МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РФ

ПЕТРОЗАВОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

КОЛЬСКИЙ ФИЛИАЛ

Горно - технический факультет

Мурманский государственный технический университет

АПАТИТСКИЙ ФИЛИАЛ

Кафедра горного дела

Методические указания для студентов специальности 090200

«Подземная разработка месторождений полезных ископаемых»

РАСЧЁТНО-ГРАФИЧЕСКАЯ РАБОТА 1

по дисциплине «Системы разработки рудных месторождений» на

тему «Проектирование конструкции системы разработки для заданных условий с расчетом подготовки блока»

Для студентов очной и заочной формы обучения

Составитель доц. В.Г. Едигарьев

Апатиты

2005

Задание на выполнение РГЗ 1 выдается по вариантам и предусматривает следующее:

1. Выбрать систему разработки и разработать ее конструкцию для заданных условий.

2. Обосновать параметры выемочного блока, его конструктивных элементов выбрать оборудование,

3. Разработать и рассчитать подготовку блока и представить исполнение задания в текстовой, табличной и графической формах согласно настоящих методических указаний. Конструктивная схема подготовительно-нарезных работ в блоке выполняется в трех проекциях (рекомендуемый масштаб 1: 500, 1:1000), сечение откаточной выработки с учетом габаритов выбранного оборудования в масштабе 1:50. Формат чертежа выбирается из числа стандартных - А1-А4).

1. Выбор и обоснование типовой системы разработки для заданных условий.

От принятой системы разработки зависят: безопасность труда горнорабочих, себестоимость добычи руды, величина потерь и разубоживания промышленных запасов, производственная мощность добычного блока.

Указанные показатели следует использовать как критерии при выборе предпочтительной типовой системы разработки в рамках ограничений по горно-геологическим факторам.

В качестве общей базы типовых систем разработки рекомендуется «Классификация систем подземной разработки рудных месторождений» акад. М.И. Агошкова [1, с.83] или Единая классификация систем подземной разработки рудных месторождений [ПТЭ, 13].

Факторы, влияющие на выбор систем разработки.

На применение в конкретных условиях той или иной системы разработки оказывают влияние много факторов.

Их принято подразделять на постоянные (в смысле обязательности их учета при выборе) и переменные (то есть те, которые могут иметь ограничивающее воздействие на применение тех или других систем разработки или не иметь).

К постоянным факторам относят: мощность рудного тела; угол падения; устойчивость руды и вмещающих пород.

Переменные факторы: возгораемость руды; слеживаемость руд; необходимость сохранения земной поверхности; экологические ограничения; наличие плывунов; характер контактов рудного тела с вмещающими породами; глубина разработки; ценность руды и др. Последние два фактора приобрели в последнее время особое значение в связи с повсеместным понижением горных работ и снижением содержания полезного компонента в руде.

Выбор систем разработки производится в два этапа.

На первом – производится выбор систем разработки по горно-геологическим факторам. Ограничения на применимость систем по основным факторам приведены в таблицах 1-6 приложения 1.

На втором - выбор одной из отобранных на первом основывается на экономическом сравнении по одному или нескольким экономическим критериям.

Окончательный выбор рационального варианта осуществляется после проведения опытно - промышленных испытаний и экспериментов.

Методика выбора систем разработки по горно-геологическим факторам.

Наиболее распространен в практике для выбора систем разработки метод исключения. Сущность его сводится к рассмотрению возможности применения на данном месторождении или его части всех существующих систем разработки и исключению из их числа тех, которые непригодны по сочетанию ряда горно-геологических факторов, а иногда даже и по какому-либо одному из них.

Процедура выбора сводится к следующему. Исходные данные месторождения и условия применения систем разработки заносятся в поля специальной таблицы. Постепенное исключение неприемлемых систем разработки происходит в результате последовательного рассмотрения влияющих факторов. При рассмотрении каждого из факторов последующие факторы еще не принимаются во внимание. Системы разработки, оказавшиеся неприемлемыми по какому-то фактору, исключаются из дальнейшего рассмотрения по всем остальным факторам. В результате отбора остается одна или несколько систем разных классов.

В том случае, когда остается одна система разработки, она принимается для дальнейшего расчета. Вариант принятой системы разработки выбирается заведомо лучший, т. е. лучший по каким- то одним показателям при постоянстве других.

Если остается несколько систем разработки, то производится выбор лучшей системы по технико-экономическим показателям, то есть лучшей по каким – либо показателям при постоянстве других показателей (таблицы 7, 8 приложения 1).

Из числа систем, приемлемых по горно-техническим факторам, предпочтение отдается системе, при которой проще обеспечить безопасность. Помимо требований безопасности система разработки должна по возможности обеспечить низкую себестоимость добычи руды и высокую производительность труда, минимальные потери и разубоживание, благоприятные санитарно-гигиенические условия труда, надежность безаварийной работы предприятия (профилактика пожаров, прорыва плывунов, горных ударов и т.д.).

Учитывая вышеуказанные требования, производят технико-экономическую оценку систем разработки по:

минимуму потерь и разубоживания; минимуму ГПР на 1000 т запасов руды блока; максимуму производительности забойного рабочего по системе.

Перечисленные показатели принимаются по данным практических аналогов и литературным источникам. Оставшиеся системы разработки следует проанализировать на предпочтительность по вышеуказанным критериям с тем, чтобы выделить типовой вариант для дальнейшей конструктивной разработки.

Этот вариант системы рекомендуется рассмотреть в известных по литературе, например [1, 4], формах реализации на аналогичных месторождениях.

Пример выбора системы разработки. Исходные условия приведены в табл. 3.

Таблица 3. - Отбор технически приемлемых систем разработки (Условия: устойчивая руда, устойчивые породы лежачего бока и неустойчивые висячего бока, мощность залежей 3-5 м, угол падения 60-70 град., неправильные контакты залежей).

Факторы	Приемлемые системы
	С естественным поддержанием очистного пространства (1 класс)	С обрушением руды и вмещающих пород (2 класс)	С искусственным поддержанием очистного пространства (3 класс)
1. Устойчивые руда и породы лежачего бока, неустойчивый висячий бок	Сплошная, камерно-столбовая, этажно-камерная, с подэтажной отбойкой, с отбойкой из магазина	Этажное принудительное обрушение, подэтажное обрушение	Все
2. Мощность залежи 3-5 м, угол падения 60-70 град.	--	Подэтажное обрушение	Горизонтальные слои с закладкой, наклоные слои с закладкой, нисходящая слоевая выемка с твердеющей закладкой, слоевое обрушение

В данном примере системы с закладкой дешевле систем с креплением и слоевого обрушения при тех же величинах потерь и разубоживания руды. Поэтому для дальнейшего сравнения останутся только система подэтажного обрушения и система разработки горизонтальными слоями с закладкой.

В заключение можно отметить, что из всего многообразия систем разработки наиболее перспективными по данными прогноза горнотехнических условий рудных месторождений бывшего СССР являются системы разработки, приведенные в табл. 9 приложения 1.

Завершающий и основной этап выбора системы разработки заключается в расчете себестоимости добычи руды и показателей извлечения и выбора оптимального варианта.