§ 3. Основные положения вскрытия месторождений

Первый этап – поиски (предварительные и детальные) месторождения, второй – разведка ( предварительная, детальная и эксплуатационная) месторождения, третья - вскрытие. Все стадии поисков и разведки, кроме эксплуатационной, выполняются подразделениями Министерства природных ресурсов (геологии). Эксплуатационная разведка и доразведка месторождения в пределах горного отвода производится спе-циалистами самого горного предприятия. В результате детальной разведки произво-дится подсчёт запасов по категориям и обоснование предоставляется в Государствен-ный комитет по запасам для включения в единый кадастр месторождений. Запасы ме-

13

сторождения (балансовые и забалансовые) подлежат отдельному учёту и материалы предоставляются, по мере списания запасов, в территориальные органы государствен-ного горного надзора.

Вскрытие (следующая стадия горных работ после разведки и проектирования) - это проведение и оборудование выработок, открывающих доступ к рудным телам ме-сторождения. По этим выработкам производят спуск и подъём людей , материалов, вы-дают на земную поверхность руду и пустую породу, подают в шахту воздух, энергию электрическую и сжатого воздуха, воду...

Вскрывающие выработки - стволы, штольни, околоствольные дворы, квершлаги и капитальные рудоспуски.

Способ вскрытия месторождения определяет:

1. тип, число и назначение шахтных стволов или штолен;

• тип - вертикальный или наклонный;

• назначение - выдача руды, пустой породы, спуск-подъём людей, материа-лов и оборудования, подача свежего воздуха или отвод загрязненного (шурф), выдача шахтных вод (шурф), спуск закладочных материалов (шурф)...

2. схему вскрытия - расположение и порядок проведения основных вскры-вающих выработок.

Вместе со способом вскрытия выбирается расположение промплощадки рудни-ка, способ транспортирования рудной массы от рудника до потребителя (авто или же-лезной дорогой).

Вскрытие месторождения требует больших капитальных затрат, более 50% за-трат на строительство рудника приходится на горно-капитальные работы, а из них - около 40% на проведение шахтных стволов.

Для проектирования места заложения вертикальных стволов строятся границы зоны сдвижения и охранных целиков.

Угол сдвижения: от 40-45 град. в наносах до 60-80 град. в крепких монолитных породах, углы разрывов на 5-10 град. меньше.

Ширину бермы безопасности принимают в зависимости от категории охраны объекта: для I категории - 25 м, для II категории - 10 м и для III категории охраны - 5 м.

Внешние границы предохранительной зоны (рис. 5) строят от границ бермы на поверхности вглубь массива по углам сдвижения для объектов I и II категории охраны

• по углам разрывов для объектов III категории. Вокруг ствола от границ бермы про-водят линии под углом 85 град. - так формируется предохранительный целик ствола, где запрещены всякие очистные работы.

Высота распространения опасной зоны сдвижения (по ВНИМИ): при добыче без закладки - 200 м, с сухой закладкой - 80 м, с гидравлической - 30 м.

Генеральный план

В разделе проекта генеральный план поверхности рудника осуществляется выбор промышленной площадки; расположение зданий и сооружения, транспортных путей, линий электропередач, водопроводных, канализационных и воздуховодных сетей; рас-положение породных отвалов, отвалов бедных и забалансовых руд, хвостохранилищ

14

обогатительной фабрики или металлургического завода; расположение санитарных зон и рабочего поселка.

β	α

III II I I II III

категории охраны целика

Рис. 5. Границы предохранительной зоны

На генеральном плане наносят границы земельного и горного отводов и предпо-лагаемую границу зоны обрушения горных пород (последние обязательно огоражи-ваются), а также границы оставленных рудных целиков.

Для обеспечения безопасности на руднике здания, сооружения, стволы и другие объекты располагаются с разделением людских и грузовых потоков и с соблюдением противопожарных, санитарных, сейсмически безопасных и других нормативов. Проек-тирование генплана начинается с группировки отдельных цехов и соответствующего этой блокировке зонирования территории промплощадки на четыре зоны: руддворы, предрудничная зона, подсобная, складская. В предрудничную зону, расположенную у въезда на промплощадку, входят здания и сооружения общего назначения (админи-стративно-бытовые комбинаты, столовые, стоянки транспорта, депо и т. д.). На территории руддворов у каждого ствола располагаются объекты основного технологи-ческого назначения (копры и здания подъемных машин, приёмные бункеры, эстакады). Зону подсобную составляют ТЭЦ , котельные, вентиляторные, компрессорные, кало-риферные, ремонтно-механические мастерские и т. п. Зона складского и транспортного хозяйства - это рудные и материальные склады, склады ВВ, подъездные пути, по-грузочно-разгрузочные пункты и т. п.

Компоновка генплана должна осуществляться с учётом способа вскрытия место-рождения и необходимости обеспечения поточности технологических процессов, ми-нимальных затрат на транспорт руды и пород, с учётом тепло- и электроснабжения, ус-ловий освоения площадки, вертикальной планировки. Размеры промплощадки (и зе-мельного отвода) должны быть минимальными, а её конфигурация наиболее простой.

Отвалы пород и хвостохранилища располагают вне промплощадки (но они входят в земельный отвод), как правило, на непригодных для сельского хозяйства участках зем-ли, отдаленных от поселка и с учётом розы ветров.

Генеральный план характеризуется показателями использования площадей, кото-рые в зависимости от мощности предприятия по рекомендации Гипроруды должны приниматься в следующих пределах (табл. 2). Совместно с генпланом проектируют внешний транспорт.

15

					Таблица 2
Производст-		Использование территории, %
венная мощ-					Озелене-
				железнодо-
ность рудника		застройка зда-	автодороги и		ние,
				рожные пути в
по сырой ру-	всего	ниями и со-	мощные пло-		%
				границах земля-
де, млн. т/год		оружениями	щадки у цехов
				ного полотна
Не более 1	72-80	27—80	34-40	8—10
1-5	76—83	30—33	38—40	8—10	10-15
5	83-90	33—36	40-42	10—12

Календарный план строительства и эксплуатации рудника

Календарный план рудника - это заранее намеченный порядок и последователь-ность выполнения всей совокупности работ с отметкой времени их начала и оконча-ния, необходимых для обеспечения добычи необходимого количества полезного иско-паемого с оптимальными затратами в намеченные сроки. Все виды работ делятся на подготовительные (по подготовке площадки к строительству) и собственно горные ра-боты (по строительству рудника, проходке капитальных и подготовительных выработок и сами очистные работы).

В период эксплуатации составляются календарные планы на вскрытие и подготов-ку новых горизонтов и отработку новых этажей. Для нового рудника календарный план включает все виды капитальных работ по строительству рудника (вскрытие, подго-товку) и освоение проектной мощности (план развития горных работ).

Календарный план определяет:

• очередность и сроки выполнения того или иного вида горных работ;

• необходимое опережение проходки вскрывающих, подготовительных и нарез-ных выработок по сравнению с очистными работами;

• число блоков, находящихся на разных стадиях горных paбот, объёмы и ка-чество добываемой в них рудной массы;

• величину вскрытых, подготовленных, нарезанных, готовых к выемке запасов;

• штат и квалификация рабочих в разные периоды строительства и эксплуатации рудника;

• количество оборудования, необходимого для выполнения всех видов горных работ, включая охрану и рекультивацию природных ресурсов.

Общие требования к технологической схеме шахты, рудника:

1. высокая производительность всей схемы;

2. безопасность и надёжность;

3. поточность и непрерывность всех процессов;

4. концентрация разработки;

5. динамичность - возможность совершенствовать технологии;

6. низкая трудоёмкость и занятость;

7. экономичность;

8. высокий уровень извлечения;

9. низкий уровень ущерба окружающей среде.

16

Оптимизация календарного плана имеет своей целью решение одновременно не-скольких задач: обеспечить своевременное строительство и ввод в эксплуатацию всех объектов, достичь при этом лучшее (максимально возможное) использование про-изводственных фондов, оборудования, материалов, рабочей силы, энергии, обеспе-чить наилучшее использование недр и других природных ресурсов. Критерий опти-мальности принятого решения – чистый дисконтированный доход NPV (ЧДД) – см. §13.

Разработка вариантов технологических схем сводится к составлению качественно отличных комбинаций: «способ и схема вскрытия - способ и схема подготовки - системы разработки - схема вентиляции - схема транспорта и подъема и т.д.», в сумме представ-ляющих некоторое множество. Такое множество вариантов технологических цепочек, качественно различающихся на каком-либо элементе, удобно представить в форме блок-схем (рис. 6). Взаимосвязь и последовательность технологических операций можно графически изобразить в виде сетевого графика или графа (см. рис. 7), позволяющего находить оптимальный путь.

Рис. 6. Блок-схема основных элементов технологической схемы шахты:

жёсткие связи связи, учитывающие некоторое влияние на выбор решения

17

Рис. 7. Граф вариантов технологических схем шахты

18

Особенности проекта ликвидации (консервации) шахты

Ликвидация предприятия или его части – полное прекращение добычных и про-ходческих работ, проект должен предусматривать мероприятия по извлечению работо-способных машин, механизмов и электрических кабелей на поверхность, демонтажу поверхностных сооружений, по закрытию доступа людей в горные выработки, по ох - ране недр, окружающей среды и по социальной защите высвобождаемых трудящихся.

Консервация – временное прекращение добычных и подготовительных работ на горном предприятии, с возможностью возобновления работ в будущем. Бывает кон-сервация сухой (водоотлив и вентиляция не отключают) и мокрой (горные выработки затапливаются шахтной водой).