- •Для студентов очной и заочной формы обучения
- •1. Выбор и обоснование типовой системы разработки для заданных условий.
- •2. Выбор основных параметров выемочного блока.1
- •3.Обоснование конструктивной схемы подготовки блока.
- •4. Рациональный вариант системы разработки.
- •5.Определение объема подготовительно-нарезных выработок в блоке и показателей подготовки расчет.
- •6. Расчет промышленных и извлекаемых запасов по системе разработки.
- •7. Построение графиков на подготовку блоков к очистной выемке.
7. Построение графиков на подготовку блоков к очистной выемке.
Построение указанных графиков является логичным завершением технологических расчетов подготовки блоков (предыдущих разделов РГЗ). Но ввиду относительной сложности, этот раздел будет целесообразным в курсовом проектировании по дисциплине.
Методика и примеры построения этих графиков достаточно наглядно представлены в работах [1, с.346 -350;5 и 6].
Литература.
М.И. Агошков, С.С. Борисов, В.А. Боярский. Разработка рудных и нерудных месторождений. М.: Недра 1970.
Г.Г. Милёхин. Системы разработки с подэтажной отбойкой руды и закладкой в камерах ромбовидной формы. Учебное пособие. Санкт-Петербург, 1995.
Справочник по горнорудному делу. Под ред. В.А. Гребенюка и др. М.: Недра, 1983.
В.Р. Именитов. Процессы подземных горных работ при разработке рудных месторождений. Учеб. для ВУЗов. М.: Недра, 1978.
А.О. Баранов. Расчет параметров технологических процессов подземной добычи руд. М.: Недра, 1985.
И.М. Панин и др.. Задачник по подземной разработке рудных месторождений. Учеб. для ВУЗов. М.: Недра,1984.
С.К. Мангуш и др.. Взрывные работы при подземной разработке полезных ископаемых. М.: АГН, 2000.
Э.А. Григорьянц и др.. Проведение горных выработок с применением самоходного оборудования. М.: Недра, 1990.
Инструкция по креплению горных выработок на рудниках ПО «Апатит». АН СССР, г. Апатиты, 1988.
ЕПБ при разработке рудных, нерудных и россыпных месторождений полезных ископаемых подземным способом. НПО ОБТ кн. 1 и 2, 1999.
Нормы технологического проектирования горнодобывающих предприятий черной металлургии с подземным способом разработки Л. Гипроруда, 1986 - 174 с.
Нормы технологического проектирования горнорудных предприятий цветной металлургии с подземным способом разработки – М. Гипроцветмет, 1975 - 126 с.
Правила технической эксплуатации рудников, приисков и шахт, разрабатывающих месторождения цветных, редких и драгоценных металлов – М., Недра, 1980 -109с.
Приложение 1.
Классификация систем.
С целью максимального использования типовых решений в нормах технологического проектирования, а также регламентированных едиными правилами безопасности условий применения систем, принимается классификация систем в соответствии с «Правилами технической эксплуатации...», (табл.1).
Таблица 1. - Классификация систем разработки
Класс |
Группа |
1.С открытым очистным пространством |
1.Сплошная |
2.Потолкоуступная |
|
3.Камерно-столбовая |
|
4.Подэтажные штреки |
|
5.С доставкой руды взрывом |
|
6.Этажно-камерная |
|
2.С магазинированием руды |
7.Магазинирование блоками |
8.Магазинирование с отбойкой руды скважинами |
|
3.С закладкой |
9.Горизонтальные слои с закладкой |
10.Сплошная со слоевой выемкой |
|
11.Столбовая со слоевой выемкой |
|
12.С камерной выемкой |
|
4.С креплением |
13.С распорной крепью |
14.С крепежными рамами |
|
15.Сплошная со слоевой выемкой и креплением |
|
16.Столбовая со слоевой выемкой и креплением |
|
5.Системы с обрушением |
17.Слоевое обрушение |
18.Столбовая с обрушением налегающих пород |
|
19.Подэтажное обрушение |
|
20.Этажное обрушение |
|
6.Комбинированные |
21.С креплением и магазинированием |
22.С креплением и закладкой |
|
23.С магазинированием и обрушением |
Ограничения на применение систем разработки.
Ограничения на применение систем разработки составлены с учетом регламентированных едиными правилами безопасности условий применения систем и с принятыми классификацией систем и факторов (табл. 2 - 6).
Таблица 2.- Мощность рудного тела, mi, м
Группа систем |
Классификационная характеристика |
Ограничения |
Диапазон применения |
|
min |
max |
|||
1 |
Тонкие ¸ средней мощности |
0 |
9.99 |
0<mi<10 |
2 |
Тонкие ¸ маломощные |
0 |
2.99 |
0<mi<3 |
3 |
Тонкие ¸ средней мощности |
0 |
19.99 |
0<mi<20 |
4 |
Тонкие ¸ мощные |
0 |
¥ (>20) |
0<mi<¥ |
|
Мощные |
20 |
¥ |
20<mi<¥ |
5 |
Маломощные ¸средней мощности, мощные |
3 |
¥ (>20) |
20<mi<¥ |
6 |
Средней мощности |
3 |
20 |
3<mi<20 |
мощные |
20 |
>20 (¥) |
20<mi<¥ |
|
7 |
Тонкие, маломощные |
1 |
¥ |
1<mi<¥ |
средней мощности, мощные |
20 |
¥ (>20) |
20<mi<¥ |
|
8 |
Маломощные, средней |
3 |
¥ |
3<mi<20 |
мощности, мощные |
20 |
¥ (>20) |
20<mi<¥ |
|
9 |
Тонкие, маломощные, |
0 |
¥ |
0<mi<¥ |
|
средней мощности, мощные |
20 |
¥ |
20<mi<¥ |
10 |
Тонкие, маломощные |
0 |
3 |
0<mi<3 |
11 |
Тонкие, маломощные |
0 |
3 |
0<mi<3 |
12 |
Средней мощности, мощные |
3 |
¥ |
3<mi<¥ |
13 |
Тонкие, маломощные |
0 |
3 |
0<mi<3 |
14 |
Маломощные |
0.9 |
3 |
0.9<mi<3 |
15 |
Тонкие, маломощные |
0 |
3 |
0<mi<3 |
16 |
Тонкие маломощные |
0 |
3 |
0<mi<3 |
17 |
Средней мощности, мощные |
3 |
¥ |
3<mi<¥ |
5 |
¥ |
5<mi<¥ |
||
18 |
Тонкие, маломощные, |
0 |
3.5 |
0<mi<3.5 |
средней мощности |
0 |
7.0 |
0<mi<7.0 |
|
19 |
Средней мощности, мощные |
3.0 |
¥ |
3<mi<¥ |
7.0 |
¥ |
7<mi<¥ |
||
20 |
Средней мощности, мощные |
10 |
¥ |
10<mi<¥ |
20 |
¥ |
20<mi<¥ |
||
Таблица 3.- Угол падения, ai, град.
Группа систем |
Классификационная характеристика |
Ограничения |
Диапазон применения |
|
min |
max |
|||
1 |
пологие наклонные |
0 |
35 |
0<ai<35 |
2 |
крутые |
50 |
90 |
50<ai<90 |
3 |
пологие наклонные |
0 |
35 |
0<ai<35 |
4 |
крутые |
50 |
90 |
50<ai<90 |
пологие наклонные, крутые |
0 |
90 |
0<ai<90 |
|
5 |
наклонные |
18 |
50 |
18<ai<50 |
6 |
крутые |
50 |
90 |
50<ai<90 |
пологие наклонные, крутые |
0 |
90 |
0<ai<90 |
|
7 |
наклонные, крутые |
35 |
90 |
35<ai<90 |
пологие наклонные, крутые |
0 |
90 |
0<ai<90 |
|
8 |
крутые |
50 |
90 |
50<ai<90 |
пологие наклонные, крутые |
0 |
90 |
0<ai<90 |
|
9 |
крутые |
50 |
90 |
50<ai<90 |
пологие наклонные, крутые |
0 |
90 |
0<ai<90 |
|
10 |
пологие наклонные |
0 |
35 |
0<ai<35 |
11 |
пологие наклонные |
0 |
35 |
0<ai<35 |
12 |
пологие наклонные, крутые |
0 |
90 |
0<ai<90 |
13 |
пологие наклонные, крутые |
0 |
90 |
0<ai<90 |
14 |
крутые |
50 |
90 |
50<ai<90 |
пологие наклонные, крутые |
0 |
90 |
0<ai<90 |
|
15 |
пологие наклонные |
0 |
35 |
0<ai<35 |
16 |
пологие наклонные |
0 |
35 |
0<ai<35 |
17 |
крутые |
50 |
90 |
50<ai<90 |
пологие наклонные, крутые |
0 |
90 |
0<ai<90 |
|
18 |
пологие наклонные |
0 |
35 |
0<ai<35 |
19 |
крутые |
50 |
90 |
50<ai<90 |
пологие наклонные, крутые |
0 |
90 |
0<ai<90 |
|
20 |
крутые |
50 |
90 |
50<ai<90 |
пологие наклонные. крутые |
0 |
90 |
0<ai<90 |
|
Таблица 4.-Устойчивость руды, Vр, м2
Группа систем |
Классификационная характеристика |
Ограничения |
Диапазон применения |
|
min |
max |
|||
1 |
устойчивые, весьма устойчивые |
600 |
¥ |
600<Vр.i<¥ |
2 |
устойчивые, весьма устойчивые |
600 |
¥ |
600<Vр.i<¥ |
3 |
устойчивые, весьма устойчивые |
600 |
¥ |
600<Vр.i<¥ |
4 |
устойчивые, весьма устойчивые |
600 |
¥ |
600<Vр.i<¥ |
5 |
устойчивые, весьма устойчивые |
600 |
¥ |
600<Vр.i<¥ |
6 |
устойчивые, весьма устойчивые |
600 |
¥ |
600<Vр.i<¥ |
7 |
устойчивые, весьма устойчивые |
600 |
¥ |
600<Vр.i<¥ |
8 |
устойчивые, весьма устойчивые |
600 |
¥ |
600<Vр.i<¥ |
9 |
средней устойчивости, устойчивые, весьма устойчивые |
100 |
¥ |
100<Vр.i<¥ |
10 |
неустойчивые, средней устойчивости, устойчивые, весьма устойчивые |
10 |
¥ |
10<Vр.i<¥ |
11 |
неустойчивые, средней устойчивости, устойчивые, весьма устойчивые |
10 |
¥ |
10<Vр.i<¥ |
12 |
средней устойчивости, устойчивые, весьма устойчивые |
10 |
¥ |
100<Vр.i<¥ |
13 |
средней устойчивости, устойчивые |
100 |
1000 |
100<Vр.i<1000 |
14 |
неустойчивыеу |
10 |
100 |
10<Vр.i<100 |
15 |
средней устойчивости, устойчивые |
100 |
1000 |
100<Vр.i<1000 |
16 |
средней устойчивости, устойчивые |
100 |
1000 |
100<Vр.i<1000 |
17 |
неустойчивые, средней устойчивости |
10 |
600 |
10<Vр.i<600 |
18 |
неустойчивые, средней устойчивости |
10 |
600 |
10<Vр.i<600 |
19 |
неустойчивые, средней устойчивости |
10 |
600 |
10<Vр.i<600 |
20 |
средней устойчивости, устойчивые |
100 |
1000 |
100<Vр.i<1000 |
Таблица 5.- Устойчивость породы, Vп, м2
Группа систем |
Классификационная характеристика |
Ограничения |
Диапазон применения |
|
min |
max |
|||
1 |
устойчивые, весьма устойчивые |
600 |
¥ |
600<Vп.i<¥ |
2 |
устойчивые, весьма устойчивые |
600 |
¥ |
600<Vп.i<¥ |
3 |
устойчивые, весьма устойчивые |
600 |
¥ |
600<Vп.i<¥ |
4 |
устойчивые, весьма устойчивые |
600 |
¥ |
600<Vп.i<¥ |
5 |
устойчивые, весьма устойчивые |
600 |
¥ |
600<Vп.i<¥ |
6 |
устойчивые, весьма устойчивые |
600 |
¥ |
600<Vп.i<¥ |
7 |
устойчивые, весьма устойчивые |
600 |
¥ |
600<Vп.i<¥ |
8 |
устойчивые, весьма устойчивые |
600 |
¥ |
600<Vп.i<¥ |
9 |
средней устойчивости |
100 |
600 |
100<Vп.i<600 |
10 |
устойчивые, весьма устойчивые |
600 |
¥ |
600<Vп.i<¥ |
11 |
устойчивые, весьма устойчивые |
600 |
¥ |
600<Vп.i<¥ |
12 |
устойчивые, весьма устойчивые |
600 |
¥ |
600<Vп.i<¥ |
13 |
средней устойчивости, устойчивые |
100 |
1000 |
100<Vп.i<¥ |
14 |
неустойчивые, устойчивые |
10 |
100 |
10<Vп.i<100 |
15 |
средней устойчивости, устойчивые |
100 |
1000 |
100<Vп.i<1000 |
16 |
средней устойчивости, устойчивые |
100 |
1000 |
100<Vп.i<1000 |
17 |
неустойчивыеу, средней устойчивости |
10 |
600 |
10<Vп.i<600 |
18 |
неустойчивыеу, средней устойчивости |
10 |
600 |
10<Vп.i<600 |
19 |
неустойчивыеу, средней устойчивости |
10 |
600 |
10<Vп.i<600 |
20 |
неустойчивыеу, средней устойчивости, устойчивые |
10 |
1000 |
100<Vп.i<1000 |
Таблица 6.- Ценность руды, b (модуль ценности), доли ед.
Группа систем |
Классификационная характеристика |
Ограничения |
Диапазон применения |
Ранг предпочтения |
|
min |
max |
||||
1 |
малоценные, ценные, уц, ц |
1 |
5 |
1<b<5 |
16-18 |
2 |
малоценные, с, у, ценные |
1 |
5 |
1<b<5 |
22 |
3 |
малоценные, с, у, ценные |
1 |
5 |
1<b<5 |
1¸7 |
4 |
малоценные, с |
1 |
5 |
1<b<5 |
11¸9 |
5 |
малоценные, с, у, ценные |
1 |
5 |
1<b<5 |
6¸8 |
6 |
малоценные, с, у, ценные |
1 |
5 |
1<b<5 |
6¸8 |
7 |
малоценные, с, у, ценные |
1 |
5 |
1<b<5 |
20 |
8 |
малоценные, с, у, ценные |
1 |
5 |
1<b<5 |
9¸15 |
9 |
малоценные, с, у, ценные, в, и |
1 |
¥ |
1<b<¥ |
14¸12¸12 |
10 |
малоценные, с, у, ценные, в, и |
1 |
¥ |
1<b<¥ |
13¸11¸1 |
11 |
малоценные, с, у, ценные, в, и |
1 |
¥ |
1<b<¥ |
13¸13¸3 |
12 |
малоценные, с, у, ценные, в, и |
1 |
¥ |
1<b<¥ |
16¸14¸5 |
13 |
в, и |
5 |
¥ |
5<b<¥ |
12 |
14 |
в, и |
5 |
¥ |
5<b<¥ |
10 |
15 |
в, и |
5 |
¥ |
5<b<¥ |
12 |
16 |
в, и |
5 |
¥ |
5<b<¥ |
12 |
17 |
в, и |
5 |
¥ |
5<b<¥ |
7 |
18 |
малоценные, с, у, ценные |
1 |
5 |
1<b<5 |
10¸15 |
19 |
малоценные, с, у, ценные |
1 |
5 |
1<b<5 |
3¸2 |
20 |
малоценные, с, у, ценные |
1 |
5 |
1<b<5 |
4¸3 |
Таблица 7. - Предпочтительные системы разработки по горнотехническому фактору ценности руды (Ц=Сср/Смин)
Типы месторождений по мощности |
Типы месторождений по ценности руды |
|||||
Бедные (Ц=1-1,25) |
Средней ценности (Ц=1,26-1,99) |
Ценные (Ц=2-5) |
Весьма ценные (Ц=5,01-9,99) |
Исключительно ценные (Ц=10-30) |
Уникально ценные (Ц>30) |
|
Мощные (m =10 м) |
Системы с открытым очистным пространством Комбинированные системы с массовым обрушением целиков или с последующей закладкой. Системы этажного и подэтажного обрушения |
Комбинированная система с использованием твердеющей закладки |
Комбинированная система с использованием твердеющей закладки. Система горизонтальные слои с закладкой и сплошная с закладкой |
Система горизонтальные слои с закладкой и сплошная с закладкой |
||
Средней мощности (10 > >т> 2) |
Системы с открытым очистным пространством Комбинированные системы |
Системы с открытым очистным пространством Комбинированные системы с последующей закладкой. |
Комбинированная система с использованием твердеющей закладки |
Система с закладкой выработанного пространства |
||
Жильные (т < 2 м) |
Системы с открытым очистным пространством. Комбинированные системы. Системы с магазинированием руды |
Система с закладкой выработанного пространства |
Система с закладкой выработанного пространства |
|||
Таблица 8. - Сравнительная полная себестоимость добычи 1т руды, %
Система с креплением и закладкой |
100 |
Система с закладкой |
80-85 |
Система с магазинированием с отбойкой руды шпурами |
60-70 |
Система с открытым очистным пространством: |
|
маломощные рудные тела |
70-80 |
мощные рудные тела |
30-50 |
Система слоевого обрушения |
65-75 |
Система подэтажного обрушения с применением гибкого перекрытия |
50-60 |
Система подэтажного обрушения с массовой отбойкой руды |
25-30 |
Система этажного принудительного обрушения руды |
20-25 |
Система разработки с раздельной выемкой |
50-250 |
Таблица 9. - Добыча руды с использованием различных систем разработки
Системы разработки |
Удельный вес,% |
С открытым очистным пространством, всего |
32,7 |
В том числе: камерно-столбовая |
24,2 |
С отбойкой из подэтажных выработок |
6,5 |
этажно-камерная |
2 |
С магазинированием руды |
1,9 |
С закладкой выработанного пространства |
17 |
С обрушением вмещающих пород, всего |
9,5 |
В том числе:слоевое обрушение |
4,9 |
столбовая |
4,6 |
С обрушением руды и вмещающих пород, всего |
33,2 |
В том числе: этажное принудительное обрушение |
11,9 |
подэтажное обрушение с торцовым выпуском руды |
18,7 |
подэтажное обрушение с выпуском руды из дучек |
2,6 |
Комбинированная, всего |
5,7 |
В том числе: с обрушением целиков |
1,9 |
с последующей закладкой выработанного пространства |
3,8 |
Приложение 2
Таблица 1. - Параметры механизации.
Индекс выработки, |
Выработка |
Сечение |
Объём бурения на отпал |
Объём руды на отпал, м3 |
Оборудование по процессам |
Примечание |
||||||||
Бурение |
Уборка руды |
|||||||||||||
b×h, м×м |
S, м2 |
Глубина шпура, м |
Σ шпурометр. на забой,м |
Тип |
Производ. т/см |
Время работы в забое,см |
Тип |
Производ.м3\см |
Время работы в забое,см |
|||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
|
Подготовительные выработки |
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Нарезные выработки |
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 2. - Объём подготовительно-нарезных работ по системе разработки
Индекс выработки, i |
Выработка |
Сечение |
Длина выработки, м |
Объём выработки, м3 |
Число выработок в блоке ni |
Длина выработок, м |
Объем выработок, м3 |
Количество руды в выработках |
Примечание |
||||||
b×h, м×м |
S, м2 |
||||||||||||||
общая |
по руде |
общий |
по руде |
общая |
по руде |
общая |
По руде |
м3 |
т |
||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
Подготовительные выработки |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ИТОГО: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Нарезные выработки |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ИТОГО: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица. 3. - Промышленные и извлекаемые запасы по элементам системы разработки
Индекс выработки, i |
Элементы систем разработки |
Длина, м ×количество |
Объём, м3 |
Балансовый запас |
Коэффициент извлечения |
Извлекаемый запас |
Коэффициент разубоживания |
Рудная масса, т |
Примечание |
||
т |
% |
т |
% |
||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
|
Подготовительные работы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
– |
– |
– |
– |
– |
|
|
|
|
|
|
|
– |
– |
– |
– |
– |
|
|
|
|
|
|
|
– |
– |
– |
– |
– |
|
|
Нарезные выработки |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
– |
– |
– |
– |
– |
|
|
|
|
|
|
|
– |
– |
– |
– |
– |
|
|
|
|
|
|
|
– |
– |
– |
– |
– |
|
|
Итого: |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
Очистная выемка |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Итого: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Отработка целиков |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
– |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ВСЕГО: |
|
|
|
100 |
|
|
100 |
|
|
|
Примечание. Ячейки, содержащие прочерк, не рассчитываются.
1 Использованы материалы Г.Г. Милехина