Место расположения основной вскрывающей выработки по простиранию определится из условия

ΣS_л = ΣS_пр = ΣS/2 (2.2)

где ΣS_л = ΣS_пр — сумма расчетных рудных площадей горизонтов соответственно слева и справа от оси расположения выработки;

ΣS — суммарная расчетная рудная площадь горизонтов.

Применительно к рисунку 2.2.

ΣS = (S₀ + S₁ + S₂ + S₃ + S₄) / 2 (2.3)

где S₀ = ; S₁= ; S₂ = ; S₃= ; S₄=

а₁ = К₁; а₂ = К₁ + К₂; а₃ = К₂ + К₃; а₄ = К₃ + 1;

К₁ = h₁ / h₄; К₂ = h₂ / h₄; К₃ = h₃ / h₄; К₄ = h₄ / h₄ =1.

При равной высоте этажей К₁ = К₂ = К₃ = К₄ = 1.

Суммарная расчетная рудная площадь горизонтов составит

(2.4)

Методика решения поставленной задачи сводится к следующему.

Рудные горизонты совмещаются на одном плане (рисунке 2.3); маркшейдерскими осями (0, 1, 2 ...) рудные горизонты разделяют на участки по простиранию (0—1, 1—2, 2—3 и т.д.).

Рудные площади на каждом участке замеряют (например, планиметром) для каждого горизонта отдельно и после по приведенным выше формулам суммируют.

Строят график нарастания расчетной рудной площади по простиранию месторождения (рисунок 2.4).

Положение основной вскрывающей выработки СС на этом графике соответствует ординате кривой АВ со значением ΣS/2; если выше и ниже прямой СD провести горизонтальные линии FF' и ЕЕ' (соответствующие погрешности при подсчете площади ΣS/2) и из точек F и Е опустить перпендикуляры на ось абсцисс, то точки К и М ограничат область оптимального расположения основной вскрывающей выработки по простиранию месторождения; погрешность в подсчете ΣS/2 составляет обычно около 10%.

Рассмотрим случай выбора места заложения основной вскрывающей выработки при различных условиях транспортирования рудной массы (рисунок 2.5). Рудную массу по главному квершлагу транспортируют к основному стволу ОС. Выданная на поверхность другим видом транспорта она поступает на обогатительную фабрику. Требуется найти оптимальное место заложения основного ствола по простиранию, обеспечивающее минимальные затраты по транспортированию руды в подземных условиях и на поверхности.

00 — искомая плоскость расположения основной вскрывающей выработки; 0—7 — маркшейдерские оси

Рисунок 2.3 – Схема расположения рудных площадей на основных горизонтах

Ввиду различных видов транспортирования рудной массы вводим понятие эквивалентной рудной площади

(2.5)

где С и Сэ — затраты на транспортирование рудной массы соответственно на поверхности и в шахте, у.е./(т·км);

ΣS_р — суммарная расчетная рудная площадь подземных горизонтов, м².

СС' — плоскость расположения венозной вскрывающей выработки; КМ — участок расположения основной вскрывающей выработки; 0—7— маркшейдерские оси)

Рисунок 2.4 – График к определению расположения основной вскрывающей выработки при распределенных грузах

Для оставленной задачи строим график увеличения расчетной площади по простиранию рудного тела с учетом суммарной ΣS и эквивалентной ΣS_э площадей (рисунок 2.6).

Длина отрезка ОН равна ΣS_р + ΣS_э. Положение точки D на оси ординат определяем из условия ОD = DН= (ΣS_р + ΣS_э)/2.

1 – рудное тело; 2 – ось главных квершлагов; ОС — основной ствол; ВС — вспомогательный ствол; ОФ – обогатительная фабрика; L_р – длина рудного тела

Рисунок 2.5 – Схема к выбору места расположения основного ствола при различных условиях транспортирования рудной массы

Из точки D проводим линию, параллельную оси ОА, до пересечения ее в точке С с кривой АВ увеличения расчетной рудной площади. Пересечение перпендикуляра, опущенного из точки С, с осью ОА определяет место заложения основного ствола. С учетом погрешности при вычислении расчетной рудной площади , ствол должен быть расположен в области, ограниченной линиями КК' и LL'.

L_р — длина рудного тела по простиранию; К'L' — участок оптимального расположения основного ствола

Рисунок 2.6 – График к определению суммарной ΣS и эквивалентной ΣS_э, рудных клощадей

При условии, что С<Сэ, ствол всегда будет расположен в пределах длины рудного тела по простиранию L_р. При С>С, основной ствол следует располагать вблизи бункеров обогатительной фабрики.