4.4. Производственная мощность и срок существования рудника

Производственная мощность предприятия зависит от горных возможностей [4]: размеров месторождения, его запасов, условий залегания месторождения, технологии и организации горных работ.

Годовая производительность рудника по горным возможностям А при угле падения рудных тел более 30º определяется по формуле

, т/год, (4.6)

где v – среднегодовое понижение уровня выемки, м; К₁, К₂, К₃ и К₄ – поправочные коэффициенты к величине годового понижения в соответствии с углами падения, мощностью рудных залежей, применяемыми системами разработки и числом этажей, находящихся одновременно в отработке; S_г – средняя горизонтальная рудная площадь этажа, м²;  – плотность руды, т/м³; п и р –соответственно коэффициенты потерь и разубоживания руды при ее добыче.

Среднегодовое понижение уровня выемки зависит от средней горизонтальной рудной площади этажа:

; (4.7)

где L_ш.п – длина шахтного поля по простиранию, м; m_г – горизонтальная мощность рудного тела, м; m – нормальная мощность рудного тела, м;  – угол падения рудного тела, град.

Эта зависимость выражается следующим образом:

Sг, тыс. м2	Менее 5	5–12	12–25	Более 25
v, м/год	30	30–25	25–22	15

Поправочный коэффициент К₁ определяется углом падения рудного тела :

, град	90	60	45	30
К1	1,2	1,0	0,9	0,8

Поправочный коэффициент К₂ определяется мощностью рудного тела:

m, м	 3	3–5	5–15	15–25	 25
К2	1,3	1,2	1,0	0,8	0,6

В зависимости от применяемых систем разработки поправочный коэффициент К₃ и ориентировочные показатели потерь П и разубоживания руды Р имеют следующие значения:

Система разработки	К3	П, доли ед.	Р, доли ед.
С открытым выработанным пространством без выемки целиков	1,0	0,3–0,5	0,05–0,1
С открытым выработанным пространством с выемкой целиков	1,0	0,08–0,12	0,12–0,15
С магазинированием	1,0	0,05–0,1	0,1–0,15
С креплением	0,9	0,05–0,07	0,05–0,1
С закладкой	0,8	0,02–0,05	0,05–0,1
Со слоевым обрушением	0,8	0,03–0,05	0,05–0,07
С этажным обрушением	1,0	0,1–0,15	0,15–0,2
С подэтажным обрушением	1,0	0,07–0,15	0,07–0,15

Поправочный коэффициент К₄ определяется числом этажей N_э, находящихся в одновременной отработке:

Nэ	1	2	 3
К4	1,0	1,2–1,5	1,5–1,7

Для горизонтальных и пологопадающих месторождений производственная мощность определяется по формуле

А = S[T₁ q₁ / S₁ + T₂ q₂ / S₂+ … +T_k q_k / S_k], т/год, (4.8)

где S – горизонтальная рудная площадь, тыс. м²;  – коэффициент использования рудной площади месторождения (табл. 4.6); Т₁, Т₂, T_k – удельный вес k-й системы разработки в общем объеме добычи, доли ед.; q_1, q_2, q_k – производительность очистного блока при k-й системе разработки (15 - 200 тыс. т/год); S_1, S_2, S_k – площадь блока или панели, находящихся в очистной выемке при k-й системе разработки, тыс. м².

Таблица 4.6.

Значения коэффициента использования рудной площади

S, тыс. м2			S, тыс. м2	
5 - 10	0,35 - 0,27		100 - 200	0,12 - 0,09
10 - 20	0,27 - 0,23		200 - 400	0,09 - 0,06
20 - 50	0,23 - 0,17		Более 400	0,05
50 - 100	0,17 - 0,12

При отработке нескольких рудных тел производительность рудника составит сумму всех рудных тел залежей.

После расчета годовой производительности рудника полученное значение округляют до десятков тысяч тонн и определяют срок существования рудника

T = (Qп (1-П)/(1-Р))/A + t_раз + t_зат, лет, (4.9)

где - время на развитие и затухание работ (по 3 года).

С учетом постоянного развития техники и технологии подземной разработки необходимо предусматривать разработку крутопадающих и наклонных месторождений с большим сроком эксплуатации в несколько очередей. Величины первой и последующих очередей вскрытия находятся исходя из необходимого срока погашения капитальных вложений на строительство шахтных стволов, годового понижения очистной выемки из расчета срока работы каждой очереди в течение 20 – 25 лет.

Таким образом, при получении расчетом срока существования рудника более 25 лет первоначально вскрывают запасы на глубину вскрытия первой ступени Б_ступ по сроку ее службы в пределах 20-25 лет:

Н_I = А (20 … 25) / (S_ср ), м, (4.10)

где А – производственная мощность рудника, т/год; S_ср – средняя горизонтальная площадь рудных тел, м²;  - объемный вес руды, т/м³.