ФСУ ИЦМ, Кафедра ПРМ

Профессор Иванцов В.М.

Январь 2007 г.

СИСТЕМНОЕ ОСМЫСЛЕНИЕ ГОРНОЙ ТЕХНОЛОГИИ

*- системная сущность горной технологии

*- структура и процессы горной технологии

*- стадии, порядок в эксплуатации и разработке месторождения

*- структурная характеристика горных выработок

*- уровни развития горной технологии

1.1. Системная сущность горной технологии

Технология горная – совокупность приемов и способов изменения природного состояния недр Земли путем производства научно обоснованной системы полостей (горнов) с целью их использования в качестве помещений и способов получения минеральных продуктов.

Обратим внимание – в предложенном определении горной технологии - достижение целей осуществляется только при создании системы искусственных полостей – «горнов» и за счет синергетического эффекта их взаимодействия. На элементарном уровне одна выработка выполняет весь комплекс необходимых функций. Они как бы свертываются в одну – добывание. Горная технология - двухосновная. В качестве второй основы остается признать средства механизации и приемы, используемые для создания горнов, или другими словами – достижения научно-технического прогресса.

Рассмотрим процесс создания единичного горна, а верней, его элементарный акт (цикл). Названный элементарный акт (цикл) состоит из трех широко используемых операций: отделение, перемещение, и управление как - создание с последующим поддержанием условий повторения первых двух и всего акта в целом, («триединство операций О-П-П»). В данном случае операции исполнения развернуты, а операции управления – нет. Если и их развернуть, выделив операции подготовительные и заключительные, то получим структуру цикла деятельности, представленную на рис 2.1.

Рис 1. Взаимосвязь и содержание операций исполнения и управления в цикле деятельности

Используя понятие «горн», можно

определиться в первом физико-техническом эффекте горной технологии, который формулируется как эффект перевода сжимающих усилий в растягивающие напряжения при наличии обнаженной поверхности.

Понятие «горн» позволяет осмыслить и способы горной технологии. При подземном способе контур выработок в поперечном сечении – замкнутый, а при открытом – он разомкнутый, т.е. открытый и сливается с дневной поверхностью. Если воспользоваться методологическим принципом «деление целого на два диалектически противоречивые основания», то получим структурную схему (см. рис 1.2.).

СПОСОБЫ РАЗРАБОТКИ МПИ
Разделительный признак: Прерывность/непрерывность - контура горной выработки
А. ПОДЗЕМНЫЙ (при непрерывном контуре)			Б. ОТКРЫТЫЙ (при прерывном контуре)
Разделительный признак: Тип главной вскрывающей выработки			Разделительный признак Вид окружающей среды
1. Шахтный	2. Скважинный		1. Открытый	2. Морской

Рис. 2. Классификация способов горной технологии РМПИ

При этом обратим внимание, что главная, т.е. выдачная выработка прямоугольного сечения при подземном способе называется шахтой.

Часто используют не полное деление, при разделении лишь одного вида, – получают три варианта исполнения, вместо четырех.

1.2. Структура и процессы горной технологии

При создании горных выработок (путем их проведения), отделяем часть массива с целью использования именно отделенного как полезное ископаемое. А получаемые горны используем для проведения новых горнов, либо можем их использовать для … жилья. Но, так как в проведении выработок участвует работающий человек, то можно с уверенностью заключить, что горные выработки используются одновременно и для добывания полезного ископаемого и для жилья. В рудном поле имеют место - единичные выработки, совокупности - выемочные единицы (блоки, столбы, панели) и вся совокупность выработок – рудник, шахта, карьер.

Имеем три структурных уровня развития горной технологии и организации взаимосвязей между элементами – нашими выработками. Они, взятые каждая в отдельности, несут в себе три уровня свойств: единичного, особенного и общего. Общего в том, что все они используются как средство для добывания полезного ископаемого, особенное в определенном функциональном назначении – вскрывающая, подготовительная, очистная. Единичное как подземное сооружение конкретного параметрического исполнения.

Налицо системность исполнения совокупности выработок и иерархичность структурных связей, строения. Иерархичность имеет место не только в рассматриваемом основном средстве добывания, но и в объекте, претерпевающем преобразования. Можно выделить – уровень месторождения и уровень массива, слагающего это месторождение, уровень отдельно взятого рудного тела, уровень выемочного участка и т.д.

Происходящие процессы преобразования можно рассматривать с позиции человека – как горные работы, т. е. задачи (задания) и их решение – вскрыть месторождение, осуществить отбойку руды и т. д. Они выполняются опосредованно, применяя определенные средства (на элементарном уровне имеем операции, из операций формируются работы). И эти же процессы рассматриваются с позиций средств, взаимодействующих с объектом преобразования. В этом случае говорят, имеем дело с технологическими процессами – вскрытия, подготовки месторождения, отбойки руды. Технологические процесс - итог (результат) реализации функции средства (технического объекта). В этом случае техническое средство представляет собой систему. Система – это то, что выполняет функцию. Технические средства это функциональные системы. Однофункциональные системы - это технические средства различного исполнения, выполняющие одну и туже функцию. Они образуют вид, класс и т. д. Потому-то – горное дело – область деятельности человека по освоению недр, а горная технология – совокупность приемов и способов изменения природного состояния недр…

На уровне массива преобразовательные процессы мы выявили сравнительно просто. Это так названный элементарный акт горной технологии, состоящий из трех широко используемых операций: отделение, перемещение, создание и поддержание условий повторения первых двух и всего акта в целом, («триединство операций ОПП»).

На уровне месторождения преобразовательные процессы осмыслить значительно труднее. Но с учетом уже сказанного можно согласиться с тем, что они те же самые, только средством будут специализированные совокупности (комплексы) выработок. Совокупностью выработок отделяем часть месторождения, затем другой совокупностью ее разделяем еще раз на части (выемочные участки) и только потом новой совокупностью выработок (системой разработки) приступаем к преобразованию массива в промышленных масштабах в означенном контуре очистного пространства. Эта тройка взаимосвязанных операций перемещается и повторяется на новом участке месторождения. Вполне очевидно, что реализация первых двух процессов требует поддержания (поддержки) на материальном, энергетическом и информационном уровнях. Таким образом, имеем систему процессов, которая характеризуется определенным порядком, стадиями, циклами, увязанными во времени и пространстве.