Курс лекций «системы разработки рудных месторождений»

1. Требования к разработке месторождений. Классификация систем. Принципы их технико-экономического сравнения и оптимизации параметров

1.1. Требования к разработке месторождений

Группа требований по рациональному использованию недр:

1. Безопасность работ и соблюдение необходимых санитарно-гигиенических условий.

2. Недопущение сверхнормативных потерь и разубоживания полезных ископаемых, а также выборочной отработки участков месторождений с богатой рудой или особенно легкими условиями работ, если это приведет к необоснованным потерям балансовых запасов.

3. Минимальные издержки производства и максимальная производительность труда на добыче руды (при соблюдении нормативов потерь и разубоживания руды).

4. Выполнение производственной программы по количеству и качеству добываемой рудной массы.

5. Комплексное использование месторождения, т. е. возможно более полное использование всех типов руд, а также вынимаемых попутно пустых пород.

6. Постоянное (изменяющееся лишь в необходимых пределах) качество рудной массы во избежание увеличенных потерь полезного компонента при ее переработке.

7. Охрана месторождения полезных ископаемых от затопления, обводнения, пожаров и от воздействия других факторов, снижающих качество полезных ископаемых или осложняющих разработку.

Группа требований по охране окружающей среды:

1. Охрана атмосферного воздуха, земель, лесов, вод и других природных объектов, а также зданий и сооружений.

2. Исключение вредного влияния отходов производства на окружающую среду.

3. Сохранность заповедников, памятников природы и культуры.

4. Приведение земельных участков, нарушенных при пользовании недрами, в безопасное состояние, а также в состояние, пригодное для использования их в народном хозяйстве.

1.2. Классификация систем разработки рудных месторождений.

В научно технической литературе, в настоящее время используется классификация (табл. 1.1) построенная с учетом изложенных требований к подземной разработке твердых полезных ископаемых на базе известных классификаций Н. И. Трушкова, М. И. Агошкова, Е. П. Прокопьева, К. М. Чарквиани, В. Р. Именитова и др.

Все системы разделены на три класса по принципу поддержания очистного пространства в период извлечения отбитой руды.

I класс. Очистная выемка состоит в отбойке и доставке руды, а при необходимости и вторичном дроблении; породы вокруг очистного пространства не обрушаются.

В случае оставления временных целиков система разработки все равно классифицируется по выемке камер, хотя показатели отработки блока в целом в значительной степени зависят от выемки временных целиков, осуществляемой возможно с применением других способов поддержания очистного пространства.

II класс. Очистная выемка включает те же процессы, но очистное пространство после обрушения не поддерживается.

III класс. К отбойке и доставке руды добавляется закладка или крепление, либо то и другое. Крепь либо оставляют навсегда на месте установки, либо передвигают, извлекают или разрушают по мере продвижения забоя, вызывая этим обрушение вмещающих пород.

В перспективе удельное значение систем III класса будет возрастать, так как они наиболее надежны и безопасны при работах на больших глубинах и в наибольшей мере отвечают требованиям охраны природы в части полноты использования недр, сохранения земной поверхности и водных ресурсов.

Таблица 1.1

Классификация систем подземной разработки рудных месторождений

Класс систем	Группа систем	Распространенное наименование системы разработки
I. С естественным поддержанием очистного пространства	А. С механизированной доставкой руды	1. Сплошная система 2. Камерно-столбовая система
	Б. С самотечной доставкой руды	3. Камерная система 4. Система с отбойкой из магазина 5. Другие
II. С обрушением руды и вмещающих пород (без поддержания выработанного пространства)	А. Этажного обрушения	1. Этажное принудительное обрушение со сплошной выемкой 2. Этажное принудительное обрушение с компенсацион-ными камерами 3. Этажное самообрушение
	Б. Подэтажного обрушения	4. Подэтажное обрушение с торцевым выпуском руды 5. Подэтажное обрушение с донным выпуском руды
III. С искусственным поддержанием очистного пространства	А. С закладкой	1. Однослойная выемка с закладкой 2. Горизонтальные слои с закладкой 3. Наклонные слои с закладкой 4. Система разработки тонких жил с раздельной выемкой 5. Нисходящая слоевая выемка с твердеющей закладкой
	Б. С креплением
	В. С креплением и последующим обрушением	6. Столбовая система с обрушением 7. Слоевое обрушение

При подземной разработ­ке рудных месторождений цветных, редких и благородных металлов во всей горной, геологической и маркшейдер­ской документации, в технической отчетности, в проектах и научно - исследовательских работах применяется классификация принятая в «Правилах технической эксплуатации рудников, приисков и шахт, разрабатывающих месторождения цветных, редких и благород­ных металлов. – М.: Недра, 1985.» (табл. 1.2.)