Краткая горно-геологическая характеристика участка

В этом разделе приводится информация о геометрических параметрах и элементах залегания залежи полезного ископаемого (форма залежи, ее падение, простирание, мощность, глубина залегания), качественных показателях полезного ископаемого (среднее содержание полезного компонента в рудной массе, плотность рудной массы), указываются характеристики условий разработки (схема вскрытия и система разработки запасов рудного тела, оборудование, с помощью которого осуществляется погрузка и транспортирование руды и пустой породы).

Пример.

Северный участок железорудного месторождения представлен залежью неправильной формы. На верхних горизонтах она залегает вертикально, а с глубины 50 м наблюдается ее восточное падение. Залежь простирается в меридиональном направлении, мощность колеблется от 100 до 300 м. Залежь разведана до глубины 500 м. Среднее содержание железа на верхних горизонтах составляет 25-27%. Плотность рудной массы – 3,2 т/м³, вмещающие породы скальные, их плотность 2,8 т/м³. На поверхности залежь покрыта наносами мощностью 3м. Эти рыхлые отложения имеют плотность 2 т/м³.

Разработка залежи ведется открытым способом.

Северный участок вскрыт системой железнодорожных съездов, расположенных на юго-западном борту карьера. Отработка залежи ведется уступами высотой 15 м с применением буровзрывных работ. Погрузка руды и пустой породы осуществляется тремя экскаваторами ЭКГ-5А. Транспортирование горной массы осуществляется железнодорожным транспортом с нормальной шириной колеи.

Положение горных работ на участке на начало планового периода представляется на сводном плане горных работ (рис.1).

Рис.1 – Состояние горных работ на начало планового периода.

Основные плановые показатели

Исходя из потребности в минеральном сырье, состояния горных работ, наличия горнотранспортного оборудования и запасов, подготовленных для промышленного освоения, руководство предприятия определяет основные показатели для годового планирования горных работ. Например, для данного участка основные плановые показатели по добыче заданы: рудная масса (РМ) – 2300 тыс. т.; горно-подготовительные работы (ГПР) – 2960 тыс. т.; горная масса (ГМ=РМ+ГПР) – 5260 тыс. т.

Количество подготовленных запасов на конец планового периода должно обеспечить работу предприятию на определенное количество месяцев, рассчитывается по формуле (2).

Основные направления развития горных работ должны соответствовать направлениям, принятым в техническом проекте.

При отработке приконтактной зоны норма потерь должна составлять не более 3,5%, разубоживания – 2,5%.

Анализ состояния горных работ на начало планируемого периода

Состояние горных работ определяется наличием горнотранспортного оборудования, фронтом работы и количеством запасов, подготовленных для промышленного освоения (балансовые, промышленные, вскрытые, подготовленные к добыче).

Балансовые запасы – это запасы, удовлетворяющие кондициям, которые экономически выгодно разрабатывать на данном этапе освоения месторождения.

Промышленные запасы – запасы из числа балансовых, которые предусмотрены техническим проектом к выемке.

На данном участке все балансовые запасы являются и промышленными.

В условиях открытых горных работ запасы по степени подготовленности к добыче определяются следующим образом:

Вскрытыми (ВЗ) считаются запасы руд месторождения или его части, являющиеся частью балансовых запасов предприятия, освобожденные от покрывающих пород или обнаженные вследствие естественных условий залегания, для разработки которых проведена въездная траншея и выполнены горно-капитальные работы, предусмотренные техническим проектом. После проведения вскрышных работ допускается оставление на добычном уступе слоя пород мощностью не более 0,5 м.

Вскрытые запасы ограничиваются: сверху - верхней поверхностью залежи; снизу – горизонтом, на котором проведена въездная траншея; с боков – с одной стороны обнаженной боковой поверхностью откосов уступов, а с другой – границами залежи. При ведении добычных работ экскаваторами типа драглайн нижней границей вскрытых запасов следует считать горизонт, расположенный ниже уровня стояния экскаватора на глубину его черпания.

К подготовленным (ПкВ) относятся запасы уступов, являющихся частью вскрытых, с обнаженными верхней и боковой поверхностями, для разработки которых выполнены горно-подготовительные работы (проведены разрезные траншеи), предусмотренные техническим проектом. При этом верхняя и боковая поверхности уступов должны быть обнажены, но зачистка остатков вскрыши не обязательна.

В состав подготовленных (временно неактивной их части) входят следующие виды запасов:

а) во временных целиках под рабочими площадками вышележащих горизонтов, под временными сооружениями и коммуникациями. Необходимая ширина рабочих площадок уступов устанавливается техническим проектом в зависимости от ширины развала горной массы, ширины транспортных и предохранительных берм;

б) подготовленные, но временно заваленные породой и требующие небольшого объема работ по зачистке;

в) подготовленные, но временно затопленные, для отработки которых требуется откачка воды.

Подготовленные запасы ограничиваются: сверху – поверхностью залежи, освобожденной от покрывающих пород или обнаженной вследствие естественных условий залегания; снизу – горизонтом подошвы нижнего уступа, для которого выполнены все горно-подготовительные работы; с боков – со стороны добычных работ обнаженными поверхностями откосов уступов, со стороны массива полезного ископаемого поверхностями, построенными от границ верхней обнаженной поверхности залежи под углами откосов с учетом размеров предохранительных берм, предусмотренных техническим проектом.

Готовыми к выемке (ГкВ) считаются запасы из количества активных подготовленных, для разработки которых выполнены вспомогательные работы и которые могут быть отработаны независимо от подвигания смежного верхнего уступа с рабочей площадкой необходимой ширины (минимальной шириной рабочей площадки и предохранительной бермой). К готовым к выемке относят также запасы, отбитые от массива полезного ископаемого и полностью зачищенные от вскрыши.

Готовые к выемке запасы ограничиваются: сверху – верхней обнаженной поверхностью уступа; снизу – горизонтом подошвы уступа; сбоку – со стороны добычных работ обнаженной поверхностью откоса уступа; со стороны массива полезного ископаемого – поверхностью откоса уступа, построенной от границы рабочей площадки вышележащего уступа под углом откоса, предусмотренным техническим проектом.

Рисунок

В условиях подземных горных работ запасы по степени подготовленности к добыче определяются следующим образом:

К вскрытым следует относить запасы месторождения или его части, для извлечения которых выполнен весь объем горно-капитальных работ, предусмотренных схемой вскрытия, которая принята в техническом проекте разработки месторождения. Кроме того, для отнесения запасов к группе вскрытых необходимо, чтобы горная выработка подсекала контакт лежачего или висячего бока залежи. Если месторождение представлено несколькими отдельными залежами, к вскрытым следует относить запасы тех залежей, которые подсечены горными выработками.

При выполнении перечисленных требований вскрытые запасы располагаются в следующих границах: по восстанию – от горизонта подсечения залежи до вышележащего горизонта или до выклинивания залежи либо до выхода ее на поверхность (если это имеет место); по простиранию – в пределах, установленных в проекте технических границ шахтного поля; вкрест простирания – в пределах всей мощности рудной залежи, а при пологих и горизонтальных – аналогично границам по простиранию.

К подготовленным запасам целесообразно относить часть вскрытых запасов руды в блоках или участках, в которых проведены все горно-подготовительные выработки, предусмотренные схемой подготовки, принятой в техническом проекте. Запасы можно считать подготовленными, если выполнены все горно-подготовительные работы, а не только основные. Перевод запасов в подготовленные осуществляется целыми блоками по мере выполнения горно-подготовительных работ. Для отнесения запасов к подготовленным должны быть пройдены блоковые восстающие, блоковые орты-заезды, а в тех случаях, когда рудное тело залегает выше основного горизонта и не подсекается ортами-заездами, кроме проведения ортов, необходимо подсечение его восстающей выработкой. К подготовленным относятся также запасы полезного ископаемого, находящиеся: во временных целиках, отработка которых в данное время невозможна (междукамерных, потолочинах. днищах); в блоках, очистная выемка которых временно невозможна по горнотехническим условиям из-за наличия неотработанных запасов руды на вышележащих горизонтах, неотработанных залежей в висячем боку и т.д.; в раздавленных и заваленных участках, нарезка или выемка которых временно невозможных. Перечисленные группы запасов в совокупности составляют временно неактивную часть подготовленных запасов. В остальной активной части подготовленных запасов могут производиться нарезные работы и очистная выемка.

Готовыми к выемке следует считать запасы блоков или их участков (панелей, слоев, секций) из количества подготовленных запасов, в которых выполнены все нарезные работы, необходимые для производства очистной выемки полезного ископаемого в соответствии с принятым техническим проектом. Выполнение очистных работ не должно учитываться при определении готовых к выемке запасов. Готовые к выемке запасы не следует понимать как запасы, готовые к немедленной выемке. Это запасы, готовые к проведению очистных работ и, в частности, к производству отбойки с помощью буровзрывных работ или механизмов и машин. Подсчет готовых к выемке запасов производится с учетом разработки и состояния горных работ в блоках (панелях). Запасы во временных целиках (в потолочине, днище, междукамерном целике) считаются готовыми к выемке при условии, если: проведены необходимые нарезные выработки, предусмотренные проектом отработки этих целиков; выполнены нарезные работы в том блоке (или части блока), с запасами которого будут отрабатываться запасы во временных целиках; отсутствуют причины, препятствующие началу очистной выемки целиков.

При подземной разработке рудных месторождений горные работы и выработки подразделяются в зависимости от их производственного назначения, источников финансирования, сроков и методов погашения затрат. В большинстве случаев при подземном способе разработке рудных месторождений различают следующие горные работы и выработки: горно-капитальные, горно-подготовительные, нарезные и очистные.

Горно-капитальные выработки служат для транспортирования полезного ископаемого и породы на земную поверхность, доставки людей, оборудования, оборудования, материалов к месту работ, для проветривания подземных выработок, осушения месторождения, гидрозащиты, водоотлива в процессе эксплуатации месторождения, размещения и ремонта оборудования (электроподстанции, электровозное депо, насосные и др.), складирования руды и породы и перепуска их с горизонта на горизонт, размещения людей в камерах ожидания, в аварийных камерах, складирования материалов и др.

К горно-капитальным выработкам относятся: вертикальные и наклонные стволы (в том числе слепые), шурфы, штольни; выработки околоствольных дворов; выработки комплексов подземного дробления и загрузки скипов; капитальные рудо- и породоспуски, лифтовые восстающие; квершлаги, вскрывающие месторождение или отдельные рудные тела; главные откаточные и главные вентиляционные штреки и засечки ортов и квершлагов-заездов из них (не более 10м на каждый); производственно-хозяйственные камеры; скважины общешахтного значения (вентиляционные, дегазационные, дренажные, водоотливные, кабельные, лесоспускные).

К горно-капитальным относятся все работы по увеличению сечения горно-капитальных выработок при реконструкции рудников, связанные с требованиями правил безопасности.

Горно-подготовительные выработки – это выработки, которыми шахтное поле или залежь разделяется для очистной выемки на отдельные участки – этажи, блоки, панели.

К горно-подготовительным относятся следующие выработки: откаточные и вентиляционные штреки, орты на основных и промежуточных горизонтах за исключением главных откаточных и главных вентиляционных; квершлаги, кроме горно-капитальных; блоковые восстающие и рудоспуски; скважины участкового значения (вентиляционные, дегазационные, дренажные (водоотливные, кабельные, лесоспускные)); панельные штреки при системе разработки длинными столбами и панельные восстающие. Отличительной особенностью подготовительных выработок является то, что они предназначены для подготовки к разработке отдельного участка месторождения – горизонта, этажа или группы блоков.

Нарезные работы проводятся в подготовленной части месторождения. Нарезными работами полностью завершается оконтуривание и подготовка запасов блока к очистной выемке. К нарезным относятся выработки, расположенные по границам эксплуатационных блоков, эти выработки проводятся как по полезном ископаемому, так и по породам.

Нарезными являются следующие выработки: доставочные штреки – штреки скреперования, вторичного дробления, грохочения; выемочные (подэтажные, слоевые) штреки и орты, разделяющие блоки на выемочные слои и подэтажи; хозяйственные и сборочно-вентиляционные штреки и орты горизонта доставки; отрезные выработки – восстающие, штреки, орты, камеры, - с помощью которых участок, где должны производиться очистные работы, отрезается от рудного массива или вмещающих пород и тем самым создаются дополнительные плоскости обнажения; выработки окаймления – горизонтальные, вертикальные, наклонные; подсечные выработки: штреки, орты, подсечные буровые камеры; минные выработки – штреки, орты, камеры; буровые выработки – восстающие, штреки, орты, камеры; рудоспуски, расположенные между откаточным горизонтом и горизонтом доставки (скреперования, грохочения); выпускные дучки, сбойки различного назначения и другие выработки.

Нарезные выработки проводятся в пределах блока для целей очистной выемки этого блока и срок службы их не превышает время отработки блока.

Границы вскрытых (ВЗ) и подготовленных запасов (ПЗ) отмечаются на погоризонтных планах и разрезах.

Подсчет запасов ведется на погоризонтных планах одним из методов: геологических блоков, эксплуатационных блоков, геологических разрезов, объемной палетки Соболевского.

Обеспеченность предприятия запасами (N_B, N_П) в месяцах определяется по формулам:

, (1)

, (2)

где: , - вскрытые и подготовленные запасы;

D – годовой план добычи в пересчете на балансовые запасы;

12- число месяцев в году.

Наименование участка работ, блока и т.д.	Наименование рабочих горизонтов	Запасы в плотном теле, т.м^3
		Всего вскрытых	в том числе
			подготовленных	готовых к выемке
С-В блок	+410 м	27.44	27.44	-
	+400 м	107.885	107.885	-
Итого С-В блок	410 м; +400 м	135.325	135.325	-
Восточный блок	+400 м	79.300	79.300	-
Южный блок	+400 м	70.71	70.71
Западный блок	+400 м	245.605	210.955	34.65
Итого:	-	530.94	496.29	34.65
в том числе:	+410 м	27.44	27.44	-
	+400 м	503.5	468.85	34.65

Примечания:

1. Подготовленными запасами являются запасы из числа вскрытых.

2. Готовыми к выемке запасами являются запасы, на которых произведены БВР.

Зная наличие запасов, по степени готовности их к выемке, на начало планируемого периода (Q₁), объем погашаемых запасов в планируемый период (Q_пог) и нормативный объем подготовленных запасов на начало следующего периода (Q₂), рассчитывается план подготовки запасов (Q_подг):

Q_подг = Q₂ + Q_пог - Q₁, тыс.м³

Согласно «ОНТП» 18-85, таблица 2.32 нормативный объем готовых к выемке запасов на начало года, при круглогодовом режиме вскрышных работ, должен обеспечивать работу предприятия в течение 3-х месяцев.