Лекция 4 Общий порядок разработки месторождения. Классификация вскрывающих выработок. Основные параметры вскрытия

Для подземной разработки рудного месторождения или его части создается горное предприятие, которое называется рудником.

Рудник включает горный отвод – часть недр, предоставленную ему для разработки месторождения, а также наземные сооружения, совокупность подземных горных выработок, горные машины и комплексы, энергетические установки и коллектив трудящихся, обеспечивающий подземную добычу руды.

Часть месторождения, отведенная для разработки одним рудником или шахтой, называется соответственно рудничным полем или шахтным полем.

Размеры шахтных полей в каждом конкретном случае определяютсяисходя из технико-экономических соображений. При этом сравнивают суммы капитальных и эксплуатационных затрат на 1 т добычи при различных размерах шахтного поля. Каждое шахтное поле характеризуется длиной и шириной в горизонтальных залежах, а в пологих, наклонных и крутых - длиной по простиранию и глубиной.

Разработка месторождения подземным способом состоит, из трех основных стадий: вскрытия, подготовки и извлечения руды. При строительстве рудника эти стадии осуществляются последовательно, а после введения рудника в эксплуатацию – параллельно.

Под вскрытием шахтного поля понимают проведение после разведки так называемых вскрывающих выработок, открывающих доступ от поверхности земли к месторождению и обеспечивающих возможность проведения подготовительных выработок.

Подготовкой шахтного поля называют проведение подготовительных и нарезных выработок, обеспечивающих условия для ведения очистной выемки на ряде выемочных участков.

Вскрытие месторождения производится вскрывающими выработками,их проведение называется горно-капитальными работами.

Различают основные и вспомогательные вскрывающие выработки. К основнымотносятся все капитальные выработки, проводимые с поверхности земли: вертикальные стволы, наклонные стволы и штольни. К вспомогательным вскрывающим выработкамотносятся все капитальные выработки, не имеющие непосредственного выхода на дневную поверхность и служащие для вскрытия эксплуатационных горизонтов. К этим выработкам относятся слепые наклонные, слепые вертикальные стволы, квершлаги, рудоспуски и штреки.

Ствол – вертикальная или наклонная выработка, имеющая непосредственный выход на земную поверхность. В зависимости от назначения стволы могут быть главными, вспомогательными и вентиляционными. Главный ствол служит для подъёма полезного ископаемого и породы на поверхность; вспомогательный используют для спуска и подъёма людей, машин, материалов, выдачи породы; вентиляционный предназначен для подачи в шахту (рудник) свежего или выдачи загрязнённого воздуха.

Если шахтный ствол не имеет непосредственного выхода на поверхность, его называют слепым.

Шурф – вертикальная или наклонная выработка небольшого сечения глубиной до 50 – 60 м., имеющая непосредственный выход на земную поверхность, предназначенная для разведки полезного ископаемого или для обслуживания подземных работ (спуска крепи, вентиляции, подачи закладочного материала).

Штольня -горизонтальная подземная горная выработка,имеющаянепосредственный выход на поверхность, предназначенная для обслуживания подземных или разведочных работ. Штольню проводят в гористой местности.

Квершлаг -горизонтальная подземная горная выработка,не имеющаянепосредственного выхода на поверхность, пройденная по вмещающим породам вкрест простирания месторождения и используемая для транспорта, вентиляции, передвижения людей, водоотлива, для прокладки кабелей, трубопроводов и линий связи.

Штрек (этажный) – горизонтальная выработка, не имеющая непосредственного выхода на земную поверхность и проводимая по простиранию пласта или залежи полезного ископаемого. По назначению штреки делятся на откаточные и вентиляционные.

Восстающий -вертикальная или наклонная горная выработка,проводимаяпо восстанию залежи и служащая для проветривания, передвижения людей, спуска полезного ископаемого или породы, доставки материалов и оборудования, подачи энергии и воды, а также для разведочных целей.

Камеры -подземные горные выработки,имеющие при сравнительнобольших поперечных размерах небольшую длину и предназначенные для размещения оборудования. Камеры располагаются в пределах околоствольного двора, представляющего собой совокупность выработок, служащих для соединения шахтного ствола со всеми остальными выработками шахты.

В практике строительства рудников стволы проводятся либо на полную глубину, либо до определенного горизонта с последующей их углубкой. Такой порядок вскрытия шахтного поля называется поэтапным.

Шахтные поля имеют технические границы. При негоризонтальном залегании рудного тела различают: верхнюю границу шахтного поля или границу по восстанию, нижнюю границу или границу по падению, границы шахтного поля по простиранию или боковые границы. Эти границы могут быть естественными по линии геологических нарушений и искусственными, устанавливаемыми на основе технико-экономических расчетов.

Часть шахтного поля, расположенную по одну сторону от шахтного ствола, называется крылом. Шахтные поля бывают однокрылыми и двукрылыми. Крылья шахтных полей обозначают названием частей света, например, южное и северное, восточное и западное крыло шахтного поля.

Часть шахтного поля, расположенную выше места пересечения рудного тела шахтным стволом, называют шахтным полем по восстанию или бремсберговым полем, если ее обслуживают бремсберги.

Часть шахтного поля, расположенную ниже места пересечения рудного тела шахтным стволом, называют шахтным полем по падению или уклонным полем, если ее обслуживают уклоны.

По числу транспортных горизонтов способы вскрытия шахтных полей делятся на одногоризонтные и многогоризонтные.

Шахтные поля крупных рудников иногда делят на блоки, каждый из которых обслуживается самостоятельным вентиляционным и вспомогательным стволами. Блок имеет обособленное проветривание.

При разработке рудных месторождений размеры шахтных полей бывают различными, чаще длина шахтных полей составляет 500 м и редко достигает 6000 м.

При проектировании рудников одним из основных вопросов, требующих детального изучения условий залегания месторождений, наличия соответствующих запасов полезных ископаемых, а так же принятия технического решения о стабильном обеспечении производственной мощности будущего рудника является вскрытие месторождений. В общих затратах не менее 50 % капвложений, выделенных на строительство рудника, приходится на выполнение горно-капитальных работ при вскрытии шахтного поля.

Залегание многих месторождений, таких как железорудные месторождения Кривого Рога, Казахстана, крутопадающие залежи медистых колчеданов на Урале и ряд жильных месторождений различных районов страны, распространяется на большую глубину, пока еще не установленную геологической разведкой. В подобных случаях строительство и ввод в эксплуатацию рудника осуществляются по очереди (этапам). Поэтому порядок разработки проекта организации строительства рудника предусматривает поэтапную схему проектирования. При этом в задание на проектирование первой очереди (первого этапа) предусматривается решение основных технических вопросов и определение технико-экономических показателей, связанных с разработкой месторождения не только в первую очередь, но и на полное развитие, то есть до конца срока службы рудника или иначе до конца выемки разведенного запаса руды. На каждую последующую очередь разработки месторождения составляется и утверждается отдельное задание на проектирование.

Из вышеуказанного следует, что проект подземной разработки любых месторождений, в том числе наклонных и крутопадающих, залегающих на большую глубину, должен быть составлен на всю глубину разведенной части месторождения, но строить и вводить в эксплуатацию рудник можно по очереди. Промежуток времени между двумя очередями строительства и ввода в эксплуатацию рудника колеблется в широких пределах в зависимости от интенсивности отработки и величины запасов руды этажей, разрабатываемых в каждую очередь. Обычно этот срок составляется в пределах 15-20 и более лет.