Подготовка участка к добыче полезных ископаемых

Подземная разработка рудных и нерудных месторождений (подземная разработка месторождений полезных ископаемых) – это совокупность работ по вскрытию, подготовке и очистной выемке месторождения. Вскрытие и подготовка осуществляются посредством проведения выработок. Забои проводимых выработок называются подготовительными. Выемку полезного ископаемого ведут в очистных забоях, применяя при этом различные способы его разрушения. Очистные забои необходимы для выемки полезного ископаемого. При подземной разработке рудных месторождений наиболее распространен взрывной, а при добыче ископаемых углей – механический способ разрушения тела руды или угленосного горизонта.

Комплекс подъемных машин и оборудования называют шахтным подъемом. В него входят скребковые контейнеры, ленточные конвейеры, вагонетки, гидротранспорт – для подъема добытого угля. Скреперная доставка, виброустановки и локомотивная откатка – для транспортировки добытой руды.

Добытая руда зачастую содержит 3-5% необходимого продукта, следовательно ее необходимо подвергнуть процессу обогащения – совокупности процессов первичной обработки минерального сырья, добытого из недр, в процессе которого происходит разделение полезных минералов от пустой породы.

Подземная разработка пластовых месторождений

Добыча твердых полезных ископаемых подземным способом осуществляется в три стадии: вскрытие, подготовка и очистные работы. Вскрытие – проведение горных работ, обеспечивающих доступ с поверхности земли к залежи полезного ископаемого (в соответствии с требованиями безопасности их должно быть не менее двух).  К вскрывающим выработкам относятся стволы, штольни, квершлаги (горизонтальные горные выработки не имеющие выхода на поверхность), слепые стволы, гезенки (вертикальная горная выработка не имеющая выхода на поверхность) и шурфы (вертикальная выработка для проведения разведки).. 

Подготовляющие выработки обеспечивают шахту необходимым инвентарем для проведение очистки, по ним осуществляется транспорт готовой продукции, пропускают необходимое количества воздуха для функционирования шахты.

Очистные работы – основная стадия подземной разработки полезных ископаемых. Эксплуатацией месторождения называют период ведения очистных работ.

Вскрывающие выработки

Вскрывающие выработки при подземный способ разработки месторождений делятся на следующие типы:

1) Основные (главные) – для выдачи полезного ископаемого на поверхность.

2) Вспомогательные – для других целей (например спуск-подъем людей и оборудования).

3) Капитальные – служат весь срок отработки запасов шахты.

4) Горизонтные – служат в течение времени отработки запасов между смежными транспортными горизонтами – пологое падение

5) Этажные – функционируют пока разрабатываются запасы одного этажа.

Подземная разработка пластовых месторождения начинается с  выбора способа и схемы вскрытия, что зависит от множества факторов: размеров шахтного поля, угла падения пласта, количество пластов и расстояние между соседними, рельеф поверхности, глубина залегания, удароопасность угольных пластов и их склонность к самовозгоранию, и другие.

По полученным данным выбирают методику проведения работ по вскрытию: вскрытие штольнями, наклонными стволами с капитальным квершлагом, вскрытие вертикальными стволами с горизонтальными квершлагами или комбинированное вскрытие.

Подготовка пластов к добыче

После проведения работ по вскрытию месторождения, его необходимо подготовить к добыче полезного ископаемого в очистных забоях. Этот процесс состоит из двух этапов: способ подготовки, на котором проводят подготавливающие выработки на уровне транспортного горизонта и пластовая подготовка, при которой транспортные штреки проводят по угольному пласту. Пластовая подготовка изредка заменяется на полевую (если имеются неустойчивые боковые породы и на пластах с углями, склонными к самовозгоранию) при которой полевые штреки в породах лежащего бока.

Далее проводят подготавливающие выработки в плоскости пласта, для создания очистных забоев принятой длины в количестве, обеспечивающем принятую производственную мощность шахты (количество полезного ископаемого, добытого в единицу времени).

Очистные работы в угольных шахтах

Подземные разработки угольных месторождений кроме непосредственно выемки полезного ископаемого под очистными работами включат еще крепление забоя и управление кровлей. Очистная выемка – совокупность процессов отбойки, погрузки на забойный контейнер и доставка угля до ближайшей транспортной выработки.

Очистной забой – забой, в котором осуществляется массовая добыча полезного ископаемого. В зависимости от длины забоя различаются технологии выемки угля. В лавах (длинные забои) применяется фланговая и фронтальная схема выемки. При фланговой схеме выемка угля осуществляется выемочной машиной, перемещающейся вдоль забоя перпендикулярно к направлению его подвигания. При фронтальной выемке отделение угля от массива осуществляется выемочной машиной одновременно по всей длине очистного забоя без участия людей.

Выемочные машины – общее название, объединяющее в себе следующие горно-проходческие комплексы: комбайны, струги, агрегаты, гидромониторы, механогидравлические машины. Отдельно при добыче угля стоят буровзрывные работы.

Для доставки угля в лавах на пологих и наклонных пластах применяются скребковые конвейеры. Они получили широкое распространение, так как относительно просты по конструкции, пригодны к тяжелым условиям эксплуатации, приспособлены для работы с очистными комбайнами, стругами и механизированными крепями.

Крепь очистных выработок – искусственное сооружение, возводимое для предотвращения обрушения пород кровли сохранения необходимой площади поперечного сечения призабойного пространства и управления горным давлением.

Основы подземной разработки рудных месторождений

Залежи рудных месторождений большей частью имеют крутое или наклонное залегание. В целях удобства разработки их по падению делят на этажи с определенной высотой и длиной, иначе говоря – рудное тело. В зависимости от условий залегания рудных тел применяется вскрытие вертикальными, наклонными стволами или штольнями. Самый распространенный способ – вскрытие вертикальными стволами, от которых отходят квершлаги на каждом горизонте.

Если рудное месторождение находится в горной местности, то применяют вскрытие штольнями, от которых отходят слепые вертикальные стволы с подъемной  установкой на штольневом горизонте.

Подготовка рудных тел к очистной выемке похожа на подземные разработки угольных месторождений, так же как и при подземной разработке угольных месторождений подготовка рудных тел к очистной выемке начинается с проведения сети подготовительных выработок:

• по типу подготовительных выработок – штрековая и ортовая
• по расположению выработок по отношению к рудному телу – рудную, полевую и комбинированную
• по схеме движения транспорта – тупиковую и кольцевую

При очистной выемке руды выполняются следующие основные производственные процессы: 

1. Отбойка руды – процесс отделения руды от массива в блоке с одновременным дроблением ее на куски.
2. Вторичная дробление – для соответствия условиям технологического процесса, по которым отбитая руда должна иметь куски определенной крупности
3. Выпуск и доставка руды – перемещение рудной массы от мест отбойки до транспортных выработок блока
4. Управление горным давлением – естественное поддержание очистного пространства, обрушение вмещающих пород, искусственное поддержание очистного пространства

Системы разработки рудных месторождений

Системы разработки с естественным поддержанием очистного пространства – основано на использовании естественной устойчивости руды и вмещающих пород. Для них характерны более высокая производительность блоков, ниже трудоемкость и себестоимость добычи. Однако они отличаются значительными потерями руды в целиках: 25-35%.

Системы разработки с обрушением руды и вмещающих пород – отличаются невысокими затратами на контролирование горного давления. Это высокопроизводительные системы, но имеющие повышенные потери отбитой руды и ее высокая потеря вследствие неполного выпуска руды из блока.

Системы разработки с искусственным поддержанием очистного пространства – для них характерны высокие затраты на возведение закладки или крепи, либо то и другое, более низкие потери и разубоживание.

В соответствии со статьей 24 Закона Российской Федерации “О недрах” Правительство Российской Федерации постановляет:

1. Утвердить прилагаемые Правила подготовки, рассмотрения и согласования планов и схем развития горных работ по видам полезных ископаемых.

2. Реализация полномочий, предусмотренных настоящим постановлением, осуществляется Федеральной службой по экологическому, технологическому и атомному надзору в пределах установленной Правительством Российской Федерации предельной численности ее работников, а также бюджетных ассигнований, предусмотренных Службе на руководство и управление в сфере установленных функций.

3. Настоящее постановление вступает в силу с 1 января 2021 г. и действует до 1 января 2027 г.

УТВЕРЖДЕНЫ
постановлением Правительства
Российской Федерации
от 16 сентября 2020 г. N 1466

Правила
подготовки, рассмотрения и согласования планов и схем развития горных работ по видам полезных ископаемых

1. Настоящие Правила устанавливают порядок подготовки, рассмотрения и согласования планов и схем развития горных работ по видам полезных ископаемых.

2. Планы и схемы развития горных работ подготавливаются по видам полезных ископаемых (твердые полезные ископаемые, углеводородное сырье, минеральные, теплоэнергетические, технические и промышленные подземные воды, общераспространенные полезные ископаемые) и содержат мероприятия по выполнению требований законодательства Российской Федерации о недрах и законодательства Российской Федерации в области промышленной безопасности по обеспечению безопасного ведения работ, связанных с пользованием недрами (далее – безопасное недропользование), а также сведения о потерях полезных ископаемых.

3. Планы и схемы развития горных работ определяют направления развития горных работ, условия безопасного недропользования, технические и технологические решения при эксплуатации объектов ведения горных работ, объемы добычи, первичной переработки полезных ископаемых, вскрышных пород, а также допустимые величины их отклонений от планируемых значений и (или) установленных в лицензии на пользование недрами, техническом проекте и иной проектной документации на выполнение работ, связанных с пользованием недрами (далее – проектная документация).

4. Планы и схемы развития горных работ составляются в отношении следующих видов работ, связанных с пользованием недрами: вскрышные, подготовительные, рекультивационные, геологические, маркшейдерские, работы по добыче полезных ископаемых и первичной переработке минерального сырья.

5. План развития горных работ составляется на 1 год по всем планируемым видам горных работ. Схема развития горных работ составляется по решению пользователя недр на срок, не превышающий 5 лет, по одному или нескольким видам работ, предусмотренным пунктом 4 настоящих Правил.

В случае если проектной документацией предусматривается отработка запасов месторождений полезных ископаемых в срок не более 5 лет с начала разработки месторождения, схема развития горных работ составляется на весь период разработки месторождения.

6. Планы и схемы развития горных работ составляются на основе утвержденной в установленном порядке проектной документации, условий лицензий на пользование недрами, соглашений о разделе продукции и требований, регламентирующих выполнение работ, связанных с пользованием недрами.

7. Подготовка планов и схем развития горных работ осуществляется пользователем недр или юридическим лицом (индивидуальным предпринимателем), привлекаемым пользователем недр, которые имеют лицензию на производство маркшейдерских работ.

8. Планы и схемы развития горных работ до их утверждения подлежат согласованию с Федеральной службой по экологическому, технологическому и атомному надзору (далее – орган государственного горного надзора).

9. В случае если изменение геологической информации о предоставленном в пользование участке недр и (или) экономические показатели разработки месторождения полезных ископаемых не позволяют обеспечить соблюдение установленных в лицензии на пользование недрами и (или) проектной документации условий, пользователь недр при предоставлении плана и (или) схемы развития горных работ и (или) вносимых в них изменений (дополнений) представляет обоснование соблюдения условий безопасного недропользования, подготовленное в соответствии с требованиями к такому обоснованию, установленными органом государственного горного надзора, содержащее мероприятия, обеспечивающие безопасное недропользование, соблюдение пользователем недр требований по технологии ведения работ, прогнозированию и предупреждению опасных ситуаций с соответствующей корректировкой технических и технологических решений, параметров и показателей горных разработок (разработки месторождения), объемов добычи полезных ископаемых и вскрышных пород, установленных проектной документацией и (или) лицензией на пользование недрами. Указанное обоснование соблюдения условий безопасного недропользования включается в план и (или) схему развития горных работ и (или) вносимые в них изменения (дополнения).

10. Планы и схемы развития горных работ подготавливаются в соответствии с требованиями к их подготовке, содержанию и оформлению, установленными органом государственного горного надзора, и состоят из графической части и пояснительной записки с табличными материалами.

11. Планы и схемы развития горных работ составляются для каждого участка недр, право пользования которым предоставлено в соответствии с лицензией на пользование недрами и на котором в соответствии с техническим проектом разработки месторождения полезных ископаемых ведутся горные работы, связанные с пользованием недрами (далее – участок недропользования).

12. В случае если месторождение полезных ископаемых разделено на 2 и более участка недропользования или 2 и более месторождения полезных ископаемых объединены в границы одного участка недропользования, право пользования которым принадлежит одному пользователю недр, или участок недр (месторождение полезных ископаемых) разрабатывается на основании нескольких видов проектной документации, допускается составление 1 плана и 1 схемы развития горных работ с общей графической частью и пояснительной запиской.

В случае если пользователем недр разрабатывается 2 и более месторождений полезных ископаемых, допускается составление общей схемы развития горных работ в отношении маркшейдерских работ. При этом табличные материалы с показателями параметров горных разработок и видов маркшейдерских работ составляются раздельно по каждому участку недропользования или месторождению полезных ископаемых соответственно.

13. Заявление о согласовании планов развития горных работ направляется пользователем недр в орган государственного горного надзора до 1 сентября текущего года (года, предшествующего планируемому).

Рассмотрение планов развития горных работ осуществляется в период с 20 сентября по 25 декабря года, предшествующего планируемому, в соответствии с графиком, утверждаемым органом государственного горного надзора (далее – график). Пользователи недр, подавшие заявления о согласовании планов развития горных работ, включаются в график в алфавитном порядке. Графики опубликовываются на официальных сайтах органа государственного горного надзора и его территориальных органов в информационно-телекоммуникационной сети “Интернет”.

При рассмотрении вне графика вносимых в планы и (или) схемы развития горных работ изменений, планов и (или) схем развития горных работ в отношении объектов, вводимых в эксплуатацию в том числе из консервации, и (или) с сезонным характером работы, и (или) схем развития горных работ по видам полезных ископаемых, видам горных работ время и место рассмотрения таких планов и (или) схем развития горных работ определяются органом государственного горного надзора по заявлению пользователя недр о согласовании планов и (или) схем развития горных работ в срок не более 30 дней со дня регистрации заявления.

14. Форма заявления о согласовании планов и (или) схем развития горных работ устанавливается органом государственного горного надзора.

15. Пользователи недр письменно уведомляются органом государственного горного надзора о времени и месте рассмотрения планов и (или) схем развития горных работ не позднее чем за 20 дней до установленной даты их рассмотрения.

16. Планы и (или) схемы развития горных работ направляются пользователем недр в орган государственного горного надзора за 15 дней до назначенной даты рассмотрения планов и (или) схем развития горных работ на бумажном носителе или в электронном виде (по усмотрению заявителя).

В случае если для принятия решения о согласовании планов и (или) схем развития горных работ требуется предоставление графической части планов и (или) схем развития горных работ в виде широкоформатных планов и (или) схем на бумажном носителе, они могут быть дополнительно запрошены у пользователя недр органом государственного горного надзора не менее чем за 7 дней до назначенной даты рассмотрения планов и (или) схем развития горных работ. В случае непредставления графической части планов и (или) схем развития горных работ на бумажном носителе до назначенной даты их рассмотрения пользователь недр не позднее 5 дней с даты рассмотрения уведомляется о новом времени и месте рассмотрения планов и (или) схем развития горных работ.

17. По результатам рассмотрения планов и (или) схем развития горных работ органом государственного горного надзора не позднее 5 дней с даты рассмотрения принимается решение о согласовании планов и (или) схем развития горных работ либо об отказе в согласовании.

В случае необходимости проведения оценки обоснования соблюдения условий безопасного недропользования рассмотрение планов и (или) схем развития горных работ может быть продлено по решению органа государственного горного надзора на срок не более 30 дней с назначенной даты их рассмотрения.

В случае отказа в согласовании плана и (или) схемы развития горных работ в решении, предусмотренном абзацем первым настоящего пункта, указываются причины принятия такого решения.

18. Основаниями для принятия решения об отказе в согласовании плана и (или) схемы развития горных работ являются:

а) несоблюдение требований, установленных законодательством Российской Федерации о недрах и законодательством Российской Федерации в области промышленной безопасности, в части предупреждения и устранения вредного влияния горных работ на население, окружающую среду, здания и сооружения, а также в части несоблюдения условий лицензии на пользование недрами и положений технического проекта разработки месторождения полезных ископаемых;

б) отсутствие геологического и маркшейдерского обеспечения горных работ, необходимого для достоверного учета параметров горных разработок и прогнозирования опасных ситуаций, а также отсутствие установленной геологической и маркшейдерской документации в случаях, предусмотренных законодательством Российской Федерации;

в) несоответствие планов и схем развития горных работ требованиям, установленным органом государственного горного надзора, к их подготовке, содержанию и оформлению, а также выявление в них недостоверных сведений;

г) отсутствие обоснования соблюдения условий безопасного недропользования, предусмотренного пунктом 9 настоящих Правил.

19. Решение об отказе в согласовании плана и (или) схемы развития горных работ может быть обжаловано в соответствии с законодательством Российской Федерации.

20. Планы и схемы развития горных работ, а также вносимые в них изменения (дополнения), согласованные в соответствии с настоящими Правилами, утверждаются руководителем организации – пользователя недр до начала производства работ, предусмотренных в этих планах и (или) схемах.