Раздел 1. Вскрытие пологопадающих месторождений
Непосредственной целью вскрытия месторождения является установление грузотранспортной связи между горизонтами его разработки и техническими сооружениями на поверхности и в карьере. Горизонтами разработки являются рабочие площадки уступов; сооружениями на поверхности служат станции, через которые грузы следуют на склады, обогатительные фабрики или отвалы, или же непосредственно перечисленные пункты назначения грузов; сооружениями в карьере являются внутренние отвалы и перегрузочные станции подъемников.
Как известно, месторождение или часть его, разрабатываемая одним карьером, носит название карьерного поля. Границы карьерного поля, в частности глубина открытых работ, определяются соответственно ценности ископаемого, показателям коэффициента вскрыши, технологии разработки месторождения, техническому вооружению карьера и другим местным условиям, определяющим производственные возможности открытых работ в конкретных условиях.
При установлении границ в плане, стремятся придать карьерному полю правильную форму и размеры, которые обеспечили бы наилучшее использование основного оборудования карьера. Под правильной формой поля понимается такая форма, которая в наибольшей мере сохраняет неизменной протяженность фронта работ карьера (рис. 1.1); при этом работы по разделке тупиков окажутся наименьшими. Существенное значение принадлежит месту заложения капитальных траншей, определяющему положение разрезных траншей ОА и фронта работ, а также способу перемещения последнего. При определенной конфигурации карьерного поля могут быть достигнуты правильные и неправильные решения (см. рис.1.1).
Под вскрытием месторождения понимается проведение горных выработок (или создание подходов), открывающих транспортный доступ от поверхности земли (от промышленной площадки карьера) к месторождению или от одной разрабатываемой его части к другой неразработанной и обеспечивающих возможность подготовки фронта работ [5]. Проблема вскрытия - важнейшая проблема разработки месторождений, и, как правило, решается совместно с проектированием системы разработки. Большое значение в этой проблеме имеет тип и взаимное расположение вскрывающих выработок и сооружений, высота уступов, направление развития горных работ в пространстве, которое в
Р
ис.1.1.
Схема, поясняющая принцип сохранения
неизменной
протяженности фронта работ карьера.
I, II, III – различные конфигурации карьерных полей
значительной степени предопределяет способ вскрытия и место расположения вскрывающих выработок. В комплексе они образуют систему транспортных коммуникаций, которая в каждый момент должна быть безопасной, обеспечивать плановую производительность карьера и быть наиболее экономичной.
Способ вскрытия зависит также от условия залегания месторождения и определяет режим горных работ и их экономическую эффективность. Поэтому проектирование вскрытия представляет собой сложную многовариантную комплексную технико-экономическую задачу, в которой многие определяющие факторы не поддаются количественной оценке [11]. Задача решается путем количественной и качественной оценок технически возможных вариантов. Предварительно из общей комплексной задачи выделяется и решается ряд частных задач.
Задача усложняется ее динамическим характером. Система вскрытия развивается в течение всего периода разработки и обычно подвергается неоднократной реконструкции. При проектировании задачи решаются в следующей последовательности:
На основании поперечных и продольных профилей составляется план карьера в конечных или в промежуточных и перспективных контурах. На план наносятся изолинии горизонтов и рельеф местности.
Определяется рациональное направление развития горных работ.
Устанавливаются местоположения отвалов и основных поверхностных сооружений и ввод трассы в карьер.
Определяются параметры трассы: уклон, радиус поворотов, форма примыкания, длина траншей, длина площадок примыкания, длина элементарных участков съездов.
Устанавливаются форма трассы, ее стационарность и границы размещения в пределах карьерного поля.
Производится предварительное трассирование для начальных и конечных контуров карьера.
Если рассматривается несколько вариантов вскрытия, то указанные построения производятся для каждого из них. Затем определяются объекты транспортных работ, строятся календарные графики вкрышных и добычных работ и рассчитываются показатели необходимые для технико-экономического сравнения вариантов способа вскрытия и системы грузотранспортных коммуникаций. Для выбранного способа вскрытия производят детальное трассирование траншей и построение планов карьера на момент сдачи его в эксплуатацию, на 1-й, 2-й и последующий годы эксплуатации, а также на конец отработки в конечных и промежуточных контурах.