2.5 Срок существования рудника

Расчётный срок службы рудника Т_р (лет) определяется по формуле:

Полный срок службы рудника Т_п (лет) определяется по формуле:

где t_p, t_з – продолжительность периодов развития и затухания добычи, лет (t_p + t_з =3,2+2,6∙А); А - годовая производительность рудника, млн. т/год.

Полученное значение полного срока службы рудника Т_п проверяется по нормативному сроку службы рудника Т_н (по таблице 2.4). Если данное условие не выполняется, то необходимо уменьшить значение проектной мощности рудника А.

Таблица 2.4. Минимальный срок существования рудника (без обогатительной фабрики) с учётом развития и затухания добычи

Годовая проектная мощность рудника, млн. т	0,1…0,5	0,5…1,0	1,0…3,0	3,0…5,0	5,0…6,0	7,0…10,0	10,0…15,0
Минимальный срок существования рудника, лет	10…20	20…25	25…30	30…35	35…40	40…45	45…50

Примечание. Если рудник входит в состав ГОКа или другой производственной единицы, включающей в себя обогатительную фабрику, табличное значение срока его существования следует увеличить на 20…30%.

2.6 Подготовка шахтного поля

Данный раздел рекомендуется выполнять в следующей последовательности.

2.6.1 Выбирается способ подготовки шахтного поля. В зависимости от горно-геологических условий залегания рудных тел возможно применение этажного или панельного способа подготовки шахтного поля.

Этажный способ подготовки шахтного поля имеет наибольшее распространение и применяется при разработке наклонных и крутопадающих, а также мощных горизонтальных и пологих месторождений, когда вертикальная высота рудных тел значительно превышает вертикальную высоту этажа.

Рис. 2.3. Вариант этажного способа подготовки месторождения

Панельный способ подготовки применяется при отработке горизонтальных и пологих рудных тел, когда вертикальная высота залежи не превышает вертикальную высоту этажа.

Рис. 2.4. Вариант панельного способа подготовки месторождения

2.6.2 Выбирается способ подготовки основного (откаточного) горизонта.

Способ подготовки основного (откаточного) горизонта зависит от мощности и угла падения рудного тела, физико-механических свойств вмещающих пород, порядка очистной выемки в этаже, системы разработки, способа доставки и погрузки руды в блоке, способа транспортирования руды на откаточном горизонте.

Способы подготовки откаточных горизонтов разделяются на простые, состоящие из однотипных горно-подготовительных выработок (подготовка этажными или главными штреками) и комбинированные, предусматривающие проведение разнотипных горно-подготовительных выработок (этажных штреков и ортов или главных и панельных штреков).

Рис. 2.5. Комбинированная (смешанная) подготовка откаточного горизонта горизонтально залегающего месторождения главными и панельными штреками: а) 1 – наносы; 2 – коренные породы; 3 – рудное тело; 4 – границы зоны сдвижения (β – угол сдвижения); 5 – река; 6 – квершлаги; 7 – главный подъёмный ствол; 8 – охранный целик; 9 – вентиляционный ствол; б) 1 – панель; 2 – блок; 3 – блоковые восстающие и рудоспуски; 4 – вентиляционный ствол; 5 – панельный откаточный штрек; 6 – главный откаточный штрек; 7 – вспомогательный ствол; 8 – рудоподъёмный ствол; b_п – ширина панели

В зависимости от места расположения этажных или главных штреков относительно залежи возможна рудная, полевая и смешанная подготовка.

При разработке рудных тел небольшой мощности, имеющих весьма извилистые контуры, а также мощных и весьма мощных рудных тел более предпочтительной является полевая подготовка.

Подготовка этажными штреками (одним или несколькими в зависимости от мощности залежи) возможна при любой мощности рудного тела.

Рис. 2.5. Штрековая рудная подготовка (с тупиковой схемой транспорта): 1 – рудный штрек; 2 – разминовка; 3 – пункты погрузки в откаточные вагонетки; 4 – квершлаги, ведущие к вентиляционному стволу; 5 – квершлаг, ведущий к рудовыдачному стволу

Рис. 2.6. Полевая ортовая подготовка (с тупиковой схемой транспорта): 3 – пункты погрузки в откаточные вагонетки; 4 – квершлаги, ведущие к вентиляционному стволу; 5 – квершлаг, ведущий к рудовыдачному стволу; 6 – полевой штрек; 7 – орты

Рис. 2.7. Полевая ортовая подготовка (с кольцевой откаткой): 3 – пункты погрузки в откаточные вагонетки; 4 – квершлаги, ведущие к вентиляционному стволу; 5 – квершлаг, ведущий к рудовыдачному стволу; 6 – полевые штреки; 7 – орты

Рис. 2.8. Смешанная (рудно-полевая) штрековая подготовка с кольцевой откаткой: 1 – рудный штрек; 3 – пункты погрузки в откаточные вагонетки; 4 – квершлаги, ведущие к вентиляционному стволу; 5 – квершлаг, ведущий к рудовыдачному стволу; 6 – полевой штрек

Преимуществом этого способа подготовки являются лучшие условия проветривания и несколько меньший объём горно-подготовительных работ на откаточном горизонте по сравнению с подготовкой весьма мощных залежей этажными штреками и ортами.

Подготовка главными штреками (одним или несколькими в зависимости от размеров и конфигурации шахтного поля) применяется при разработке горизонтальных и пологозалегающих месторождений.

Подготовка этажными штреками и ортами применяется, как правило, при разработке мощных и весьма мощных рудных тел, при этом число штреков может быть один или несколько. Ортовая подготовка может быть тупиковой или кольцевой (см. рис. 2.5-2.8). Наличие двух штреков при кольцевой ортовой подготовке обеспечивает лучшие условия для транспортирования руды и проветривания основного горизонта.

Подготовка главными и панельными штреками применяется при разработке больших горизонтально залегающих месторождений. Некоторое преимущество этого способа перед подготовкой только главными штреками является меньшая длина выемочных штреков и более короткий срок отработки столбов.

Подготовка одним рудным или полевым штреком применяется при мощности рудных тел до 10-12 м. В более мощных рудных телах проводят несколько рудных штреков или один полевой штрек со специальными доставочными выработками – ортами скреперования или доставочными ортами. Если руда на откаточный штрек с подэтажей перепускается по рудоспускам, то одного штрека достаточно и при отработке весьма мощной залежи.

В неустойчивых породах при интенсивном проявлении горного давления обычно на значительном расстоянии от рудного тела проводят двухпутевой штрек с сечением до 20 м², а с целью сокращения длины ортов-заездов вблизи рудного тела проводят однопутевой вспомогательный штрек. Штреки лежачего бока через 150-400 м соединяют между собой квершлагами (рис. 2.9).

Рис. 2.9. Подготовка горизонта в неустойчивых породах при интенсивном проявлении горного давления: 1 – квершлаги; 2 – однопутевой вспомогательный штрек; 3 – орты-заезды; 4 – двухпутевой штрек

При интенсивном проявлении горного давления возможно заглубление откаточного горизонта на 60-120 м ниже отрабатываемого этажа. При этом руда из блоков на откаточный горизонт поступает по системе рудоспусков.

2.6.3 В соответствии с принятой системой разработки выбирается схема расположения восстающих в очистном блоке (см. подраздел 1.4 раздела 1).

2.6.4 В зависимости от принятой системы разработки определяется вертикальная высота этажа h_э и другие показатели.

Значения ориентировочной вертикальной высоты этажа для различных систем разработки приведены в табл. 2.5.

Таблица 2.5. Рекомендуемая высота этажа для различных систем разработки

Система разработки	Рекомендуемая высота этажа, м
Камерно-столбовая	по вертикальной мощности рудного тела
Система разработки с подэтажными штреками	80
Система разработки с магазинированием руды	50
Система разработки горизонтальными слоями с закладкой	60
Система подэтажного обрушения с отбойкой руды глубокими скважинами	80
Комбинированная система разработки (этажно-камерная для отработки камерных запасов и подэтажного обрушения с отбойкой руды глубокими скважинами для выемки междублокового целика)	70

Число этажей n_э в шахтном поле определяется по формуле:

После округления полученной величины n_э до целого числа производится корректировка вертикальной высоты h_э по формуле:

Балансовые запасы руды в этаже Z_бэ (т) можно определить по формуле:

Срок отработки этажа t_э (лет) составит:

Число блоков в этаже n_б определяется по формуле:

где S_бл – размер блока по простиранию (по табл. 2.6), м.

Таблица 2.6. Рекомендуемые размеры очистного блока по простиранию залежи

Система разработки	Размер блока по простиранию залежи, м
Камерно-столбовая	100
Система разработки с подэтажными штреками	50
Система разработки с магазинированием руды	50
Система разработки горизонтальными слоями с закладкой	60
Система подэтажного обрушения с отбойкой руды глубокими скважинами	50
Комбинированная система разработки (этажно-камерная для отработки камерных запасов и подэтажного обрушения с отбойкой руды глубокими скважинами для выемки междублокового целика)	98

Балансовые запасы руды в блоке (панели) Z_б.бл (т) определяются по формуле:

Эксплуатационные запасы рудной массы в блоке (панели) Z_э.бл (т):