Выбор систем разработки по горно-геологическим и горнотехническим факторам

Выбор, конструирование и модернизация систем разработки производят путем технико-экономического сравнения конкурирующих систем с учетом горно-геологических и горнотехнических условий месторождения, наиболее полного и целесообразного извлечения руд из недр, комплексной механизации труда, обеспечения наиболее благоприятных условий для эффективного использования прогрессивных типов оборудования, применения энергосберегающих мероприятий и безотходных процессов добычи и переработки руд, а также обеспечения безопасных условий труда. При этом отдают предпочтение высокопроизводительным вариантам систем разработки с применением самоходного оборудования.

На выбор системы разработки влияют постоянные (устойчивость руды и вмещающих пород, мощность и угол падения рудного тела, ценность руд), учитываемые в любых случаях и переменные (склонность руд к возгоранию, к слеживанию, необходимость сохранения земной поверхности, наличие в рудном теле включений пустых пород, большая глубина разработки, характер контактов залежи, отсутствие или наличие дешевых материалов для твердеющей закладки и т.п.) факторы, которые выдвигаются, как ограничения в неблагоприятных условиях.

От принятой системы разработки зависят важнейшие показатели работы рудника, такие как производительность труда забойного рабочего, себестоимость добычи, показатели потерь и разубоживания, производственная мощность рудника, размер получаемой прибыли.

Выбор наиболее рациональной системы разработки месторождения осуществляется в два этапа.

На первом этапе отбора технически приемлемых систем разработки постепенно исключаются неприемлемые системы в результате последовательного рассмотрения постоянных и переменных факторов. При рассмотрении каждого из факторов последующие еще не принимаются во внимание.

Вторым этапом является сравнительная оценка отобранных систем разработки среди наиболее приемлемых.

К переменным факторам можно отнести:

- нарушение залегания рудного тела;

- устойчивость руды;

- устойчивость вмещающих пород;

- ценность полезного ископаемого;

- минеральный состав вмещающих пород;

- контакт рудного тела с вмещающими породами;

- склонность руды к.самовозгоранию, окислению и слежива­нию;

- гидрогеологические условия разработки;

- глубина разработки рудного тела;

- возможность нарушения земной поверхности и вмещающих по­род.

Форма рудного тела и глубина его распространения. Правиль­ная форма рудного тела благоприятно сказывается при любой систе­ме разработки. Напротив, некоторые системы, например, с крепле­нием и закладкой, горизонтальными слоями с закладкой позволяют вести без затруднения очистную выемку в рудных телах самой при­чудливой формы.

Мощность рудного тела и угол залегания. Одни системы могут применяться лишь в тонких рудных телах, другие, наоборот, - толь­ко в очень мощных, третьи характерны преимущественно для рудных тел средней мощности. Не менее отчетливы границы применения раз­личных систем по углу падения рудных тел. Например, системы с магазинированием руды применяют, как правило, при крутом паде­нии. Напротив, камерно-столбовые системы характерны для горизон­тальных и пологих рудных тел.

Нарушение залегания рудного тела. Этот фактор усложняет процессы разработки. Отрицательное влияние этого фактора устра­няется выбором соответствующей системы. В этих условиях должно быть ограничено применение камерных систем с открытым выработан­ным пространством.

Устойчивость руд и вмещающих пород. Довольно отчетлива граница применения каждой системы разработки по устойчивости руд и вмещающих пород. Системы с естественным поддержанием очистного пространства приемлемы при устойчивом рудном массиве и вмещающих пород. Системы с обрушением руд и вмещающих пород применяются, в основном, при неустойчивом рудном массиве.

Ценность руды. Этот фактор присутствует в любом случае и является одним из непременных условий выбора системы разработки. При разработке руд невысокой ценности часто отдают предпочтение системе с меньшим коэффициентом извлечения, если она обеспечива­ет значительное снижение затрат на добычу руды. Напротив, для высокоценных руд решающим фактором в выборе системы часто бывает наибольшая полнота извлечения.

Минеральный состав вмещающих пород и характер контакта их с рудным телом. Наличие оруденения вмещающих пород может оказать существенное влияние на выбор системы разработки. При системах с массовым обрушением положительные результаты по извлечению и разубоживанию получаются при наличии оруденения вмещающих пород. При выборе между системами с закладкой и магазинированием руды для разработки жил с непостоянной и малой мощностью, когда неиз­бежна подрывка боков, система с магазинированием может оказаться более рациональной, если вмещающие породы рудоносны. Контакт рудного тела с вмещающими породами также оказывает существенное влияние на выбор системы разработки. При наличии отчетливого контакта весьма тонкие жилы могут разрабатываться с раздельной выемкой и закладкой выработанного пространства подрываемыми вме­щающими породами. Правильный контакт особенно благоприятен для систем разработки с магазинированием и отбойкой руды глубокими скважинами.

Склонность руды к окислению, самовозгоранию и слеживанию. При разработке полезных ископаемых, склонных к окислению, само­возгоранию и слеживанию, исключается применение систем с остав­лением постоянных целиков, систем с магазинированием отбитой ру­ды и систем с обрушением кровли. Ограничивается использование систем, допускающих большие потери руды, так как значительное количество оставляемых руд может оказаться очагом самовозгорания и возникновения пожара. Слеживаемость затрудняет выпуск, погруз­ку, доставку и транспортировку руды.

Гидрогеологические условия месторождения. Сильная водонос­ность покрывающих пород нередко вынуждает отказаться от эффек­тивных систем разработки. При разработке месторождений в сложных гидрогеологических условиях должно быть ограничено применение систем с открытым выработанным пространством, а также систем с обрушением вмещающих пород.

Глубина разработки. Увеличение глубины разработки часто сопровождается значительным увеличением горного давления и зат­рудняет применение некоторых систем. Так, отказ от применения системы с открытым выработанным пространством и замена ее систе­мой с закладкой бывает вызвана ростом горного давления.

Возможность нарушения земной поверхности и вмещающих по­род. При наличии на поверхности крупных сооружений, а также водоемов нарушение земной поверхности недопустимо. Сохранение поверхности и вмещающих пород от нарушения достигается тщатель­ной закладкой, креплением и закладкой, оставлением охранных це­ликов. В этих условиях неприемлемы системы с обрушением.

#