§ 2. Классификация запасов по степени подготовленности к очистной выемке

Запасы полезных ископаемых по степени готовности месторожде­ния или его участка к очистной выемке разделяют на вскрытые, под­готовленные и готовые к выемке (рис. 45).

Вскрытые I — это запасы месторождения или его части, находящиеся выше уровня подсечения его вскрывающими выработ­ками (шахтным стволом, квершлагами, штольнями).

Подготовленными II называют запасы руды в блоках, панелях, в которых пройдены все подготовительные выработки, пре­дусмотренные принятой системой разработки.

Готовые к выемке III — это запасы в пределах блоков и панелей, в которых пройдены все нарезные выработки, необходимые для начала очистных работ в блоке.

Правилами безопасности разрешается начинать очистные работы в блоке только после проведения предусмотренных проектом

подготовительных и нарезных выработок, обеспечивающих начало очистных работ, их безопасность и хорошее проветривание.

Для ритмичной работы шахты необходимо иметь резерв вскрытых, подготовленных и готовых к выемке запасов. При этом работы плани­руются таким образом, чтобы вскрытие опережало подготовку, а подготовка, в свою очередь, — очистную выемку.

Рис. 45. Степень подготовленности запасов к очистной выемке.

Обеспечение шахты указанными категориями запасов необходимо для:

равномерной и ритмичной работы шахты, так как при эксплуатации месторождения одни участки отрабатываются, а другие необходимо вводить, не нарушая установленного размера добычи;

создания резервных участков на случай выхода из строя основ­ных добычных участков;

создания резерва времени на вскрытие, разведку и подготовку новых горизонтов и блоков;

регулировки постоянного содержания полезного компонента в до­бытой руде.

Нормативы резерва вскрытых, подготовленных и готовых к вы-

емке запасов определяют конкретно для каждого горнорудного предприятия в зависимости от условий залегания месторождения, потребности в сырье и производительности рудника (шахты).

§ 3. Потери и разубоживание руды

При разработке месторождений часть полезного ископаемого оставляют в недрах неизвлеченным или выдают на поверхность и направляют в отвал вместе с пустой породой. Потери составляют от 2—3% при разработке ценных руд до 10—20% при разработке руд средней ценности. Иногда они достигают 50%.

Потери подразделяют на общешахтные и эксплуатационные.

Общешахтными называют потери в охранных целиках около капитальных горных выработок, скважин, под зданиями, тех­ническими и хозяйственными сооружениями, водоемами, водонос­ными горизонтами, коммуникациями, в барьерных целиках между шахтными полями.

Эксплуатационными называют потери, происходящие в процессе добычи полезного ископаемого — в недоработанной части целиков у подготовительных выработок, в целиках внутри выемоч­ного участка (блока, камеры, панели, столба), на контактах место­рождения с вмещающими породами, в местах обрушений, завалов, погрузки и т. п.

Независимо от применяемых систем разработки полностью из­влечь полезное ископаемое трудно, так как не всегда возможно отбить руду у контактов с пустыми породами и в ответвлениях. Ос­тавляемые в процессе добычи целики отрабатывают в неблагоприят­ных условиях, и их выемка сопровождается повышенными потерями. Часть отбитой руды при системах с закладкой выработанного про­странства попадает в закладочный материал и остается в выработан­ном пространстве.

Таким образом, потери полезного ископаемого — это часть руды, не извлеченная из недр в процессе добычи, добытая и направленная в породные отвалы, оставленная в местах складирования, погрузки, на транспортных путях горного предприя­тия.

Кроме количественных потерь при добыче часто происходят качественные потери, или разубоживание руды.

Разубоживание — это происходящее в процессе добычи снижение содержания полезного компонента в добытом полезном ископаемом по сравнению с содержанием в массиве (балансовых запасах) полезного ископаемого вследствие примешивания к нему пустых пород или некондиционного полезного ископаемого, а также из-за потерь части полезного компонента (в виде потерь обогащенной мелочи, вследствие выщелачивания полезного компонента и т. п.). Величина количественных потерь определяется из выражения

П = Б - (Д - В), т, (49)

где П — потери балансовой руды в процессе разработки, т;

Б — величина погашенных балансовых запасов руды, т;

Д — количество добытой рудной массы (руды с примешанной

к ней породой), т;

В — количество примешанной к руде породы, т.

Коэффициент потерь балансовой руды К_п или потери п балансовой руды в процентах выражаются формулами:

(50)

Так как количество примешанной к руде породы В определить не всегда возможно, то К_П и п определяют по формулам:

(51)

где а — содержание полезного компонента в добытой руде, %;

в — то же, в примешанной породе, % ;

с — то же, в руде месторождения (массиве), %.

В формулах (49), (50) и (51) потери и коэффициент потерь опреде­ляют по разности между балансовыми и извлеченными запасами, поэтому метод определения, лежащий в основе этих формул, получил название «косвенного». Поскольку не всегда возможно с достаточной точностью определить как величину В — количество примешанной породы, так и содержание полезного компонента в в ней, указанные формулы применяют лишь в тех случаях, когда невозможно исполь­зовать ,так называемый прямой метод.

Определение потерь прямым методом дает значительно меньше ошибок. В его основе лежит непосредственный (прямой) замер в на­туре или на геолого-маркшейдерских планах и разрезах оставленной в недрах части полезного ископаемого.

Величина количественных потерь П в этом случае выражается формулой

П = П₁ + П₂ + П₃ + ……., т, (52)

где П₁, П₂, П₃ — потери, установленные путем непосредственного

их замера по каждому источнику, т.

Коэффициент потерь и процент потерь при определении их пря­мым методом можно выразить формулами:

(53)

Прямым методом не всегда возможно воспользоваться потому, что некоторые виды потерь при добыче трудно или совсем нельзя вычислить или измерить.

В практике иногда пользуются комбинированным методом: часть потерь, которые можно определить непосредственно, устанавливают прямым методом, а остальные — косвенным.

Разубоживание выражается как отношение количества приме­шанной породы В к общему количеству добытой рудной массы Д.

Коэффициент разубоживания

доли ед., (54)

или в процентах

(55)

Количество примешанной породы в добытой руде не всегда воз­можно определить. Поэтому величину разубоживания определяют через снижение содержания полезного компонента в добытой рудной массе по сравнению с содержанием в руде месторождения.

Коэффициент разубоживания по содержанию

(56)

где с — содержание полезного компонента в руде месторождения, % ;

а — то же, в добытой руде (рудной массе), %.

Данная формула справедлива, если примешанная порода не со­держит полезного компонента, т. е. в = 0.

При в ≠ 0

(57)

Коэффициент разубоживания, определенный по формуле (55) (доля породы, заключенной в добытой руде), называют истин­ным, а по формуле (56), как снижение содержания в добытой руде по сравнению с содержанием в рудном массиве,— видимым.

Аналогично этому для количественных потерь различают ис­тинные потери в процентах, подсчитанные по формуле (51) или (52), в которую входит содержание полезного компонента в при­мешанной породе, и видимые потери — но формуле

(58)

и которой содержание полезного компонента в примешанных поро­дах не учитывается.

Для оценки полноты и качества извлечения полезного ископаемого из недр кроме указанных показателей чл.-корр. АН СССР М. И. Агошков предложил использовать еще два:

коэффициент извлечения полезного ископаемого из недр

(59)

и коэффициент изменения качества полез­ного ископаемого при добыче

(60)

Последствия потерь не ограничиваются утратой невозобновляемых природных ресурсов, что будет ощущаться в будущем, они в еще большей степени прямым экономическим ущербом сказываются для народного хозяйства страны в виде недополученной прибыли от эксплуатации месторождений, преждевременного ввода новых про­изводственных мощностей и т. п.

Требования правильной разработки месторождений

При разработке месторождений полезных ископаемых необхо­димо соблюдать следующие основные требования.

Создание безопасных и здоровых условий труда.

Достижение высоких технико-экономических показателей гор­ного предприятия.

Выполнение рудниками установленного плана по добыче и каче­ству руды.

Вопросу создания безопасных и здоровых условий труда для работающих в нашей стране придается первостепенное значение. Сюда относят не только реализацию мероприятий по обеспечению безопасности труда, но и стремление освободить людей, от тяжелого физического труда за счет механизации и автоматизации тяжелых и трудоемких работ, обеспечение хорошего проветривания вырабо­ток, борьбу с подземными пожарами и затоплением шахт. Важное значение имеют профилактические мероприятия по предупреждению профессиональных заболеваний.

Соблюдение второго требования возможно в том случае, если все производственные процессы выполняются с минимальной затратой труда и материальных ресурсов, здесь основное внимание должно быть уделено повышению производительности труда.

Необходимость соблюдения третьего требования очевидна, так как невыполнение плана по добыче руды и ее качеству отрицательно сказывается не только на результатах хозяйственной деятельности рудника (увеличивается себестоимость продукции, уменьшается раз­мер прибыли), но и в целом всего народного хозяйства: металлурги не получат необходимого количества сырья, а другие отрасли на­родного хозяйства — металла.