Федеральное государственное автономное

образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Институт цветных металлов и материаловедения

Кафедра ПРМ

Отчет по лабораторной работе №2

«Выбор системы подземной разработки»

тема

Вариант №12

Преподаватель ________________ Н. А. Шкаруба

^{подпись, дата инициалы, фамилия}

Студент ___________ ________________ __________ Е. С.Комарова

^{номер группы номер зачетной книжки подпись, дата инициалы, фамилия}

Красноярск 2014

Цель работы: выбрать систему подземной разработки.

Краткие теоретические сведения

Методов выбора технологии очистной выемки достаточно много. В лабораторной работе предлагается применить один из них, основанный на распознавании образов. Достоинством излагаемого ниже метода является возможность алгоритмизации творческой задачи выбора.

При выборе необходимо иметь четкое представление о различии между сравниваемыми вариантами, для чего следует выбрать набор бинарных свойств, позволяющих разделить множество вариантов на пару подмножеств, одно из которых будет обладать этими свойствами, другое – нет. Такие свойства называют признаками. Следует отметить, что возможны случаи, когда сами по себе свойства не могут быть признаками, однако эти же свойства, вступая в определенные отношения друг с другом, порождают признаки и приводят к простому разделению образов. Такие признаки, если их два, называют парапризнаками, если более – полипризнаками.

В ракурсе выбора системы разработки признаками являются горно-геологические условия.

Важнейшим из условий является устойчивость пород, так как в большей мере и на больший срок обнажаются именно они, что представляет основную опасность, как для рабочих очистных забоев, так и для всех окружающих. В неустойчивых породах нельзя применять системы разработки, в которых в результате выемки полезного ископаемого внутри выемочной единицы останется пустое пространство (наличие в нем крепей и временных целиков не решает проблему сохранения породного массива в равновесии, после из разрушения произойдет обрушение). Также в данном случае невозможно использовать любые камерные варианты технологии очистной выемки (даже если в последующем они будут заполнены закладкой или обрушены).

Фактор устойчивости рудного массива необходимо учитывать совместно с мощностью рудного тела. Чем больше мощность, тем выше должна быть устойчивость руды, так как камеры обнажаются на большей площади. мощность-устойчивость рудного массива выступает как парапризнак выбора системы разработки, хотя следует отметить, что в ПТЭ он в ряде случаев не выделяется.

Мощность рудного тела определяет возможность применения менее дорогостоящих камерных вариантов систем разработки. При малой мощности (до 3м) эффективна послойная выемка, позволяющая наиболее полно и качественно отработать запасы рудного тела. При большей мощности морфология залежи менее сказывается на потерях и разубоживании, поэтому, как правило, системы разработки применяют со скважинной отбойкой: камерные. Следует отметить, что изложенное выше справедливо для крутопадающих (с углом падения более 50°) залежей. Кроме, того для разработки наклонных и пологих залежей камерными вариантами систем разработки или вариантами со скважинной отбойкой руды должны иметь мощность более 20м (в данном случае также имеем парапризнак – мощность-угол падения).

Угол падения рудного тела предопределяет способ доставки руды по очистному пространству, подготовку выемочной единицы, тем самым как монопризнак данный фактор участвует в формировании варианта технологии очистной выемки.

Выше приведены, так называемые, постоянные факторы, определяющие выбор системы разработки. Кроме того, необходимо учитывать дополнительные переменные факторы: склонность руды к слеживанию; склонность руды к самовозгоранию; гидрогеологические условия (наличие водоносных горизонтов); возможность обрушения поверхности; наличие в районе разработки месторождения недорогих видов закладки; наличие в рудном теле пропластков пустых пород; характер контактов залежи; глубина разработки; обособленное залегание рудных тел и пр. Влияние их достаточно очевидно: при недопустимости обрушения поверхности и неблагоприятной гидрогеологии обрушение выработанного пространства невозможно, при склонных к слеживанию и самовозгоранию рудах недопустимо их накопление в отбитом состоянии и пр.

Для реализации автоматизированного выбора системы разработки непараметрические горно-геологические условия необходимо представить в цифровом виде:

устойчивость породного и рудного массива: 1 - весьма неустойчивый; 2 – неустойчивый; 3 – средней устойчивости; 4 – устойчивый; 5 – весьма устойчивый;

склонность руды к слеживанию: 1 – не склонны; 2 – склонны;

склонность руды к самовозгоранию: 1 – не склонны; 2 – склонны;

гидрогеологические условия: 1 – благоприятные; 2 – неблагоприятные;

возможность обрушения поверхности: 1 – обрушение допустимо; 2 – нет;

наличие в районе разработки месторождения недорогих видов закладки: 1- есть; 2 – нет.

Сущность принятия решения заключается в следующем. По сформированному множеству признаков и их граничным значениям, определенным для каждого образа технологии, производится сопоставление. Если признак попадает в границы им обуславливаемого допустимого применения образа, то он как весовой фактор принимает значение – 1, если нет, то – 0. В случае полипризнака требованиям попадания в заданные границы должны отвечать все его элементарные составляющие. Если по всем условиям образ в качестве весовых факторов получил единицы, то технология приемлема. Если по какому-либо из условий значение оказалось 0, то в целом технология недопустима к применению. Однако показанная жесткость отбора зачастую приведет к случаям, когда для определенных условий технология не выберется. В этом случае, проанализировав степень влияния условия, которому технология не соответствует, необходимо принять субъективное решение, в ряде случаев им можно пренебречь.