Файл: Хетагуров, Г. Д. Эффективность систем разработки этажного и подэтажного обрушения.pdf

М. И. Агошков и Г. М. Малахов [81] отмечают, что техноло­ гический процесс очистной выемки включает три основные произ­ водственные операции: 1) отбойку руды, т. е. отделение ее в виде кусков от рудного массива; 2) выпуск или доставку отбитой руды до откаточного горизонта; 3) поддержание выработанного про­ странства. Следовательно, все системы разработки можно раз­ делить на три класса: с одной, двумя и тремя операциями.

Отсюда следует, что чем больше число производственных опе­ раций в системе разработки, тем выше ее трудоемкость. Естествен­ но, что себестоимость добычи руды будет изменяться пропорцио­ нально этому показателю. Высокопроизводительным системам разработки присущи большие потери и разубоживание и низкая себестоимость добычи руды [47]. Число производственных опера­ ций в них не превышает двух [82]. Для решения поставленной задачи все системы разработки нами условно разделены или сгруппированы по числу производственных операций в очистном забое. Сочетание этих производственных операций в какой-либо системе разработки позволяет охарактеризовать ее по качествен­ ным и количественным показателям. Следует заметить, что естест­ венное поддержание и подготовка блоков присущи всем системам, поэтому они как постоянно действующие факторы не могут быть приняты для деления систем. Способы отбойки, поддержания (искусственного) и доставки также не учитывались при группиро­ вании, так как они подвержены изменениям во времени.

В результате обработки материалов все системы разработки нами разделены на пять групп (три класса). При делении на группы воспользовались рекомендацией М. И. Агошкова [78] о том, что при группировании систем можно пользоваться разными признаками. Поэтому вторая группа систем отличается от третьей поведением вмещающих пород.

При разделении систем на группы в скрытой форме учитыва­ ются физико-механические свойства руды и вмещающих пород, элементы залегания и их технико-экономические показатели.

Основные свойства групп систем разработки следующие. Первая группа (первый класс) характеризуется выпуском об­

рушенной руды. Здесь полностью отсутствует отбойка горной массы в очистном забое. Сюда относятся системы этажного и под­ этажного самообрушения.

Вторая и третья группы (второй класс) характеризуются нали­ чием двух производственных операций — отбойка и доставка гор­ ной массы. Во вторую группу отнесены системы этажного и под­ этажного принудительного обрушения. В третью — камерные си­ стемы разработки.

Четвертая и пятая группы (третий класс) характеризуются на­ личием трех производственных операций: отбойки, доставки руды и поддержания очистного пространства. К четвертой группе отне­ сены системы: с креплением и с закладкой выработанного про­ странства, т. е. горизонтальные слои с закладкой, наклонные и

114

диагональный слои с закладкой, потолкоуступная выемка с заклад­ кой, слоевое обрушение, подэтажное обрушение с настилом, с креп­ лением без обрушения вмещающих пород.

К пятой группе отнесены системы с креплением и закладкой выработанного пространства. Сюда входят системы: с креплением квадратными окладами и закладкой, с креплением горизонтальной распорной крепью с закладкой, горизонтальные слои с креплени­ ем и закладкой, со станковой крепью и закладкой.

Четвертая группа отличается от пятой тем, что в ней запасы блока отрабатываются тремя производственными операциями. Причем искусственное поддержание выработок осуществляется креплением из леса или закладкой. В пятой же группе эта опе­ рация производится как с креплением, так и с закладкой, т. е. здесь в скрытой форме четыре производственных операции. Одна­ ко, как отмечалось, деление систем разработки по способу под­ держания не производится. Учитывая удельный вес каждой произ­ водственной операции в себестоимости добычи руды, нами выве­ дена относительная себестоимость по группам систем и приведены возможные их пределы, а также средние показатели потерь и разубоживания для блоков в высотой этажа 20—50 м (табл. 48).

Из табл. 48 видно, что показатели потерь и разубоживания по группам систем изменяются обратно пропорционально себестои­ мости добычи 1 т руды. Вместе с тем в каждой группе систем разработки эти показатели изменяются в ту или другую сторону, которые нами учтены в прилагаемых графиках.

Л. В. Крыжов [47] отмечает, что переход к более производи­ тельным и интенсивным системам разработки часто влечет за

8* 115

собой увеличение потерь в недрах. «По известным расчетам проф. Н. И. Трушкова более производительные системы разработки дают резкое снижение себестоимости 1 т добычи руды в 1,5—2 раза

ибольше по сравнению с малопроизводительными системами». Последние десятилетня характеризуются широким внедрением

высокопроизводительных систем разработки, при которых потери и разубоживание возросли по сравнению с малопроизводительны­ ми системами. Академик Н. В. Мельников отмечает, что потери в стоимостном выражении ежегодно растут и на предприятиях цвет­ ной металлургии доходят до 25—30% [48].

В условиях полиметаллических месторождений, где широко применяются различные высокопроизводительные системы разра­

рудных месторождений по критерию числа производственных опе­ раций наиболее правильно характеризует каждую систему раз­ работки по количественным и качественным показателям конечного продукта.

Рассмотрим эффективность систем разработки по конечному продукту.

При разработке мощных месторождений могут быть применены разнообразные системы разработки. Очевидно, что наиболее эф­ фективной системой будет та, которая даст наибольшее количество продукции, полученной из 1 т руды при минимальной ее себестои­ мости. Этим условиям могут отвечать системы с минимальными потерями, разубоживанием и с наименьшим числом производст­ венных операций. Для окончательного определения эффективности той или иной системы разработки или групп систем весьма важно знать количественные и качественные показатели их конечного продукта. В этом случае определятся количественные и качествен­ ные показатели концентратов.

Для этого воспользуемся известной связью между основными

Эти уравнения отвечают содержанию металла в руде от 1 до

3%.

Произведем расчеты количественных и качественных показа­ телей с учетом потерь и разубоживания по приведенным средним данным в 5 группах систем разработки из табл. 48. Исходное содержание металла в руде условно принимаем 1; 2; 3; себестои­

116

мость добычи и переработки 1 т руды соответственно расположе­ нию групп систем составляет 4,6; 5,2;: 6,2; 7,8; 9,5 руб.

Графическая интерпретация расчетов показывает, что наиболь­ шее количество продукции, полученной из 1 т руды, дают системы, приуроченные к пятой группе, для которых характерны низкие

потери и разубоживание. Наряду с этим себестоимость условного концентрата здесь выше, чем в других группах (рис. 45).

При условии равных затрат средств на добычу и переработку руды, соответствующих затратам второй группы (5,2 руб.), коли­ чество возможно получаемой продукции будет:

(13,8; 27,2; 41,5) = (11,6; 22,8) кг.

117