Системы подземной разработки месторождений

27.12.2016

Применительно к конкретным условиям разработки месторождений должна быть выбрана рациональная система, отвечающая требованиям безопасности, экономичности и обеспечивающая при этом наиболее полное извлечение полезного ископаемого из земных недр.
Рассмотрим некоторые геологические факторы, оказывающие наиболее существенное влияние па выбор систем разработки.
Форма месторождения, мощность и угол падения. Относительно простые формы месторождений (пласты или пластообразные залежи) и малая изменчивость элементов залегания упрощают конструкцию систем разработки и создают благоприятные условия для механизации и автоматизации производственных процессов горных работ. Рудные месторождения характеризуются в большинстве случаев неправильными формами и непостоянством элементов залегания. О разделении месторождений по мощности шла речь выше; мощность месторождения в значительной степени предопределяет выбор подготовки, способа отбойки полезного ископаемого и способов поддержания выработанного пространства. Угол падения пласта или залежи влияет на выбор способа и средств доставки полезного ископаемого. При горизонтальном или пологом .падении доставку полезного ископаемого производят с помощью машин со значительными затратами энергии; при наклонном падении она обеспечивается использованием сравнительно простых устройств и обычно с меньшими затратами энергии; при крутом падении доставка в большинстве случаев происходит под действием силы тяжести полезного ископаемого без затрат энергии.
Свойства горных пород. Крепость горных пород, определяемая по шкале М.М. Протодьяконова, меняется, как известно, в широких пределах. При разработке талых россыпей имеют дело с малосвязанными породами, угольных месторождений — с осадочными породами ниже средней крепости и рудных — чаще всего с крепкими и весьма крепкими. Крепость вмещающих пород определяет способы проведения подготовительных выработок, крепость полезного ископаемого — способы его отбойки и поддержания выработанного пространства. Большое влияние на технологию подземной разработки имеет устойчивость горных пород. В целом устойчивость пород рудных месторождений значительно выше угольных, при разработке россыпных месторождений породы в мерзлом состоянии характеризуются значительной устойчивостью, которая, однако, резко снижается при оттаивании породных массивов.
Крепость пород отнюдь не идентична их устойчивости. Крепкие монолитные породы обычно достаточно устойчивы, однако, например, наличие трещин или кливажа в породах снижает их устойчивость. Добываемая природная соль имеет незначительную крепость, в массиве же соль характеризуется высокой устойчивостью.
Устойчивость вмещающих пород и самого полезного ископаемого определяет выбор способа поддержания выработанного пространства.
Весьма существенное влияние на выбор систем разработки оказывают и качество полезного ископаемого, его ценность, склонность к окислению и самовозгоранию и ряд других свойств.
Прочие факторы. К факторам, оказывающим весьма существенное влияние на выбор систем разработки, относится глубина залегания месторождения. С увеличением глубины возрастает горное давление, вследствие чего должны применяться наиболее эффективные способы поддержания выработанного пространства. Увеличение глубины разработки сопровождается повышением температуры горных пород, их газоносности, требующим эффективного проветривания горных выработок и на больших глубинах искусственного охлаждения (кондиционирования) подаваемого в них воздуха.