2 Кен орынын ашу

Шахта алабын ашу деп жер бетiнен бастап жүрiлетiн күрделi қазбалардың арқасында кен қабатына жетiп, кен орындарын кен қазуға даярлау жұмыстарын бастауға мүмкiндiк беретiн жағдайды айтады. Ашу жұмысы тек жер бетiнен басталатын тау - кен қазбаларымен шектелiп қоймайды. Кей жағдайда руда өндiрiлiп жатқан тұстан жаңа горизонттарға күрделi қазбалар жүргiзiлiп дайындау жұмысына да жол ашылады. Сөйтiп ашу қазбаларының арқасында жерасты жұмысы жеңiлдетiледi және сыртпен транспорт қатынасы қамтамассыз етiледi. Кенiш басты және қосалқы қазбалармен ашылады.

Басты қазбаларға жер бетiнен бастап жүргiзiлетiн оқпан мен қабаттағы руда сiлемiне дейiн жүргiзiлетiн квершлаг жатады. Ал, қосымша қазбаларға жататындар тасымалдау штрегi , желдеткiш оқпандар мен шурфтар. Басты қазбаларға оқпан мен желдеткiш оқпанды қосатын қылуеттер, руда қабаттарындағы кiрлеген ауа жинайтын құранды желдету қылуеттер жатады.

Кен орындарын ашу тәсiлiн таңдауға ықпал ететiн факторлар: кенiштiң жаралымы, кен техникалық және геологиялық жағдайы, техникалық даму деңгейiмен экономикалық көрсеткiштер.

Таңдап алынатын ашу тәсiлiнiң тиiмдi түрi қауiпсiздік пен қазбаларды желдету, өндiрiлетiн кеннің жоғарғы өнiмiне жұмсалатын күрделi қаржылар және тұтынымдық шығынды үнемдеудi, ашу мерзiмiн қысқартып, тазалау жұмысын желдетiп жоспарлы кенiш қуатын орындауды қамтамасыз ететiн шарт. Тиiмдi ашу тәсiлiн таңдау екi кезеңнен тұрады. Бiрiншi кезеңде барлау нәтижесiнде анықталған бастапқы мәлiметтерге байланысты, кенiштiң кен техникалық – геологиялық жағдайына сүйене отырып, ашу тәсiлдерiнiң ықтимал нұсқаларын алдын-ала белгiлейдi. Бұдан соң салыстырудың нұсқалық әдiсiн қолданып, әлгi алдын - ала белгiленген нұсқалардың артықшылығы мен кемiстiктерiне қысқаша талдау жасалып, ең жарамсыз деген ашу схемасын шығарып тастайды. Сөйтiп одан әрi салыстыруға 2-3 нұсқа еңшіленiп алынады да, тиiмдi ашу тәсiлi ендi осылардың арасынан iздестiрiлдедi.

Екiншi кезеңде одан әрi қарастырылуға әлгi 2-3 нұсқа техника экономикалық салыстырудан өткiзiлiп, тиiмдi ашу тәсiлi анықталады.

Техника экономикалық бағалаудан өткiзу үшiн, салыстырылатын нұсқалардың iрiленген көрсеткiштерi бойынша жұмсалатын күрделi қаржы мен тұтынымдық шығындар жеке-жеке есептеледi. Ол үшiн қажет болатын күрделi қазбалардың түсетiн жерi, қабат биiктiгi, панель енi, шығын және құнарсызлық коэффициенттерi, бұрыннан жұмыс iстеп тұрған жаралым элементтер ашу тәсiлi iздестiрiлiп жатқан кенiшке ұқсас рудниктер тәжiрибесi негiзiнде алынады. Сондай ақ қазбаларды жүргiзу құны және басқа да шығын түрлерiнiң шамасы да әлгiндей кен кәсiпорнынының көрсеткiштерiне сүйене отырып қабылданады. Жұмсалатын күрделi қаржыны есептеу үшiн алдымен шахта үстiндегi құрылыстармен қоса жүргiзiлетiн оқпан, қуақаз , қылует, штрек, тұйық оқпан, күрделi өрлемелер мен кен құдықтары , оқпан албары сияқты басқа да тау-кен қазбаларының көлемi анықталады.

Ол үшiн белгiлi бiр масштабта салыстырмалатын ашу тәсiлiн сызып алу керек. Жүргiзiлетiн қазбалар сызылған проекцияларда түгел көрiнетiндей болуы шарт. Өйткенi қазбалардың ұзындығы, биiктiгi сияқты қажет параметрлерiн басқа тәсiлмен анықтау мүмкiн емес. Ал тұтынымдық шығын негiзгi ашу қазбалары арқылы кенді тасымалдауға, оны оқпанмен көтеруге, суды сыртқы айдап төгуге, желдетуге және күрделi қазбаларды жөндеп, оларды күтiп ұстауға жұмсалатын қаржыдан тұрады.

Әрине техника – экономикалық тұрғыдан бағалағанда ең тиiмдi тәсiл жұмсалатын күрделi қаржысы да, тұтынымдық шығыны да ең аз нұсқа екендiгi белгiлi. Дегенмен де ашу тәсiлiнiң бiрiне тоқтау үшiн, оның техника экономикалық тиiмдiлiгiмен қоса кәсiпорынның салынып бiту мерзiмi, перспективалы қоры, оны өндiру, кен қазу жұмысын комплекстi механикаландыру, автоматтандыру сияқты техникалық факторлар мұқият ескерiледi.

Кеніш салуға жұмсалатын күрделi қаржы екi бөлiмнен тұрады. Бiрi – алғашқы, яғни шахтаны салып, оны пайдалануға өткiзгенге дейiнгi. Бұған: жер бетiндегi өнеркәсiптiк құрылыстар мен объектiлердi салуға, жер астындағы күрделi қазбаларды өтуге жұмсалатын қаражат түрлерi, екiншiсi қазбаларды қалыпты жағдайда сақтап ұстауға қажет қаржы, транспорт шығыны, суды сыртқа көтерiп төгуге жұмсалатын шығын, желдеткiш қондырғыларының және қазбаларының қызмет мерзiмiне қарай жұмсалатын қаражат түрлерi жатады.

Осылайша iрiленген көрсеткiштер бойынша анықталған қаржылар арнаулы таблицада рет-ретiмен жинақталып, яғни күрделi қаржы бiрыңғай пайдаланылатын шығын бiрыңғай топталып қосылады да, техника экономикалық сарапқа салынады.

Ашу тәсiлiн таңдап алғаннан кейiн, бас оқпанның түсетiн жерiн анықтап алу қажет. Өйткенi кенiштiң өндiрiстiк көрсеткiштерiне, қауiпсiздiк техникасына, кен учаскелерiн дер кезiнде дайындауға ықпал ететiн фактор бос оқпанның түсетiн орынына тiкелей байланысты. Сондықтан да негiзгi қазбалардың бос оқпаны түсетiн орнын анықтар кезде оған қойылатын мынандай шарттармен талаптарды еске алу қажет: тау жынысының геологиялық құрылымы; жер бетiнiң бедерi: бас оқпанға келетiн жолдар салу мүмкiншiлiгi; шахта үстiндегi ғимараттар мен басқа құрылыс (өнеркәсiпке қажет) объектiлерiн салу мүмкiншiлiктерi; руданы тасымалдауға қаржыны ең аз мөлшерде жұмсау; кен дiңгегiнде қалатын руданы, яғни шығын шамасын азайту және басқа да кеннің өзiндiк құнын қымбаттатпай арзанға түсiретiн факторлар./3/

Бос оқпанды орналастыратын жердi анықтағанда ең бiрiншi ескерiлiп, көңiл аударатын фактор-жер асты транспортына жұмсалатын, яғни тасымалдау жұмысына кететiн шығынды азайту. Екiншi сөзбен айтқанда оқпан орналасқан жер шахта алабының қай жақ қанатынан болса да, тасымалдайтын кенге жұмсалатын қаражат бiрдей деңгейден аспайтындай қашықтықта орналасуы шарт.

Оқпан шахта алабының оң қанатына орналасты делiк, сонда осы жақтан тасылатын кенді жеткiзу арзанға түсер едi де, екiншi қанаттағы тасымалдау жұмысы қымбатқа түсер едi. Кеніш бұдан пайда таппайды, қайта шығынға ұшырауы мүмкiн. Сондықтан да ең алдымен жер асты тасымалдау жұмысын азайту шартына сай оқпанның түсетiн жерi анықталған соң басқа факторлар бойынша осы белгiленген жердiң тиiмдiлiгi егжей-тегжейлi қарастырылады. Ондай факторлардың бiрi – бас оқпан түсетiн жерге темiр жол тартудың мүмкiншiлiгi, яғни оған қажет қаржы. Мысалы: әлгi анықталған жерде өзен арнасы өтедi делiк, немесе темiр жол төсеуге басқа да кедергiлер болсын. Осының салдарынан төселетiн темiр жол қатынасы қымбатқа түсуi мүмкiн. Бiрақ жол қатынасын жүргiзудi ойластырғанда бас оқпан түсетiн жердегi салынатын ғимараттар мен өндiрiстiк құрылыс орынының да орналасатын жерiн ойластыруға болады, оны темiр жол бойына тақау жерге орналастыру керек болады. Ең тиiмсiз оқпан жүргiзiлген кезде қиып өтетiн түрлi қабатта жерасты суының мол көзi, не болмаса оқпан жұмысына өне бойын қауiп төндiретiн геологиялық өзгерiстер кездесер болса, онда жерасты тасымалдау жұмысының қымбаттығына қарамай бас оқпан түсетiн орын өзгертiледi. Бiрақ бұнда жағдайлар көп кездесе бермейдi ғой. Сондықтан жоғары да аталған факторлардың iшiнен бас оқпан түсетiн жердi анықтау үшiн, бiрiншi кезекте ескерiлiп басшылыққа алынатын жәй – жерасты транспортының жағдайы, яғни тасымалдау шығынын азайту болып саналады.

Жезқазған кенiштерiнде кен орнын ашу жұмысы олардың ортасында орналасқан бас оқпан арқылы, оның қанаттарына қарай бағытталған. Желдету оқпандары кен орындарының шетiнде орналасқан. Негiзгi қазбалардың көпшiлiгi бас оқпан маңына шоғырландырылған жоғары қабаттағы кендер кенқұдықтары арқылы төменгi концентрациялық тасымалдау деңгейжиегіне түсiрiлiп, сол деңгейжиектен бас оқпан және тағы да басқа кен көтеретiн оқпандар арқылы жер бетiне көтерiледi. Айта кететiн жайт. Жер астында қолданылып жүрген өздiгiмен жүретiн техника, тасымалдау көлiктерi және оқпандармен руда көтеретiн қондырғылар өте жоғары өнiм көрсеткiштерiн жеткiзiп, кен өндiрудiң өзiндiк құнын төменгi мөлшер шамасында ұстауға мүмкiндiк беруде.

Кенiштi ашудың тиiмдi тәсiлiн таңдап бас оқпан түсетiн орынды анықтап алған соң күрделi және дайындық қазбалар жүргiзiлiп кен сiлемi ашылады. Бұл кен қазуға даярлау жұмысының бiрiншi сатысы болып саналады. Ал екiншi сатысы ашылған кенiштi даярлау, яғни руда өндiру үшiн тазалап қазу жұмысын бастауға мүмкiндiк жасау. Сонымен, даярлау дегенiмiз шахта алабын кен қазу үшiн бөлiктерге бөлу, яғни күрт және көлбеу кенiштердi қабатқа, ал қабаттарды жеке блоктарға, жайпақ кенiштердi панельдерге не болмаса кен үңгiрлерге бөлу. Мұның бәрi арнайы жүргiзiлген қазбалар арқылы iске асырылады. Даярлау қазбаларына – тасымалдық (транспорттық және желдету қылуеттерi мен қияқаздар, әр түрлi мақсатқа дайындалған өрлемелер, блоктық немесе панельдiк кен құдықтары, өздiгiмен жүретiн техникаларға арналған қабат аралығында жүретiн көлбеу қазбалар жатады.

Тасымалдау штректері кенмен де жанас бос тау жынысымен де өтiледi. Кенмен жүргiзiлген штрек рудалық штрек, ал бос тау жыныстарына дайындалғаны далалық штрек деп аталады. Осыған орай даярлау тәсiлдерi де, кендік, далалық, егер даярлау қазбалары кенмен де әрi бос тау жынысымен жүргiзiлсе, құранды тәсiлдерi болып бөлiнедi. Шахта алабын даярлауға қолданылатын тәсiлдер кенiштiң қуаты мен құлау бұрышына кен мен жанас тау жыныстарының физика-механикалық қасиеттерiне, қабатты тазалап қазу ретiнде және қолданатын тасымалдау тәсiлдерiне сай таңдалады. Әсiресе тасымалдық, яғни негiзгi қабаттағы қазбалардың орналасу тәртiбiне ерекше ықпал ететiн тазалап қазу технологиясындағы тиеу мен жеткiзу процесстерi. Сондай-ақ тау кен қысымы да, негiзгi қабаттағы ұңғымаларды орналастыру тәртiбiне ықпал тигiзетiн факторлардың бiрi. Дегенмен жұқа желi кенiштерiн даярлағанда көбiне бiр ғана кендік штрек өтумен шектеледi. Жайпақ кенiштер де көбiне осындай кендік тәсiлмен даярланады. Кендік тәсiлмен даярлағанда барлау iсi одан әрi тереңдейдi, әрi даярлық жұмыстарының көлемi де азайып, жұмсалатын шығынның бiразы жолай қазылып алынатын кенннен қайтатын түсiммен жабылып отырады. Әрине бұл кендік даярлау тәсiлiнiң артықшылығы. Бiрақ тазалап қазу кезiнде оған жаңама жатқан даярлау қазбаларын құлатпай күтiп ұстауға, тiптi кеннің қопарғыш затпен қопарған кезде дүмпуден опырылып құламас үшiн қазба маңында кен дiңгектерiн қалдыруға мәжбүр болады. Сөйтiп кендік штректерді күтiп ұстауға бiр шығындалса, тiреудегi кен толық алынбай ысырапқа жол берiледi. Бұл әрине осы тәсiлдiң басты кемшiлiгi.

Осы үш тәсiлдердегi қазбалардың атқаратын қызмет ерекшiлiгiне сай штректiк және орттың даярлау схемалары болады. Бұл схемалар қуаты қалың және өте үлкен кенiштердi даярлағанда қолданылады. Штректік даярлау схемасы қолданылғанда бiр немесе бiрнеше кендік не болмаса оған қоса далалық штрек өтiледi де, қазылған кен солардың бiрiнде орнатылған люктерден тиелiп, штректер арасын қосу үшiн жүргiзiлетiн қадау қодау қияқаздар тек қатынастық қызмет атқарады. Ал қияқаздық схемада қазылған руда электровоз составына тек қияқаз бойында ғана тиеледi де, штректер тасымалдау және желдету ретiнде пайдаланылады. Сондықтан негiзгi қабаттағы қияқаздар руда қазылатын әрбiр кен үңгiрлермен блоктардың орналасуына бейiм жиi – жиi жүргiзiледi. Егер кенiштiң төзiмдiлiк қасиетi төмен, бекемдiгi шамалы болып, бiрақ кенді штректі ұзақ мерзiмге күтiп ұстауға қажет жағдайда оның орнына төнбе бүйiр тұсындағы тау жынысымен екiншi далалық штрек өтедi./3/

3. Қазу жүйесі

Қабатаралық –камералық қазу жүйесінің мәні: күртқұлама кен сілемін қазғанда қабаттық тәсілмен дайындалған шахта алабы созылымы бойынша камерааралық, құлау бағытында қабатаралық кентіректермен камераларға бөлініп, ондағы кен қоры арақабаттық штректерден ұңғмалық оқтамалармен уатылып, төмен түскен кен блок түбінен түсіріледі. Қазым кеңістік уақытша қалдырылған кентіректермен ұстатылып, кейін бұл жаппай аттырылып құлатып алынады. Қуаты 16-18м дейінгі кенді қазғанда камералар да, кентіректер де созылым бойымен орналасады да, кен арақабат штректерден уатылатындықтан, мұны «арақабаттық штректі» жүйе деп атайды. Ал қуаты өте үлкен (16-18м жоғары) кеніштерде камералар мен кентіректер оның созылымына кесе-көлденең орналастырылып, кен арақабат штректерден уатылатындықтан бұл «арақабаттық штректі» жүйе делінеді.

Блокты қазу, әдетте екі кезекте өтеді: бірінші кезекте камера жоғалымға және құнарсыздыққа жол берілмей қазылады, ал екінші кезекте камерааралық, қабатаралық кентіректер алынған кезде кеннің жоғалымы да, құнарсыздануы да артып кетеді.

Қолдану шарты: кен де, жанас жыныс та тұрақты болуы қажет; кен қуаты да жұқадан бастап өте қалың; құлау бұрышы жазықтан тік бұрыш аралықтағы; сорттап қазуды қажет етпейтін кенді игергенде қолданылады және құндылығы еленбейді.

Шамашарттар: қабат биіктігі 50-60 м-ден 120-140м дейін, блок ұзындығы 50-70м-ден 100-130 м-ге дейін, ал камераныкі 20-30м-ден 40-50м-ге дейін, камера еңі кен қалыңдығына, яғни 16-18м-ге дейін, арақабат биіктігі 10-15м-ден 25-40м-ге дейін, штрекүстілік, штрекастыңғы төбелік кентіректер қалыңдығы 6-8м болады.

Уату веерлі ұңғымалар жиынтығымен және параллель оқтамалармен ұсақтау тәсілдері болып бөлінеді. Ұңғымалар көбінесе төменнен жоғары өрлей бұрғыланады немесе көршілес екі арақабаттық штректерден бір біріне қарама-қарсы бұрғыланады. Параллель ұңғымаларды бұрғылау үшін қосымша тілме қазбалар жүргізіледі, ал бұрғышы кемердің жіңішке алаңында өне бойы тұрғандықтан кемер опырылып кетер болса, жұмысшылардың құлап кету қаупі сақталады. Сондықтан да бұл нұсқа кен сілемінің көлемі айқын және өте тұрақты бай кендерін қазған кезде ғана қолданылады. Қуатты кен қазған кездерде әрбір аралық-қабатта төнбе және жату бүйіріндегі жанас жыныс жігін қуа екі арақаттық штректер өтеді.

Арақабаттық штректер жүйесімен жарықшақты болып келетін кенді қазғанда камерааралық кентіректерді дұрыс қалдыру мақсатымен әрбір арақабаттарда камералар шекарасынан екіден штректер өтеді.

Кенді түсіру және жеткізу үшін мынадай үш тәсіл қолданылады: өзі түсетін кенді ысырмалап жеткізу, өздігінен түсетін кенді өзіжүргі жабдықтармен жеткізу және дірілдек науашамен түсіріп, науамен жеткізу. Осы қазу жүйесі темір және көпметалды кеніштерінде кеңінен қолданылады.

Бас тасымал штрек жату бүйірінен жүргізіледі. Блок ені 6-8м камерааралық тірек пен ұзындығы 50м камерадан тұрады. Негізгі штректен 4-6м жоғарыдағы ұсақтау деңгейжиегінен ұсақтау штрегі , 8м сайын кенқұдық өтіледі. 12,9 штрек бекітілмейді. Өрлеме екі бөлімшеден: жүрістік және кентүсіру тұрады. Ұсақтау камерасы және штректі өткеннен кейін кенқұдық аузына елеуіш қойылады. Ең төменгі аралыққабатты штрек штрек төбесінен 4м жоғары жүргізіліп кенқұдықпен қосылады. Бұл кенқұдықтын жоғарғы бөлігі воронка түрінде кеңейтіледі.

Тазалау жұмыс процесінің бірінші айналымы-қияқазды өту үш аусымға созылады. Ауысым соңында зарядтау және жару, ауысым аралығында желдету орындалады. Қияқазды жүргізуде өтушінің еңбек өнімділігі 60-80т/ауысым.

Екінші айналым бұрғылау жұмысы. Бұрғылаушының ауысымдық өнімділігі 150-180т.

Кенді игеруге қажет ең пәрмендi қазу жүйесiн сұрыптап, таңдап алу тау - кен өндiрiсiнде ең маңызды iс болып саналады. Себебi аз қаржы жұмсап, ауыр мехнатсыз кен өндiру, қолданылатын қазу жүйесiнiң дұрыс қабылданып алуына байланысты болады. Сондықтан да сұрыптап таңдап алынатын қазу жүйесi мынадай басты – басты талапты қанағаттандыруға тиiстi: еңбектiң қолайлы және қауiпсiздiк жағдайын қамтамасыз ету; көп еңбек тiлейтiн ауыр жұмыстарды өндiрiстiк процесстердi механикаландыру және автоматтандыру арқасында жеңiлдетiп, еңбек өнiмдiлiгiн арттыруға жағдай жасау; шығынды азайтып, қазылған руда өнiмiнiң сапасын жоғарылату; шахтаны жылдық шығаруға тиiс жоспарлы өнiммен қамтамассыз ету.

Тиiмдi қазу жүйесiн таңдап алу үшiн кенiштiң кен геологиялық, кен – техникалық және технологиялық жағдайларына сай келетiн, яғни соларды қанағаттандыра алатын 2-3 қазу жүйелер қолдануға болады ау деген ықтимал жүйелер арасынан алдын ала сұрыпталады. Кен қазу жүйелерiне тұрақты және өзгермелi факторлар әсер етедi.

Тұрақты факторлар: кенiштiң жаралым пiшiнi, қуаты (қалыңдығы), жату бұрышы және кенiштi қоршаған жанас тау жыныстарының төзiмдiлiгi мен бекемдiлiгiн сипатайтын физика – механикалық қасиеттерi.

Өзгермелi факторлар: кенiш жаралым элементерiнiң бұзылымы, қазу тереңдiгiнiң өзгеруi, газ бөлетiндiк қасиетi, ұсақталған руданың тапталып қалуға бейiмдiлiгi, руданың әр түрлi сорттылығы, кенiш немесе жанас тау жыныстарының опырылап құлатуға бейiмдiлiгi және кеннің бағалылығы.

Қазу жүйесі деп – кен байлықтарды өндіріп алу үшін белгілі бір уақыт ішінде кеңістік аралықтарын сақтай отырып жүргізілген даярлау және тазалау жұмыстарының жиынтыын айтады. әрбір қазу жүйесінің өзіндік ерекшелігі, қолдану жағдайы, шама шартты, даярлау тәсілі, тазартып қазу технологиясы, техника-экономикалық көрсеткіштері болады. Қазу жүйесіне мынандай талаптар қойылады: барланған кен орнын тиімді пайдалану, ысырапсыз өндіру, жер қойнауын және қоршаған ортаны сақтау, еңбек қауіпсіздігін сақтау, еңбектің жоғары өнімділігін қамтамасыз ету. Барлық қазу жүйелері 8 классқа бөлінеді. /5/