Вскрытие шахтного поля

Так как срок существования шахты составляет 32 года, то вскрытие месторождения осуществляется поэтапно (очередями). Отрабатываемые балансовые запасы первой очереди Z_б1 (т) определяются из условия работы шахты заданной проектной мощности A в течение 20 лет:

A • T₁ • (1 — r).

Z_б1 = ———————————-, (5.1).

K_изв

где T₁ = 20 (время отработки запасов первой очереди, лет).

Z_б1 = (2 300 000 • 20 • 0,85) / 0,9 = 43 444 444 т Глубина вскрытия запасов первой очереди H₁ (м) составляет:

H₁ = H₀ + h₁, (5.2).

где h1 — расстояние от верхней отметки залежи до нижней отметки запасов первой очереди вскрытия и отработки, м.

Z_б1 • sin б.

h₁ = —————————— (5.3).

m • S • г_р

h₁ = (43 444 444 • 0,98) / 58 • 800 • 5,1 = 179 м.

H₁ = 190 + 179 = 369 м Основной схемой вскрытия шахтного поля для круто падающего рудного тела рекомендуется принимать — вертикальными стволами и этажными квершлагами с отработкой всех запасов в шахтном поле. Стволы (как правило) располагаются в породах висячего, лежачего боков или на флангах за зоной сдвижения пород. Это делается с целью уменьшения потерь из-за охранных целиков.

Запасы первой очереди отрабатываются поэтажно или концентрационными горизонтами, что является весьма распространенным и прогрессивным на рудных шахтах. Поэтажная отработка применяется при клетевом подъеме и значительном сроке службы этажа. На концентрационном горизонте проводят все необходимые выработки: основной квершлаг, околоствольный двор с камерами и дробильной установкой. На промежуточных горизонтах проводят только вспомогательные квершлаги, которые используют для подачи воздуха для проветривания выработок, доставки людей и материалов.

Руда по квершлагам промежуточного горизонта доставляется только до капитального рудоспуска, проведенного на концентрационный горизонт в районе главного ствола.

Вскрытие запасов первой очереди производится с учетом сдвижений горных пород и поверхности, обусловленных отработкой месторождения на максимальной разведанной глубине H_р.

Оставшиеся запасы месторождения отрабатываются в последующие периоды, для которых принимают соответствующие текущему времени проектные решения по вскрытию и отработке месторождения.

Преимуществом схемы вскрытия с концентрационными горизонтами является сокращение объема горно-капитальных работ за счет уменьшения числа приемных бункеров скипового подъема, водоотливных установок, которые сооружают только на основном (концентрационном) горизонте. На промежуточном горизонте сооружают простой околоствольный двор небольшого объема, а промежуточный квершлаг имеет однопутное сечение. Данная схема вскрытия позволяет своевременно обеспечить шахту необходимым резервом вскрытых и подготовленных запасов, улучшить работу подземного транспорта благодаря наличию емких бункеров, увеличить концентрацию горных работ, что обеспечивает дополнительную экономию на вспомогательных работах.

К недостаткам следует отнести увеличение сроков строительства шахты, первоначальных капитальных затрат и затрат на подъем полезного ископаемого и воды, поступающих с промежуточных на основной горизонт, на поверхность.

Схема вскрытия шахтного поля и построение зоны сдвижения горных пород показаны на чертеже.

В соответствии с принятой годовой производительностью рудника наиболее рациональным видом транспорта по вскрывающим и подготовительным выработкам является электровозный (см. [5], табл. 2.5 и прил. 3). Подвижной состав: электровоз К28−2, вагонетки ВГ-8,0.

Тип подъемной установки на главном грузоподъемном стволе — многоканатный. Количество подъемов — 2 скиповых. Типы и размеры подъемных сосудов — 4 скипа емкостью 9,5…11 м3, грузоподъемностью 10 тонн.

С учетом типа подъемных сосудов, их параметров и годовой производительности рудника диаметр в свету рудоподъемного ствола принят 7,5 м. Схема размещения оборудования в главном стволе показана на чертеже. Согласно [5] (прил. 6), а также рекомендациям, изложенным в [1], выбран тип околоствольного двора главного ствола — кольцевой Шахтное поле вскрывают одним вертикальным стволом, расположенным на фланге залежи. Схема проветривания — диагональная. Стволы располагают в породах лежачего бока за пределами зоны сдвижения вмещающих пород с тем, чтобы не оставлять рудных целиков и не увеличивать потери ценного полезного ископаемого.

Площадь поперечного сечения вскрывающих и подготовительных горных выработок определяется с учетом размещения в них подъемных сосудов и транспортных средств (см. [5], прил. 3) и проверяется по вентиляции. Расход воздуха Q (м³/с), подаваемого в шахту, определяется ориентировочно по формуле:

Q = 80 • А_г, (5.4).

где А_г — годовая производительность рудника, млн.т.

Q = 80 • 3,8= 304 м³/с.

Расчет площади поперечного сечения горных выработок приведен в таблице 5.1.

Таблица 5.1.