обосновываются проектными расче­тами в соответствии со спросом государства на ту или иную продукцию.