Глава III

СХЕМА ВСКРЫТИЯ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

§1.Общие сведения

Под схемой вскрытия понимают расположение и очередность проведения основных горно-капитальных выработок. Схемой вскрытия определяются:

1) расположение стволов или штолен по отношению к рудному телу – вкрест простирания (в лежачем боку, висячем боку, или с пересечением рудного тела) и по простиранию (в центре или на фланге);

2) общая схема проветривания рудника – какие стволы подают и какие отводят загрязненный воздух; нагнетательная, всасывающая, или приточно-вытяжная вентиляция; над какими стволами устанавливаются главные вентиляторы;

3) одноступенчатое или двухступенчатое вскрытие. (Одноступенчатое отличается тем, что шахтное поле вскрывают на всю глубину основным стволом непосредственно с дневной поверхности. При двухступенчатом вскрытии нижние этажи вскрывают слепым шахтным стволом);

4) глубина I очереди вскрытия (глубина, на которую месторождение вскрывают в период строительства рудника,т.е. до начала эксплуатации);

5) шаг вскрытия (глубина, на которую месторождение вскрывают дополнительно во II, III очередь и т.п.);

6) расположение основных и промежуточных горизонтов (по основным горизонтам транспортиоуют руду к стволу. Промежуточные горизонты используют для подготовки блоков и вспомогательных целей, руду по ним если и транспортируют, то только до рудоспусков и районе рудного тела);

7) порядок осушения месторождения, раздельная или совместная выдача руды из соседних шахтных полей и другие вопросы, возникающие в конкретных случаях.

§2. Принципы выбора способа вскрытия

Способ и в том числе схему вскрытия обычно выбирают по методу вариантов, параметры же сравниваемых вариантов оптимизируют различными методами.

Первоначально намечают возможные варианты способов вскрытия из них на основании инженерного опыта отбирают конкурентноспособные варианты в данных условиях, обычно 2-3 варианта, для сравнения которых необходимы экономические расчеты.

По каждому из отобранных вариантов оптимизируют его элементы и параметры в той мере, в какой это может повлиять на его сравнительную оценку. Оптимизацию производят обычно также по методу вариантов. После этого сравнивают варианты способа вскрытия, каждый в лучшем своем виде, выбирают определенный вариант и детально разрабатывают его (включая более глубокую оптимизацию). На всех стадиях решения вопроса экономическое сравнение основывается на условии

Y→min, руб/год,

Где Y – сумма приведенных сравнительных затрат и сравнительного экономического ущерба от общерудничных потерь руды (под сравнительными имеются в виду те виды затрат и ущерба, которые будут различаться по величине при сравниваемых вариантах).

Для того чтобы легче было судить о том, насколько существенно преимущество одного варианта перед другим по принятому критерию, целесообразно привести полученные величины к удельному показателю

y= , руб/т,

где P – годовая производительность рудника по рудной массе, т/год. Тогда условием оптимизации будет

y→min.

Можно считать, что ущерб от общерудничных потерь руды будет понесен в течение всего периода эксплуатации рудника и что, следовательно, годовой ущерб будет равен общей величине ущерба, поделенной на срок эксплуатации рудника.

Этот срок как для погашения как для погашения капитальных затрат, так и для определения годового экономического ущерба от общерудничных потерь руды принимается не более 25-30 лет.

Остановимся на расчетах величины Y, имея в виду, что переход от нее к удельному показателю Y предельно прост.

В распространенном случае по всем вариантам вскрывают в I очередь и к одному и тому же сроку одну и ту же часть месторождения. Причем показатели для II и последующих очередей строительства и эксплуатации рудника не зависят от того, какой вариант будет принят в I очереди.

В этом случае условие оптимизации

E_нК+ ( +C+Y_п) →min, где

E_н- нормативный коэффициент эффективности (с размерностью ;

K- сравнительные капитальные затраты на строительство рудника, руб.;

- то же, плюс капитальные затраты, осуществляемые при эксплуатации рудника, руб.

С - сравнительные эксплуатационные затраты, руб.

t- срок службы рудника или данной очереди вскрытия, лет.

^′ + C) – сравнительная годовая себестоимость продукции, руб.

Y_n –ущерб от общерудничных потерь руды, руб.

Далее рассмотрим некоторые более сложные случаи, но при условии, что по всем сравниваемым вариантам сдают рудник в эксплуатацию в один и тот же срок.

Общий случай – вскрытие при различных вариантах осуществляется в различное число очередей с различной продолжительностью и различными показателями эксплуатации очередей. Например, один вариант – поэтажное вскрытие очередями по нескольку этажей, третий – вскрытие наклонным стволом очередями по нескольку этажей и т.п. В этом случае

(E_nK+ ) →min, где

i – индекс первой очереди строительства;

n – число очередей строительства.

На основании этого сравнения может быть получен первый, наиболее простой случай, когда рассматривается только I очередь вскрытия и, следовательно, n=1, i-1=0 Если рассмотрение ограничивается двумя очередями, то уравнение имеет вид

E_нK₁ + + ( + ) →min,

Где 1, 2 – индексы I и II очередей.

При окончательном выборе варианта вскрытия принимаются во внимание также и факторы, не поддающиеся количественной оценке применяемыми методами расчета, такие как, например, надежность работы подъема и транспорта, возможность отработки перспективных запасов, возможность расширения рудника в будущем и т.п. (часть этих факторов в принципе может быть учтена количественно при использовании теории вероятностей и методов исследования операций.