1.1. Классификация запасов полезных ископаемых

Все запасы полезного ископаемого в пределах выявленной части месторождения называются геологическими.

Геологические запасы твердых полезных ископаемых по степени их изученности подразделяются на разведанные - категории А, Б и С1 и предварительно оцененные - категория С2. Прогнозные ресурсы твердых полезных ископаемых по степени их обоснованности подразделяются на категории Р1, Р2 и Р3.

С точки зрения экономического значения геологические запасы подразделяют на две группы, подлежащие отдельному учету: балансовые и забалансовые.

Балансовые запасы - это запасы, которые удовлетворяют промышленным кондициям, т. е. в настоящее время экономически выгодны для разработки.

Забалансовые запасы вследствие низкого содержания полезного компонента, малой мощности рудных тел, сложности условий их разработки непригодны для использования в настоящее время, но могут рассматриваться как объект промышленного освоения в будущем.

Разграничение балансовых и забалансовых запасов осуществляется на основе кондиций, установленных соответствующими государственными органами для каждого месторождения или для группы месторождений, аналогичных по геологическим и экономическим условиям.

В балансовые запасы включаются промышленные запасы, подлежащие извлечению, и проектные потери. К последним относят запасы, не планируемые к извлечению по техническим причинам (например, оставляемые в охранных целиках).

В процессе разработки часть промышленных запасов теряется, эти потери называются эксплуатационными.

Кроме руды, при разработке полезных ископаемых извлекают и пустые породы. Часть из них выдается на поверхность отдельно от руды, а часть смешивается с рудой в процессе выемки. Выдаваемую на поверхность руду с пустой породой называют рудной массой, а совокупность «рудной массы» и пустых пород, выдаваемых раздельно от руды,- горной массой.

С точки зрения технологической готовности к добыче промышленные запасы делятся на следующие группы:

вскрытые - запасы руды в разрабатываемом месторождении или его части, находящиеся выше горизонта подсечения их вскрывающими выработками;

подготовленные - запасы руды вскрытой части месторождения, в которой пройдены подготовительные выработки, предусмотренные принятой системой разработки;

готовые к выемке - запасы руды подготовленных к очистной выемке добычных участков, в которых полностью пройдены нарезные выработки, необходимые для производства очистной выемки.

На выбор технологии разработки месторождений вообще и систем разработки в частности оказывают влияние условия и показатели, характеризующие месторождения по условиям залегания, физико-механическим свойствам руд и пород и морфологии.

1.2. Горнотехнические условия месторождений.

Важной отличительной особенностью рудных месторождений является многообразие их форм залегания, что предопределяет большое количество систем разработок.

По форме рудные месторождения делятся на следующие группы:

пластовые, ограниченные двумя параллельными плоскостями; обычно это месторождения осадочного или метаморфического происхождения (соли, марганцевые или железные руды и др.);

пластообразные, ограниченные двумя более или менее параллельными плоскостями с небольшими изменениями мощности рудного тела;

столбообразные, отличающиеся от пластообразных ограниченными размерами по простиранию, которые превышают мощность рудной залежи не более, чем в 5-6 раз;

трубообразные, отличающиеся от столбообразных формой поперечного сечения, близкого к эллипсу;

линзообразные;

жилы (трещины в земной коре, заполненные минерализованным веществом); по строению различают простые и сложные: параллельные, сетчатые, ветвящиеся и др.;

изометрические рудные тела, имеющие соизмеримые размеры в любом направлении: штоки, гнёзда и др.

По углу падения различают залежи:

пологие - 0 – 20⁰ (часто разработка ведется без разделения на этажи, доставка отбитой руды – механизированная, по почве очистных пространств);

наклонные - 20-50⁰ (разработка ведется с разделением на этажи, доставка руды – механизированная, с помощью взрыва и под действием силы тяжести);

крутопадающие - свыше 50⁰ (разработка – с разделением на этажи, доставка руды – под действием силы тяжести).

Мощность рудного тела во многом определяет ориентацию очистных выработок относительно его простирания. При этом принято выделять:

тонкие, - менее 0,8 м (отработка ведется с подрывкой вмещающих пород);

маломощные - 0,8-3,0 м (очистные выработки располагаются длинной стороной по простиранию залежи – разработка по простиранию);

средней мощности – 3-20 м (разработка по простиранию);

мощные - свыше 20м (очистные выработки располагаются длинной стороной вкрест простирания залежи – разработка вкрест простирания).

При мощности залежи более 60-80м этаж разделяется на очистные выработки не только по простиранию, но и вкрест простирания, а пологие залежи разделяют на этажи.

Горные породы, в зависимости от крепости (способности сопротивляться разрушению механическим воздействием или взрывом) подразделяются на:

мягкие - f до 3 – 4 (f - коэффициент крепости М. М. Протодьяконова) - возможна и экономически эффективна механическая отбойка руды;

средней крепости - f до 8 -10 – буровзрывные работы имеют подчинённое значение);

крепкие - f до 14 - основные затраты приходятся на бурение;

весьма крепкие - f свыше 15 - основные затраты приходятся на отбойку.

В наиболее общем случае в зависимости от устойчивости (способности горных пород не обрушаться при обнажении их снизу на той или иной площади при отношении длины обнажения к его ширине не более 2) горные породы принято делить на:

весьма неустойчивые, совсем не допускающие обнажений и требующие, как правило, опережающего крепления;

неустойчивые, допускающие небольшие обнажения площадью до 10м² и требующие поддержания вслед за выемкой;

средней устойчивости, допускающие обнажения на площади до 100м², но при длительном стоянии требующие поддержания;

устойчивые, допускающие обнажения на площади до 600м² и требующие поддержания в отдельных местах;

весьма устойчивые, допускающие обнажения на площади свыше 600м² и не требующие поддержания.

В зависимости от ценности (определяется модулем ценности, равным отношению , где - соответственно среднее содержание полезного компонента в балансовых запасах руды выемочного участка и минимальное промышленное содержание полезного компонента в руде месторождения, %) руды условно подразделяются на:

Бедные Ц=1-1,25;

Средней ценности Ц=1,26-1,99;

Ценные Ц=2-5;

Весьма ценные Ц=5,01-9,99;

Исключительно ценные Ц=10-30;

Уникальные Ц>30.

Важное значение в процессе трансформации запасов от геологических до извлекаемых имеют потери количества и качества руды, непосредственно влияющие на эффективность применяемой технологии.