Разработка месторождений охватывает три основные технологические стадии: вскрытие, подготовку и очистную выемку, которые взаимосвязаны и направлены на рациональную разработку месторождений. Поэтому без проектного решения по очистной выемки (системе разработки) и высоте этажа невозможно выбрать целесообразную схему вскрытия.
На выбор системы разработки влияют постоянные, учитывающие в любых случаях, и переменные факторы, которые выдвигаются как ограничения в неблагоприятных случаях.
Системы разработки, применяемые по постоянным факторам:
по устойчивости руды и вмещающих пород:
– устойчивые руды и устойчивые вмещающие породы, при этом технически приемлемы все системы разработки, кроме этажного самообрушения и столбовой системы с обрушением (при системах с обрушением руды и вмещающих пород или только вмещающих пород должна искусственно создаваться предохранительная породная подушка).
– устойчивая руда и неустойчивые вмещающие породы, системы с естественным поддержанием очистного пространства применимы лишь в мощных и средней мощности залежах при условии оставления предохранительной рудной корки около слабых боковых пород.
Независимо от мощности залежи при средней устойчивости вмещающих пород, некоторые могут поддерживаться замагазинированной рудой, применима система с отбойкой из магазинов, а также этажно-камерная и система с подэтажной отбойкой при условии магазинирования руды.
Все остальные системы, кроме этажного самообрушения, применимы без ограничений.
– неустойчивая руда при любой устойчивости вмещающих пород, могут применяться системы с обрушением руды и вмещающих пород в вариантах, предназначенных для неустойчивых руд; системы с креплением и последующим обрушением вмещающих пород; нисходящая слоевая выемка с твердеющей закладкой системы с креплением.
по мощности и углу падения залежи:
– при крутом падении приемлемы системы: этажно-камерная – при большой и средней мощности; с подэтажной отбойкой – при любой мощности; с отбойкой из магазинов – при выемочной мощности не менее 1…1,3 м во избежание заклинивания руды; с простой распорной крепью – при мощности 0,6…6 м; системы этажного самообрушения и этажного принудительного обрушения – в мощных залежах; подэтажное обрушение – при мощности не менее 3…2 м; системы разработки горизонтальными и наклонными стволами с закладкой, нисходящая слоевая выемка с твердеющей закладкой – при любой мощности; система разработки тонких жил с раздельной выемкой – при мощности не более 0,3…0,4 м (по экономическим соображениям); системы с креплением – при любой мощности; слоевое обрушение – при мощности не менее 2…1,5 м.
– при пологом и наклонном падении приемлемы системы: сплошная и камерно-столбовая – в основном при средней и малой мощности; этажно-камерная, с подэтажной отбойкой, с отбойкой из магазинов, этажное принудительное обрушение – в мощных залежах; система разработки горизонтальными слоями с закладкой, нисходящая слоевая выемка с твердеющей закладкой, система со станковой крепью и крепежными рамами, слоевое обрушение – при большой и средней мощности; все системы с однослойной выемкой – в маломощных залежах; этажное самообрушение – в мощных залежах.
Переменные факторы, влияющие на выбор системы разработки – склонность руды к возгоранию, слеживанию; необходимость сохранения земной поверхности; наличие в рудном теле включений пустых пород или забалансовых руд; характер контактов залежи; большая глубина разработки; отсутствие дешевых местных материалов для твердеющей закладки, исключающее целесообразность применения систем с закладкой в ряде случаев; обособленное залегание небольших рудных тел. Сюда же можно отнести и ценность руды, учитываемую в экономическом сравнении систем.
Выбор систем разработки по постоянным и переменным факторам удобнее осуществлять в табличной форме. Из числа систем, приемлемых по горно-техническим факторам, предпочтение отдается системе, при которой проще обеспечить безопасность. Кроме требований безопасности система разработки должна по возможности обеспечить: низкую себестоимость добычи руды и высокую производительность труда; небольшие потери и разубоживание полезного ископаемого; благоприятные санитарно-гигиенические условия труда (хорошее проветривание очистных забоев, малое пылеобразование и т.д.); надежность безаварийной работы предприятия (предупреждение пожаров, прорыва плывунов и т.п.); благоприятные условия для дальнейшего совершенствования механизации работ и автоматизации управления.
При этом высота этажа для различных систем разработки может приминаться по практическим данным (табл. 1.1).
Таблица 1.1
Рекомендуемая высота этажа для различных систем разработки (м) по М.И. Агошкову и Г.И. Малахову
| Система разработки | Без промежуточного горизонта | С промежуточным горизонтом | ||
| от | до | от | до | |
| Потолкоуступная и сплошная с распорной крепью | ||||
| Подэтажные штреки | – | – | ||
| С магазинированием руды | ||||
| Горизонтальные и наклонные слои с закладкой | ||||
| С креплением без закладки | ||||
| Со станковой крепью и закладкой | ||||
| Слоевое обрушение: крутое падение пологое падение | – – | – – | ||
| Подэтажное обрушение | – | – | ||
| Этажное обрушение | – | – | ||
| Комбинированные системы: с закладкой с открытыми и замагазинированными камерами | – – | – – |
