3.2 Подземная разработка

3.2.1. Определение глубины открытых горных работ до начала строительства подземного рудника

На протяжении всего периода отработки залежи выделяются следующие стадии:

• первая (I) - отработка залежи открытым способом на величину до начала строительства подземного рудника;

• вторая (II) - отработка залежи открытым способом в интервале глубин от до с одновременным проведением подземных вскрывающих и подготовительных выработок;

• третья (III) - отработка залежи открытым способом на величину без разноса вскрышных бортов карьера;

• четвертая (IV) - отработка залежи одновременно открытым и подземным способом на величину , при которой достигаются предельные углы откосов бортов карьера со стороны висячего ( ) и лежачего ( ) боков залежи с учетом создания минимально допустимой ширины дна карьера ;

- пятая (V) - подземная разработка нижней части залежи после прекращения открытых горных работ ( ). (Рис.3.2.1) [5].

Начало перехода с открытого способа разработки крутопадающей залежи на подземный соответствует текущей глубине карьера .

Значение величины определится по следующей зависимости:

где - приращение глубины карьера без разноса его вскрышных бортов, м;

- продолжительность строительства подземного предприятия ( =5), лет;

- скорость углубки карьера, м/год;

-конечная глубина карьера, м.

Рисунок 3.2.1. Схема комбинированной разработки крутопадающей рудной залежи.

,

где А - коэффициент, характеризующий предельно допустимую относительную величину объёма полезного ископаемого, оставляемой в бортовых целиках, значения которого А=0,234 принято из табл. 1.1 [5, с.125],

-минимально допустимая ширина дна карьера ( =14), м;

- углы откосов бортов карьера соответственно висячего 65° и лежачего 60°.

=7,7(м)

Следовательно, будет равно

М ощность барьерного целика по Козикаеву [8]:

3.2.2 Обоснование переходной зоны от открытой к подземной разработке и установление высоты рудной залежи, отрабатываемой подземным способом

В зоне углубки карьера возможно частичное совмещение открытых и подземных работ. В этом случае полная высота переходной зоны определяется по формуле

Где коэффициенты извлечения полезного ископаемого при производстве открытых, открыто-подземных и подземных работ, а также работ, связанных с отработкой целиков;

- углы откосов бортов карьера в переходной зоне со стороны висячего и лежачего боков залежи, град.

При данных условиях принимаем значения коэффициентов извлечения руды: ;

Углы откосов бортов карьера в переходной зоне со стороны висячего и лежачего боков залежи принимаем соответственно ,

3.2.3. Обоснование схемы и способа вскрытия шахтного поля и типа подъёма полезного ископаемого

Для определения места заложения шахтного ствола необходимо определить углы сдвижения горных пород в результате подземной разработки залежи полезного ископаемого. Для этого используем угол сдвижения в висячем боку залежи , угол сдвижения в лежачем боку залежи , угол сдвижения по простиранию залежи равен .[4]

Вскрытие шахтного поля в проекте предлагается осуществлять вертикальным стволом, расположенным в лежачем боку залежи и 2 фланговых ствола также в лежачем боку залежи.

Расположение вскрывающих выработок в лежачем боку проводится погоризонтно до контакта с залежью полезного ископаемого.

По залежи полезного ископаемого проходятся на уровне откаточного горизонта орты и штреки, а также подготовительные выработки, восстающие выработки, отрезные рудоспуски и на этом завершается вскрытие и подготовка месторождения к подземной эксплуатации.

Спуск и подъём людей, материалов, оборудования предусматривается производить центральным вертикальным стволом, который одновременно будет воздухоподающим. Исходящая струя через фланговые стволы.

3.2.4. Обоснование способа подготовки откаточных горизонтов

и расчёт удельного объёма вскрывающих и подготовительных

выработок

В проекте предлагается ортово-штрековая подготовка откаточного горизонта с электровозным транспортом. Также предусматривается устройство участковых комплексов подземного дробления [4].

Горизонтальные горные выработки проводятся арочной формы поперечного сечения на участках с тектоническими нарушениями с частичным креплением металлической арочной крепью.

3.2.5. Выбор системы подземной разработка рудной залежи

В проекте предлагается система разработки этажного принудительного обрушения на компенсационные камеры с вибровыпуском полезного ископаемого.

По этой системе взрывной отбойкой в компенсационных камерах разрыхленная масса полезного ископаемого аккумулируется и вибровыпуском грузится в вагоны.

Отбойка руды скважинная с

Шахтное поле делится на блоки в пределах этажа. Длина блока по простиранию 30-100 м (1-2 до 4-5 камер).

Между камерами предусматривается междукамерный целик, равный длине камеры. Камерами вынимают 25-35% полезного ископаемого, остальную часть блока обрушают с замедлением комплектами скважин.

В блоке предусматривается проходка выработок для выпуска полезного ископаемого, бурение взрывных скважин, доставки полезного ископаемого.

В днище блока проходятся воронки и траншеи мелкошпуровым способом.

Вместе с обрушением блока при необходимости обрушают прину­дительно часть устойчивых налегающих пород для образования предохранительной подушки.

3.2.6. Проведение укрупнённого технико-экономического анализа

подземной разработки рудной залежи и определение себестоимости добычи 1 тонны добытой рудной массы в целом

при комбинированной разработке

Определим себестоимость полезного ископаемого одной тонны добытой комбинированным способом

- подземным способом т;

- открытым способом (без затрат на вскрышные работы), руб\т;

выемка 1 м³ вскрыши до глубины :

где эмпирические коэффициенты соответствующие определенному типу работ

Согласно таблицы 8.5 (справочник ОГР, К.Н. Трубецкой) принимаем:

,