Горно-геологическая и экономическая характеристика рудных месторождений, страница 3

Очистная выемка - извлечение руды из месторождения после проведения подготовительных и нарезных выработок.

Рудником называется горное предприятие, занимающе­еся разработкой месторождения полезного ископаемого или его части на отведенном для него горном отвале. Рудник может состоять из нескольких шахт, карьеров, различных повер­хностных цехов. Рудник как предприятие имеет единое адми­нистративно-техническое управление.

Шахтой принято называть самостоятельную производ­ственную единицу горного предприятия, производящую под­земную добычу полезного ископаемого в пределах отведенной для нее части месторождения. Часть месторождения, отведен­ная для разработки рудником, шахтой или карьером, называ­ется соответственно рудничным, шахтным или карьерным полем.

2.2. Взаиморасположение рудничных полей

Рудничные поля, на которые разбивают месторождение, мож но отрабатывать одновременно, если площадь месторождения

невелика, или последовательно, если размеры месторождения значительны. Деление месторождения на рудничные поля производится по простиранию и падению (при наклонных и крутопадающих месторождениях), по площади (при горизон­тальных месторождениях) (рис. 1).

Рис. I. Схемы деления рудного поля:

в - по простиранию; б - по падению; в - по площади;

I, 2, 3 - рудничные поля

Определение оптимальных размеров рудничного поля, как и многих других параметров рудника, производят путем

технико-экономического сопоставления ряда вариантов. Расчет ведется по экономическому критерию минимальных при­веденных затрат

где с - эксплуатационные затраты на 1 т руды, р.; н - коэф­фициент эффективности капитальных вложений, доли ед.;

К = К/Б - удельные капитальные вложения, р. /т; К - общие капитальные вложения по вскрытию и подготовке месторож­дения, р.; Б - балансовые запасы рудничного поля, р.

С увеличением размера рудничного поля увеличиваются эксплуатационные затраты на подземный транспорт руды, поддержание выработок, доставку материалов, вентиляцию, водоотлив, но, с другой стороны, уменьшаются удельные капитальные вложения так как балансовые запасы увеличи­ваются. На выбор размера рудничного поля при большой протяженности месторождений оказывают влияние следую­щие основные факторы:

1. Мощность месторождения. С увеличением мощности длина рудничного поля  при прочих равных условиях умень­шается.

2. Устойчивость руды и вмещающих пород. При неустой­чивых породах большая длина рудничного поля приводит к резкому увеличению расходов на крепление и ремонт подгото­вительных выработок.

3. Необходимая производительность рудника. Увеличе­ние числа рудничных полей на месторождении за счет сокра­щения их размеров позволяет увеличить общую добычу руды.

2.3. Деление рудничного поля на этажи или панели и последовательность их выемки

Рудничное поде разделяется подготовительными выра­ботками на этажи - участки, вытянутые, как правило, в направлении простирания. Верхней и нижней границами этажей являются штреки, соединяющие подъемные и вспомо­гательные стволы с очистными выработками. Этажом называ­ется часть рудничного поля, ограниченная по падению откаточными штреками, по восстанию - вентиляционными штре­ками, по простиранию - границами рудничного поля.

Месторождения, залегающие горизонтально, на этажи не делят. Исключение составляют месторождения, мощность ко­торых по вертикали превышает 50-60 м.

Рудничные поля горизонтальных и весьма пологих мес­торождений разделяются на панели - прямоугольные участки, ограниченные продольными и поперечными или только про­дольными штреками.

Разделение пологопадающих месторождений на этажи начинается обычно от угла падения больше 7-10°.

По числу одновременно разрабатываемых этажей в руд­ничном поле различают одно-, двух- и многоэтажную разра­ботку.

Число одновременно разрабатываемых этажей зависит от принятой годовой производительности рудника. Однако вы­полнение очистных работ одновременно на нескольких этажах не всегда возможно. Некоторые системы разработки не допус­кают этого или допускают с большими техническими и орга­низационными затруднениями.

Этажи в рудничном поле вовлекаются в эксплуатацию в нисходящем или восходящем порядке.

При проектировании рудников рассчитывается высота этажа, вертикальная и наклонная. Вертикальная высота - это расстояние по вертикали между проекциями на вертикальную плоскость откаточного и вентиляционного штреков данного этажа.

Наклонная высота h измеряется по наклону между основными горизонтами

где а - угол залегания месторождения.

На высоту этажа влияют размеры месторождения по падению и простиранию; форма и угол падения; устойчивость руды и вмещающих пород; система разработки; запасы руды в этаже; условия поддержания горных выработок и затраты на их поддержание.

Высота этажа зависит также от применяемой системы разработки. Так, при подэтажном обрушении высота этажа от 40 до 75 м; при этажном обрушении высота этажа 60-100 м;

при магазинировании руды - 40-75 м. Применение лифтов для подъема людей, материалов и оборудования позволяет увели­чить высоту этажа с 50-60 до 75-90 м. \/ Высота этажа существенно влияет на эффективность разработки месторождения. С увеличением высоты сокраща­ется число этажей и, следовательно, откаточных горизонтов. Вместе с тем объем откаточных околоствольных выработок в этаже практически постоянен, поэтому увеличение высоты этажа сокращает объем этих выработок по горизонтам, сни­жая себестоимость 1 т руды.

При большинстве систем разработки в нижней части этажа проводят серию выработок для выпуска руды из очис­тного пространства. Это связано со значительными затратами (до 10-20% и более от затрат по руднику). Объем этих выработок в этаже можно считать более или менее постоян­ным, поэтому увеличение высоты этажа сокращает почти в обратной пропорции относительный объем выработок для выпуска руды из блоков и, следовательно, затраты на .их проведение.