5.4. Обґрунтування висоти поверху та розмірів панелі

Підготовка родовища може бути поверховою, панельною, погоризонтною, груповою та блоковою. Найчастіше зустрічаються поверхова та панельна підготовка шахтових полів.

Поверхом є частина шахтового поля, обмежена по падінню відкотним (основним) горизонтом, по висоті – вентиляційним горизонтом, а за простяганням – межами шахтового поля.

Висота поверху – це відстань по вертикалі між відкотним та вентиляційним горизонтами. На вибір висоти поверху h_п впливають потужність, довжина, глибина розповсюдження та кут падіння покладу, фізико-механічні властивості руди та вміщуючих порід, застосована система розробки, вартість проведення виробок [1, 3, 6]. При різних системах розробки рудних родовищ h_п приймають від 40 до 100 м і більше (табл.Д.5).

При розробці горизонтальних та пологоспадних родовищ шахтове поле поділяється на панелі і визначаються їх розміри.

5.5. Вибір можливих способів і схем розкриття родовища, їх характеристика

Розкриття родовища – це проведення розкриттєвих виробок з метою доступу до родовища для подальшого розвитку фронту підготовчих робіт та видобутку корисної копалини.

В залежності від умов залягання родовища, запасів та цінності корисних копалин, гідрогеологічних умов, рельєфу поверхні можуть бути застосовані слідуючі способи розкриття:

1) прості – вертикальним стволом, похилим стволом, штольнею;

2) комбіновані – комбінація 2-х або більше простих способів розкриття.

Схеми розкриття – це розміщення різних за призначенням та розташуванням розкриттєвих виробок. Основні схеми наступні:

І. Прості:

1) вертикальним стволом по родовищу, лежачому, висячому боку, з флангів;

2) похилим стволом по родовищу, лежачому блоку та з флангів;

3) штольнею по родовищу, лежачому боку.

ІІ. Комбіновані:

1) вертикальним стволом з поверхні та переходом у вертикальні сліпі стволи;

2) вертикальним стволом з поверхні та переходом у похилі сліпі стволи;

3) похилим стволом з поверхні та переходом у похилі сліпі стволи;

4) похилим стволом з поверхні та переходом у вертикальні сліпі стволи;

5) штольнею з поверхні та переходом у вертикальні (або похилі) сліпі стволи;

Можливі й інші комбінації основних розкриттєвих виробок [1, 2, 3, 6].

В проекті необхідно згідно умов вибрати та проаналізувати із зазначенням переваг та недоліків дві-три схеми розкриття родовища. Кожна викреслюється на аркуші паперу формату А3 (бажано на міліметрівці) та приводиться у пояснювальній записці.

Відібрані для техніко-економічного порівняння схеми детально розглядаються (необхідно вказати глибину проходки головного та допоміжних стволів, поділення шахтового поля на поверхи (панелі), підповерхи (яруси), зв’язок між головними та допоміжними розкриттєвими виробками, порядок відробки шахтового поля, тип приствольного двору, камери та їх призначення, тип бункера, кути зсуву порід та ін.).

5.6. Вибір місця закладання головної розкриттєвої виробки, її площі перерізу та кількості розкриттєвих виробок

Місце закладання головної розкриттєвої виробки визначається відносно рудного тіла за простяганням та навхрест простягання.

Для охорони стволів шахт поверхневих споруджень на весь термін існування шахти їх необхідно розташовувати за зонами можливих зсувів вміщуючих порід, межі котрих на кресленні відбудовуються на повну глибину розробки родовища. Кути зсуву вмішуючих порід приймаються з «Правил охорони споруджень та природних об’єктів від шкідливого впливу підземних гірничих робіт» (у проекті вони задаються з вихідними даними). Ствол шахти на розрізі навхрест простягання треба розташовувати за зоною зсуву та бермою безпеки, яка дорівнює від 50 до 100 м. Якщо ствол шахти у відповідності з прийнятою схемою розкриття перетинає родовище, то його охороняють ціликами.

За простяганням головну розкриттєву виробку треба розташовувати по центру ваги рудних тіл, щоб витрати (робота) по транспортуванню корисної копалини до ствола були найменшими. Місце розташування основної розкриттєвої виробки за простяганням визначається із умови (за акад. Л.Д. Шевяковим), м²:

, (13)

де , – сума розрахункових рудних площ горизонтів, відповідно, зліва та справа від осі розташування ствола (штольні), м²; – сумарна розрахункова рудна площа, м²:

, (14)

де S₁, S₂, S₃… – площа рудних тіл 1, 2, 3 ... n відкотних горизонтів, м²:

, (15)

де , , … – площа рудного тіла 1-го горизонту в маркшейдерських осях 0-1, 1-2, 2-3…9-10, м²:

, (16)

,

де l_0-1, l_1-2 – довжина рудного покладу в маркшейдерських осях, відповідно, 0-1 та 1-2, м.

Порядок розв’язування задачі:

1) рудні горизонти суміщують на одному плані з маркшейдерськими осями (0, 1, 2 ... n) та поділяють на ділянки за простяганням (0-1, 1-2, 2-3 і т.д.) (рис. 2).

2) рудні площі S_і (і = 0, 1, 2, 3 ... n) на кожній з ділянок вимірюють для кожного горизонту та визначають згідно формули (15);

3) будують графік зростання розрахункової рудної площі за простяганням родовища;

4) розташування основної розкриттєвої виробки СС на графіку (рис. 3) відповідає ординаті кривої АВ із значенням .

Рис. 2. Схема розташування рудних площ на

основних горизонтах.

Маркш. осі

Рис. 3. Графік до визначення розташування головної

розкриттєвої виробки за простяганням покладу.

Оптимальне розташування основної виробки буде у межах FЕ, так як межа допустимої похибки складає ±5%.

Площа перерізу головних рудопідйомних та вентиляційних стволів, а також їх кількість залежить від річної потужності шахти, глибини розробки, провітрювання та способу підйому на поверхню. Вони приймаються з табл.Д.6.

Вентиляційні стволи у діаметрі приймаються на 0,5-1,5 м меншими, ніж головні підйомні. При цьому один з вентиляційних стволів обладнується клітьовим підйомом для допоміжної мети з відповідним руддвором.

Кількість стволів (головних, допоміжних та вентиляційних) необхідно вибирати по таблиці Д.7, а площі перерізу квершлагів – по таблиці Д.8. Всі головні та допоміжні розкриттєві виробки повинні бути враховані. Кожній з них треба дати стислу характеристику, у якій вказати параметри виробки (розміри, тип кріплення, наявність відділень у стволі, призначення, розміри підйомних та відкотних посудин, величини зазорів, ширину колії та ін). Кожну виробку, а також прийнятий приствольний двір головного підйомного ствола необхідно описувати з приведенням рисунків.