Порядок отбора технически приемлемых систем
Первая стадия —постепенное исключение неприемлемых систем разработки врезультате последовательного рассмотрения постоянных и переменных факторов в определенном порядке. При рассмотрении каждого из факторов последующие факторы еще не принимаются во внимание. Системы разработки, оказавшиеся неприемлемыми по какому-то фактору, исключаются из дальнейшего рассмотрения.
Вторая стадия —из числа оставшихся систем в пределах каждого классавыбираются заведомо лучшие.
В результате отбора остаются обычно две-три системы разработки.
С экономической точки зрения все системы разработки могут быть разделены на две основные категории: относительно дешевые, дающие в известных условиях повышенные потери руды; сравнительно дорогие, обеспечивающие малые потери руды.
Когда суммарные преимущества той или иной системы недостаточно ясны, выбор системы определяется экономическим сравнением.
Более сложный случай — разработка мощных залежей с устойчивыми породами, в которых возможно применение камерной системы разработки с оставлением временных целиков, которые могут отрабатываться многими вариантами.
В этом случае системы целесообразно сравнить по величинам дохода (1.3) и затрат
При непостоянных горно-геологических условиях применение какой-либо одной системы разработки во всем шахтном поле часто бывает невозможным или нецелесообразным. В таких случаях необходимо выделить на месторождении более или менее однотипные по горно-геологическим условиям участки, каждый из которых может быть отработан какой-либо одной системой. Критериями выделения участков могут быть устойчивость руды, мощность залежей, угол падения залежей, ценность руды и т. п., причем в определенных сочетанияхДля каждого участка выбирают систему разработки отдельно. Взаимосвязь определяется наличием пограничных блоков, а также тем, что желательно по возможности иметь однотипные методы работы, чтобы обеспечить более высокую квалификацию и взаимозаменяемость трудящихся, более полное использование оборудования и т. п. Поэтому в виде исключения для относительно небольшого участка месторождения может быть принята система разработки, близкая по технологии и механизации производственных процессов к системам разработки основной части месторождения, даже если она и не является наилучшей для горно-геологических условий именно данного участка.
Факторы, влияющие на выбор системы разработки.
Для конкретных геологических условий необходимо выбрать из многих одну, наиболее прогрессивную и экономически эффективную систему разработки. Главным критерием, определяющим ее прогрессивность, является соответствие современному уровню развития техники и конкретным геологическим и горнотехническим условиям месторождения. На выбор системы разработки и ее элементы влияют многие горно-геологические и горнотехнические факторы.
Мощность пластавлияет на технологию очистной выемки и на проведение подготовительных выработок. Так, пласты тонкие и средней мощности, а также часть крутых мощных пластов разрабатываются на полную мощность, а мощные пласты обычно вынимаются отдельными слоями. Более прогрессивной является разработка на всю мощность, однако это не всегда возможно вследствие отсутствия соответствующих средств механизации. При разработке мощных пластов обычно применяют полевую их подготовку.
Угол падения пластавлияет на способ транспортирования угля вдоль очистного забоя: при углах падения до 20— 25° необходимы механические средства, при больших углах уголь перемещается под действием собственного веса. На крутых пластах в движение приходят не только породы кровли, но и почвы
На крутых пластах затруднено перемещение рабочих и материалов вдоль забоя. Угол падения влияет на конструкцию средств механизации очистной выемки.
Свойства боковых породобрушаться или плавно прогибаться имеют решающее значение при выборе способа управления горным давлением и средств механизации очистной выемки, а их устойчивость предопределяет расположение подготовительных выработок по пласту или но пустым породам.
Геологические нарушенияусложняют разработку месторождения и принимаются во внимание при выборе как системы разработки и обосновании ее элементов и средств комплексной механизации очистных работ с учетом переходимости этих нарушений.
Взаимное расположение пластов в свитевлияет на очередность их выемки, особенно при разработке сближенных пластов, и на способ их подготовки — совместный или раздельный.
Обводненность месторождения. Наличие воды в очистных забоях снижает производительность труда и надежность машин, повышает опасность работы. Поэтому при разработке обводненных месторождений необходимо предварительно осушать их или же применять такие системы разработки, которые исключали бы проникновение воды в призабойное пространства очистной выработки.
Газоносность месторождения. Каждая система разработки должна проектироваться так, чтобы была обеспечена бесперебойная подача необходимого количества воздуха в очистные и подготовительные выработки. Газоносность пластов может лимитировать длину лавы и нагрузку на очистной забой.
Самовозгорание угляпроисходит при окислении его кислородом воздуха и протекает тем интенсивнее, чем сильнее уголь разбит трещинами или измельчен, так как в этом случае больше площадь соприкосновения кислорода с углем.
При разработке пластов с самовозгорающимся углем потери должны быть минимальными, что обеспечивается применением полной закладки выработанного пространства, проведением полевых выработок.
Механизация производственных процессов. С появлением высокопроизводительных средств механизации выемки и транспортирования угля на пологих пластах появилась возможность вести работы в лавах большой длины при большой нагрузке на забой. В результате сложные варианты системы разработки заменяются простыми.
При выборе системы разработки влияние рассмотренных факторов необходимо учитывать совместно.
Безопасность работ может быть достигнута при полном соответствии условий применения выбранной системы разработки с горно-геологической характеристикой месторождения. Одни системы могут применяться лишь в тонких рудных телах, другие, наоборот, — только в очень мощных, третьи характерны преимущественно для рудных тел средней мощности. Не менее отчетливы границы применения различных систем по углу падения рудных тел. Например, системы с магазинированием применимы, как правило, при крутом падении; напротив, камерно-столбовые системы характерны для горизонтальных и пологих рудных тел, реже применяются в наклонных и лишь в порядке исключения — в крутопадающих. Также довольно отчетливы границы применения каждой системы разработки по устойчивости руды и вмещающих пород.
Без учета хотя бы одного из основных горно-геологических факторов — мощности, угла падения рудного тела, устойчивости руды и вмещающих пород выбрать безопасную и эффективную систему невозможно.
Поэтому указанные горно-геологические факторы называют постоянными в отличие от факторов переменных — ценности руды, состава вмещающих пород, характера их контакта с рудой, гидрогеологических условий, глубины разработки и других, которые не всегда влияют на выбор системы разработки, но существенно отражаются на технико-экономических показателях разработки.
Разделение горно-геологических факторов на две группы не следует рассматривать как их деление по степени важности на главные и второстепенные. Хотя постоянные факторы оказывают большое влияние на выбор системы всегда, влияние факторов второй группы, особенно вместе взятых, может оказаться иногда решающим при выборе системы.
Влияние постоянных факторов подробно рассмотрено при изучении отдельных систем разработки. Поэтому ограничимся обобщением и пополнением сведений только о переменных факторах.
Ценность руды — один из наиболее важных факторов этой группы.
При разработке руд невысокой ценности часто отдают предпочтение системе с меньшим коэффициентом извлечения, если она обеспечивает значительное снижение затрат па добычу руды. Напротив, для высокоценных руд решающим фактором в выборе системы часто бывает наибольшая полнота извлечения.
Форма рудного тела и глубина его распространения. Правильная форма рудного тела благоприятно сказывается при любой системе разработки. Неправильная сложная форма препятствует применению некоторых систем или ухудшает показатели их эффективности. Напротив, некоторые системы, например с креплением и закладкой, горизонтальными слоями с закладкой, позволяют вести без затруднений очистную выемку в рудных телах самой причудливой формы.
Увеличение глубины разработки более 600-800 м часто сопровождается значительным увеличением горного давления и затрудняет применение некоторых систем. Так, отказ от применения системы с магазинированием и замена ее системой с закладкой на большой глубине бывает вызвана ростом горного давления и затруднением выпуска руды из магазинов.
Внезапные выбросы руды — «стреляние» горных пород из целиков, находящихся в напряженном состоянии, на очень больших глубинах на золотых рудниках Южной Африки привели к отказу от систем с оставлением рудных целиков и переходу на системы разработки с закладкой.
Минеральный состав вмещающих пород и характер контакта их с рудным телом. Оруденение вмещающих пород может оказывать существенное влияние на выбор системы разработки. Так, системы этажного обрушения дают удовлетворительные результаты по извлечению и разубоживанию только в том случае, если вмещающие породы являются рудоносными. При выборе между системой с закладкой и магазинированием руды в жилах, требующих подрывки боков, последняя может оказаться более целесообразной, так как вмещающие породы имеют довольно высокое содержание полезных компонентов.
Правильный контакт особенно благоприятен для некоторых систем разработки, например с магазинированием и отбойкой руды глубокими скважинами, для камерно-подэтажной системы с отбойкой веерными или круговыми комплектами глубоких скважин.
Склонность руды и вмещающих пород к возгоранию, окислению и слеживанию. Наиболее опасны в отношении возгорания и самовозгорания руды, содержащие свыше 40 % серы в виде пирита, пирротина и др. Опасность их возгорания особенно возрастает, когда при добыче или обрушении рудная мелочь и пыль смешиваются с древесными отходами и рудно-древесная масса находится долгое время во влажном состоянии, вне воздействия деятельной воздушной струи. Без присутствия дерева высокосернистые колчеданные руды могут нагреваться в результате длительного хранения в отбитом виде вследствие интенсивного их окисления.
Особенно опасна в таких условиях система подэтажного обрушения с древесным матом. Применение системы слоевого обрушения в этих условиях допустимо, но требует тщательного соблюдения профилактических мер против возникновения пожаров, в частности регулярного проиливания.
Способность отбитой руды слеживаться нередко служит причиной отказа от применения систем с массовым обрушением или с магазинированием руды. Образование сводов в массиве руды и «пробок» в рудоспусках, нарушение вследствие этого нормального процесса выпуска руды приводит к росту потерь и разубоживания, к внезапным провалам на поверхности замагазинированной руды и несчастным случаям с находящимися на ней людьми.
Гидрогеологические условия месторождения. Сильная водоносность покрывающих пород нередко вынуждает отказываться от эффективных систем разработки, при которых сразу или впоследствии происходит обрушение покрывающих пород, применять непроизводительные системы с закладкой или камерно-столбовые, оставляя значительное количество руды в целиках.
Типичным примером таких месторождений являются некоторые рудные залежи Курской магнитной аномалии, где подземная разработка вследствие необычной водоносности налегающих пород требует оставления мощных потолочных и междукамерных целиков.
Возможность нарушения земной поверхности в результате разработки. Только при малой мощности рудного тела, разрабатываемого на значительной глубине, поверхность может быть предохранена от сдвижения с помощью одной закладки, без оставления предохранительных целиков.
Поэтому, если на земной поверхности над месторождением имеются какие-либо технические сооружения, здания, дороги, водоемы, реки, перенос или отвод которых на другое место связан с большими затратами, приходится иногда применять системы камерно-столбовые и с закладкой вместо других более эффективных систем. Может быть целесообразным перенос этих сооружений, зданий, дорог в безопасное место (или постройка их вновь на безопасном месте, если перенос невозможен) и отвод реки или водоема для того, чтобы применять более эффективную систему разработки.
Прочие факторы. На выбор системы разработки оказывают влияние степень разведанности месторождения, наличие опыта его разработки той или иной системой, стоимость в данном районе крепежных материалов, наличие дешевого закладочного материала и др.
Дата добавления: 2020-04-08; просмотров: 149; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!