Изучение горно-геологических условий разработки месторождений

Отработка месторождений полезных ископаемых возможна открытым способом (карьерами), подземным способом (с шахтным или штольневым вскрытием), а в некоторых случаях - также геотехнологическим способом (подземным выщелачиванием, подземной выплавкой, скважинной гидродобычей и др.).

Каждый из этих способов предъявляет определенные требования к условиям залегания полезного ископаемого, крепости и устойчивости пород и руд, гидрогеологическим и инженерно-геологическим условиям месторождений.

Открытый способ добычи полезных ископаемых при небольшой и умеренной глубине залегания, значительно эффективнее подземного.

Выемка крупного массива пород определяет возможность наиболее полного извлечения полезного ископаемого, а вскрытие его на большой площади - возможность забойной сортировки горной массы и снижения разубоживания. К недостаткам открытого способа относятся: сильное воздействие на окружающую среду и необходимость отвода крупных земельных участков.

Величина коэффициентов вскрыши на реальных карьерах может составлять от первых единиц, до десятков. Чем выше коэффициент вскрыши, тем выше себестоимость добычи 1 т сырья. Величина коэффициента вскрыши, при котором себестоимость добычи открытым способом уравнивается с себестоимостью добычи подземным способом, называется предельным коэффициентом вскрыши.

Т.к. глубина залегания полезного ископаемого обычно оценивается практически безошибочно, главным исходным параметром, определяющим правильность и точность технико-экономических расчетов при открытом способе, оказывается предельный угол откоса бортов карьера.

Ошибки в оценке этого параметра наиболее вероятны для рыхлых пород, устойчивость которых в массиве, особенно в переувлажненном состоянии, является труднопрогнозируемой.

Подземный способ добычи позволяет ограничить объем перемещаемой горной массы преимущественно массой полезного ископаемого. Поэтому в условиях повышенных глубин залегания он экономичнее открытого. Предельная глубина подземной отработки на отдельных предприятиях достигла 2000 м. Однако, работы на таких глубинах сильно осложняются высоким горным давлением, ростом температуры и другими техническими факторами. Обычная глубина действующих подземных рудников и шахт 300-500 м.

На себестоимость добычи при подземном способе основное влияние оказывает тип применяемых систем отработки, выбор которых осуществляется с учетом условий залегания, формы и строения тел полезного ископаемого. Чем большую производительность на одного подземного рабочего обеспечивает система, тем в общем ниже себестоимость добычи и наоборот.

Ограничивающие условия на применение тех или иных систем могут оказывать вещественный состав полезного ископаемого, а также крепость и устойчивость полезного ископаемого и вмещающих пород. Так, угли и руды с высоким содержанием пирита склонны к самовозгоранию, что исключает применение систем отработки с накоплением отбитой горной массы (с магазинированием и др.), а в некоторых случаях вообще делает подземную отработку невозможной.

Неустойчивость руд и вмещающих пород всегда ведет к повышенному разубоживанию, затрудняет, а иногда делает невозможной раздельную выемку сортов и типов сырья.

Вывод: чтобы изучить горно-геологические условия разработки месторождений изучают:

1) Физико-механические свойства порода 2) Влияние тектонических нарушений на прочностные свойства вмещающих пород (угол откоса), ориентировка тектонических нарушений) 3) Лавиноопастность 4) Сейсмоопастность.