Рудных месторождений по ПТЭ

Благодарности

Когда на обложке значится одно имя - это неправильно, всякая книга - труд коллективный. К сожалению, я не смогу поименно перечислить здесь всех, кто так или иначе помог мне в ее написании, поэтому я заранее прошу прощения у тех, кто не будет упомянут, я с благодарностью помню о том, какую помощь вы мне оказали.

Конечно, наибольшие страдания выпали на долю моей нежно любимой жены, которой пришлось терпеть мое прозябание над этим текстом. Ее любовь, забота и поддержка - главное, что у меня есть.

Я искренне благодарю моего друга и коллегу Геннадия Аверьянова, наша с ним совместная работа по созданию «системной поведенческой психотерапии» доставляет мне исключительную радость именно по причине совместности этого труда. Кроме того, он вычитывал эту рукопись и сделал ряд очень существенных замечаний.

Особенную благодарность я бы хотел принести главному психотерапевту Комитета по здравоохранению Администрации Санкт-Петербурга и главному врачу Клиники неврозов им. академика И. П. Павлова Оксане Евгеньевне Кашкаровой. Ее всемерное участие и поддержка обеспечили возможность моей работы.

Я благодарю всех моих сотрудников, составляющих дружный коллектив Санкт-Петербургского городского психотерапевтического центра, - Марину Бухарину, Ирину Павлову, Ольгу Полетаеву, и особенно Юлию Пчелину, которая трудится над приведением в порядок материалов моих лекционных занятий. А также врачей отделения, на котором мне посчастливилось работать, - Марину Владимировну Семенову Тян-Шанскую, Екатерину Корякову, Ольгу Шандрик и всех сотрудников Клиники неврозов им. академика И. П. Павлова.

Наконец, я обращаюсь к тем, ради кого и написана эта книга, - к моим пациентам, которые посещают мои занятия, используют мои рекомендации и вселяют в меня уверенность: то, чем я и мои коллеги занимаемся, очень важно.

Таблица 1.2

п.п	Классы	№ п.п.	Группы систем в классах
I	Системы с открытым выработанным пространством	1. 2. 3. 4. 5. 6.	Сплошные Потолкоуступные Камерно-столбовые Подэтажных штреков (ортов) С доставкой руды силой взрыва Этажно-камерные
II	Системы с магазинированием руды	7. 8.	С магазинированием руды блоками С магазинированием и отбойкой руды скважинами
III	Системы с закладкой	9. 10.   11.   12.	Горизонтальными слоями с закладкой Сплошные с однослойной выемкой и закладкой Столбовые с однослойной выемкой и закладкой С камерной выемкой и закладкой
IV	Системы с креплением	13. 14. 15.   16.	С распорной крепью С крепежными рамами Сплошная с однослойной выемкой и креплением Столбовая с однослойной выемкой и креплением
V	Системы с обрушением	17. 18.   19. 20.	Слоевого обрушения Столбовые с обрушением налегающих пород Подэтажного обрушения Этажного обрушения
VI	Комбинированные системы	21. 22. 23.	С креплением и магазинированием руды С креплением и закладкой С магазинированием руды и обрушением

В ПТЭ изложены требования, которые необходимо учитывать и выполнять при выборе, конструировании и расчете системы разработки рудных месторождений подземным способом:

При составлении технического проекта систему разработки необходимо выбирать в соответствии с горнотехническими условиями месторождения, обеспечивая безопасность работ и наибольший технико-экономический эффект с учетом получения конечных продуктов (концентраты, металлы).

Рабочий проект отработки блока (очистной панели) или выемочного участка должен содержать:

а) геологическую и горнотехническую характеристики залежи в границах блока (очистной панели) или выемочного участка;

б) схему и порядок подготовки блока (очистной панели) или выемочного участка к очистной выемке;

в) систему разработки и ее элементы (высота этажа, подэтажа, размеры панели, блока, целиков, уклоны съездов, элементы днища и т.д.);

г) способ отбойки руды и параметров буровзрывных работ;

д) сечение подготовительных нарезных и очистных выработок, также паспорта крепления и управления кровлей;

е) способы и средства механизации подготовительных, нарезных и очистных работ;

ж) схемы доставки и транспортирования руды, доставки закладочных материалов;

з) схемы энерго- и водоснабжения;

и) схему и расчет проветривания подготовительно-нарезных и очистных работ;

к) графики организации работ в подготовительных, нарезных и очистных работах;

л) способ погашения выработанного пространства;

м) мероприятия по технике безопасности

н) предельные значения потерь и разубоживания руды;

о) противопожарно-профилактические мероприятия;

п) мероприятия по осушению (для обводненных месторождений);

р) методы геологического и товарного опробования руды;

с) технико-экономические показатели отработки блока (очистной панели) или выемочного участка.

1.3. Основные технико-экономические показатели систем:

1) производительность труда забойного рабочего по системе с учетом подготовительно-нарезных работ, т/смену (м³/смену);

2) производительность блока, т/мес (т/сут);

3) потери руды, %;

4) разубоживание руды, %;

5) расход подготовительно-нарезных выработок, м/1000 т (м³/1000 т) подготовленного запаса.

6) расход материалов на закладку или крепление.

В экономическом сравнении систем разработки фигурируют: с — материально-трудовые затраты, руб/т рудной массы; п — потери руды; р — разубоживание руды;

к — удельные (на 1 т рудной массы) капиталовложения, руб/год.

В сравнении двух вариантов технических решений систем (1 и 2) может быть несколько характерных случаев.

1-й случай. Системы разработки различаются между собой по величине приведенных материально-трудовых затрат, но не имеют существенного различия по потерям и разубоживанию руды:

В этом случае достаточно сравнить системы только по приведенным затратам и отдать предпочтение более дешевой системе, т. е. условием выбора будет

(1. 1)

Для упрощения целесообразно учитывать только сравнительные затраты, отличающиеся при различных вариантах.

2-й случай. Одна из систем обеспечивает более дешевую добычу руды, а другая лучшие показатели извлечения:

В этом случае системы сравнивают по удельному (на 1 т запаса руды) доходу от разработки рассматриваемого участка месторождения –

(1.2)

Извлеченная ценность считается по конечной продукции — рудной массе, концентрату или металлу.

Удельный доход (руб/т)

(1.3)

где - выход рудной массы при добыче в долях единицы (п, р—коэффициенты потерь и разубоживания руды); — ценность конечного (товарного) продукта, полученного из 1 т рудной массы, руб/т; Ц — отпускная цена конечного продукта; β — выход конечного продукта из рудной массы в долях единицы; —плата за фонды, учитываемая лишь в отдельных случаях; — себестоимость добычи рудной массы, руб/т; — себестоимость поверхностного транспорта, отнесенная к 1 т рудной массы; — себестоимость переработки 1 т рудной массы.

где , — содержание металла в руде и в конечном продукте; — извлечение металла при переработке (в долях единицы).

Если товарным продуктом является рудная масса, то = 0, = 0, = 1.

Для полиметаллической руды расчет можно вести по одному из металлов, на который условно пересчитывают и все остальные.

В случае получения нескольких видов товарного продукта (например, нескольких концентратов) можно пользоваться их средневзвешенной ценой и суммарным выходом, который для действующего предприятия определяется по отчетной документации.

Если сравниваемые системы разработки дают разную производительность блока, то в связи с различной концентрацией горных работ следует учитывать разные затраты на подземный транспорт и вспомогательные работы. В остальных случаях можно определять себестоимость добычи только по блоку.

3-й случай. Условия те же, но в техническом отношении варианты различаются между собой одним-двумя элементами (параметрами).

Сравнение ведут по условию

(1.4)

где — ущерб от потерь и разубоживания.

4-й случай. Один из сравниваемых вариантов обеспечивает меньшие потери руды, другой — меньшее разубоживание; оба варианта примерно равноценны по материально-трудовым затратам:

.

В этом случае сравнение ведут по условию минимального суммарного экономического ущерба от потерь и разубоживания:

, (1.5)

где К — коэффициент перевода разубоживания в условные потери.
Приближенно

, (1.6)

где , — среднее содержание металла в руде и породе; — минимальное промышленное содержание металла.

1.4. Оптимизация параметров систем разработки.

Методика определения оптимальных параметров дается по отдельным системам разработки с учетом того, какие факторы наиболее существенны для данной системы. Оптимальные значения можно находить методом вариантов или графо-аналитическим (с использованием метода вариантов для построения кривых). Часть факторов во многих случаях не удается оценить количественно.

Если не поддающиеся численной оценке факторы в каком-либо случае играют решающую роль, то расчет по другим факторам теряет смысл, а величину параметра принимают на основании инженерного опыта и практических данных.

2. СИСТЕМЫ РАЗРАБОТКИ С ЕСТЕСТВЕННЫМ ПОДДЕРЖАНИЕМ
ОЧИСТНОГО ПРОСТРАНСТВА

Эти системы применяются главным образом при устойчивых руде и вмещающих породах. При малой устойчивости вмещающих пород они могут применяться только в мощных залежах при условии оставления предохранительных целиков около слабых боковых пород либо в виде теряемой «корки» (1—3 м), либо отрабатываемых в дальнейшем целиков (5—8 м) вместе с другими целиками.

Очистное пространство поддерживается в основном за счет естественной устойчивости руды и вмещающих пород, а также за счет частичного или полного магазинирования руды.

Для систем характерны: высокая производительность труда рабочих; интенсивность разработки месторождения; низкая себестоимость добычи; малое разубоживание руды (исключая условия тонких залежей); сравнительно большие потери руды в целиках.

2.2. Сплошная система разработки

Систему применяют в основном в пологих и наклонных залежах малой и средней мощности, в отдельных случаях мощностью до 20—25 м и более (устойчивые руды и вмещающие породы) и при не очень ценной руде в связи со значительными потерями ее в целиках.

Панели, на которые нарезают шахтное поле, отрабатывают без деления на блоки. Забой располагают по всей ширине панели. Выемку руды ведут на полную мощность залежи или двумя-тремя слоями по высоте, начиная с верхнего. Кровля поддерживается постоянными целиками — сплошными по границам панелей (панельными) и столбообразными внутри панелей (опорными). Опорные целики (обычно круглой формы) располагают регулярно (по геометрической сетке) или нерегулярно — в зависимости от устойчивости кровли, ценности (руды и мощности залежи (рис. 2.1).

Рис.2.1. Система со сплошной выемкой в мощных рудных телах

При добыче ценной руды целики могут быть заменены искусственными опорами.

Доставляют руду механизированным способом по почве залежи. При наличии в кровле залежи прослоев неустойчивых пород ее обычно крепят штангами.

Схема подготовки. В пологих залежах от ствола проходят главные штреки, а шахтное поле нарезают панельными штреками на панели.

В больших шахтных полях главные штреки, предназначенные для электровозной откатки, могут быть размещены в подстилающих породах, а над ними нарезают панельные штреки в рудном теле у его почвы. Широко применяют концентрационные горизонты, на которые перепускают руду по капитальным рудоспускам из нескольких рудных тел, расположенных на разных уровнях. Радиус доставки руды самоходным оборудованием до капитальных рудоспусков достигает 600—1000 м.

При ограниченных размерах шахтных полей (до 1000—1500 м) на отдельных рудниках руду из забоя доставляют в автосамосвалах к подземной дробильной установке (далее в скипы, либо на ленточный конвейер наклонного шахтного ствола) или непосредственно на обогатительную фабрику по наклонному шахтному стволу или штольне.

При скреперной доставке руды главный и панельные штреки для электровозной откатки обычно нарезают в подстилающих породах, а в рудном теле для сообщения проходят панельные штреки, которые соединяют рудоспусками и ходками с откаточными штреками. В горизонтальных и наклонных залежах проходят штреки только по руде.

Для начала работ в панели рудные панельные штреки соединяют разрезным штреком.

Параметры системы. Ширину панели можно оптимизировать по условию (1.1), учитывая затраты на проходку панельных штреков и рудоспусков; затраты на доставку руды и связанные с нею затраты на транспорт и вспомогательные процессы, зависящие от концентрации горных работ.

Ширину панелей обычно принимают 200—300 м при самоходном оборудовании и 80—150 м при скреперной доставке.

Ширина панельных целиков составляет 10—40 м, в зависимости от глубины разработки. Расстояние между опорными целиками размером 3—10 м составляет 8—20 м.

Очистная выемка. В вариантах с применением самоходного оборудования (рис. 2.2) шпуры глубиной 2—4,5 м бурят с помощью самоходных бурильных установок, а заряжают с самоходных площадок. Отбойку скважинами во избежание нарушения взрывами целиков и кровли очистного пространства применяют редко.

При расстоянии доставки до 200—300 м обычно используют самоходные погрузочно-доставочные машины, а при большем расстоянии — экскаваторы или погрузочные машины в комплексе с автосамосвалами.

На зачистке дорог и сгребании взорванной руды в навал используют или те же ковшовые погрузчики, или бульдозеры.

Осмотр и оборку кровли производят с самоходных площадок, — специальных или тех же, с которых заряжают шпуры. Широко применяют штанговое крепление кровли.

Проветривание осуществляется от общешахтной струи. Вентиляционную струю направляют из штреков в очистное пространcтво только через ближние сбойки, а другие сбойки перекрывают. Для отвода загрязненного воздуха проводят под кровлей залежи вентиляционный штрек.

Варианты со скреперной доставкой или рельсовой откаткой руды в забое могут быть рекомендованы главным образом при малой мощности или при малом размере залежей, когда удельные расходы на доставку самоходного оборудования к месту работ слишком велики.

Охрана труда. Основное внимание уделяется предупреждению внезапных вывалов из кровли и целиков. Необходимы ежесменный осмотр и оборка кровли перед началом работ. При высоте очистного пространства более 3—4 м кровля должна освещаться прожекторами. Пути движения людей должны пролегать только вдоль линии целиков и забоев.

Рис 2.2. Сплошная система разработки – вариант с самоходным оборудованием (Джезказганские рудники): 1 — откаточный штрек; 2 — панельные штреки; 3 — сборный вентиляционный штрек; 4 — рудоспуск; 5 — панельный вентиляционный штрек; 6 — разгрузочная камера рудоспуска; 7 — штанговая крепь; 8 — каретка для осмотра и крепления кровли; 9—бульдозер; 10 — самоходная бурильная установка; 11 — самоходный вагон; 12 — экскаватор

Рис.2.3. Сплошная система разработки – вариант со скреперной доставкой (Дуэтское месторождение).

В вариантах с самоходным оборудованием при крепкой руде сменная производительность труда забойного рабочего составляет 70—170 т, месячная производительность забоя 30—60 тыс. т; при переносном оборудовании соответственно 30—60 т и 4—12 тыс. т. Расход подготовительно-нарезных выработок на 1000 т — 1—2 м.Экономическое сравнение сплошной системы разработки с другими, не требующими оставления постоянных целиков, производится по условию максимального дохода (1.3). Варианты сплошной системы с естественными и искусственными целиками можно сравнить по сумме сравнительных убытков из условия (1.4).

Требования ПТЭ к сплошной системе разработки

· Сплошную систему можно применять для отработки пологих и наклонных (до 35^о) рудных тел малой и средней (до 10 м)мощности.

· При сплошной системе отработка рудных тел или этажа (панели) производится без разделения на блоки (очистные панели). Небольшие рудные тела могут отрабатываться без оставления целиков. В остальных случаях отработку вести с оставлением нерегулярно расположенных целиков. Целики оставлять преимущественно в участках с бедной рудой или с породными включениями. Размеры и форма целиков, а также расстояние между ними должны обеспечивать необходимую устойчивость кровли.

· При отработке наклонных (до 35^о) рудных тел очистную выемку можно производить по восстанию, простиранию и падению.

· При использовании переносного оборудования разрешается отрабатывать без разделения на уступы рудных тел мощностью до 4 м. При использовании самоходного оборудования выемка рудных тел на всю мощность без разделения на уступы ограничивается технической характеристикой применяемых машин. При большей мощности рудных тел производить послойную, потолкоуступ- ную или почвоуступную выемку.

· Передвижение людей и доставку материалов производить по обозначенным маршрутам, которые должны содержаться в безопасном состоянии.

2.2. Камерно-столбовая система

Камерно-столбовая отличается от сплошной системы тем, что с целью увеличения числа забоев панель вынимают отдельными камерами, между которыми оставляют опорные целики, — сплошные при малоценной руде или в виде столбов. Целики могут быть постоянными и временными, извлекаемыми частично или полностью.

Условия применения камерно-столбовой системы практически те же, что и сплошной. Предпочтение перед сплошной системой отдается в одном из следующих случаев: менее устойчивые руда и вмещающие породы; повышенное горное давление; наклонное залегание рудных тел; необходимость усреднения качества рудной массы в панели; ценная руда.

Ширина панели и размеры целиков выбираются как и для сплошной системы.

Ширина камер 8—20 м. При подготовке рудный панельный штрек сбивают с каждой камерой.

Руду в большинстве случаев отбивают шпурами (рис. 2.4). Отбойку скважинами во избежание нарушения кровли и целиков применяют реже. При очистной выемке используют самоходное или переносное оборудование.

На Джезказганских рудниках при отработке пологих малой и средней мощности залежей крепких руд для доставки руды применяют скреперные установки мощностью 50—100 кВт. При мощности залежи до 5 м камеру вынимают одним слоем, при большей мощности — слоями высотой 4—5 м, начиная с верхнего.

На ряде рудников бурят веера скважин из штрека, пройденного вдоль камеры у почвы залежи.

Проветривание — сквозной струей. Техника безопасности та же, что при сплошной системе.

Дата добавления: 2017-01-14