Деление шахтного поля при разработке месторождения

Подготовка шахтного поля к очистной выемке зависит от элементов залегания рудной залежи (прежде всего от угла падения и мощности залежи).

а) При отработке крутопадающих и наклонных месторождений шахтное поле разделяют горизонтальными выработками на этажи. В свою очередь этаж по длине делится на выемочные участки – блоки (рис. 1).

Рис. 1. Деление шахтного поля на этажи и блоки в крутых залежах:

а – мощностью до 50-80 м; б – мощностью более 80 м; h_э – высота этажа

В пределах блока завершается весь комплекс подготовительных, нарезных и очистных работ, которые соответствуют данной системе разработки. Размеры блока по простиранию рудного тела изменяются, в зависимости от системы разработки и оборудования применяемого на очистных работах, в пределах от 30 до 100-150м (чаще 40-60м). Если длина блока превышает 150-200м, то выемку называют сплошной.

Расположение блоков на этаже, показанное на рисунке 1а, применяется при мощности рудного тела до 50-80м. При большей мощности залежи, на этаже располагают не один, а два и более рядов блоков (рис. 1б).

В днище блока размещают рудоспуски, погрузочные заезды, доставочные штреки, дучки, устраивают ниши для установки люков, доставочных механизмов и т.п. При разработке крутопадающего месторождения днища блоков отрабатывают при отработке нижележащих блоков.

б) При отработке горизонтальных и пологозалегающих рудных тел часто применяют безэтажную отработку.

В этом случае шахтное поле делится на панели (рис. 2).

Рис. 2. Деление пологой залежи на панели и блоки:

1 - панели; 2 – блоки; 3 – рудоподъёмный ствол; 4 – вспомогательный ствол; 5 – главные штреки; 6 – панельные штреки; 7 – восстающие; b_п – ширина панели; стрелками показано направление движения гружёного и порожнего составов

Ширина панели составляет обычно от 50 до 200(300)м. Панель может представлять собой самостоятельную выемочную единицу (например, при сплошной системе разработки) или может быть разделена ещё на более мелкие выемочные единицы (блоки, камеры). Если же месторождение представлено несколькими горизонтальными рудными телами расположенными на различной глубине, то применяют этажную отработку.

Требования к системам разработки

При составлении проекта на разработку месторождения выбирается система разработки, отвечающая горно-геологическими условиям этого месторождения.

В зависимости от того, какая система разработки принята на данном месторождении , соответственно будут:

- условия работы (много ручного труда или высокая степень механизации с применением самоходной техники);

- показатели извлечения полезного ископаемого (потери и разубоживание);

- материальные и трудовые затраты;

- воздействие на окружающую среду.

Поэтому, при выборе системы разработки для конкретного месторождения, к ней предъявляют определенные требования:

1. Система разработки должна быть безопасной и должна обеспечить нормальные санитарно-гигиенические условия труда как для рабочих связанных с очистными работами, так и для других работников и населения. Всякая система разработки должна быть безопасной, а несчастные случаи могут происходить только при несоблюдении правил безопасности и технологии ведения горных работ;

2. Система разработки должна обеспечить максимальное извлечение полезного ископаемого из земных недр, т.к. при больших потерях руды сокращаются извлекаемые запасы руды, тем самым сокращается срок службы рудника, его производительность и, в целом, возрастают затраты на 1т добытой руды. В то же время, она должна обеспечить минимальное воздействие на окружающую среду;

3. Система разработки должна, по возможности, обеспечить постоянное качество выдаваемой на поверхность руды для создания условий эффективной работы обогатительной фабрики. Это связано с тем, что при изменении качества руды, поступающей на обогатительную фабрику, невозможно быстро перенастроить технологическую цепочку обогащения руды и процент извлечения полезного компонента в концентрат резко снижается;

4. Принятая система разработки должна обеспечить максимально возможную в данное время производительность труда и минимальную себестоимость производства. Себестоимость добычи руды зависит в большой степени от затрат на подготовительно-нарезные выработки, очистные работы. А эти затраты, в свою очередь, определяются производительностью труда при проведении выработок и ведении очистных работ. На себестоимость добычи руды серьёзно влияет также расход материалов (особенно дорогостоящих, таких как лес, закладочные материалы).

Для того , чтобы можно было оценить эффективность системы разработки, сравнить конкурирующие варианты при выборе её для отработки конкретного месторождения существует ряд технико-экономических показателей:

1) производительность труда, т/см или м³/см:

- забойного рабочего на очистных работах;

- забойного рабочего по системе разработке с учётом подготовительно-нарезных работ;

- по отдельным профессиям (бурильщика, машиниста ПДМ, рабочего на выпуске руды…).

2) производительность блока (панели), т/мес;

3) удельный объём подготовительно-нарезных работ

V^пн_уд = (1000*∑V_пн)/Q_бл, м³/1000т,

где ∑V_пн – суммарный объём всех выработок в блоке (панеле), м³.

Q_бл - запасы руды в блоке или панеле, т.

Удельный объём подготовительно-нарезных работ может измеряться в процентах:

V^пн_уд =∑V_пн/Б_бл*100, %,

где Б_бл - запасы руды в блоке, м³;

∑V_пн - суммарный объём выработок в блоке, м³.

4) коэффициент подготовительно-нарезных работ (коэффициент подготовки)

К_пн =1000*∑L_пн/(Q_бл-Q_пн ), м/1000т,

где ∑L_пн - суммарная длина выработок в блоке (панеле), м;

Q_бл - запасы блока(панели), т;

Q_пн - запасы руды, извлекаемые при проведении подготовительно- нарезных выработок в блоке или панеле, т.

5) потери руды П, % или дол.ед.;

6) разубоживание Р, % или дол.ед.;

7) себестоимость добычи руды по системе разработки С, руб/т.