Д.т.н. Исабек Т.К.

Докторант Зейтинова Ш.Б.

Карагандинский государственный технический университет, Казахстан

Обзор существующих решений по определению оптимального расположения главных стволов шахт

В настоящее время вопросы правильного выбора места заложения стволов шахт в условиях Казахстанских месторождений имеют большое значение. Как уже известно расположения шахтных стволов существенно влияет на затраты по вскрытию и разработке месторождений, на безопасность горных работ, на мощность шахту и полноту извлечения полезных ископаемых. И поэтому по вопросу определения или расположения места заложения стволов шахт посвящено большое количество работ. К ним можно отнести известные работы проф. Л.Д.Шевякова, П.К.Соболевского.

Место расположения главного ствола выбирается с таким расчетом, чтобы общие расходы, а также срок строительства шахты были минимальными. При этом надо иметь ввиду, что в общей сумме затрат на 1 т добычи транспортные расходы являются наибольшими, они значительно превышают капитальные расходы.

Многие исследователи показывают в своих работах, что наивыгоднейшее место расположения главного ствола не зависит от расстояния доставки, а только от величины транспортируемых запасов.

Так как, выбор места заложения главных вертикальных стволов шахт представляет весьма ответственную и сложную задачу, от решения которой зависит суммарный объем вскрывающих и подготовительных выработок и, следовательно, стоимость вскрытия и себестоимость добытой руды.

При проектировании рудника необходимо выбрать не только место заложения стволов вкрест простирания и по простиранию месторождения, но и найти оптимальное расположение главных стволов.

При выборе места заложения стволов шахт известны следующие критерий:

- располагать стволы вне зоны сдвижения вмещающих пород, подрабатываемых в процессе разработки;

- определять, минимальные затраты на вскрытие и разработку месторождения (на проходку выработок, транспортирование руды и материалов под землей и на поверхности, проветривание и т.д.).

Также необходимо учитывать:

- горногеологические условия проведения стволов;

- принятый порядок очистной выемки, исходя из условий проявления горного давления;

- оптимальное условия проветривание горных выработок;

- условия выбора места заложения ствола шахты на поверхности;

- наличие в зоне строительной площадки шахт водоемов, заболоченных участков, строительные свойства грунта, застроенность местности, рельеф поверхности, возможность затопления территории весенними водами, опасность обвалов и лавин в горной местности и др.;

-расположение обогатительной фабрики и складов усреднения содержания полезных ископаемых.

Обычно при проектировании шахт составляют несколько вариантов вскрытия, выбирая из них наиболее экономичный и удобный в эксплуатации.

При составлении проекта учитываются капитальные затраты и эксплуатационные расходы, зависящие от вскрытия за период существования шахты. Подсчитанные суммарные затраты сравнивают между собой и разницу выражают в процентах по отношению к наиболее экономичному из вариантов. Точность подобного рода расчетов составляет около 10% поэтому выводы о целесообразности того или иного варианта можно делать только тогда, когда какой-либо вариант дороже другого на большую величину, выраженную в процентах. Кроме стоимостной оценки вариантов вскрытия необходимо принимать во внимание безопасность труда рабочих и удобство работы.

Определяемое по методу Л.Д.Шевякова или П.К.Соболевского место заложения ствола шахты, всегда приходится в пункте наибольшего сосредоточения полезного ископаемого. Это обычно получается вблизи наиболее мощных залежей. В связи с этим, при определении место для заложения ствола шахты, остается в охранных целиках в большом количестве полезные ископаемые. Чтобы этого избежать, надо заново пересматривать вопрос о расположении ствола и отыскивать для него наиболее выгодное место.

Поэтому необходимо рассматривать другие варианты, которое предусматривает сокращение объемов целика, или их полное исключение. В данное время методика определения место заложения шахтного ствола по Л.Д.Шевякова и П.К.Соболевского не дают полного исчерпывающего решения рассматриваемого вопроса. В этой методике не учитываются, ущерб от потерь полезного ископаемого, из-за неполноты выемки охранных целиков.

Проводя обзор решения данной задачи можно сделать вывод, что необходима оценка НДС подкарьерного массива, особенностей физико-механических и структурных свойств пород, и влияния подготовительных и очистных выработок.

Литература

1. Казикаев Д. М. Комбинированная разработка рудных месторождений. М.: изд-во Горная книга, 2008.