Вскрытие и подготовка рудных месторождений

Рудное поле

               

         Вскрытием месторождения называется проведение горных выработок,

открывающих доступ от поверхности земли к месторождению или к какой-

либо разрабатываемой его части и обеспечивающих возможность проведе-

ния главных откаточных выработок.

    Рудничным полем называется все месторождение или его часть, которая

отводится какому-либо руднику для разработки. Поверхности, определяю-

щие контуры рудного поля, являются его границами. Рудное поле характери-

зуется размерами: для горизонтальных месторождений длиной и шириной, а

для месторождений пологих, наклоннных и крутопадающих длиной по про-

стиранию и глубиной (вертикальной или наклонной) по падению.

    На размер рудного поля влияют:

способ вскрытия месторождения;

принятая высота этажа;

проектная мощность рудника;

величина капитальных затрат на вскрытие и строительство поверхностных

технических сооружений;

стоимость проведения этажных откаточных выработок;

эксплуатационные расходы на поддержание капитальных и подготовитель-

ных выработок, откатку, подъем и водоотлив.

    При установлении размеров рудного поля возможны два случая:

размеры рудного поля определяются величиной месторождения, достаточной

для разработки его только одним рудником, или размерами отдельных участ-

ков, на которые разделено месторождение; запасы каждого из участков при

этом должны быть обусловлены нормальным сроком существования одного

рудника; размеры рудного поля определяются по принципу обеспечения минимальных капитальных затрат и эксплуатационных расходов на 1 т добычи руды за весь срок существования рудника (для месторождения) со значительными запасами, достаточными для нормального срока существования.

    При этом месторождения могут быть двух типов:

правильной формы с выдержанными элементами залегания;

неправильной формы с изменяющимися элементами залегания.

    В соответствии с принятой проектной мощностью рудника и выбранным способом вскрытия при известных высоте этажа или ширине панели устанавливается сумма капитальных затрат и эксплуатационных расходов на 1 т добычи руды. При установлении величины добычи учитываются основные капитальные затраты и эксплуатационные расходы на проведение и поддержание стволов или штолен, околоствольных дворов, квершлагов и откаточных выработок, подземную откатку, подъем, водоотлив, оборудование поверхности, сооружение технических зданий, транспорта и др.

                                                

 

 

                

Способы вскрытия.

 

      Способ вскрытия рудного поля характеризуется типом и расположением основной вскрывающей выработки, наличием и типами дополнительных вскрывающих выработок и типом квершлагов. Для вскрытия нижних горизонтов месторождения в качестве дополнительных вскрывающих выработок применяют слепые (вертикальные или наклонные) стволы.

      Способы вскрытия разделяют на простые и комбинированные.

К простым относятся способы, при которых вскрытие рудного поля основной вскрывющей выработкой производится на всю глубину разработки месторождения. Способы, при которых вскрытие шахтного поля производится основной вскрывающей выработкой в сочетании с дополнительными вскрывающими выработками для нижних горизонтов, относятся к комбинированным. Различают основные вскрывающие выработки, проводимые по месторождению, в лежачем боку, в висячем боку, пересекающие месторождение и проводимые на фланге (по линии простирания за контуром месторождения). Вскрытие этажей, как правило, осуществляется штольнями, квершлагами (этажными или групповыми).

       В зависимости от принятой схемы вентиляции (центральной или диоганальной) вспомогательные вскрывающие выработки проводят около основной вскрывающей выработки, находящейся поблизости от середины рудного поля, но на расстоянии от нее не менее 30м, а при надшахтных зданиях из огнестойких материалов- 20м или на флангах шахтного поля (при расположении основной вскрывающей выработки на одном фланге вспомогательная вскрывающая выработка располагается на другом).

 

               

 

 

2.2.1. Простые способы вскрытия.   

           

       Вскрытие вертикальным стволом. Вскрытие месторождения осуществляется стволом проходимым: по месторождению, в лежачем боку месторождения, в висячем боку, в висячем боку верхней части месторождения и в лежачем боку нижней части месторождения (пересекает месторождение) и на фланге месторождения.

       Вертикальный ствол по месторождению применяется крайне редко-

для вскрытия крутопадающих месторождений большой мощности, при необходимости дополнительной разведки месторождения в глубину и ускорения начала очистных работ.

        Вертикальный ствол в лежачем боку – наиболеенадежный вариант

вскрытия, при котором сохраняется ствол шахты. Охранные целики отсутствуют. Недостаток- необходимость проведения квершлагов, длина которых увеличивается по мере углубления ствола и уменьшения угла падения.

        Вертикальный ствол в висячем боку закладывается вне или в зоне

сдвижения с оставлением охранных целиков. Применяется в том случае, если

технически невозможно заложить ствол в лежачем боку (водоносные породы,

застроенная поверхность и пр.). Недостаток - значительная длина квершлагов

при расположениии ствола вне границ зоны сдвижений и необходимость

оставления охранных целиков при заложении ствола в зоне сдвижений.

         Вертикальный ствол, пересекающий месторождение. Стволы,

пересекающие залежи, применяются обычно при вскрытии горизонтальных

месторождений. Отработка горизонтального месторождения большой площади несколькими стволами часто ведется с расположением их на границах шахтных полей с отработкой каждого охранного целика через подъемный ствол соседнего шахтного поля. Недостаток - необходимость оставлять охранный целик.

         Вскрытие наклонным стволом. Наклонный ствол можно проходить

по месторождению, в лежачем боку, в покрывающих породах (горизонтально

залегающие месторождения) или на фланге. Основное достоинство - отсутствие квершлагов или малая их длина, а также возможность применять при небольших углах наклона конвейерный (до 16-18гр.) и безрельсовый (до 10-12гр.) транспорт с помощью самоходного оборудования.

         Наклонный ствол по месторождению проходят при условии, если

имеются подробные данные о форме залегания рудного тела в месте заложения ствола. Недостаток- необходимость оставлять охранный целик.

         Наклонный ствол в лежачем боку закладывается вне границ зоны

сдвижений под углом, равным или приближающемся к углу падения месторождения, а также, при экономической целесообразности, под меньшим

углом, при котором возможно применять для выдачи руды конвейеры и

самоходное безрельсовое оборудование.

         Наклонный ствол на фланге месторождения закладывают вне границ зоны сдвижений. Применяется при значительном склонении рудного

тела по простиранию, а также при вскрытии горизонтальных месторождений.

Недостаток- одностороннее направление подземных грузовых потоков.

         Вскрытие штольней наиболее удобный и экономичный способ

вскрытия. Часто штольней вскрывают лишь верхнюю часть месторождения.

В зависимости от топографии поверхности и условий залегания месторождения штольни проходят по месторождению или в породах в крест простирания месторождения.

 

 

                    

 

  2.2.2. Комбинированные способы вскрытия.

 

           Вскрытие вертикальным стволом с поверхности и слепым на глубине применяется при:

- значительной глубине разработки или выполаживании месторождения на глубине при расположении основного вскрывающего ствола в лежачем боку месторождения изменении направления падения месторождения на глубину (обратное падение) при стволе, заложенном с поверхности в висячем боку;

- большом угле склонения месторождения и значительной глубине

разработки при вскрытии верхней части месторождения фланговым стволом.

             Данный способ применяется для уменьшения длины квершлагов

при условии, что получаемая при этом экономия покрывает дополнительные

расходы на подземный транспорт и подъем по слепому стволу.

          Вскрытие наклонным стволом с поверхности и слепым на глубине

применяется для вскрытия месторождения с углом падения менее 45-50 град., имеющего на нижних горизонтах слепые залежи, а также при очень

большой глубине разработки, когда необходимо иметь меньшее сечение

вскрываащих выработок на нижних горизонтах из-за большого горного

давления.

           Вскрытие штольней и стволом. Слепые вертикальные или наклонные стволы закладывают с горизонта штолен, проводимых по месторождению или вкрест простирания.

           Вскрытие штольней в сочетании со слепым стволом или стволом

пройденным с поверхности, возможно и при вскрытии этажей, расположенных выше горизонта штольни

           При вскрытии вертикальным стволом и групповыми квершлагами

перепуск руды руды с верхних этажей каждого горизонта производят на групповой квершлаг по капитальным рудоспускам или выдают ее в клетях и

скипах по слепому стволу.