4.2. Класификационная сущность

СИСТЕМ ПОДЗЕМНОЙ РАЗРАБОТКИ РУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

В свое время (1965г.) в результате серьезных исследователей М. И. Агошков предложил в качестве отличительного признака для разделения систем разработки на классы – порядок очистной выемки, который характеризуется достаточно четко состоянием очистного пространства во время осуществления технологических процессов этой очистной выемки. Классификация систем подземной разработки рудных месторождений М. И. Агошкова приведена в табл.4.1.

Таблица 4.1

КЛАСС	НАИМЕНОВАНИЕ КЛАССА	ГРУППА	НАИМЕНОВАНИЕ ГРУППЫ
1.	Системы разработки с открытым очистным пространством	1 2 3 4 5 6	Почвоуступные системы Потолкоуступные системы Системы со сплошной выемкой Камерно-столбовые системы Системы с подэтажной отбойкой Системы с камерно-этажной выемкой
2.	Системы разработки с магазинированием руды в очистном пространстве	1 2 3	С… со шпуровой отбойкой из магазина С… отбойкой из специальных выработок С… с отбойкой глубокими скважинами
3.	Системы разработки с креплением очистного пространства	1 2	С… с усиленной распорной и станковой крепью С… с каменной и комбинированной крепью
4.	Системы разработки с закладкой очистного пространства	1 2 3 4 5 6	С… горизонтальными слоями с закладкой С… наклонными слоями с закладкой Потолкоуступные системы с закладкой С… нисходящей послойной разработки с закладкой Сплошные системы с закладкой Системы с креплением и закладкой
5.	Системы разработки с обрушением вмещающих пород	1 2 3	Системы слоевого обрушения Щитовые системы разработки Столбовые системы с обрушением кровли
6.	Системы разработки с обрушением руды и вмещающих пород	1 2 3	Системы подэтажного обрушения Системы этажного самообрушения С… этажного принудительного обрушения
7.	Комбинированные системы разработки	1 2 3	Комбинированные системы с выемкой камер с открытым очистным пространством К.с. с выемкой камер с магазинированием руды К.с. с выемкой камер с закладкой

Для осмысления отдельных видов (классов) систем разработки и их характерных признаков приведем следующие соображения.

Во-первых, будем иметь в виду, что для осмысления того или иного состояния очистного пространства не достаточно констатировать только наличие разделяющего признака (принципа) в виде – порядка и технологии, а надо знать и понимать причину этого состояния в каждом конкретном случае (роль, влияние отдельных факторов). Другими словами, необходима конкретизация порядка и технологии, причинно-следственной взаимосвязи их характеристик с различными состояниями очистного пространства.

Во-вторых, надо четко придерживаться содержательной сущности используемых понятий, т. е. без особой необходимости не расширять и не сужать их объем и содержание.

Вспомним некоторые основные понятия и определения.

Очистное пространство – это горная выработка, при создании которой осуществляется добыча полезного ископаемого в промышленных масштабах, т. е. очистная выемка. Другими словами связь очистного пространства и очистной выемки однозначна и фраза «состояние очистного пространства в период очистной выемки» может быть оправдана или лишь как уточняющая их отмеченную взаимосвязь или указывающая на расширение объема содержания понятия « очистное пространство», включая в него объем содержания понятия «выработанное пространство». Напомним, что выработанное пространство – это тоже «горн», но очень больших размеров и находящийся в определенном состоянии после завершения технологических процессов очистной выемки, т. е. отделения, перемещения и поддержания его в функциональном состоянии. В равной степени подмена указанных понятий также не желательна, если мы не желаем ералаша в своих мыслях. А вот введение дополнительного понятия – рабочее очистное пространство, уточняющего и строение и состояние пространства, в котором ведется очистная выемка, крайне полезно. И так, рабочее очистное пространство – это часть очистного пространства, в которой находится работающий человек, участник того или иного технологического процесса очистной выемки (или всех трех). Если в содержание этого понятия вложить иной смысл, то ничего хорошего, на наш взгляд, мы не добьемся. Так, часто данным понятием хотят означить ту часть очистного пространства, в которой, независимо от наличия в ней человека, концентрируются технологические процессы, не оставляя без внимания остальное пространство. И что же? Могут быть различные ситуации. Мы рассмотрим характерные две.

Во-первых, не понятно сочетание слов «с креплением и закладкой очистного пространства». А ведь крепим мы рабочее пространство, а закладка нам нужна для поддержания всего очистного пространства, как необходимое условие сохранения в функциональном состоянии рабочего очистного пространства и соблюдения исходных принципов возможности ведения очистных работ, как-то, сохранение в статическом равновесии всего массива в пределах выемочной единицы и исключения самообрушения пород. Мы можем обратить внимание еще и на тот факт, что рабочее очистное пространство по указанной первопричине – всегда находится в открытом состоянии и на этом основании в нашем случае его состояние не может быть отличительным признаком систем на уровне класса.

Во-вторых, нам не понятно, когда наличие обрушенных пород в пределах выемочной единицы можно и нужно считать признаком наличия очистного пространства, а когда признаком наличия уже выработанного пространства (см. 5 и 6 классы по приведенной классификации М. И. Агошкова). Или, почему системы с магазинированием руды выделены в отдельный класс, хотя после полного выпуска руды очистное пространство становится открытым. Ситуация может проясниться, если осмыслить следующую дополнительную информацию. Перевод очистного пространства в выработанное может осуществляться как малыми или большими частями, так и целыми выемочными единицами (это первое). Состояние выработанного пространства тоже может быть различным: открытым или заполненным обрушенными вмещающими породами, закладкой или неопределенным (брошенным на произвол). Это второе.

Теперь все по порядку. В системах с магазинированием после окончания основного выпуска открытым остается уже не очистное, а выработанное пространство. В системах с обрушением имеем ограниченных размеров рабочее очистное пространство, которое находится под зашитой надежной крепи, благодаря которой к тому же осуществляется посадка кровли и формируется выработанное пространство, заполненное обрушенными породами. В системах с обрушением руды и пород не имеем рабочего очистного пространства, и более того процесс доставки по очистному пространству протекает при наличии в нем обрушенных пород. Как вывод, можно признать, что четкое разведение используемых понятий и выяснение причин (оснований) того или иного порядка выемки позволяет достаточно убедительно объяснять отличительные признаки и особенности отдельных классов систем, хотя проблем, честно признаться, ну убавляется. Ну, хотя бы, почему так много классов и какова логика их появления? Попробуем разобраться.

Мы уже знаем о существовании последовательных и параллельных классификаций. И с определенной долей уверенности можем признать то, что основы классификации М, И, Агошкова следует искать со стороны последовательного типа, а разделительным признаком следует принять способ управления горным давлением. Именно порядок очистной выемки лежит в основе того или иного способа управления горным давлением. По этим соображениям мы можем все системы однозначно разделить на две группы: первая - с поддержанием пород, окружающих очистное пространство, в статическом равновесии, вторая – с обрушением вмещающих пород. Первую группу систем можно разделить в свою очереди тоже на две группы (верней, подгруппы), используя разделительный принцип – за счет чего удается обеспечить устойчивость пород. Первая подгруппа – систем с естественным поддержанием, вторая – за счет искусственных сооружений. Первую подгруппу оставим пока в покое, а вторую еще раз разделим на два вида, используя разделительный признак – вид искусственных сооружений: а) – крепление, б) – искусственный массив, воспринимающий нагрузку окружающего породного массива. Последний вид еще раз попробуем разделить на два типа по типу применяемого искусственного массива: 1 – магазинированая отбитая руда и 2 – закладка (сухая, гидравлическая, твердеющая). При таком подходе получим четыре класса систем разработки с поддержанием очистного пространства. Группу систем разработки с обрушением попробуем разделить на две подгруппы, используя признак – характер перевода очистного пространства в состояние выработанного: первая подгруппа с переводом по частям и вторая – непрерывным переводом, совмещенным с процессом выпуска руды из очистного пространства под обрушенными породами. Вторую подгруппу в свою очередь разделим еще на два подвида - с подэтажным и этажным порядком ведения работ в блоке. Получили еще два класса систем с обрушением пород (при разделении одного из них на два подкласса).

Пока наше деление на классы совпало, а вернее объяснило выделение классов М. И. Агошковым. Остается неясность в формировании комбинированных систем. Создается впечатление, что в данном случае мы должны воспользоваться услугами параллельного классифицирования, т. е. использовать сложное основание для деления, и не велика беда, если его элементами будут отдельные характеристики того же «порядка». В первую очередь можно было бы определиться в порядке отработки выемочного участка с разделением и без разделения последнего на части, отрабатываемые в определенной последовательности и той или иной системой, т. е. как бы характер использования систем. Получим две группы: А. Простые системы (моносистемы), Б. Комплексные системы (полисистемы). Сейчас есть попытки отразить эту особенность систем, используя понятие «одно/двух/много - стадийности очистной выемки». Тогда получим группы систем: одностадийных и многостадийных.

Пользуясь случаем, можно и нужно осмыслить еще разнообразие систем по временной особенности подготовки выемочного участка: либо подготовку совмещают с очистной выемкой (говорят в таком случае о сплошных системах), либо подготовка выемочного участка осуществляется с опережением и четким выделением выемочной единицы (говорят в таком случае о блоковых, столбовых, панельных системах, применяемых соответственно при крутом, наклонном или пологом залегании рудных тел). Напомним о том, что при использовании сложного основания деления надлежит использовать в описании содержания понятия все частные признаки одновременно.

Выходит в нашем случае, мы пытаемся использовать сложное основание для деления систем на классы, а именно порядок горных работ в пределах выемочного участка с его тремя характеристиками: А. Порядок подготовки; Б. Наличие и порядок отработки структурных элементов выемочного участка; В. Порядок очистной выемки в пределах выемочного участка или структурного элемента при соответствующем делении. Тогда отдельный класс систем может получить следующее определение, например: класс сплошных (одностадийных) простых систем с открытым очистным пространством; - класс блоковых комплексных систем (полисистем) с открытым очистным пространством и закладкой.

Еще одно положение осталось без внимания: где и как оформлено рабочее место для выполнения технологических процессов. Мы выше отмечали, что, если оно расположено в очистном пространстве, то оно выделяется и называется – рабочее очистное пространство. Но может быть, а это исторически появилось значительно позднее, рабочее место создавать в специальных выработках, называемых – нарезными: буровые для отбойки, доставочные для перемещения руды в пределах блока. Заметим, что данный признак весьма важный для конструктивного исполнения того или иного варианта систем и может, а вернее должен быть включен классификационным признаком при сложном основании. И это уже будет четвертым элементом сложного основания. По нему в практике разделяют системы на слоевые и камерные. В слоевых системах - имеет всегда место - рабочее очистное пространство, а в камерных – рабочее место может быть как в очистном пространстве, так и в специальных – нарезных выработках. Возможный вариант параллельной классификации систем подземной разработки рудных месторождений представлен в табл. 9.2.

Таблица 4.2.

Элементы сложного основания деления - ПОРЯДОК ГОРНЫХ РАБОТ в пределах выемочного участка	ВАРИАНТЫ ВИДОВОГО ИСПОЛНЕНИЯ СИСТЕМ
ПЕРВЫЙ ПРИЗНАК Порядок подготовки выемочного участка в увязке с очистной выемкой	А. Сплошные системы (без предварительного деления участка на выемочные единицы, с совмещением во времени подготовки и очистной выемки) Б. Блоковые/столбовые/панельные системы (с предварительным делением участка на выемочные единицы)
ВТОРОЙ ПРИЗНАК Отсутствие/наличие деления выемочного участка (единицы) на структурные элементы с определенным порядком очистной выемки в них	А. Простые системы - Моносистемы с отработкой участка (выемочной единицы) без разделения на структурные элементы, в одну стадию Б. Комплексные системы - Полисистемы с разделением участка (выемочной единицы) на несколько структурных элементов и определенным порядком очистной выемки в них, в несколько стадий
ТРЕТИЙ ПРИЗНАК Вид и расположение в пространстве рабочего места для выполнения технологических процессов очистной выемки	А. Слоевые системы, с наличием выделенного рабочего очистного пространства Б. Камерные системы: 1. с наличием рабочего очистного пространства в пределах всего очистного пространства 2. с расположением рабочего места в специализированных (нарезных) выработках
ЧЕТВЕРТЫЙ ПРИЗНАК Порядок очистной выемки на выемочном участке (в структурном элементе выемочной единицы), определяющий способ управления горным давлением и состояние очистного пространства в нем	Системы разработки, различающиеся по состоянию массива вокруг очистного пространства:
	А. С поддержанием массива в статически равновесном состоянии за счет естественной устойчивости или горных конструкций и искусственных массивов	Б. С обрушением пород в пределах выемочной единицы с прерывным или непрерывных характером, с разделением или без разделения на слои, с подэтажным или этажным масштабом
	1. Системы разработки с открытым очистным пространством 2. Системы разработки с магазинированием руды 3. Системы с креплением очистного пространства 4. Системы с закладкой очистного пространства	5. Системы разработки с обрушением вмещающих пород с разделением или без разделения на слои 6. Системы с подэтажным или этажным обрушением руды и вмещающих пород