Системы разработки в практике российских и зарубежных рудников

РАЗДЕЛ III

СИСТЕМЫ РАЗРАБОТКИ В ПРАКТИКЕ

РОССИЙСКИХ И ЗАРУБЕЖНЫХ РУДНИКОВ

ГЛАВА 9

КЛАССИФИКАЦИЯ СИСТЕМ РАЗРАБОТКИ

РУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

Обоснованию принципов разделения систем подземной разработки посвящены работы крупнейших отечественных и зарубежных ученых и горных инженеров. Большинство из более 60-ти опубликованных классификаций подвергнуты критическому разбору в фундаментальных монографиях Н.И. Трушкова, М.И. Агошкова, О.А. Байконурова и В.Р. Именитова.

Одним из основных выводов Н.И. Трушкова было признание нецелесообразности попытки охватить в единой классификации систем разработки каменноугольных и рудных залежей, вследствие их "громоздкости, имеющихся противоречий и трудностях использования в практических целях". Многообразие рудных, в отличии от угольных, месторождений по форме и размерам, элементам залегания, физико-механическим свойствам, минералогическому составу и ценности полезного ископаемого обусловило применение на рудниках в ХХ столетии от 170 до 200 вариантов систем разработки.

Такое множество способов подземной выемки руд, с одной стороны, подчеркивает трудности построения их научной классификации, с другой – породило большое количество классификационных признаков для распределения систем разработки. У различных авторов за основу классификаций принимались следующие признаки:

·  тип и размеры месторождения (W.R. Crane, G.J. Young, И. Покровский, Г.Е. Баканов, Л.И. Барон);

·  способ поддержания выработанного пространства (F.W. Sperr, Y.H. Rayt, E.C. Mitke, В.Н. Семевский и др.);

·  способ поддержания очистного пространства (J.F. Clelland, C.F. Sackson и E.D. Gardner, классификация Горного бюро США, Н.И. Трушков, Н.А. Стариков, Г.Н. Попов, В.Р. Именитов и др.);

·  состояние очистного пространства (М.И. Агошков, Р.П. Каплунов и др.);

·  поддержание в период выемки и последующего заполнения выработанного пространства (В.Т. Маркелов);

·  тип забоя, способ поддержания кровли, способ подсечки блока (Американский институт горных инженеров и металлургов);

·  направление фронта отработки и тип заполнения выработанного пространства (О.А. Байконуров);

·  стадийность выемки (А.И. Стешенко).

Перечисленные Выше классификационные признаки в той или иной мере упорядочивают и характеризуют применяемые системы разработки руд. Но в практических целях для выбора и сравнительной оценки методов разработки большинство из них малопригодны. В России заслуженно получили признание и используются при проектировании подземных рудников классификации М.И. Агошкова и В.Р. Именитова. Системы разработки у М.И. Агошкова (табл. 9.1) разделены на классы по «состоянию очистного пространства в период добычи руды». В.Р. Именитов использовал несколько иной классификационный признак: «способ поддержания очистного пространства при выемке руды» (табл. 9.2). Признавая полезность и достоинства классификаций обоих авторов, отметим ряд замечаний.

Во-первых, обе классификации были разработаны в середине 60-х годов прошлого столетия. С тех пор произошла и продолжается заметная эволюция систем разработок. Многие из них при выемке рудных месторождений средней мощности до весьма мощных утратили свое практическое значение.

Современные методы подземной добычи руд базируются на применении мобильных комплексов самоходного оборудования (СО). Освоение самоходной техники позволило коренным образом упростить схемы подготовки, нарезки и очистной выемки, существенно интенсифицировать горные работы, добиться комплексной механизации и минимизировать объемы ручного труда в подземных условиях.

Способы разработки с использованием переносного горного оборудования с большим объемом тяжелого ручного труда уже сейчас сохраняются лишь при выемке маломощных рудных тел с высоким содержанием полезных компонентов. Применение подобной техники и технологий для отработки рудных залежей от средней мощности до весьма мощных на давно эксплуатируемых месторождениях обусловлено лишь наличием дешевой рабочей силы, сравнительно малой ценностью минерального сырья и не перспективностью предприятия для технического перевооружения и реконструкции.

Анализ практики добычи руд комплексами самоходных машин показывает, что использование их эффективно при многозабойной работе в ограниченных классах систем разработки:

·  с закладкой выработанного пространства (сплошные слоевые и камерные, в том числе с камерно-целиковым порядком выемки);

·  с открытым выработанным пространством (камерно-столбовые и камерные с плоским днищем);

·  с обрушением руды и вмещающих пород (этажное и, особенно, подэтажное обрушение с торцовым или площадно-торцовым выпуском руды);

·  комбинированные (например, с закладкой и обрушением).

Таблица 9.1

Классификация систем разработки рудных месторождений по М.И. Агошкову