7 Главные параметры шахт, карьеров

7.1 Основные параметры рудника

Рудник, как горное предприятие, характеризуется качествен­ными и количественными параметрами.

Качественные характеристики включают сведения, которые определяют принципиальные особенности предприятий и могут быть выражены только путем их описания, например, способ вскрытия и подготовки шахтного поля.

Количественные характеристики (параметры) рудника выра­жают с помощью чисел. К основным количественным парамет­рам относят: производственную мощность, срок службы, балан­совые и промышленные запасы, размеры шахтного поля по про­стиранию и падению.

Различают производственную и проектную мощности шахты.

Годовая производственная мощность рудника определяется из условий горнотехнических возможностей и оптимизации технико-экономических показателей.

1. Определение годовой производственной мощности рудника по скорости понижения выемки.

При наклонных и крутопадающих месторождениях годовая производственная мощность рудника определяется по методу акад. Агошкова М. И., учитывающему горно­техническую возможность годового понижения очистной выемки месторождения

где V - средняя скорость годового понижения очистной выемки по всей рудной площади по вертикали, м (таблица 2.2); S = m L - площадь горизонтального сечения рудного тела, м²; m - средняя горизонтальная мощность рудного тела, м; L - длина рудного тела по простиранию, м; - плотность руды в массиве, т/м³; Кu - коэффициент извлечения, доли ед.; К₁ - поправоч­ный коэффициент на угол падения рудного тела (таблица 2); К₂ - поправочный коэффициент на мощность рудного тела (табл. 2.3); К_к = - коэффициент качества руды; - коэффици­ент разубоживания руды.

Для определения значения годового понижения V следует пользоваться таблицей 1, где к шахтным полям очень больших размеров относятся поля длиной свыше 1,5 - 2 км, больших - от 1 до 1,5 - 2 км, средних - от 0,5 до 1 км, небольших - менее 0,5 км.

Таблица 1 - Годовое понижение уровня очистной выемки в зависимости от размеров шахтных полей

Размеры шахтных полей и число этажей в выемке	Годовое понижение выемки V, m
Поля очень больших размеров одноэтажная выемка двухэтажная выемка	8-15 10-20
Поля больших размеров одноэтажная выемка двухэтажная выемка	15-22 15-25
Поля средних размеров одноэтажная выемка двухэтажная выемка многоэтажная выемка	15 25 18-30 20-40
Поля небольших размеров одноэтажная выемка двухэтажная выемка многоэтажная выемка	18-30 22-45 30-60

Значение V в верхних пределах следует принимать при небольшой мощности рудных тел, нижние пределы - для мощных месторождений, соответственно - верхний предел отве­чает месторождениям с простой морфологией, спокойным залеганиям, нижний - месторож­дениям со сложной морфологией и значительными тектоническими нарушениями.

Значения V в таблице 1 даны для месторождений мощностью 5 - 15 м и с углом паде­ния = 60°. Для месторождений иной мощности и с иным углом падения в значение V нужно вводить поправочные коэффициенты K₁ и К₂, приведенные в таблице 2.

Таблица 2 - Поправочные коэффициенты на угол падения и мощности рудного тела

Угол падения	Значение поправочного коэффициента	Мощность рудных тел	Значение поправочного коэффициента
90 60 45 30	1,2 1,0 0,9 0,8	маломощные (до 5м) средней мощности (5-15м) мощные (5-25м) очень мощные (более 25м)	1,25 1,0 0,8 0,6

Данный метод определения годовой производственной мощности рудника является сугубо ориентировочным и не пригоден для месторождений с углами падения менее 30°.

При разработке горизонтальных и пологопадающих месторождений годовая производ­ственная мощность рудника может быть определена из условия развития фронта очистных работ

,

где S - горизонтальная рудная площадь, м²; К = - коэффициент использования рудной площади (таблица 3); S_o - общая горизонтальная площадь всех блоков, находящихся под очистной выемкой, м²; - удельный вес применяемой системы разработки, доли ед.; a₁. a₂…a_n - производительность очистного блока при данной системе разработки, т/год.

Таблица 3 - Коэффициент использования рудной площади

S, тыс.м2	к	S, тыс.м2	к
5-10 10-20 20-50 50-100	0,35-0,27 0,27-0,23 0,23-0,17 0,17-0,12	100-200 00-400 более 400	0,12-0,09 0,09-0,06 0,05

2. Определение годовой производственной мощности рудника по количеству очистных блоков (метод проф. Панина И. М.)

где n₀ - число блоков, находящихся в одновременной очистной выемке; Р_о - среднеме­сячная производительность блока; К_уд - удельный вес добычи руды из очистных работ в общей добыче; - коэффициент резерва.

Общее число блоков n может быть определено: n = n_n +n_н + n_0,

где n_п - число блоков в одновременной подготовке; n_н - число блоков в одновременной нарезке; n_о - число блоков в одновременной очистной выемке.

Единственным требованием для равномерного развития горных работ является сохране­ние постоянного числа блоков, находящихся под очистной выемкой, т.е. n_o = const.

3. Определение годовой производственной мощности рудника по потребности количе­ства металла

,

где М - заданная годовая производственная мощность рудника по металлу, т; С - содер­жание металла в руде, %; K₁ - коэффициент извлечения концентрата при обогащении; К₂ - коэффициент извлечения металла при металлургической переделке.

Проектная мощность - потенциально возможный объем до­бычи руды, предусмотренный утвержденным проектом и соот­ветствующий заложенным решениям по технике, технологии и организации работ, измеряется в т/год или т/сут.

Cрок службы рудника

Существует простая функциональная зависимость между величинами годовой производи­тельности рудника А, его срока службы Т и промышленных запасов руды шахтного поля Q.

,

где Q - промышленные запасы руды шахтного поля, равные балансовым, за вычетом потерь в количествах, предусмотренных проектом разработки месторождения.