Запасы полезных ископаемых в шахтном поле

Впределах шахтного поля заключены определенные запасы полезного ископаемого. Различают геологические, балансовые и забалансовые запасы (рис. 3).

Геологическими называют общее количество запасов полез­ного ископаемого месторождения или его части.

Балансовыми называют такие запасы, разработка которых экономически целесообразна; по качеству полезного ископае­мого они отвечают требованиям их промышленного использова­ния, а по количеству и условиям залегания пригодны для до­бывания при современном уровне техники.

Забалансовые запасы не отвечают действующим кондициям по мощности и качеству, однако их следует рассматривать как объект освоения в будущем, по мере развития техники, техно­логии добычи и переработки полезных ископаемых.

Рис.3. Классификация запасов и потерь угля

Балансовые запасы равны геологическим за вычетом заба­лансовых запасов.

К забалансовым относят запасы, которые сосредоточены в пластах нерабочей мощности или уголь имеет высокую золь­ность сверхлимитное содержание серы, или залегают на глу­бине, недоступной для разработки с использованием сущест­вующей технологии.

Запасы полезного ископаемого в зависимости от их изучен­ности подразделяются на четыре категории: А, В, С1и С2.

К категории А относятся запасы, детально изученные с помощью горных выработок; имеются полные дан­ные о качестве полезного ископаемого.

К категории Вотносятся запасы, которые разведаны и изу­чены в меньшей степени, чем запасы категории А.

К категории С1относятся запасы, которые установлены на основании данных отдельных разведочных выработок, геологи­ческих и геофизических съемок; условия залегания и качество полезного ископаемого изучены в общих чертах.

К категории С2относятся запасы, оцененные только по гео­логическим данным.

Строительство новой шахты допускается в том случае, когда запасы категории А+В составляют более 50% общих запасов шахтного поля, а остальная часть относится к категории С1.

Потери балансовых запасов.При разработке шахтного поля не все балансовые запасы могут быть выданы на поверхность. Часть их остается в нед­рах и составляет потери. Величина потерь выражается в виде коэффициента потерь, представ­ляющего отношение количества потерянного полезного ископаемого к его балансовым запасам. Кпот=Qпотери иск./Q баланс. запасы.

Потери полезного ископаемого принято разделять на три группы.

1. Потери в барьерных целиках, называемые общешахтными. Барьерные це­лики изолируют шахтные поля, предохраняют действующие горные выработки от прорыва в них поверхностных или под­земных вод или ликвидированных горных выра­боток.

2. Потери, связанные с геологическими нарушениями пла­стов и окружающих пород не позволяющими вести нормальную отработку участков.

3. Потери эксплуатационные, которые включают:

– потери по площади (не вынимаемые части целиков);

– и по мощности пласта (пачки угля, оставленные в кровле, почве или между слоями пласта);

-потери от неправильного ведения горных работ;

-потери отбивного угля в результате неполной выдачи его из очистного за­боя, при взрывных работах, при транспортировании по выра­боткам.

Промышленные запасы.Часть балансовых запасов, которая может быть выдана на поверхность при разработке месторождения, называется про­мышленными запасами; они равны балансовым за вычетом потерь. Потери угля, %, определяются по формуле .

гдеZ- промышленные запасы шахтного поля, т;

Zб -балансовые запасы шахтного поля, т.

Количество полезного ископаемого, добываемого из место­рождения, оценивается коэффициентом извлечения С, который показывает, какую часть балансовых запасов выдают на по­верхность. .

По степени подготовленности к добыче промышленные за­пасы разделяются на

Вскрытые запасы – часть промышленных запасов, для раз­работки которых не требуется дополнительного проведения ка­питальных горных выработок (стволов, штолен, капитальных квершлагов, бремсбергов), т. е. выработок, проводимых за счет капитальных вложений и зачисленных на баланс основных фондов предприятия.

Подготовленные запасы – часть вскрытых запасов, которые оконтурены основными выработками и не требуют для даль­нейшей их подготовки к очистной выемке проведения дополни­тельных подготовительных выработок.

Готовыми к выемке запасами считают часть подготовлен­ных запасов, для извлечения которых проведены все подготови­тельные и нарезные выработки и закончены работы по подго­товке очистных забоев.

Основные параметры шахты

Различают производственную и проектную мощности шахты.

Производственная мощность шахты – максимально воз­можная в реальных условиях добыча полезного ископаемого установленного качества в единицу времени (сутки, год), опре­деляемая исходя из условий производства в рассматриваемом периоде на основе наиболее полного использования оборудо­вания, рационального режима работы, эффективной технологии иорганизации производства при соблюдении требований без­опасности иправил технической эксплуатации.

Проектная мощность А – потенциально возможный объем до­бычи угля, предусмотренный утвержденным проектом и соот­ветствующий заложенным решениям по технике, технологии и организации работ, измеряется в т/год или т/сут.

Срок службы Т предприятия – время, в течение которого будут извлекаться промышленные запасы.

Следовательно, между основными параметрами угольной шахты существует следующая зависимость:

т. е. при постоянных запасах с увеличением проектной мощно­сти шахты срок службы ее уменьшается.

С увеличением проектной мощности шахты объем капитало­вложений при ее строительстве, отнесенных к 1 т промышлен­ных запасов, возрастает, эксплуатационные же затраты, кото­рые связаны с обслуживанием подъема, водоотлива, содержа­нием административно-хозяйственного аппарата, из-за сокра­щения срока службы шахты, наоборот, уменьшаются.

Срок службы шахт получается как производная величина при обосновании мощности шахты и запасов ее поля.

На протяжении всего срока службы предприятия выделя­ются следующие этапы:

-строительство и ввод в эксплуатацию;

-освоение проектной мощности, стабильная ра­бота;

-подготовка новых горизонтов (или реконструкция);

-зату­хание добычи и выбытие мощности.

Производственная мощность шахты не является величиной постоянной. Под влиянием изменения горно-геологических ус­ловий, технического прогресса, возможной реконструкции она меняется во времени.

Часть угольного месторождения, отведенная для разработки одной шахте,
называют шахтным полем. Границами шахтного поля являются условные
поверхности, ограничивающие его по простиранию и по падению. Различают
четыре границы шахтного поля: верхнюю — граница по восстанию, нижнюю —
граница по падению и две боковые — границы по простиранию.

Границы шахтного поля и все горные выработки наносят преимущественно в
масштабе 1:5000 или 1 :2000 на план горных работ, где также указывают
отметки горных выработок, изогипсы, мощность, угол падения пласта и др.

При горизонтальном залегании пласта форма шахтного поля на плане горных
работ не искажается. При пологом и наклонном залегании на планы наносят
горизонтальную проекцию шахтного поля. При крутонаклонном и крутом залегании
пласта шахтное поле изображают проекцией на вертикальную плоскость. На
горизонтальных и вертикальных проекциях длина наклонных выработок
оказывается уменьшенной.

Форма шахтного поля — прямоугольная или в виде неправильной фигуры (рис.
1.11). Прямоугольные, вытянутые по простиранию шахтные поля, как правило,
размещают в пределах выдержанных и спокойно залегающих месторождений. Если
залегание угольных пластов осложнено крупными геологическими нарушениями,
границы полей часто приурочивают к указанным нарушениям. Поэтому шахтные
поля в нарушенных месторождениях имеют неправильную форму. Такие же шахтные
поля встречаются при наличии вблизи действующих шахт охранных целиков под
водоемами, железными дорогами, зданиями и сооружениями.

Шахтное поле оконтурено границами и, строго говоря, включает только угольные
пласты и породы между ними. Однако при ведении горных работ их влияние
распространяется за пределы шахтного поля и при значительной мощности
пластов может доходить до земной поверхности. Поэтому шахте выделяют горный
отвод — часть недр от пластов до поверхности, предоставленную предприятию
для промышленной разработки. Шахта получает также земельный отвод—часть
поверхности, которая передается во временное пользование горному предприятию
для строительства промышленных зданий и сооружений, а также прокладки
транспортных и иных коммуникаций.

Запасы полезного ископаемого в шахтном поле — количество угля в недрах,
заключенное в границах шахтного поля. Запасы делят на геологические,
балансовые, забалансовые и промышленные. Геологическими называют общие
запасы полезного ископаемого в пределах шахтного поля. Балансо-

Потери бывают общешахтными
и эксплуатационными. К общешахтным относят потери в предохранительных и
барьерных целиках. Предохранительные целики оставляют для предотвращения
сдвижения горных пород и охраны стволов, околоствольных дворов,
поверхностных объектов (зданий, сооружений, железных дорог и т. д.).
Барьерные целики оставляют у границ шахтных полей. К общешахтным потерям
относят также потери, связанные с горно-геологическими условиями
(необходимость изоляции целиками плывунов, оставление полезного ископаемого
в местах геологических нарушений и на участках, отличающихся повышенной
опасностью при разработке).

Эксплуатационные потери — это потери в целиках и угольных пачках, связанные
с системой разработки и технологией горных работ, а также потери при выемке
угля и его транспортировке. По бассейнам эксплуатационные потери (%)
составляют примерно: Донецкий — 9,7; Кузнецкий—18,9; Карагандинский— 23,9;
Печорский и Подмосковный — по 13,7.

При подземном способе разработки нормированию подлежат потери в целиках у
выработок, находящихся в пределах выемочного участка, и между выемочными
участками, в местах геологических нарушений, в межслоевых пачках, в пачках у
кровли и почвы пласта. Нормативные эксплуатационные потери в недрах
рассчитывают для каждого выемочного участка при составлении проекта на его
отработку.