 |
Классификации систем разработки и их использование.
|
|
|
|
Контрольные вопросы.
1.Дайте определение термина «система разработки».
2.Поясните какие системы называются сплошными, а какие углубочными.
3.Назовите основные признаки по которым классифицируются системы разработки.
Под системой открытой разработки месторождения понимается порядок и последовательность выполнения открытых горных работ в пределах карьерного поля или его участка. Система должна обеспечить безопасную, планомерную и экономичную комплексную разработку всех полезных ископаемых, требуемую производственную мощность предприятия, полное извлечение запасов, охрану недр и окружающей среды.
В общем случае горные работы включают добычные, вскрышные и горно-подготовительные работы.
При добыче малоценных полезных ископаемых, выходящих непосредственно на поверхность, вскрышные работы могут отсутствовать или не иметь существенного значения. В таких случаях системой разработки является порядок и последовательность выполнения добычных работ и работ по вскрытию и подготовке горизонтов в пределах карьерного поля.
Довольно часто при разработке горизонтальных месторождений после завершения горно-строительных работ отсутствует необходимость во вскрытии новых горизонтов; в таких случаях система разработки характеризуется только порядком и последовательностью выполнения вскрышных и добычных работ.
Естественно, что система разработки органически связана с комплексами оборудования на карьере. Если система разработки определяет порядок и последовательность выполнения горных работ, то оборудования определяют виды, мощность и расстановку оборудования, обеспечивающего производство горных работ в установленном объеме и порядке.
|
|
|
Таким образом, системы разработки и применяемые комплексы оборудования взаимосвязаны. Вместе с тем их классификации рассматриваются далее раздельно, так как в системах разработки, независимо от средств механизации горных работ, существует своя, достаточно строгая последовательность и закономерность производства вскрышных, добычных и горно-подготовительных работ.
По степени взаимной зависимости вскрышных, добычных и горно-подготовительных работ различают системы разработки:
зависимые (жестко зависимые), при которых существует жесткая зависимость между вскрышными, добычными и горно-подготовительными работами в отношении последовательности их выполнения во времени и пространстве; при этом долговременные вскрытые запасы полезного ископаемого весьма ограничены (обычно на срок не более 15—45 дней) и порядок ведения горных работ строго регламентируется календарным планом;
полузависимые, при которых вскрышные, добычные и горно-подготовительные работы выполняются без жесткой взаимной увязки во времени; долговременные вскрытые запасы могут быть значительными (на период до 3—6 мес); порядок ведения работ регулируется годовым календарным планом, предусматривающим существенные резервы времени между указанными видами работ, что позволяет выполнять их с различной интенсивностью;
независимые, при которых вскрышные, добычные и горно- подготовительные работы выполняются практически не зависимо друг от друга; при этом вскрытые запасы полезного ископаемого почти не ограничиваются организацией работ и резервы времени в их проведении весьма значительны.
При разработке горизонтальных или пологих залежей горно подготовительные работы обычно завершаются созданием первичного фронта вскрышных и добычных работ карьера; возобновлены горно-подготовительные работы могут быть при реконструкции карьера. Таким образом, системы разработки горизонтальных и пологих залежей в период эксплуатации характеризуется только порядком и последовательностью ведения вскрышных и добычных работ и изменением длины фронта работ или высоты отдельных уступов и размеров рабочих площадок. Такие системы разработки могут быть названы сплошными.
|
|
|
При разработке наклонных и крутопадающих залежей горно- подготовительные работы ведутся как в период строительства, так и в период эксплуатации карьера для воссоздания фронта добычных и вскрышных работ. В состав горно-подготовительных работ эксплуатационного периода входят вскрытие и нарезка новых рабочих горизонтов. Таким образом, системы разработки наклонных и крутопадающих залежей характеризуются порядком выполнения вскрышных, добычных и регулярных горно-подготовительных работ. Такие системы могут быть названы углубочными.
При разработке месторождений нагорного типа во многих случаях применяют системы первой группы. При крутых склонах и крутом или наклонном падении залежей применяются системы второй группы. При разработке сложных по топографическим и горно-геологическим условиям месторождений в пределах одного карьерного поля могут одновременно применяться системы из обеих групп.
По направлению подвигания фронта горных работ в плане различают системы разработки:
· продольные, при которых однобортовой или двухбортовой фронт вскрышных и добычных работ перемещается параллельно длинной оси карьерного поля;
· поперечные, при которых однобортовой или двухбортовой фронт вскрышных и добычных работ перемещается параллельно короткой оси карьерного поля;
· веерные, при которых фронт вскрышных и добычных работ перемещается по вееру с центральным (общим) или рассредоточенными (два и более) поворотными пунктами;
· кольцевые, при которых рабочая зона охватывает все борта по периметру карьера и разработка ведется кольцевыми полосами от центра к границам карьерного поля или от границ к центру.
Во всех вариантах систем разработки важнейшее значение имеет место расположения отвалов (внешние, внутренние или смешанные отвалы), определяющее направление перемещения вскрышных пород.
|
|
|
Указанная классификация, в основу которой положены горно геологические и геометрические предпосылки, характеризует сущность технологии открытых горных работ и облегчает последующий расчет систем разработок.
Обоснование систем разработки предусматривает установление количественных зависимостей между основными размерами залежи, карьерного поля, параметрами элементов системы разработки, параметрами и расстановкой оборудования и производственной мощностью карьера по добычным, вскрышным и горно-подготовительным работам.
Обоснование систем разработки может преследовать следующие цели:
1. Установление для конкретных условий максимально возможной по природным и техническим условиям производственной мощности карьера по полезному ископаемому. Возможная максимальная мощность карьера существенно зависит от характера комплексной механизации горных работ, закладываемой в основу расчетов системы разработки. Такие расчеты производятся при проектировании новых и реконструкции действующих карьеров.
2. Обеспечение заданной плановой производственной мощности действующего карьера по полезному ископаемому. В этом случае при расчетах также задаются возможными к применению комплексами оборудования. Задачи этого направления решаются при проектировании карьеров и при техническом обосновании планов добычных и вскрышных работ на действующих предприятиях.
З. Достижение на данном карьере (при известных комплексах оборудования и производственной мощности по полезному ископаемому) наименьших затрат на вскрышные и добычные работы. Такой расчет может быть произведен для нескольких вариантов мощности и комплексов оборудования. Интенсификация и концентрация горных работ способствует наиболее полному использованию горного и транспортного оборудования. Поэтому реализация максимально возможной по горным условиям производственной мощности карьера ведет в большинстве случаев к достижению оптимальных технико-экономических результатов разработки.
|
|
|
Исходными данными для обоснования и исследования системы разработки служат отправные данные о карьер ном поле, режиме горных работ и принимаемой системе вскрытия карьерного поля.
В основу классификации, предложенной акад. В.В. Ржевским (табл.), положены горно-геологические и геометрические предпосылки, характеризующие порядок разработки месторождения.
Согласно этой классификации имеет место существенное различие систем разработки горизонтальных и пологих, а также наклонных и крутых месторождений. Системы разработки горизонтальных месторождений характеризуются только порядком выполнения вскрышных и добычных работ, так как горно-подготовительные работы в этих условиях заканчиваются в период строительства карьера. Возобновиться горно-подготовительные работы могут только в период реконструкции карьера. Такие системы разработки называются сплошными (с постоянной рабочей зоной).
|
|
|
