Требования к разработке месторождений

Группа требований по рациональному использованию недр:

1. Безопасность работ и соблюдение необходимых санитарно-гигиенических
условий.

2. Недопущение сверхнормативных потерь и разубоживания полезных ископаемых, а также выборочной отработки участков месторождений с богатой рудой или особенно легкими условиями работ, если это приведет к необоснованным потерям балансовых запасов.

3. Минимальные издержки производства и максимальная производительность труда на добыче руды (при соблюдении нормативов потерь и разубоживания руды).

4. Выполнение производственной программы по количеству и качеству добываемой рудной массы.

5. Комплексное использование месторождения, т. е. возможно более полное использование всех типов руд, а также вынимаемых попутно пустых пород.

6. Постоянное (изменяющееся лишь в необходимых пределах) качество рудной массы во избежание увеличенных потерь полезного компонента при ее переработке.

7. Охрана месторождения полезных ископаемых от затопления, обводнения, пожаров и от воздействия других факторов, снижающих качество полезных ископаемых или осложняющих разработку.

Группа требований по охране окружающей среды:

1. Охрана атмосферного воздуха, земель, лесов, вод и других природных объектов, а также зданий и сооружений.

2. Исключение вредного влияния отходов производства на окружающую среду.

3. Сохранность заповедников, памятников природы и культуры.

4. Приведение земельных участков, нарушенных при пользовании недрами, в безопасное состояние, а также в состояние, пригодное для использования их в народном хозяйстве.

Классификация систем разработки рудных месторождений.

В научно технической литературе, в настоящее время используется классификация (табл. 1.1) построенная с учетом изложенных требований к подземной разработке твердых полезных ископаемых на базе известных классификаций Н. И. Трушкова, М. И. Агошкова, Е. П. Прокопьева, К. М. Чарквиани, В. Р. Именитова и др.

Таблица 1.1 - Классификация систем подземной разработки рудных месторождений

Все системы разделены на три класса по принципу поддержания очистного пространства в период извлечения отбитой руды.

I класс. Очистная выемка состоит в отбойке и доставке руды, а при необходимости и вторичном дроблении; породы вокруг очистного пространства не обрушаются.

В случае оставления временных целиков система разработки все равно классифицируется по выемке камер, хотя показатели отработки блока в целом в значительной степени зависят от выемки временных целиков, осуществляемой возможно с применением других способов поддержания очистного пространства.

II класс. Очистная выемка включает те же процессы, но очистное пространство после обрушения не поддерживается.

III класс. К отбойке и доставке руды добавляется закладка или крепление, либо то и другое. Крепь либо оставляют навсегда на месте установки, либо передвигают, извлекают или разрушают по мере продвижения забоя, вызывая этим обрушение вмещающих пород.

В перспективе удельное значение систем III класса будет возрастать, так как они наиболее надежны и безопасны при работах на больших глубинах и в наибольшей мере отвечают требованиям охраны природы в части полноты использования недр, сохранения земной поверхности и водных ресурсов.

При подземной разработ­ке рудных месторождений цветных, редких и благородных металлов во всей горной, геологической и маркшейдер­ской документации, в технической отчетности, в проектах и научно - исследовательских работах применяется классификация принятая в «Правилах технической эксплуатации рудников, приисков и шахт, разрабатывающих месторождения цветных, редких и благород­ных металлов. – М.: Недра, 1985.» (табл. 1.2.)

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;

Таблица 1.2 - Классификация систем подземной разработки рудных месторождений по ПТЭ

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.

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.