vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Национальный минерально-сырьевой университет «Горный»

Кафедра разработки месторождений полезных ископаемых

ТЕХНОЛОГИЯ ГОРНОГО ПРОИЗВОДСТВА

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

ВВЕДЕНИЕ

Учебное пособие по дисциплине «Технология горного производства» составлены в соответствии с программой учебной дисциплины «Технология горного производства» для всех специализаций специальности 080200 «Менеджмент», а также Федеральным государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования.

Настоящее учебное пособие содержат краткие теоретические сведения по дисциплине «Технология горного производства», контрольные вопросы к каждому разделу для самостоятельного контроля и список рекомендуемой литературы. Каждая тема конспекта соответствует отдельной лекции.

Цель учебной дисциплины: получение студентами комплекса представлений о технологиях горного производства.

Методические рекомендации по использованию учебного пособия:

-изучить основные методы ведения горных работ;

-горно-технологических характеристик горных пород и массивов;

-выработать умение использовать знания в расчетах различных процессов горных работ.

Горнодобывающая промышленность занимает ведущее место в народном хозяйстве, обеспечивая промышленность страны сырьем и минеральным топливом. Настоящий курс дает студентам сведения об общих принципах и многообразии способов современной разработки месторождений полезных ископаемых, о горном предприятии как сложной

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

многофункциональной системе. Дисциплина включает три основные части:

-подземная разработка пластовых месторождений;

-подземная разработка рудных месторождений;

-разработка месторождений открытым способом. Изложение соответствует требованиям

государственных стандартов «Горное дело и полезные ископаемые».

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

1. СОСТОЯНИЕ УГОЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ В РОССИИ И В МИРЕ.

Полезными ископаемыми называют природные минеральные вещества, которые добываются из недр земли для использования в народном хозяйстве.

Существуют различные классификации полезных ископаемых: по назначению, по генезису и т.п. По промышленному назначению их можно разделить на руды металлов (и металлы), топливо и нерудные месторождения.

Месторождение – это естественное скопление полезного ископаемого в земной коре.

Большое значение для разработки имеет форма месторождения. В зависимости от формы различают пластовые месторождения, жилы, штоки, гнезда и т.д. Из числа пластовых месторождений наибольшее распространение имеют угольные. Нередко они имеют значительное распространение по площади.

Угленосным районом называется часть бассейна, объединенная тектоническими особенностями и качеством углей, а иногда административно-хозяйственными особенностями.

Бассейн – это площадь непрерывного залегания угленосных отложений.

Границы месторождения определяются условиями залегания ПИ. При негоризонтальном залегании границами угольных месторождений могут быть: по восстанию – выход пластов под наносы, по падению – границы разведанности, по простиранию – выклинивания пласта, крупные геологические нарушения и т.д.

Месторождение называется промышленным, если целесообразность его разработки обоснована экономически и имеет народнохозяйственное значение в настоящее время или в будущем. В противном случае оно не промышленное.

Крупные месторождения обычно разрабатываются несколькими шахтами.

На территории СНГ основными являются следующие бассейны:

Донбасс – наиболее развит и поставляет 1/3 добываемых в СНГ углей. Там имеются угли всех марок, необходимых для промышленности. В бассейне залегает около 150 пластов с

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

мощностью от 0,5 до 2,0 м, разрабатываемых на глубине 300-1200 м. Газоносность пластов высокая, в отдельных районах Донбасса пласты подвержены внезапным выбросам угля и газа. Вмещающие породы средней и ниже средней крепости. Водоносность незначительная. Залегание пластов от пологого до крутого.

Кузбасс – самые большие запасы углей всех марок и высокого качества. По добыче на II месте после Донбасса. Мощность пластов 1-I6 м. углы падения разные. Боковые породы крепкие и средней крепости. Разработка ведется как подземным, так и открытым способами. Глубина шахт 300-500 м. Угли в основном идут на удовлетворение потребностей Урала и Сибири.

Карагандинский угольный бассейн – Ш место по добыче. По горно-геологическим условиям разработки сходен с Донбассом. Но здесь преобладают пологие пласты ( до 18°) m = 2-8 м. Глубина разработки до 500 м. Значительная часть углей пригодна для коксования и направляется на Урал и предприятия Казахстана.

Печорский бассейн расположен на севере европейской части России и характерен пластами средней мощности m =1,2-3,5 м высококачественного коксующегося угля. Уголь идет в основном на удовлетворение нужд промышленности северных районов.

Подмосковный бассейн – горизонтально залегающие пласты, сильно обводнены, вмещающие породы ниже средней устойчивости, m -I.5-3,5, H 5-100 м.

Львовско -Волынский бассейн – такие же пласты, что и в Подмосковье, m 0,7-1,5 м, Н = 300 м.

Оба бассейна имеют местное значение, их уголь идет на удовлетворение нужд прилегающих районов.

На Урале – Кизеловский угольный бассейн – различные , m =0,7-4 м, кокcующийся уголь, сильно обводненные пласты. Запасы кончаются. Практически закрыт.

- Челябинский бассейн – бурые угли для энергетических целей, мощные пологие пласты. Вмещающие породы ниже средней устойчивости.

В Средней Азии ряд месторождений с мощными пластами разрабатываются для нужд энергетики. Экибастузское месторождение в Казахстане m до 140 м.

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Дальний Восток (Буреинское, Сучанское, Артемовское и о.Сахалин), эти месторождения эксплуатируются для удовлетворения нужд промышленности восточных районов.

В связи с возобновлением строительства БАМа большое развитие получает добыча угля в Южно-Якутском и КанскоАчинском бассейнах.

Большие запасы угля, в т.ч. и для коксования сосредоточены в еще не освоенных Тунгусском, Таймырском и Ленском бассейнах.

Рис.1.1. Динамика добычи ископаемых углей в 20-м веке в России (1), СССР (2) и США (3) в валовом исчислении (кривые 1,2,3) и в единицах условного топлива (кривая 4 – США, 5 – СССР).

Энергетическая ценность углей, (рис.1.1). Разница между объёмами добытого угля, (кривые 2 и 3, рис. 1.1) и его энергетической ценностью (кривые 4 и 5) характеризует качество разрабатываемых пластов по установленным ГКЗ кондициям и степень соответствия применяемых средств механизации добычи горно-геологическим условиям разработки по засорению угля вмещающими породами Возрастающая разница в объёмах добычи угля и его энергетической ценностью в отечественной промышленности (кривые 2 и 5, рис 1.1), объяснялась Минуглепромом СССР постоянно ухудшающимися горногеологическими условиями разработки месторождений, необходимостью вовлечения в разработку тонких и весьма тонких

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

пластов и пластов сложного строения, социально-экономическими требованиями комплексной механизации добычи угля в длинных очистных забоя, а также целесообразностью обогащения всей массы добытого угля на земной поверхности.

Впроцессе восстановления мировых экономик в посткризисный период отмечается постепенное улучшение показателей работы угольной отрасли. Практически все показатели работы отечественной угольной промышленности в 2010 г. были значительно выше, чем годом ранее в условиях глобального финансово-экономического кризиса и постепенно приближаются к уровню докризисного периода.

Россия является одним из мировых лидеров по производству угля. В ее недрах сосредоточена треть мировых ресурсов угля и пятая часть разведанных запасов – 193,3 млрд т. Из них 101,2 млрд т бурого угля, 85,3 млрд т каменного угля (в том числе 39,8 млрд т коксующегося) и 6,8 млрд т антрацитов. Промышленные запасы действующих предприятий составляют почти 19 млрд т, в том числе коксующихся углей — около 4 млрд т. Прогнозные ресурсы составляют 3816,7 млрд т. Российская Федерация занимает второе место по запасам и пятое место по объему добычи угля (более 320 млн т в год). При существующем уровне добычи угля его запасов хватит более чем на 550 лет.

Вугольной промышленности России действует 228 угледобывающих предприятий (91 шахта и 137 разрезов) общей годовой производственной мощностью более 370 млн т. Практически вся добыча угля обеспечивается частными предприятиями. Переработка угля осуществляется на 68 обогатительных фабриках и установках механизированной породовыборки.

Впределах Российской Федерации находятся 22 угольных бассейна и 129 отдельных месторождений. Добыча угля ведется в семи федеральных округах, 26 субъектах Российской Федерации и в 85 муниципальных образованиях России, из которых 58 являются углепромышленными территориями на базе градообразующих угольных предприятий. В отрасли задействовано около 200 тыс. человек. С угольной отраслью России связано (вместе с членами семей шахтеров и представителями смежных профессий) около 3 млн человек.

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

В России уголь потребляется во всех 86 субъектах Российской Федерации. Основные потребители угля на внутреннем рынке – это электростанции и коксохимические заводы. Из угледобывающих регионов самым мощным поставщиком угля является Кузнецкий бассейн – здесь производится 57% всего добываемого угля в стране и около 80% углей коксующихся марок.

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

2. ЗАПАСЫ ШАХТНОГО ПОЛЯ И ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ШАХТЫ

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ

Горное предприятие – это промышленное предприятие, на котором ведется разработка месторождений полезных ископаемых.

Горное предприятие, предназначенное для добывания угля (или сланца) подземным способом, называют шахтой. В понятие шахты как самостоятельной производственно-хозяйственной единицы включаются наземные сооружения и совокупность подземных горных выработок.

Несколько шахт, имеющих единый технологический комплекс на поверхности для приема, переработки и отправки угля, образуют рудник.

По относительной метанообильности, т.е. по выделению метана на 1 т среднесуточной добычи шахты делятся на 5 категорий:

I категория – выделение метана до 5 м3 /т

II категория – выделение метана от 5 до 10 м3/т

III категория – выделение метана от 10 до 15 м3/т Сверхкатегорные – выделение метана 15 м3/т и более Имеются шахты, опасные по внезапным выбросам угля и газа; шахты с выбросами породы.

Имеются и негазовые шахты, а также шахты, в которых выделяется углекислый газ (например Подмосковный бассейн).

В зависимости от размеров месторождения для его разработки может быть построено несколько шахт. В этом случае месторождение делят на части.

Часть месторождения, отведенная для разработки одной шахты, называется шахтным полем.

Между соседними шахтными полями обычно оставляют барьерные целики. Они предохраняют горные работы от прорыва воды и газов из отработанной шахты.

Границами шахтного поля являются ограничивающие его вертикальные и горизонтальные поверхности. В случае негоризонтального залегания пластов обычно различают границы ш.п. по восстанию (верхняя граница) по падению (нижняя граница) и по простиранию (боковые границы).

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

При разделении месторождения на шахтные поля им по возможности придают форму прямоугольникам, вытянутого по простиранию. В этом случае размеры шахтного поля определяются на основании технико-экономических расчетов.

При невыдержанных элементах залегания и наличии крупных нарушений, при необходимости оставлять целики под водоемами и сооружениями шахтные поля могут иметь самую различную конфигурацию.

Шахтное поле имеет 2 размера:

S – длину по простиранию – 6-10 до 12-20 км; H – длину по падению – 4-5 км.

На чертежах и маркшейдерских планах шахтные поля со всеми расположенными в их пределах выработками изображают при пологом и наклонном падении пластов как проекции на горизонтальную плоскость, а при крутом падении – только на вертикальную плоскость.

Кроме этих проекций дается разрез шахтного поля вкрест простирания пластов. Пласты угля здесь наносят с соблюдением их истинного угла падения.

Часть шахтного поля, расположенная по одну сторону от главного ствола, называется крылом шахты. В зависимости от места заложения ствола шахтные поля могут быть двукрылыми и однокрылыми.

Необходимо сказать о некоторых элементах залегания пласта.

Рис. 1.2. Элементы залегания пласта

Простирание пласта – направление наибольшего распространения пласта в его проекции на горизонтальную плоскость.

Линия простирания – линия пересечения залежи горизонтальной плоскостью (линия АБ, рис. 1.2).

Падение пласта – направление линии падения пласта относительно сторон света

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Линия падения – линия пересечения пласта вертикальной плоскостью, перпендикулярной линии простирания (линия ВГ, рис. 1.2).

Угол падения пласта – угол между линией падения залежи и её проекцией на горизонтальную плоскость (градусы). Угол падения обозначают буквой α. Угол падения пластов может изменяться от 0 до 900.

Мощность пласта – расстояние от почвы до кровли пласта, измеренное по нормали к подстилающим породам (м). У не горизонтально залегающих пластов различают, дополнительно, горизонтальную и вертикальную мощность. В этом случае обязательно указывают направление измерения мощности – горизонтальная мощность, вертикальная мощность.

mг = m/sinα, м ; mв = mг *tgα, м.

Классификация угольных пластов: а) по мощности:

весьма тонкие менее 0.7 м; тонкие от 0,7 до 1,2 м; средней мощности от 1,2 до 3,5 м; мощные более 3,5 м.

б) по углу падения: пологие от 0 до 18 град.; наклонные от 18 до 35 град.;

круто-наклонные от 35 до 55 град.; крутые свыше 55 град.

ЗАПАСЫ И ПОТЕРИ УГЛЯ

Запасами называют полное количество полезного ископаемого в данном месторождении и его отдельных частях. В зависимости от мощности и условий залегания пласта, а также качества угля различают балансовые и забалансовые запасы полезного ископаемого.

Балансовые – по качеству ПИ удовлетворяют требованиям (кондициям) их промышленного использования и при современном уровне техники и экономики пригодны для добывания.

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Забалансовые – не удовлетворяют этим требованиям и поэтому их использование в настоящее время нецелесообразно. Но их можно рассматривать как объект промышленного освоения в дальнейшем с развитием и совершенствованием техники добычи, обогащения и использования.

При разработке месторождения, отработке шахтного поля не все балансовые запасы могут быть выданы на поверхность. Часть из них остается в недрах и составляет потери. Та часть балансовых запасов, которая может быть выдана на поверхность за вычетом потерь называется промышленными запасами.

Потери полезного ископаемого принято разделять на 3 группы;

1.Общешахтные.

2.Связанные с геологическими нарушениями.

3.Эксплуатационные.

Или на 2 группы – по площади и по мощности.

1.Общешахтные потери – в охранных целиках под зданиями и сооружениями, водоемами и другими поверхностными сооружениями, а также, в барьерных целиках, предназначенных для отделения шахтных полей и некоторых их участков друг от друга. Размеры этих потерь не связаны с применяемой системой разработки.

Потери угля в барьерных целиках. Эти целики работают на сжатие под влиянием веса пород покрывающей толщи и на сдвиг под влиянием напора воды, скопившейся в старых выработках. Их размеры можно посчитать по методу, предложенному В.Д. Слесаревым или с помощью эмпирических формул.

Эти потери нецелесообразно включать в потери одной из

шахт.

Потери угля в охранных целиках. Эти целики оставляются под поверхностными сооружениями, водоемами и т.д. Их размеры определяются на основании правил охраны сооружений от вредного влияния горных работ. Ориентированно размеры этих потерь можно принимать 0,5-2% при пологих пластах и I,5—4% при крутых от балансовых запасов.

2.Потери, связанные с геологическими нарушениями определяются характером и числом нарушений, их ориентированием в шахтном поле, глубиной разработки и т.д.

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

3. Эксплуатационные потери. Они связаны с применением систем разработки и технологией очистных работ. К этим потерям относятся: невынимаемые части целиков у подготовительных выработок, в очистном пространстве и на границах выемочных участков (их называют потерями по площади). Определяются они расчетом после определения размеров целиков; пачки угля, оставляемые в почве или кровле, или между слоями угля (потери по мощности зависят от строения пласта и технологии работ).

К эксплуатационным относятся и потери от неправильного ведения горных работ (целики вследствие завалов и т.д.), от подземных пожаров, выбросов, а также потери при транспортировании, погрузке и перегрузке ПИ (принимаются около 0,5% от балансовых запасов).

Часть балансовых запасов, которые могут быть выданы на поверхность при разработке шахтного поля называются промышленными запасами. Они равны балансовым за вычетом потерь.

Количество ПИ, добываемого из месторождения, оценивается коэффициентом извлечения, который показывает какую часть балансовых запасов добывают, т.е. выдают на поверхность.

При ориентировочных расчетах с достаточной степенью точности этот коэффициент (С) можно принимать равным:

для тонких пластов – 0,92-0,90; для пластов средней мощности

– 0,88-0,85; для мощных пологих пластов – 0,85-0,82; для мощных крутых пластов – 0,80-0,75. При известных размерах шахтного поля промышленные запасы можно ориентировочно подсчитать по формуле:

Q = S H ∑ m γ C ,

где

Q – промышленные запасы ш.п., т;

S – размер ш.п. по простиранию, м; H – размер ш.п. по падению, м;

m – мощность пласта, м;

– средняя плотность угля, т/м3 (1,2-1,6); С – коэффициент извлечения.

Если в шахтном поле несколько пластов, то запасы по ним суммируются.

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ГОРНЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ

Основными параметрами шахт являются производственная мощность, срок службы и размеры шахтных полей. Эти параметры неразрывно связаны между собой. Их нужно тщательно определять, так как они во многом определяют всю экономику угледобычи.

Производственная мощность шахты (А) – это количество ПИ в тоннах, добываемого в единицу времени (сутки, год), при полном использовании производственного оборудования и фронта очистных работ.

Срок службы (Т) – время в годах, в течение которого будут выниматься промышленные запасы.

Между этими параметрами существует зависимость:

Qпр= A T

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1.Полезное ископаемое.

2.Условность понятий «полезное ископаемое» и «пустая

порода».

3.Месторождение полезного ископаемого.

4.Термины «падение», «угол падения», «простирание пласта».

5.Назовите крупнейшие угольные бассейны России и других стран СНГ.

6.Срок службы горных предприятий.

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

3. ВСКРЫТИЕ ШАХТНЫХ ПОЛЕЙ

КЛАССИФИКАЦИЯ СПОСОБОВ ВСКРЫТИЯ

Многообразные способы вскрытия пластовых месторождений классифицируются по различным признакам:

-по типу основных вскрывающих выработок;

-по ориентированию основных вскрывающих выработок в пространстве;

-по типу и расположению вспомогательных вскрывающих выработок;

-по числу подъемных горизонтов и т.д.

При вскрытии свиты пластов применяются раздельные (каждый пласт вскрывается отдельно), совместные и комбинированные способы вскрытия.

По условиям залегания различают способы вскрытия горизонтальных, пологих, крутых, наклонных пластов и пластов с изменяющимися углами падения.

По типу основных вскрывающих выработок различают:

-вскрытие штольнями,

-вскрытие стволами,

-комбинированные.

Способы вскрытия стволами делятся на три группы:

-вертикальными стволами,

-наклонными стволами,

-комбинированные.

Широко применяются на практике классификация способов вскрытия по сочетанию основных и вспомогательных вскрывающих выработок. К вспомогательным относятся квершлаги, гезенки, иногда слепые стволы.

Гезенки применяются при горизонтальном и весьма пологом залегании пласта, а с увеличением угла падения они заменяются квершлагами.

По числу горизонтов, с которых ведется подъем ПИ, различают одногоризонтные и многогоризонтные способы вскрытия.

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

На выбор оптимального способа вскрытия влияют горногеологические и горнотехнические факторы.

Горно-геологические: число пластов в свите, углы падения пластов и их изменения, свойства и мощность вмещающих пород, мощность наносов, водоносные горизонты и плывуны, тектоника месторождения, газоносность пластов, глубина залегания, рельеф местности и т.д.

Горнотехнические: уровень развития горной техники, размеры т.п., производственная мощность и срок службы шахты и т.д.

Требования к оптимальному способу вскрытия для конкретных условий:

-минимальные капитальные вложения на вскрытие месторождения,

-минимальные эксплуатационные расходы (подъем, транспорт, поддержание выработок, водоотлив, проветривание),

-минимальный срок ввода, шахты в эксплуатацию,

-оптимальные технические решения (однотипность транспорта, эффективное и надежное проветривание, максимальная концентрация горных работ),

-максимальное извлечение ПИ.

ВЗАИМНОЕ РАСПОЛОЖЕНИЕ СТВОЛОВ В ШАХТНОМ ПОЛЕ

Правильный выбор места заложения стволов в шахтном поле является одним из основных факторов, т.к. от этого зависят суммарная длина главных выработок (стоимость их проведения и поддержания), расходы на транспорт груза и проветривание выработок, потери ПИ в охранных целиках около стволов.

Место заложения стволов определяется принятым способом. вскрытия и корректируется в соответствии с рельефом местности, свойствами пересекаемых пород, наличием старых горных выработок и геологических нарушений.

Главный ствол (воздухоподающий) может быть расположен у верхней границы ш.п., у нижней границы или в любом другом месте по падению пласта, например, в центре шахтного поля.

Шахтное поле делится на две равные части – бремсберговую и уклонную.

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

И по простиранию расположение главного ствола целесообразнее в центре шахтного поля, т.е. два равных крыла.

Взаимное расположение главного и вспомогательного ствола может быть:

а) центральное (центрально-сдвоенное), б) центрально-отнесенное, в) фланговое (диагональное), г) комбинированное, д) секционное (блоковое).

Комбинированное и секционное расположение главного и вспомогательного стволов сочетает в себе преимущества центрально-сдвоенного, центрально-отнесенного и флангового и применяются при строительстве современных крупных шахт.

ВСКРЫТИЕ ПОЛОГИХ ПЛАСТОВ

ВСКРЫТИЕ ПОЛОГИХ ПЛАСТОВ НАКЛОННЫМИ СТВОЛАМИ

При вскрытии пласта, наклонными стволами с поверхности до нижней границы первого этажа по падению пласта примерно в центре ш.п. проходят три ствола – главный и два вспомогательных с расстоянием между ними не менее 30 м. Главный служит для подъема ПИ, один вспомогательный – для спусков грузов, другой – для спуска и подъема людей. Он оборудован: механическим подъемом и лестницами или сходнями с перилами. Три ствола – необходимость обеспечения высокой производительности шахты. На уровне границы годного угля (верхняя техническая граница) проходит вентиляционный этажный штрек, а у нижней границы этажа – откаточный этажный штрек. Между ними проводят разрезную печь и начинают очистную выемку.

Для обеспечения бесперебойной добычи угля во время отработки I этажа углубляют наклонные стволы и проводят этажный откаточный штрек. Откаточный этажный штрек I этажа служит вентиляционным для II этажа.

Для подъема ПИ по главному стволу чаще используются ленточные конвейеры, обеспечивающие полную конвейеризацию общешахтного транспорта. При углах падения, больших 18°,

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

применяется рельсовый транспорт с использованием в качестве подъемных сосудов вагонеток или скипов. При современном техническом уровне одноступенчатый канатный подъем можно осуществить по длине наклонных стволов до 1000 м. При большей длине – многоступенчатый, что сложнее и менее выгодно.

Угольные пласты залегают, как правило, свитами, состоящими из нескольких пластов. Поэтому встает вопрос об их совместном рациональном, вскрытии, т.е. не проходить стволы по каждому из пластов, а найти способы их совместной подготовки и разработки.

Возможные способы вскрытия пологих пластов наклонными стволами:

наклонными стволами и этажными квершлагами, наклонными стволами и этажными скатами, наклонными стволами и капитальными квершлагами, наклонными стволами, пройденными под углом к линии простирания и капитальным квершлагом.

Достоинства вскрытия наклонными стволами:

Простота, малый объем горных работ и малая стоимость проходки стволов, малые сроки ввода шахты в эксплуатацию, небольшие капиталовложения; простота поверхностного комплекса: и околоствольных дворов и др.

Недостатки вскрытия наклонными стволами:

Большая длина стволов, большая стоимость их поддержания, особенно в неустойчивых породах (наносах), невысокая производительность канатного подъема, утечки воздуха через целики между главными выработками (стволами), трудность обслуживания транспорта по наклонным стволам и др.

Способы вскрытия наклонными стволами применяются:

-при углах падения пласта до 18°- 20 при конвейерном транспорте;

-при углах падения до 30 при ребристых лентах;

-при мощности наносов 30~40м;

-при отсутствии крупных геологических нарушений, резких изменений углов падения, при отсутствии плывунов в зоне проходки стволов.

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Вскрытие пологих пластов вертикальными стволами и квершлагами

Рассмотрим два основных способа вскрытия:

-вертикальными стволами и капитальными квершлагами;

-вертикальными стволами и этажными квершлагами.

Главные вертикальные стволы проходятся до горизонта капитального квершлага 2. Квершлагом вскрывают остальные пласты, свиты. По каждому из пластов проходят бремсберги 3,4,5 (капитальные – при этажном способе подготовки, панельные – при панельном). Проветривание через общий шурф 6 и вентиляционный квершлаг 10, или с помощью шурфов на каждом пласте – 6.

К моменту окончания отработки бремсберговых полей готовят уклонные поля капитальными (панельными) уклонами ~ 7,8,9.

Этот способ вскрытия широко распространен, но в современных условиях его рекомендуют для шахт с годовой мощностью около 1,8 млн.т в год, при суммарной мощности междупластий вскрываемой свиты до 250-300 м; при числе пластов 4-7 и сроке службы 50 -60 лет.

При большей угленосности и мощности междупластий рациональными могут оказаться другие способы (блоковый и т.д.).

От главных вертикальных стволов – I проходят капитальный 2, или панельный бремсберги. Остальные пласты свиты вскрываются этажными (ярусными) квершлагами 4 (вентиляционный), 3, 6, 8, 9, 10 Квершлаги 8, 9 и 10 проходят от уклона 7, который проходится на высоту одного этажа после отработки бремсбергового поля. Откаточный этажный квершлаг служит для нижележащего этажа – вентиляционным.

Этот способ экономически выгоден, когда затраты на проведение квершлагов 4,3,6,8 меньше затрат на проведение вместо них бремсбергов и уклонов, т.е. при меньшем междупластьи.

Достоинства способов вскрытия вертикальными стволами и квершлагами:

Одногоризонтные способы вскрытия, в отличие от многогоризонтных, не требуют углубки стволов, установки новых подъемных машин и переоборудования поверхности при подготовке нового горизонта.

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

В связи с этим объем капиталовложений на действующей шахте значительно меньше, чем при многогоризонтных способах вскрытия.

Недостатки способов вскрытия вертикальными стволами и квершлагами:

Необходимость углубки уклонов, что уменьшает их пропускную способность. Для обеспечения запланированной добычи приходится проходить фланговые уклоны.

По условиям подъема длина уклона ограничена, приходится проходить уклоны второй ступени, что ухудшает показатели работы транспорта, вентиляцию, увеличивается время передвижения людей к рабочим местам.

Для исключения этих недостатков длину ш.п. по падению уменьшают до 2000-2200 м. С развитием техники этот размер может быть увеличен.

Вскрытие пологих пластов вертикальными стволами и гезенками

Вскрытие с применением квершлагов становится невыгодным при весьма пологих пластах ( = 3° – 8-9°), т.к. имеют место квершлаги большой длины. В таких случаях вместо квершлагов применяют гезенки.

Гезенки, как и квершлаги, могут быть капитальными, этажным и участковыми.

Вскрытие крутых и круто-наклонных пластов

В отличие от вскрытия пологих пластов, свиты крутых пластов вскрываются только многогоризонтными способами, центрально-сдвоенными стволами с поэтажной углубкой.

Главный ствол служит для подъема ПИ и проветривания и оборудуется одним или двумя скиповыми подъемами.

Второй (вспомогательный) ствол оборудуется двумя клетевыми подъемами – один для обеспечения рабочего горизонта, другой для подготовки следующего горизонта.

На крупных, особенно газоносных, шахтах может быть целесообразным осуществлять вскрытие тремя стволами. В этом

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

случае третий ствол служит для проветривания и подготовки нового горизонта»

Основные способы вскрытия крутых пластов:

-вертикальными стволами и этажными квершлагами;

-вертикальными стволами и промежуточными: квершлагами.

ВСКРЫТИЕ ШТОЛЬНЕЙ

Самый экономичный и простой способ вскрытия. Применяется в гористой или сильнопересеченной местности. В зависимости от взаимного расположения склона и пласта штольни проходят вкрест простирания, по простиранию или под углом к простиранию пласта. Штольни целесообразно располагать так, чтобы большая часть ш.п. отрабатывалась без механического подъема ПИ и механического водоотлива. С другой стороны – устье штольни должно быть выше уровня паводковых вод за последние 40-50 лет. Склоны выше штольни не должны быть опасны по горным обвалам и снежным лавинам. По склонам оставляют охранные целики.

Место заложения устья штольни увязывают с условиями и подземного и поверхностного транспорта. Иногда с учетом всех этих факторов приходится идти на увеличение длины штольни. Штольни проходят с подъемом 0,001. У нас мало распространен этот способ, в США – широко.

КОМБИНИРОВАННЫЕ СПОСОБЫ ВСКРЫТИЯ

Комбинированные способы вскрытия применяются на месторождениях с многочисленными пластами, имеющими сложные условия залегания: складчатость, сбросы, надвиги, перегибы, изменяющиеся углы падения и т.д.

Нередко комбинированные способы вскрытия оказываются более эффективными и при вскрытии в обычных условиях.

Эти способы представляют наиболее многочисленный класс, который разделяется на группы. Основными группами комбинированных способов вскрытия являются:

-вертикальными и наклонными стволами;

-штольнями и стволами;

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

-стволами (штольнями), капитальными и этажными квершлагами;

-стволами (штольнями), горизонтными квершлагами и гезенками или скатами;

-стволами (штольнями), горизонтными квершлагами и слепыми стволами;

-стволами, квершлагами, гезенками, слепыми стволами и т.д.

ВСКРЫТИЕ ШАХТНЫХ ПОЛЕЙ НА БОЛЬШИХ ГЛУБИНАХ

ВСКРЫТИЕ ВЕРТИКАЛЬНЫМИ СТВОЛАМИ И ГОРИЗОНТНЫМИ КВЕРШЛАГАМИ

Сувеличением глубины горных работ возрастают напряжения

вгорных породах, увеличивается газоносность угольных пластов, повышается температура пород, изменяются физико-механические свойства углей и пород. Все это усложняет условия проветривания, условия поддержания выработок, повышается опасность горных ударов и внезапных выбросов и т.д., т.е. усложняется эксплуатация глубоких шахт и способы вскрытия пластов на больших глубинах.

Строительство глубоких шахт требует больших капиталовложений и длительных сроков строительства. Это может окупаться только при закладке крупных шахт, т.е. при больших запасах и значительных размерах шахтных полей.

Шахтные поля, расположенные на больших глубинах, целесообразнее вскрывать вертикальными стволами и квершлагами. При этом одногоризонтные способы вскрытия становятся малоэффективными, т.к. капитальные бремсберги и уклоны приходится проходить значительной длины: (ступенчатый подъем), а их устойчивость хуже, чем квершлагов.

Этажные квершлаги при вскрытии пологих пластов также имеют чрезмерно большую длину, поддержание их становится невыгодным и, в связи с этим, возникает необходимость в частых углубках стволов.

Поэтому при глубоких шахтах во многих случаях более целесообразно принимать промежуточный вариант – вскрытие с горизонтными квершлагами, т.е. с разделением ш.п. на горизонты. Наклонная высота горизонта принимается 800-1200 м. Одним горизонтным квершлагом целесообразно вскрывать 2-4 этажа.

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Каждый горизонт можно отрабатывать капитальными бремсбергами или капитальными бремсбергами и уклонами.

В некоторых случаях вскрытие этажей между горизонтами можно осуществлять гезенками или скатами.

Подготовка также может быть полевой.

БЛОКОВОЕ ВСКРЫТИЕ

Шахты большой производительной мощности (Аш=10-20 тыс. т/сутки) требуют максимальной производительности каждого очистного забоя, пласта и транспортной выработки, т.е. требуется высокая концентрация работ. Размеры ш.п. таких шахт составляют 12-16 км по простиранию и 3-4 км по падению и более.

Проветривание крупных шахт, из-за большой длины выработок и высокой концентрации работ, усложняется, т.к. требуется проходить основные выработки больших сечений или проходить 2-3 выработки, что экономически невыгодно. Рациональнее в таких условиях делить шахтное поле по простиранию на отдельные участки по 2,0-2,5 км, т.е. на блоки. Способ вскрытия в этом случае называется блоковым.

ОКОЛОСТВОЛЬНЫЕ ДВОРЫ. ПОВЕРХНОСТНЫЙ КОМПЛЕКС ШАХТЫ

Околоствольный двор – это совокупность горных выработок, расположенных у ствола шахты. Эти выработки предназначены для соединения стволов шахты с главными откаточными и вентиляционными выработками и для размещения технических и служебных пунктов общешахтных служб. К выработкам околоствольного двора; относятся откаточные выработки, служебные камеры и ходки.

Откаточные выработки предназначены для приема и отправления поездов. Служебные камеры – для размещения в них механических и электрических установок, хранения материалов, сбора шахтной воды и т.д.

Ходки соединяют откаточные выработки и камеры.

ТИПЫ ОКОЛОСТВОЛЬНЫХ ДВОРОВ

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

В зависимости от порядка движения грузов и порожняка, т.е. от схемы путей различают несколько, типов околоствольных дворов (вагонетки с глухим кузовом):

Круговой (а), петлевой (б), тупиковый (в), челноковый (г).

Рис. 3.1. Схемы околоствольных дворов

Камеры околоствольного двора: насосная, водосборника, центральная подстанция, угольная и породная разгрузочные ямы, депо аккумуляторных электровозов (зарядная и преобразовательная подстанции, ремонтная мастерская), камера ожидания, камера медицинского пункта, депо противопожарного поезда, камера диспетчера, подземная кладовая, склад ВВ и т.д.

Основными факторами, влияющими на выбор схемы околоствольного двора, являются:

1.Вид транспорта горной массы на шахте.

2.Схема вскрытия ш.п., взаимное расположение стволов.

3.Устойчивость горных пород.

4.Экономичность привязки околоствольного двора к вскрывающим выработкам (минимальные объемы на единицу мощности шахты).

Объемы околоствольного двора составляют 7-15% общего объема подземных выработок, а продолжительность их сооружения превышает 60% общего срока строительства шахты.

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Технологический комплекс поверхности – это комплекс зданий, сооружений и оборудования, предназначенных для подъема, приема, переработки и отправки потребителям ПИ, приема и складирования породы, додачи воздуха в шахту, обеспечения горных работ электро- и пневмоэнергией, бытового обслуживания трудящихся и для очистки шахтных вод.

Капитальные затраты на сооружение поверхностного комплекса шахты – 20-25% общих затрат.

Основное требование – компактность, т.е. максимальная плотность застройки.

Технологический комплекс поверхности шахты состоит из 3-х основных блоков и отдельно стоящих зданий и сооружений, которые по своим технологическим особенностям не могут быть сблокированы.

1 – блок главного ствола

2 – блок: вспомогательного ствола

3 – блок административно-бытового комбината (АБК) Вентиляционная установка, открытая подстанция, резервуары

для воды, эстакады, градирня и т.д.

Блок главного ствола: копер, помещения технологического комплекса по приему угля и породы, пункт погрузки угля в ж.д. вагоны, станция погрузки породы, котельная, помещения подъемной установки.

Блок вспомогательного ствола: копер, комплекс по обмену вагонеток, помещения ремонтных мастерских, калориферная и компрессорная.

Блок АБК: административно-конторская часть, зал собраний и банная часть.

На выбор схемы расположения технологического комплекса влияют: способ вскрытия, вид шахтного подъема, взаимное расположение стволов, количество отдельно выдаваемых марок угля, производственная мощность шахты и срок службы.

Околоствольные дворы и комплекс поверхности взаимно увязаны между собой: откаточные выработки ОД, ориентируют по направлению продольных осей клетевого ствола, а они зависят от компановки поверхностного комплекса и расположения железнодорожных путей.

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Околоствольные дворы и технологические комплексы ориентируются по частям света. Стрелка С-Ю проходит через ось главного ствола.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1.Факторы, влияющие на выбор способа вскрытия шахтных

полей.

2.Принципиальное отличие вскрытия свиты пологих и крутых пластов вертикальными стволами и этажными квершлагами.

3.Условия целесообразности вскрытия пластов наклонными стволами.

4.Факторы, влияющие на выбор места заложения главных и вспомогательных стволов.

5.Особенности комбинированного способа вскрытия свиты пологих пластов. Функциональное назначение стволов.

6.Классификация способов вскрытия.

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

4. ПОДГОТОВКА ШАХТНЫХ ПОЛЕЙ

Для удобства разработки шахтное поле, как правило, делится на более мелкие части. Так, например, при разработке пологих пластов шахтное поле по падению делится на две, три и даже четыре примерно равные части (ступени или горизонты). Размеры этих частей не превышают 1000-1200 м. Границей между горизонтами является главный откаточный штрек и верхняя или нижняя граница шахтного поля.

Часть шахтного поля, расположенная выше главного откаточного штрека, обслуживается бремсбергом и называется бремсберговым полем, а расположенная ниже главного откаточного штрека – уклонным полем. Чаще всего каждый из горизонтов, в зависимости от геологических, технических и экономических факторов, делят на этажи, блоки или столбы по падению (восстанию) пласта. В зависимости от этого различают два основных способа подготовки ш.п.: этажный и панельный и, как их разновидности, блоковый и погоризонтный.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1.Этаж, ярус, панель, блок.

2.Условия применения этажной, панельной, погоризонтной и блоковой подготовки шахтных полей.

3.Последовательность отработки пластов в свите. Рассмотрите область применения восходящего порядка отработки.

4.Какое число пластов в свите рекомендуется отрабатывать одновременно

5.Отличие пластовой подготовки от полевой.

6.Сущность группирования пластов на задний и передний квершлаги

7.Схемы проветривания шахт. Область их применения.

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

5. ПРОЦЕССЫ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СХЕМЫ ОЧИСТНОЙ ВЫЕМКИ

Очистные выработки – это выработки, предназначенные для добычи полезного ископаемого. Работы в очистных выработках – очистные работы.

Система разработки – это установленный для данных геологических условий залегания пласта и принятых средств механизации выемки угля определенный порядок ведения подготовительных, нарезных и очистных работ в пределах этажа или панели, увязанный в пространстве и времени. Или:

Системой разработки называется определенный порядок проведения подготовительных и очистных выработок в их взаимной увязке во времени и пространстве.

Систем разработки множество. Каждая из них должна удовлетворять трем основным требованиям:

1.Безопасность ведения работ,

2.Экономичности.

3.Наименьшие потери полезного ископаемого.

-требования безопасности в России – безусловны!

-экономичность достигается минимальными затратами живого и овеществленного труда, энергии и материалов на 1 т полезного ископаемого. Минимальные затраты трудам возможны при высокой производительности, которая обеспечивается комплексной механизацией производственных процессов, НОТ и рациональными конструктивными элементами систем разработки. Высокая производительность труда – важнейшее условие экономичности системы, т.к. зарплата составляет более 50% издержек производства.

-потери ПИ экономически обосновываются в совокупности с другими технико-экономическими показателями. У нас большие запасы, но мы должны думать и о сохранении запасов для будущих поколений, т.к. потребление растет.

Контрольные вопросы

1. Сущность проявлений горного давления в очистном забое.

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

2.Основная кровля, непосредственная кровля, ложная кровля. Для чего необходимо выделение этих понятий?

3.Органная крепь, кусты, костры. Устройство.

4.Паспорт крепления и управления кровле.

5.Операции передвижки секций механизированной крепей, связанных гидродомкратами с конвейером

6.Отличия организации работ в очистном забое при челноковой и односторонней схемах работы комбайна.

7.Факторы, влияющие на длину лавы.

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

6. СИСТЕМЫ РАЗРАБОТКИ ПЛАСТОВЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

Система разработки должна обеспечивать условия для комплексной механизации производственных процессов и концентрации производства путем:

-исключения взаимного влияния очистных и подготовительных работ;

-обеспечения автономности работы очистного забоя по условиям транспорта и проветривания;

-создания условий для высокой надежности работы комплексов и агрегатов;

-исключения влияния на работу лав газовыделения из забоев выработок;

-прогнозирования геологических нарушений с целью исключения непредвиденных остановок лав.

ФАКТОРЫ ВЛИЯЮЩИЕ НА ВЫБОР СИСТЕМ РАЗРАБОТКИ

Форма месторождения и наличие геологических нарушений – частые изменения элементов залегания пластов и геологические нарушения усложняют разработку месторождения.

Мощность пластов – подрывка пород при проведении выработок по тонким пластам и средней мощности.

-пласты m < 3,5 отрабатываются на полную мощность, а m >3,5 м с разделением на слои.

Угол падения – различное транспортирование угля вдоль очистного забоя:

-на крутых пластах в движение приходит не только кровля, но

ипочва;

-движение вентиляционной струи только вверх на газовых шахтах с > 10° (§ 186 ПБ).

Строение пластов – крепкие прослойки, включения колчедана исключают применение комбайнов;

-На мощных пластах прослойки иногда используют в качестве границ между слоями.

Крепость и особенно вязкость угля – существенно влияют на выбор средств механизации очистной выемки.

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

-влияют на размеры предохранительных целиков возле подготовительных выработок, т.е. на элементы системы разработки.

Кливаж – (более легкое отделение угля от массива) – влияние на производительность труда и устойчивость кровли.

Свойства боковых пород – влияют на:

-выбор способа управления кровлей;

-расположение выработок по пласту или породе. Взаимное расположение пластов в свите – подработка, надработка, т.е. соблюдение очередности выемки пластов.

Газоносность месторождения – проветривание, чем больше газа, тем больше нужно воздуха, а это лимитирует сечение; выработок, длину лавы (V = 4 м/с – § 147 ПБ) содержание метана в исходящей струе лавы не выше 1% (§ 183).

-в газовых шахтах системы разработки с минимумом глухих забоев и восстающих.

-на пластах с высокой газообильностью – обособленное проветривание забоев, а это означает проведение дополнительных выработок.

Самовозгорание угля и меры его предупреждения:

-Минимум потерь (полная закладка и полевые выработки)

-Большая скорость подвигания забоя

-Выемка запасов угля отдельными участками и их изоляция. Обводненность месторождения – вода в очистных забоях снижает производительность» поэтому предварительное осушение.

Механизация производственных процессов – с появлением средств механизации выемки и транспорта угля на пологих пластах стало возможным увеличить длину лавы.

-На крутых пластах забои не уступные, а прямолинейные, т.е. более простые варианты системы разработки.

Факторов много. Каждый изучается отдельно, а учитываются они совместно.

КЛАССИФИКАЦИЯ СИСТЕМ РАЗРАБОТКИ

Большое разнообразие геологических условий и видов технологии выемки ПИ в очистных забоях обусловило многообразие систем разработки, что вызывает необходимость в их классификации.

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

В качестве классификационного выбрано одно характерное отличие, которое выделяет любую систему из группы других – очередность ведения подготовительных, нарезных и очистных работ. На основании этого отличия системы подразделяются на группы:

-сплошная, столбовая и комбинированная системы при длинных очистных забоях;

-камерная и камерно-столбовая системы при коротких забоях. При столбовых системах разработки подготовительные и

нарезные выработки проводятся до начала очистных работ и полностью оконтуривают запасы ПИ в пределах выемочного столба или яруса, т.е. при столбовой системе проведение подготовительных и очистных работ разделены в пространстве,

При сплошных системах проведение подготовительных выработок и очистная выемка угля в пределах выемочного поля, яруса, слоя производятся одновременно. Предварительное оконтуривание запасов отсутствует.

При комбинированных системах для отработки столбов в выемочном поде или ярусов в панели применяют одновременно или последовательно сплошную и столбовую системы разработки» При этом одну часть поля отрабатывают независимо от другой.

Это основное классификационное отличие дополняется рядом признаков, которые характеризуют не столько систему, сколько ее варианты.

1-й признак – технология выемки. По этому признаку системы делят на 2 группы:

1-е длинными забоями (лавами и полосами)

2-е короткими забоями (камерами). Системы I группы (с длинными забоями) делятся (по m ) :

а) Системы разработки пластов на полную мощность.

б) Системы разработки с разделением на слои. II-й признак – общее направление выемки угля по отношению к элементам залегания пласта. Здесь различают системы разработки с выемкой угля по простиранию; по восстанию; по падению;

вкрест простирания.

III признак – технологическая схема подготовки этажа или яруса. Схемы эти могут быть различными. Например:

– с разделением и без разделения этажа на подэтажи;

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

-с пластовой или полевой (как индивидуальной, так и групповой) подготовкой этажа иди яруса;

-с доставкой ПИ на задний или передний бремсберг или квершлаг.

Основного отличия и трех признаков, рассматриваемых совместно, достаточно для полной характеристики системы разработки.

В целом классификация систем разработки пластовых месторождений выглядит так:

А. Системы разработки длинными забоями без разделения пласта на слои.

I.Сплошные системы разработки.

1.Сплошные системы разработки с выемкой по простиранию. а) без разделения этажа на подэтажи (лава-этаж); б) с разделением этажа на подэтажи.

2.Сплошные системы разработки с выемкой по падению. Сплошные системы разработки с выемкой по восстанию.

II. Столбовые системы разработки (длинными столбами)

1.Столбовые системы разработки длинными столбами по простиранию.

а) без разделения этажа на подэтажи (лава-этаж); б) с разделением этажа на подэтажи.

2.Столбовые системы разработки длинными столбами по падению.

3.Столбовые системы разработки длинными столбами по восстанию.

4.Столбовые системы разработки длинными столбами весьма пологих пластов,

III Комбинированные системы разработки

1.Система разработки парными штреками.

2.Прочие.

IV. Системы разработки с применением щитовой крепи.

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

V. Прочие системы разработки.

Б. Системы разработки короткими очистными забоями.

1.Камерные системы разработки.

2.Камерно-столбовые системы разработки.

3.Системы разработки короткими столбами.

4.Прочие системы разработки короткими столбами.

В. Системы разработки с делением пласта на слои»

1.Системы разработки наклонными слоями.

2.Системы разработки горизонтальными слоями.

3.Системы разработки с принудительным обрушением и выпуском угля.

Для конкретных условий выбирается одна наиболее прогрессивная и эффективная система.

Распределение добычи по системам разработки (в %%) сведено в таблицу 1:

Таблица 1

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Выбор системы может производиться методом отбора по принципу соответствия горно-геологическим условиям, а выбор варианта системы – методом экономических расчетов

Сплошные системы разработки

Эта система разработки до недавнего времени считалась основной при разработке тонких слоев, пластов. Но в силу присущих ей крупных недостатков (отсутствие предварительной доразведки месторождения, большие затраты на ремонт выработок, трудности в организации транспорта, вызванные одновременным ведением очистных и подготовительных работ) удельный вес этих

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

систем в общей добыче угля снижается. Они вытесняются прогрессивными столбовыми системами.

В перспективе применение сплошных систем разработки будет оправдано при отработке пластов большой метаноносности; опасных по внезапным выбросам угля и газа и по горным ударам; тонких пластов, залегающих среди устойчивых боковых пород.

Контрольные вопросы

1.Отличие сплошной системы разработки от системы разработки длинными столбами.

2.Способы охраны подготовительных выработок, применяемые при разработке пологих тонких пластов и пластов средней мощности.

3.Способ управления кровлей при камерных системах разработки.

4.Особенности разработки мощных угольных пластов.

5.Конструкции щитовых перекрытий. Опишите конструкцию секционного щита.

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

По характеру распределения полезного компонента руды делятся на сплошные и вкрапленные.

По степени устойчивости руды и вмещающие породы подразделяются (по Л.Д.Шевякову и М.И.Агошкову):

-очень неустойчивые – не допускающие обнажения и требующие опережающей крепи;

-неустойчивые – допускающие небольшое обнажение, но требующие поддержания. вслед за выемкой;

-средней устойчивости – допускающие обнажение кровли и позволяющие работать с незакрепленной кровлей на площади 4 – 10 м2 при длительном обнажении требуют поддержания;

-устойчивые – допускающие значительное обнажение площадью порядка 100 – 200 м2 и требующие поддержания только в отдельных местах;

-очень устойчивые – допускающие большие обнажения: на длительное время (иногда десятки лет), не требующие крепи. По строению руды делятся:

-массивные; (плотные без трещин, включений и слоистости);

-трещиноватые;

-слоистые;

-рыхлые.

По объемному весу руды; делятся:

-тяжелые, = 3,5 тс/м3 ;

-средние, = 2,5 – 3,5 тс/м3 ;

-легкие, < 2,5 тс/м3.

На разработку рудных месторождений существенное влияние оказывают и такие свойства руды: слеживаемость, окисляемость, самовозгораемость, влагоемкость.

Влажность руды способствует слеживаемости, смерзанию.

В отличие от угольных, рудные месторождения характеризуются многообразием форм залегания:

-пластовые и пластообразные;

-жильные и массивные.

Пластовые – Джезказганское медное, Никополь-Марганцевое, Чиатурское

Пластообразные – Криворожский железо-рудный бассейн. Жильные – мощность от 10-20 см до 2-5 м меняется даже в пределах

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

одного рудного тела, так же как – золотые рудники Магадана, Якутии; оловянные рудники Приморья; полиметаллические рудники Северного Кавказа, Забайкалья.

Жильные месторождения имеют мощность от 10-20 см до 2-5 м. Угол падения и мощность жильных месторождений могут резко меняться даже в пределах одного рудного тела.

Наиболее крупными рудниками, разрабатывающими жильные месторождения, являются золотые рудники Магаданской области, Якутии, оловянные рудники Приморья, полиметаллические рудники Северного Кавказа, золотые, оловянные и вольфрамо-молибденовые рудники Забайкалья.

Массивные – m>5 м, форма правильных линз или столбов, но сложной и неправильной формы. К ним относятся некоторые железорудные месторождения Криворожья Урала и горной Шории, меднорудные Урала, полиметаллические Алтая.

Контрольные вопросы

1."Руда" и "порода". Относительность этих понятий.

2.Приведите классификацию рудных месторождений по форме, мощности и углу падения.

3.Основные особенности рудных месторождений и как они влияют на технологию разработки.

4.Перечислите основные виды потерь и разубоживания при подземной добыче руд.

5.Приведите формулы для расчётов показателей извлечения руды.

6.Ущерб и возмещение от потерь и разубоживания руды.

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

8. ОСОБЕННОСТИ ВСКРЫТИЯ И ПОДГОТОВКИ РУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

Как и угольные месторождения, рудные имеют три стадии разработки – вскрытие, подготовку и очистную выемку.

Вскрытые запасы руды – находятся выше горизонта подсечки их вскрывающими выработками.

Подготовленные запасы – на участке месторождения пройдены все подготовительные выработки, предусмотренные проектом принятой системы разработки.

Готовые запасы – запасы участка, в которых пройдены; все нарезные выработки, необходимые для очистных работ.

Шахтные поля разбиваются на этажи или панели. Этажи на - блоки. Длина шахтного поля – 1 – 2 км.

Вскрытие рудных месторождений

Основные положения вскрытия пластовых месторождений относятся и к рудным. Рудные месторождения вскрываются главными и вспомогательными выработками.

Главные вскрываемые выработки – вертикальные и наклонные стволы и штольни.

Bспомогательные выработки – шахтные стволы и штольни (проветривание и второй запасной выход), квершлаги, слепые стволы, уклоны, капитальные восстающие. При больших глубинах

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

слепые стволы, выполняющиеосновные функции, относятся к главным.

По типу главных – вскрывающих выработок cпособы вскрытия делятся на простые и комбинированные – сочетание простых методов вскрытия.

На выбор вскрытия влияют горно-геологические и горнотехнические факторы (мощность рудника, размеры шахтного поля, срок службы, уровень развития техники).

Подготовка рудных месторождений

Требования к подготовке. Необходимо обеспечить:

1.безопасность ведения подготовительных и очистных работ.

2.своевременную подготовку запасов п.и.

3.минимум потерь при сохранности выработок на период

выемки.

4.минимум затрат на проведении и поддержание.

5.попутную доразведку и дренаж (при больш. СО ).

6.безопасность передвижения людей, руды, материалов. При этажной и панельной подготовке рудных месторождений

подготовительные выработки – это главные, этажные, откаточные и вентиляционные штреки, восстающие, орты и т.д.

Восстающие – это вертикальные или наклонные выработки, пройденные с иткаточного на вентиляционный горизонт для разделения этажа на блоки. Они служат для спуска, руды, вентиляции, передвижения людей, доставки закладочного материала

ит.д. 2 типа восстающих:

-пройденные в массиве руды или пустой породы до начала очистных работ;

-наращиваемые по мере подвигания вверх очистного забоя. По назначению восстающие делятся на рудоспуски и ходки.

Восстающие примыкают, как правило, не к почве и кровле штреков, а к стенкам.

Выработки (штреки или орты) служат для доставки руды до выработок откаточного горизонта или рудоспусков, выходящих на основной горизонт, а также для вторичного дробления руды.

Выработки горизонта грохочения (камеры, штреки, орты) служат для вторичного дробления крупных кусков руды и перепуска всей руды на основной горизонт. Горизонт грохочения располагают

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

на 5-15 м выше: откаточного горизонта и соединяют с ним и с очистным пространством рудоспусками (дучками).

Контрольные вопросы

1.Классификация вскрывающих выработок.

2.Признаки классификации способов вскрытия рудных

месторождений.

3.Простые способы вскрытия. Приведите примеры, выполните эскизы.

4.Комбинированные способы вскрытия. Условия применения.

5.Сущность выбора способа вскрытия методом вариантов.

6.Подготовительные выработки. Их назначение.

7.Признаки классификации способов подготовки рудных месторождений.

8.Классификация нарезных выработок.

9.Формулы для расчётов показателей подготовительно-нарезных работ.

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

9. ПРОЦЕССЫ ОЧИСТНОЙ ВЫЕМКИ

Основные производственные процессы: отбойка руды, вторичное дробление, доставка руды к откаточным выработкам, управление горным давлением.

Отбойка руды

Вторичное дробление руды

При отбойке руды скважинами – выход негабаритов. Приходится дробить руду либо в забое, либо в специальных выработках – горизонта скреперования или грохочения. Сравнительно небольшие куски дробят вручную, крупные – накладными зарядами, очень крупные – с помощью "забурок" l = 2030см. Это существенно снижает производительность труда. Стремятся свести к минимуму эту операцию в забое – увеличивают люки, руду транспортируют в вагонетках емкостью 4м и выше и куски 700х700 мм транспортируют к стволу, где устанавливают дробилки с приемным отверстием 1000х1200 мм.

Доставка

Различают два случая доставки:

1 – руда не требует вторичного дробления.

2 – руда требует вторичного дробления.

1 – руда по выработанному пространству скатывается к днищу блока и через рудоспуски, оборудованные люками и затворами, грузится в вагонетки. Рудоспуски с люками проходятся через 4-6 м один от другого. Иногда рудоспуски устраиваются через 20-30 м, а руду к ним доставляют вдоль блока скреперными лебедками.

2 – при необходимости дробления руды создается сложная сеть выработок для доставки руды: скреперные штреки или орты, камеры грохочения или выработки для выпуска руды на почву

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

откаточного штрека и последующей погрузки ее в вагонетки машинами.

5, б – квершлаги и штреки откаточного горизонта 7 – восстающие.

В крепких рудах скреперные штреки не крепят. Места сопряжений скреперного штрека с дучками наиболее опасны. Их крепят двутавровыми или швеллерными балками № 25-27.

При выпуске руды из дучек иногда: происходит зависание руды. Приходится взрывать ВВ, привязанные на шесты.

Дробление руды в скреперном штреке доставка скрепером к рудоспуску, где устанавливается грохот из рельс, чтобы в вагонетку не попали большие куски и предохранить скрепериста от падения в люк.

Управление горным давлением

Осуществляется способами обрушения пород или поддержанием выработанного пространства. Обрушение вмещающих пород:

-обрушение кровли вслед за очистной выемкой с сохранением открытого призабойного пространства;

-обрушение руды и вмещающих пород и заполнение выработанного пространства породой одновременно с выпуском руды.

Поддержание выработанного пространства осуществляется оставлением рудных или породных целиков, магазинированием руды, креплением, закладкой пустой породой.

Контрольные вопросы

1.Основные процессы очистной выемки. Возможна ли разработка месторождения без выполнения какого-либо из этих процессов?

2.Способы отделения руды от горного массива. Приведите классификацию способов отбойки руды.

3.Отбойка руды шпурами. Какими механизмами бурят шпуры? Как их заряжают?

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

4.Отбойка руды скважинами. Какими механизмами их бурят? Как их заряжают?

5.Виды выпуска руды. Чем они отличаются?

6.Вторичное дробление руды. Какими способами его производят?

7.Условия применения гравитационной доставки руды. Виды гравитационной доставки.

8.Нарисуйте схему скреперования руды. Достоинства и недостатки скреперной доставки?

9.Виды самоходного оборудования при доставке руды.

10.Вибровыпуск руды. Какими механизмами он осуществляется?

11.Основные способы управления горным давлением при подземной добыче руд. Дайте характеристику каждому из них.

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

10. СИСТЕМЫ РАЗРАБОТКИ. КЛАССИФИКАЦИЯ СИСТЕМ РАЗРАБОТКИ РУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

Классификация систем разработки

При разработке рудных месторождений применяется более 200 вариантов систем разработки из-за, разнообразия горногеологических условий. Предложено около 20 классификаций. Наибольшее распространение получила классификация проф.М.И.Агошкова, в основе которой – способ управления кровлей. По этой классификации все система разделены на. 8 классов:

I класс – системы разработки с открытым очистным пространством

II класс – системы разработки с магзинированием руды в очистном пространстве;

III класс – системы разработки с закладкой очистного пространства;

IV класс – системы, разработки с креплением очистного

пород;

VII класс – системы разработки с обрушением руды и вмещающих пород;

VIII класс – комбинированные системы разработки.

В классах системы разделяются на группы:

I, III, V, VI кл. – по направлению очистной выемки и форме

забоя.

II кл. – по способам отбойки руды в очистном забое. IV кл. – по конструкции крепи.

VII кл. – по способу обрушения руды.

VIII кл. – по способу выемки камер.

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

I класс – системы разработки с открытым очистным пространством

Открытым очистным пространством считается пространство, которое в процессе выемки руды не заполнено закладкой, часто устанавливаемой крепью или временно оставляемой рудой и в котором люди свободно могут передвигаться при отбойке и уборке руды.

Поддержание вмещающих пород осуществляется целиками. Системы этого класса применяются для разработки залежей с крепкими (устойчивыми) рудами и породами.

II класс – системы разработки

Это системы разработки, при которых по мере выемки рудного массива очистное пространство заполняется отбитой рудой, служащей для поддержания вмешающих пород между целиками. Последние выполняют ту же роль, что и в системах разработки с открытым очистным пространством. Следовательно, системы разработки, отнесенные ко II классу, могут применяться при менее устойчивых вмещающих породах.

КIII классу отнесены системы разработки, при которых: очистное пространство по мере выемки полезного ископаемого заполняется специальным закладочным материалом, служащим для поддержания вмещающих пород. Системы этого класса могут применяться для разработки залежей с малоустойчивыми вмещающими породами и устойчивой рудой. Крепление ис¬пользуется лишь для поддержания призабойного пространства.

КIV классу отнесены системы разработки, при которых выработанное пространство поддерживается специальной крепью, возводимой вслед за выемкой полезного ископаемого. Такие

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

системы разработки применяются в рудах неустойчивых, склонных

квывалам.

КV классу отнесены системы, в которых по мере выемки полезного ископаемого очистное пространство заполняется закладкой и регулярно возводимой крепью. Системы разработки этого класса отличаются высокой трудоемкостью и стоимостью работ, а поэтому могут рекомендоваться для применения лишь при разработке богатых руд, полнота извлечения которыхсможет окупить увеличенные расходы на очистную выемку.

К VI классу отнесены системы, в которых заполнение очистного пространства по мере выемки полезного ископаемогоосуществляется обрушаемыми покрывающими и боковыми породами. Как видно, системы разработки этого класса существенно отличаются от вышеизложенных. Достаточно сказать, что для систем VI класса наличие склонных к самообрушению вмещающих пород является обязательным условием.

КVII классу отнесены системы, в которых в процессе очистной выемки обрушению подвергаются не только вмешающие породы, как в предыдущем классе, но и массив руды, для которого предварительно создаются условия для обрушения. Таким образом, в очистном пространстве находится обрушенная (раздробленная) руда, покрытая вмещающими породами. В этом случае следует уделять особое внимание строгому соблюдению правил выпуска руды.

КVIII классу относятся такие системы разработки, при которых в определенных условиях панель разделяется на регулярно чередуемые камеры и междукамерные целики, разрабатываемые последовательно в две стадии различными системами разработки.

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Следует отметить, что комбинированные системы - это не совместное и одновременное применение нескольких систем разработки. При комбинированных системах, как подчерк кивает акад. М. И. Агошков, подготовка, нарезка и очистная выемка в камере и междукамерном целике, которые составляют вместе выемочный блок, настолько связаны и конструктивно неотделимы друг от друга, что систему разработки блока следует рассматривать как новую.

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

11. ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ОТКРЫТЫХ ГОРНЫХ РАБОТАХ

При РМОС полезные ископаемые добывают непосредственно с земной поверхности. Удаляют покрывающую толщу пород и приступают к разработке месторождения.

Карьер (разрез) - совокупность горных выработок, служащих для разработки месторождения открытым способом, или - это горное предприятие, на котором осуществляют разработку месторождения открытым способом.

Карьерное поле - часть месторождения, разрабатываемая одним карьером. Границы карьерного поля (карьера) - это поверхности, проходящие через верхний и нижний контуры карьера.

При открытой разработке вынимают горизонтальные слои сверху вниз. Карьер приобретает уступную форму.

Уступ - горизонтальный слой толщи пород или ПИ, разрабатываемый самостоятельными средствами отбойки, погрузки и транспорт А.

1-нижняя площадка уступа,

2-верхняя площадка уступа.

Рабочая площадка - где размещают оборудование.

Не рабочая площадка - свободна, У - откос-наклонная поверхность, ограничивающая уступ со стороны выработанного пространства.

Угол наклона уступа к горизонтальной плоскости называется углом - откоса ( ).

5 - нижняя бровка Линия пересечения откоса уступа с

его

3 - верхняя бровка площадкой.

6 - забой - это торец или откос уступа, является объектом горных работ.

7 - борт карьера - это комплекс площадок и откосов

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

уступов от поверхности земли до подошвы, карьера.

8 - откос борта - линия (поверхность), соединяющая верхний и нижний контуры карьера.

Уступ разрабатывается последовательными параллельными полосами - заходками. Часть заходки по длине, разрабатываемую самостоятельными средствами отбойки и погрузки, называют блоком»

Траншея - открытая горная выработка, имеющая значительную длину по сравнению с шириной и глубиной. Сечение трапециевидное, имеет борта и почву.

Капитальная траншея - наклонная траншея, с помощью которой земная поверхность связывается с уступами карьера.

Разрезная траншея - это горизонтальная траншея, предназначенная для создания первоначального фронта работ на уступе.

Основные преимущества открытого способа разработки.

1.Выше производительность труда, чем на шахтах. На шахтах 55т/мес, на карьерах 450 т/мес. на рабочего по добыче.

2.Себестоимость 1 т угля ниже, чем при подземном способе. Объясняется высокой производительностью труда на базе совершенной комплексной механизации.

3.Капитальные затраты на. строительство карьера в 1,5- 2,5 раза меньше, чем шахты той же производительности. Меньше и сроки строительства, быстрее освоение проектной мощности, потери в 3 раза меньше, чем в шахте.

4.Расход леса 0,5 м /1000т, против 20-25м /1000т в

шахтах,

5.Условия труда более гигиеничны и безопасны.

Недостатки:

1.Зависимость от климатических условий.

2.Под карьерами и отвалами пустых пород пропадают

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

большие площади земли (с/х), которые пропадают навечно. Но ведется работа по рекультивации с/х земель. Область применения и удельный объем добычи угля открытым способом возрастет к 199 г до 46% от общей добычи.

Основные бассейны с открытой добычей угля: Экибастуз -180млн.т/год, Канско-Ачинский-200млн.т/год, ЮжноЯкутский - 130 млн.т/год, Кузбасс и т.д.

Этапы открытой разработки

-подготовка поверхности;

-осушение месторождения и ограждение его от стока поверхностных вод;

-вскрытие месторождения;

-вскрышные и добычные работы;

-восстановление поверхности (рекультивация).

Подготовка поверхности - удаление искусственных и естественных препятствий, мешающих разработке; вырубить лес, отвести поверхностные воды и осушить водоемы, снести здания и сооружения на площади карьера, подготовить место для отвалов пустой породы, подвести дороги, построить производственные, служебные и жилые помещения, обеспечить карьер электроэнергией и т.д.

Осушение месторождения - необходимо для придания большей устойчивости откосам уступа и предотвращения оползней; для создания благоприятных условий для работы машин' и транспорта;

для создания безопасных условий труда.

2 вида осушения - предварительное и текущее. Предварительное - до начала разработки.

Осуществляется поверхностным и подземным способами. Поверхностный - каналы по контуру карьера - водосборник - сток или откачка. Применяется когда водоносный горизонт близко к поверхности.

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

расположенных на косогорах. Все уступы карьера: вскрывают одной общей траншеей.

Контрольные вопросы

1.Достоинства и недостатки открытых горных работ.

2.Классификации месторождений: по форме залежи; по положению залежи относительно земной поверхности; по мощности залежи; по углу падения залежи.

3.Назовите виды полезных ископаемых.

4.Перечислите основные этапы открытой разработки.

5.Назовите элементы, параметры и показатели карьера.

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

12. ПРОЦЕССЫ ПОДГОТОВКИ ГОРНОЙ МАССЫ К ВЫЕМКЕ

Вскрышные и добычные работы.

Существует два основных способа открытой разработки: экскаваторный и гидравлический. Экскаваторный - универсален. Гидравлический - при породах, поддающихся размыву и транспортированию водой. Оба эти способа предусматривают вскрышные и добычные работы.

Вскрышные работы - удаление пустых пород, доступ к полезному ископаемому от разрезной траншеи. Объем вскрышных работ зависит от глубины залегания.

Добычные работы - работы по извлечению ПИ после проведения по ПИ разрезной траншеи.

Вскрышные и добычные работы включают следующие процессы:

-подготовка горных пород к выемке;

-выемочно-погрузочные работы;

-перемещение горной массы из забоев на поверхность;

-отвальные работы для вскрышных пород;

-складские работы для полезного ископаемого.

Подготовка горных пород к выемке осуществляется с целью создания технической возможности и наилучших условий для выполнения последующих процессов выемки и погрузки горной массы, транспортирования, отвалообразования, и т.д. В зависимости от типа и состояния пород подготовка их к выемке может осуществляться осушением, предохранением от промерзания, оттаиванием мерзлых пород, гидравлическим ослаблением или упрочнением, механическим и взрывным рыхлением. Наиболее распространены гидравлическое, механическое и взрывное рыхление.

Механическое рыхление пород обычно совмещается с их выемкой. В качестве рыхлителей в этом случае выступают экскаваторы, скреперы, бульдозеры, и т.д. Применяется также предварительное рыхление плотных и крепких пород специальными рыхлителями.

Сущность взрывного способа подготовки к выемке состоит в отделении пород от массива и дроблении их до заданной крупности. Он нашел

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

преобладающее применение при подготовке полускальных пород и является единственным способом при подготовке скальных пород.

К взрывным работам на карьерах предъявляются следующие основные требования. Взрывание массива должно обеспечивать требуемую степень дробления. Максимально допустимый размер кусков lк может быть ограничен емкостью ковша экскаватора Е

lк 0,5Вк 100 ,мм

(2.4)

Из известных методов взрывания наибольше распространение получил метод скважинных зарядов. Он заключается в размещении ВВ в скважинах диаметром 75-400 мм и длиной до 30 – 50 м. Методы котловых и камерных зарядов в основном применяются при взрывании на выброс и сброс, так как они не обеспечивают равномерного дробления пород. Метод шпуровых зарядов применяется в основном при малом объеме работ и дроблении негабаритов.

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Взрывные скважины и их параметры Параметрами скважин являются их диаметр dс, глубина Lс,

перебур lп и угол наклона с.

Диаметр скважин выбирается с учетом физико-механических свойств горных пород, требуемой степени их дробления и объемов горных работ. На карьерах применяются скважины диаметром 100 – 320 мм. Скважины малого диаметра применяются в крепких трудновзрываемых породах, а скважины большого диаметра - в легко и средневзрываемых породах при использовании мощного погрузочного оборудования.

Глубина скважин зависит от высоты уступа hу и определяется из выражения

Буримость пород и способы бурения взрывных скважин Взрывные скважины бурятся станками, которые по характеру

воздействия разрушающих напряжений на забой скважины можно разделить на три класса: с механическим воздействием, с термическим воздействием и с комбинированным воздействием.

К первому классу относятся станки вращательного бурения режущими коронками (станки типа СБР), вращательного бурения шарошечными долотами (станки типа СБШ), ударноканатного бурения (станки типа СБК), станки с погружным пневматическим молотком (пневмоударные станки типа СБУ),

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

станки ультразвукового, взрывного и гидравлического бурения.

Ко второму классу относятся станки огневого (станки типа СБО) и плазменного бурения.

Третий класс буровых станков основан на использовании комбинаций механического и термического воздействия на забой скважин.

Наибольшее распространение получили станки типа СБШ и СБР, которыми бурится на карьерах основных отраслей горнодобывающей промышленности 85-90% скважин. Станки типа СБК из-за низкой производительности сняты с производства. Станки ультразвукового, взрывного, гидравлического и плазменного бурения находятся в стадии лабораторных и промышленных экспериментов.

Станки СБР 125 и СБР 160 позволяют бурить скважины диаметром 110, 125 и 160, 200 мм соответственно глубиной до 25 м, углом наклона к горизонту 60 – 90о.

Бурение скважин пневмоударными станками основано на разрушении породы посредством погружного пневмоударного механизма, работа которого состоит в следующем. Сжатый воздух, поступающий по буровой штанге, приводит в возвратно-поступательное движение поршень с бойком, который наносит удары по хвостовику буровой коронки. Разрушение породы происходит как в момент удара по хвостовику, так и в интервалах между ударами, в результате скалывания породы лезвиями вращающейся буровой коронки. Число ударов в минуту по хвостовику буровой коронки

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

где qг.м - выход взорванной горной массы с 1 м скважины, м3.

Весьма важное значение на результаты взрыва оказывает величина W, которая зависит от диаметра скважины dc, высоты уступа hу, угла откоса уступа у, мощности ВВ и плотности заряжания. При завышении величины W плохо прорабатывается подошва уступа, а при ее занижении энергия взрыва тратится на выброс, а не на дробление породы. В практике W=(0,6 – 1) hу. Минимальное значение W, удовлетворяющее условию безопасности обуривания уступа, определяется по формуле

Wmin hy ctg у с , м

(2.6)

где с=3 – минимально допустимое расстояние от оси скважины до верхней бровки уступа.

Расстояние между скважинами в ряду а и расстояние между рядами скважин b подбирается таким образом, чтобы наиболее равномерно распределить ВВ в массиве Эти величины зависят от взрываемости пород, диаметра скважин, требуемой кусковатости, высоты уступа, схемы взрывания. Их подбор осуществляется с учетом величины m=a:W, называемой коэффициентом сближения скважин, значения которого на карьерах колеблются в пределах 0,75 – 1,4. По условию дробления для легковзрываемых пород m=1,1 – 1,4 , для пород средней взрываемости m= 1 – 1,1 , для трудновзрываемых пород m= 0,75 – 1. При шахматном расположении скважин b 0,85а, при квадратном расположении b=0,85а. Взрывание