Классификация систем разработки акад.М.И. Агошкова

Требования к системам разработки

При составлении проекта на разработку месторождения выбирается система разработки, отвечающая горно-геологическими условиям этого месторождения.

В зависимости от того, какая система разработки принята на данном месторождении, соответственно будут:

- условия работы (много ручного труда или высокая степень механизации с применением самоходной техники);

- показатели извлечения полезного ископаемого (потери и разубоживание);

- материальные и трудовые затраты;

- воздействие на окружающую среду.

Поэтому, при выборе системы разработки для конкретного месторождения, к ней предъявляют определенные требования:

1. Система разработки должна быть безопасной и должна обеспечить нормальные санитарно-гигиенические условия труда как для рабочих связанных с очистными работами, так и для других работников и населения. Всякая система разработки должна быть безопасной, а несчастные случаи могут происходить только при несоблюдении правил безопасности и технологии ведения горных работ;

2. Система разработки должна обеспечить максимальное извлечение полезного ископаемого из земных недр, т.к. при больших потерях руды сокращаются извлекаемые запасы руды, тем самым сокращается срок службы рудника, его производительность и, в целом, возрастают затраты на 1т добытой руды. В то же время, она должна обеспечить минимальное воздействие на окружающую среду;

3. Система разработки должна, по возможности, обеспечить постоянное качество выдаваемой на поверхность руды для создания условий эффективной работы обогатительной фабрики. Это связано с тем, что при изменении качества руды, поступающей на обогатительную фабрику, невозможно быстро перенастроить технологическую цепочку обогащения руды и процент извлечения полезного компонента в концентрат резко снижается;

4. Принятая система разработки должна обеспечить максимально возможную в данное время производительность труда и минимальную себестоимость производства. Себестоимость добычи руды зависит в большой степени от затрат на подготовительно-нарезные выработки, очистные работы. А эти затраты, в свою очередь, определяются производительностью труда при проведении выработок и ведении очистных работ. На себестоимость добычи руды серьёзно влияет также расход материалов (особенно дорогостоящих, таких как лес, закладочные материалы).

Для того, чтобы можно было оценить эффективность системы разработки, сравнить конкурирующие варианты при выборе её для отработки конкретного месторождения существует ряд технико-экономических показателей:

1) производительность труда, т/см или м³/см:

- забойного рабочего на очистных работах;

- забойного рабочего по системе разработке с учётом подготовительно-нарезных работ;

- по отдельным профессиям (бурильщика, машиниста ПДМ, рабочего на выпуске руды…).

2) производительность блока (панели), т/мес;

3) удельный объём подготовительно-нарезных работ

V^пн_уд = (1000*∑V_пн)/Q_бл, м³/1000т,

где ∑V_пн – суммарный объём всех выработок в блоке (панеле), м³.

Q_бл - запасы руды в блоке или панеле, т.

Удельный объём подготовительно-нарезных работ может измеряться в процентах:

V^пн_уд =∑V_пн/Б_бл*100, %,

где Б_бл - запасы руды в блоке, м³;

∑V_пн - суммарный объём выработок в блоке, м³.

4) коэффициент подготовительно-нарезных работ (коэффициент подготовки)

К_пн =1000*∑L_пн/(Q_бл-Q_пн), м/1000т,

где ∑L_пн - суммарная длина выработок в блоке (панеле), м;

Q_бл - запасы блока(панели), т;

Q_пн - запасы руды, извлекаемые при проведении подготовительно- нарезных выработок в блоке или панеле, т.

5) потери руды П, % или дол.ед.;

6) разубоживание Р, % или дол.ед.;

7) себестоимость добычи руды по системе разработки С, руб/т.

Проф. В.Р.Именитова

Класс	Группа	Система разработки
I. Системы разработки с естественным поддержанием очистного пространства	А. Системы с естественным поддержанием очистного пространства и механизированной доставкой в нём руды	1.Сплошная система
2.Камерно-столбовая система
Б.Системы с естественным поддержанием очистного пространства и самотечной доставкой в нём руды	3.Камерная система
4.Система с отбойкой из магазина
5.Другие системы разработки
II. Системы разработки с обрушением руды и вмещающих пород (без поддержания выработанного пространства)	А. Системы этажного обрушения	1.Этажное принудительное обрушение со сплошной выемкой
2.Этажное принудительное обрушение с компенсационными камерами
3.Этажное самообрушение
Б. Системы подэтажного обрушения	4.Подэтажное обрушение с торцевым выпуском руды
5.Подэтажное обрушение с донным выпуском руды
III. Системы разработки с искусственным поддержанием очистного пространства	А.Системы с закладкой	1.Однослойная выемка с закладкой
2.Горизонтальные слои с закладкой
3.Наклонные слои с закладкой
4.Камерная система с закладкой
5.Система разработки тонких жил с раздельной выемкой
6.Нисходящая слоевая выемка с твердеющей закладкой
Б.Системы с креплением	7. Система с усиленной распорной крепью
В.Системы с креплением и последующим обрушением	8.Столбовая система с обрушением
9.Слоевое обрушение
10.Другие системы разработки данной группы

Общая характеристика

Очистная выемка при системах с естественным поддержанием очистного пространства заключается только в отбойке и доставке руды, а также при необходимости вторичного дробления руды.

Очистное пространство может быть открытым или заполненным отбитой рудой. Поддерживается оно за счёт естественной устойчивости руды и вмещающих пород, а при системах с магазинированием руды также и за счёт подпора боков очистного пространства замагазинированной рудой.

Применяются эти системы главным образом при устойчивой руде и при устойчивых вмещающих горных породах. В случае применения их при слабой устойчивости боковых пород, рудная залежь должна быть мощной, а со стороны слабых горных пород должна оставляться рудная «корка» мощностью 1-3м в виде теряемой руды, или 5-8м при условии отработки её в последующем вместе с другими целиками.

Системы этого класса характеризуются сравнительно высокой производительностью труда для соответствующих условий месторождений, низкими трудовыми затратами (особенно за счёт экономии на крепи), но в то же время, если не предусматривается отработка целиков,- возникают значительные потери руды. Системы c естественным поддержанием очистного пространства нашли широкое применение при отработке руд средней ценности калийной соли (90%), бокситов, медных, железных …. Применяются они и для отработки богатых руд, но при этом обязательно предусматривается отработка целиков.

В связи с общим понижением горных работ, в целом удельный вес этих систем снижается, так как приходится оставлять большие объёмы руды в целиках.

В этот класс входят следующие системы: сплошная, камерно-столбовая, этажно-камерная, камерная с подэтажной отбойкой, с отбойкой из магазина, потолкоуступная с простой распорной крепью.

Требования к системам разработки

При составлении проекта на разработку месторождения выбирается система разработки, отвечающая горно-геологическими условиям этого месторождения.

В зависимости от того, какая система разработки принята на данном месторождении, соответственно будут:

- условия работы (много ручного труда или высокая степень механизации с применением самоходной техники);

- показатели извлечения полезного ископаемого (потери и разубоживание);

- материальные и трудовые затраты;

- воздействие на окружающую среду.

Поэтому, при выборе системы разработки для конкретного месторождения, к ней предъявляют определенные требования:

1. Система разработки должна быть безопасной и должна обеспечить нормальные санитарно-гигиенические условия труда как для рабочих связанных с очистными работами, так и для других работников и населения. Всякая система разработки должна быть безопасной, а несчастные случаи могут происходить только при несоблюдении правил безопасности и технологии ведения горных работ;

2. Система разработки должна обеспечить максимальное извлечение полезного ископаемого из земных недр, т.к. при больших потерях руды сокращаются извлекаемые запасы руды, тем самым сокращается срок службы рудника, его производительность и, в целом, возрастают затраты на 1т добытой руды. В то же время, она должна обеспечить минимальное воздействие на окружающую среду;

3. Система разработки должна, по возможности, обеспечить постоянное качество выдаваемой на поверхность руды для создания условий эффективной работы обогатительной фабрики. Это связано с тем, что при изменении качества руды, поступающей на обогатительную фабрику, невозможно быстро перенастроить технологическую цепочку обогащения руды и процент извлечения полезного компонента в концентрат резко снижается;

4. Принятая система разработки должна обеспечить максимально возможную в данное время производительность труда и минимальную себестоимость производства. Себестоимость добычи руды зависит в большой степени от затрат на подготовительно-нарезные выработки, очистные работы. А эти затраты, в свою очередь, определяются производительностью труда при проведении выработок и ведении очистных работ. На себестоимость добычи руды серьёзно влияет также расход материалов (особенно дорогостоящих, таких как лес, закладочные материалы).

Для того, чтобы можно было оценить эффективность системы разработки, сравнить конкурирующие варианты при выборе её для отработки конкретного месторождения существует ряд технико-экономических показателей:

1) производительность труда, т/см или м³/см:

- забойного рабочего на очистных работах;

- забойного рабочего по системе разработке с учётом подготовительно-нарезных работ;

- по отдельным профессиям (бурильщика, машиниста ПДМ, рабочего на выпуске руды…).

2) производительность блока (панели), т/мес;

3) удельный объём подготовительно-нарезных работ

V^пн_уд = (1000*∑V_пн)/Q_бл, м³/1000т,

где ∑V_пн – суммарный объём всех выработок в блоке (панеле), м³.

Q_бл - запасы руды в блоке или панеле, т.

Удельный объём подготовительно-нарезных работ может измеряться в процентах:

V^пн_уд =∑V_пн/Б_бл*100, %,

где Б_бл - запасы руды в блоке, м³;

∑V_пн - суммарный объём выработок в блоке, м³.

4) коэффициент подготовительно-нарезных работ (коэффициент подготовки)

К_пн =1000*∑L_пн/(Q_бл-Q_пн), м/1000т,

где ∑L_пн - суммарная длина выработок в блоке (панеле), м;

Q_бл - запасы блока(панели), т;

Q_пн - запасы руды, извлекаемые при проведении подготовительно- нарезных выработок в блоке или панеле, т.

5) потери руды П, % или дол.ед.;

6) разубоживание Р, % или дол.ед.;

7) себестоимость добычи руды по системе разработки С, руб/т.

Проф. В.Р.Именитова

Класс	Группа	Система разработки
I. Системы разработки с естественным поддержанием очистного пространства	А. Системы с естественным поддержанием очистного пространства и механизированной доставкой в нём руды	1.Сплошная система
2.Камерно-столбовая система
Б.Системы с естественным поддержанием очистного пространства и самотечной доставкой в нём руды	3.Камерная система
4.Система с отбойкой из магазина
5.Другие системы разработки
II. Системы разработки с обрушением руды и вмещающих пород (без поддержания выработанного пространства)	А. Системы этажного обрушения	1.Этажное принудительное обрушение со сплошной выемкой
2.Этажное принудительное обрушение с компенсационными камерами
3.Этажное самообрушение
Б. Системы подэтажного обрушения	4.Подэтажное обрушение с торцевым выпуском руды
5.Подэтажное обрушение с донным выпуском руды
III. Системы разработки с искусственным поддержанием очистного пространства	А.Системы с закладкой	1.Однослойная выемка с закладкой
2.Горизонтальные слои с закладкой
3.Наклонные слои с закладкой
4.Камерная система с закладкой
5.Система разработки тонких жил с раздельной выемкой
6.Нисходящая слоевая выемка с твердеющей закладкой
Б.Системы с креплением	7. Система с усиленной распорной крепью
В.Системы с креплением и последующим обрушением	8.Столбовая система с обрушением
9.Слоевое обрушение
10.Другие системы разработки данной группы

Общая характеристика

Очистная выемка при системах с естественным поддержанием очистного пространства заключается только в отбойке и доставке руды, а также при необходимости вторичного дробления руды.

Очистное пространство может быть открытым или заполненным отбитой рудой. Поддерживается оно за счёт естественной устойчивости руды и вмещающих пород, а при системах с магазинированием руды также и за счёт подпора боков очистного пространства замагазинированной рудой.

Применяются эти системы главным образом при устойчивой руде и при устойчивых вмещающих горных породах. В случае применения их при слабой устойчивости боковых пород, рудная залежь должна быть мощной, а со стороны слабых горных пород должна оставляться рудная «корка» мощностью 1-3м в виде теряемой руды, или 5-8м при условии отработки её в последующем вместе с другими целиками.

Системы этого класса характеризуются сравнительно высокой производительностью труда для соответствующих условий месторождений, низкими трудовыми затратами (особенно за счёт экономии на крепи), но в то же время, если не предусматривается отработка целиков,- возникают значительные потери руды. Системы c естественным поддержанием очистного пространства нашли широкое применение при отработке руд средней ценности калийной соли (90%), бокситов, медных, железных …. Применяются они и для отработки богатых руд, но при этом обязательно предусматривается отработка целиков.

В связи с общим понижением горных работ, в целом удельный вес этих систем снижается, так как приходится оставлять большие объёмы руды в целиках.

В этот класс входят следующие системы: сплошная, камерно-столбовая, этажно-камерная, камерная с подэтажной отбойкой, с отбойкой из магазина, потолкоуступная с простой распорной крепью.

Классификация систем разработки акад.М.И. Агошкова

Признак, по которому системы разработки данной классификации относились к тому или иному классу - состояние очистного пространства в период ведения очистных работ.

Классификация состоит из восьми классов, для которых характерно следующее: