Учет расходов, связанных с освоением месторождения полезных ископаемых (Каратаева Т.). Месторождений полезных ископаемых

1

Обследовано и проанализировано более 200 месторождений по добыче ОПИ в Белгородской области. Разработка месторождений ОПИ осуществляется в основном открытым карьерным способом, экономически эффективным и перспективным. Существенным недостатком разработки месторождений является негативное влияние на окружающую среду, выраженное в воздействии на атмосферный воздух в результате пыле- и газообразования, на поверхностные и подземные воды, на земельные ресурсы в виде деградации почв, выведения нарушенных земель из оборота по окончании разработки полезных ископаемых и др. Данное исследование позволило оценить степень воздействия разработки месторождений по добыче ОПИ на окружающую среду. Обосновано, что ориентировочная СЗЗ, согласно СНиПа, является достаточной для всех месторождений. При правильной эксплуатации и своевременной рекультивации воздействие карьеров не оказывает существенного воздействия на прилегающую территорию за границей СЗЗ.

Ключевые слова: общераспространенные полезные ископаемые (ОПИ)

месторождение

санитарно-защитная зона (СЗЗ)

предельно-допустимая концентрация (ПДК)

1. Корнилов А.Г. [и др.] Влияние флотационных технологий на состояние земельных ресурсов // Недропользование – XXI век. – 2012. – № 4.

2. Назаренко Н.В. Закономерности пространственного распределения карьеров ОПИ в Белгородской области и их воздействие на окружающую среду // Проблемы природопользования и экологическая ситуация в Европейской России и сопредельных странах: материалы IV Междунар. научн. конф. 11-14 октября 2010 г. – М. ; Белгород: Константа, 2010.

3. Назаренко Н.В. Особенности развития экзогенных геоморфологических процессов при разработке месторождений общераспространенных полезных ископаемых в Белгородской области / Назаренко Н.В., Фурманова Т.Н. // Антропогенная геоморфология: наука и практика: материалы XXXII Пленума Геоморфологической комиссии РАН (г. Белгород, 25-29 сентября 2012 г.). – М. ; Белгород: ИД «Белгород», 2012.

4. Назаренко Н.В. Проблемы рекультивации нарушенных земель на карьерах общераспространенных полезных ископаемых в Белгородской области и пути их решения / Н.В. Назаренко [и др.] // Проблемы региональной экологии. – 2011. – № 2.

5. Защита от шума: СНиП 23-03-2003. – М. : Госстрой России, 2004.

6. Об охране атмосферного воздуха: Федеральный закон Российской Федерации от 4 мая 1999 г. № 96-ФЗ (в редакции 31 декабря 2005 г.).

7. Об охране окружающей среды: Федеральный закон Российской Федерации от 10 января 2002 г. № 7-ФЗ (в редакции 31 декабря 2005 г.).

Общераспространенные полезные ископаемые (ОПИ) являются важнейшим компонентом ресурсного потенциала Белгородской области. ОПИ - это сырьевая основа для дорожного строительства, производства строительных материалов и т.д. В настоящее время процесс развития и перспективы использования ОПИ характеризуются отсутствием современных прогнозно-поисковых исследований, включая геолого-экономические оценки выявленных объектов общераспространенных полезных ископаемых, а также социально и экономически обоснованных программ развития и использования месторождений ОПИ. В связи с постоянно растущими потребностями строительного комплекса в сырье в староосвоенных регионах происходит неконтролируемое истощение полезных ископаемых, иррациональное извлечение которых приводит к негативному воздействию не только на окружающую природную среду, но и на условия проживания и здоровье населения в районах интенсивной добычи ОПИ .

В Белгородской области в настоящее время разрабатывается свыше 300 карьеров ОПИ. Прогнозные запасы мела, глин и песка практически не ограничены и распространены равномерно по всей территории области. Более 50% карьеров вначале располагались на склонах балок и оврагов, а затем, углубляясь и расширяясь, стали захватывать пахотные угодья. Примерно 25% карьеров располагается в поймах рек и около 20% - в оврагах и балках. В связи с незначительной глубиной залегания данных полезных ископаемых их добыча в основном ведется экономически эффективным открытым способом, но встречается и подземная разработка месторождений, в частности, при попутной добыче мела производятся сооружение подземных овощехранилищ .

Существенным недостатком разработки месторождений ОПИ является негативное влияние на окружающую среду, выраженное в воздействии на атмосферный воздух, на поверхностные и подземные воды, на земельные ресурсы и др.

В связи с принадлежностью к различным географическим ландшафтным зонам, дифференциацией по физико-механическим свойствам и условиям залегания общераспространенных полезных ископаемых имеют место определенные особенности воздействия открытой разработки на окружающую среду и здоровье занятых в производстве людей.

В настоящее время одной из основных задач является выявление зависимостей добычи минерального сырья от инженерно-геологических, гидрологических и экологических особенностей различных ландшафтных районов, геоэкологическая оценка глубины и масштабов воздействия на окружающую среду, разработка эффективных предложений по снижению негативного воздействия и рациональному использованию природных ресурсов, а также предложения по минимизации этих воздействий на окружающую среду.

Основными видами воздействия на среду при разработке карьеров являются:

Изъятие природных ресурсов (земельных, водных);

Загрязнение воздушного бассейна выбросами газообразных и взвешенных веществ;

Шумовое воздействие;

Изменение рельефа территории, гидрогеологических условий площадки строительства и прилегающей территории;

Загрязнение территории землеотвода образующимися отходами и сточными водами;

Изменение социальных условий жизни населения.

Принципы оценки негативного воздействия на состояние экосистемы заключаются в выборе максимальной нагрузки технологического процесса на каждый из компонентов окружающей среды с учетом потребления энергоресурсов при штатной и неблагоприятной по метеоусловиям ситуации, сравнении с установленными нормативами предельно допустимых концентраций воздействия на здоровье людей, объекты животного мира и растительность, а также рекреационные территории. При анализе этих воздействий разрабатываются оптимальные схемы, модели и методы уменьшения негативного антропогенного воздействия на экосистемы .

Разработка месторождения полезных ископаемых открытым способом оказывает негативное влияние на атмосферный воздух в результате пыле- и газообразования. Основными источниками воздействия являются выемочно-погрузочные и вскрышные работы, работы по отвалообразованию, внутренние и внешние отвалы, переэкскавация навалов породы, дорога, дробление сырья. Пыль в зависимости от добываемого сырья представляет собой пыль неорганическую с содержанием диоксида кремния ниже 20% - при добыче суглинков, 20-70% - при добыче глин и песка, свыше 70% - при добыче опоки. Концентрация пыли при выемочно-погрузочных работах зависит от крепости и естественной влажности горной породы, объема одновременно разгружаемой породы, высоты разгрузки, угла поворота экскаватора. Завышение высоты разгрузки приводит зачастую к обрушению верхней части уступа и повышению запыленности в 1,5-5 раз.

При транспортировании сырья по внутрикарьерным дорогам пылевыделение осуществляется с поверхности нагруженного в кузов автосамосвала материала и взаимодействия автомобильных колес с поверхностью дороги. Интенсивность и объем пылеобразования зависят от скорости движения, грузоподъемности автомашин, а также от типа дорожного покрытия.

Общим для всех способов отвалообразования является образование больших незакрепленных поверхностей (плоскостных источников), которые при неблагоприятных условиях приводят к интенсивному пылеобразованию, зависящему от вида материала, гранулометрического состава, метеорологических условий.

При работе автомобильного транспорта и спецтехники загрязнение атмосферы в зоне влияния карьера и в самом карьере происходит при работе двигателей дорожно-строительной техники и автотранспорта, выделяющих азота диоксид, азота оксид, бензин, оксид углерода, оксид серы и сажу.

Для моделирования гипотетической ситуации среднестатистического карьера по добыче ОПИ нами был выбран условно максимальный карьер, с наибольшим ареалом разработки по всем видам добываемого сырья (мел, песок, глина). Также учитывалась максимальная нагрузка обслуживающего автотранспорта с 8-часовым рабочим днем, без выходных.

Оценка степени загрязняющего воздействия на атмосферный воздух проводится по самому напряженному этапу производства работ в карьере, характеризующемуся наибольшими выбросами загрязняющих веществ. Методика оценки воздействия заключается в сравнении максимальных приземных концентраций при рассеивании загрязняющих веществ на границах санитарно-защитной зоны карьера, ближайшей жилой застройки, акватории водных объектов, особо охраняемых природных территорий и лесополос с установленными нормативами ПДК воздействия на здоровье людей, объекты животного мира и растительность, рекреационные территории.

Данные результаты свидетельствуют, что при разработке карьера любого из видов добываемого сырья уровень негативного воздействия находится в рамках допустимых нормативов, а основным загрязнителем воздушной среды является специализированный автотранспорт. При работе автотранспорта основным загрязняющим веществом является диоксид азота, но на границе СЗЗ его концентрация не превышает 1 ПДК, а пыль неорганическая (глина, песок, мел) на границе СЗЗ ниже 0,1 ПДК (табл. 1).

Таблица 1 - Динамика рассеивания загрязняющих веществ в атмосфере при добыче ОПИ

Загрязняющие вещества, выделяющиеся в атмосферу при разработке карьера	На глиняных карьерах (доли ПДК)		На меловых карьерах (доли ПДК)		На песчаных карьерах (доли ПДК)
0301 - Азота диоксид
0328 - Углерод
0330 - Серы диоксид
0337 -Углерода оксид
0703 - Бенз[а]пирен
2704 - Бензин
2908 - Пыль неорг.: 70-20% двуокиси кремния
2908 - Пыль неорг., ниже 20% двуокиси кремния

Анализ данных показал, что на всех карьерах основным источником загрязнения воздушной среды является автотранспорт, обслуживающий карьер; пыль при добыче, погрузке и перевозке не оказывает существенного загрязнения. Согласно СНиП, санитарно-защитная зона карьеров составляет для мела - 500 м, песка - 300 м, глин - 300 м . Ориентировочная СЗЗ для всех карьеров с аналогичными параметрами и ниже является достаточной.

Основными источниками внешнего шума являются двигатели дорожно-строительной техники. Оценка уровня шума, проникающего с производственной зоны на селитебную территорию, заключается в сравнении расчетного уровня шума в расчетной точке (ближайшая жилая зона) для одновременно работающей техники с допустимым уровнем шума для объектов, расположенных на этой территории (жилых домов). Нормирование шума проводится для дневного и ночного времени суток.

Шумовые характеристики принимаются по паспортным данным используемой в карьере спецтехники и автотранспорта. Допустимые уровни звука составляют для жилых кварталов 40 дБА в дневное время и 30 дБА в ночное время .

Снижение уровня звука шумозащитным экраном изменяется от 38,66 до 47,21 дБА, в зависимости от удаления источника звука от жилой зоны.

Расчетный уровень звука при удалении от источника шума на расстояние 225 м без экрана составит 34,8 дБА, что соответствует допустимому уровню звука в дневное и ночное время на прилегающей к жилой зоне территории. При работе на глубине 2-3 м в карьере уровень звука не достигнет жилой зоны (-3,86 дБА). При удалении жилой зоны на 1400 м от источника шума уровень звука без экрана (работа на поверхности) составит 13,9 дБА.

Расчетным методом установлено, что шум автотранспорта и спецтехники, работающего согласно технологической схеме (не более двух единиц техники на площадке одновременно) как в дневное, так и в ночное время, не оказывает вредного влияния на прилегающую застройку. Взрывные работы на всех карьерах по добыче ОПИ в Белгородской области не применяются. В связи с этим данные расчеты проводить не целесообразно.

Воздействие на территорию оценивается размером изымаемой для размещения объекта площади, категорией изымаемых земель, изменением состояния нарушаемого почвенного покрова, образованием новых форм рельефа (котлованов и отвалов).

Воздействие на геологическую среду определяется глубиной разработки и возможными осложнениями (затопление подземными водами, развитие экзогенных процессов). Механизм отрицательного влияния малых карьеров на природную среду аналогичен влиянию вскрышных работ горнорудных предприятий, отличаясь только масштабностью. Площадь, занимаемая каждым карьером и отвалом, не превышает 5-15 га и в зависимости от места расположения оказывает иногда специфическое влияние на окружающую среду. Горные работы приводят к активизации некоторых рельефообразующих процессов. Для оценки природных предпосылок развития нарушенных земель нами проведен морфометрический анализ рельефа исследованных областей с составлением картосхемы «Нарушенные земли в зоне влияния карьеров по добыче ОПИ» (рисунок 1), выполненной в масштабе 1:200000. Натурные наблюдения проводились непосредственно в полевых условиях .

Рис. 1. Нарушенные земли в зоне влияния карьеров по добыче ОПИ.

Массовая разработка общераспространенных полезных ископаемых большим количеством малых карьеров, хотя и не приводит к появлению техногенного рельефа большого площадного распространения, однако при длительной их эксплуатации и отсутствии

рекультивационных работ на стихийно разрабатываемых выемках провоцируется выветривание, оползневые, обвально-осыпные, просадочные явления, эрозионный размыв, дефляция, накопление техногенного слоя пород, подтопление. Кроме того, в ряде случаев при производстве горных работ допускаются нарушения поверхности пологих склонов проходами плугов бульдозеров вдоль и поперек склонов с образованием длинных борозд, узких траншей или беспорядочных «закопушек». В последующем они становятся источниками повышенного протекания процессов оврагообразования, которые могут тянуться на несколько километров .

Нагрузка на территорию землепользования и систему поверхностных и подземных вод при проведении добычных работ выражается в возможном загрязнении почвогрунтов и зоны аэрации отходами производства и потребления и сточными водами. Для оценки воздействия определяются объемы формируемых сточных вод и отходов производства и потребления и рациональная схема водопотребления и водоотведения и обращения с твердыми отходами.

Воздействие на животный мир на рассматриваемых территориях выражается в исключении площади отвода земель как местообитания, в факторе беспокойства, связанного с присутствием людей, работой техники и движением автотранспорта. На время производства работ участки, занятые карьерами, будут естественным образом исключены из пути сезонной миграции млекопитающих. Планируемая деятельность вызывает смену биотопов и перемещение их на прилегающую территорию с идентичными характеристиками, что не отражается на состоянии популяций распространенных в районе видов животных вследствие незначительных площадей карьеров.

Воздействие на растительность при производстве карьерной добычи выражается в изъятии земель, нарушении почвенного покрова и естественного травостоя. По окончании работ предусматривается рекультивация нарушаемых земель до уровня пастбищных сельхозугодий или рекреационных объектов, что приведет к восстановлению естественной среды обитания растительности и животных.

В дополнение к перечисленным проблемам существуют и другие, не менее острые, связанные с использованием отработанных карьеров как мест складирования бытовых отходов и использованием их как несанкционированных свалок .

Данное исследование проведено при поддержке федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 годы, в рамках мероприятия 1.3.1 «Проведение научных исследований молодыми учеными - кандидатами наук» по государственному контракту № П1363.

Рецензенты:

Корнилов А.Г., доктор географических наук, профессор, зав. кафедрой географии и геоэкологии ГГФ НИУ БелГУ, г. Белгород.

Сергеев С.В., доктор технических наук, профессор, зав. кафедрой прикладной геологии и горного дела ГГФ, НИУ БелГУ, г. Белгород.

Библиографическая ссылка

Назаренко Н.В., Петин А.Н., Фурманова Т.Н. ВОЗДЕЙСТВИЕ РАЗРАБОТКИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПО ДОБЫЧЕ ОБЩЕРАСПРОСТРАНЕННЫХ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ НА ОКРУЖАЮЩУЮ ПРИРОДНУЮ СРЕДУ // Современные проблемы науки и образования. – 2012. – № 6.;
URL: http://science-education.ru/ru/article/view?id=7401 (дата обращения: 31.03.2019). Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»

Инженерная геология месторождений полезных ископаемых является новым, сложившимся и успешно развивающимся разделом (научным направлением) инженерной геологии. Она призвана обеспечивать эффективную работу горнодобывающих предприятий, развитие важнейшей базовой отрасли народного хозяйства. Содержание этого раздела инженерной геологии составляет широкий круг геологических вопросов и практических задач, возникающих при освоении различных месторождений полезных ископаемых: рудных, угольных, нефтяных, газовых, горнохимического сырья, минеральных удобрений, строительных материалов и др.

Задачами инженерно-геологического изучения месторождений полезных ископаемых являются:

1) геологическое обоснование окончательной промышленной их оценки, а также способов вскрытия и системы разработки, конструкций карьеров и подземных выработок, проектов организации производства строительных и горных работ, оценки устойчивости горных пород в откосах уступов и бортах карьеров, в подземных выработках и отвалах;

2) разработка инженерно-геологических основ рационального использования геологической среды и ее охраны от отрицательного воздействия предприятий горного производства;

3) разработка принципов и методов инженерно-геологических исследований и их организации на всех стадиях разведки месторождений и при их разработке, методов оценки и прогноза возникновения неблагоприятных геологических процессов и явлений и управления ими в нужном для человека направлении.

Объектом исследований рассматриваемого раздела инженерной геологии, как и всех других геологических наук, служит геологическая среда; предметом - инженерно-геологические условия строительства и эксплуатации шахт и карьеров и производства горных работ, т. е. функционирования системы геологическая среда - сооружения, инженерные работы; задачами - оценка и прогноз возникновения и развития неблагоприятных геологических процессов и явлений и разработка приемов и методов управления ими; методами - общенаучные и специальные методы инженерной геологии.

Все это определяет самостоятельность рассматриваемого раздела в структуре инженерной геологии как науки. Наряду с этим он, как важнейшая составная часть инженерной геологии, подчиняется ее научному методу, который состоит в комплексном целенаправленном геологическом изучении причин возникновения, условий и динамики развития геологических процессов и явлений, угрожающих жизни и деятельности человека, сохранности территорий и сооружений. Важнейшими средствами ее при этом являются разработка и применение методов инженерно-геологического анализа процессов и явлений, их оценки, прогноза и управления ими.

Не все вопросы инженерной геологии месторождений полезных ископаемых одинаково изучены и рассмотрены. Пока главное внимание уделялось изучению инженерно-геологических условий месторождений твердых полезных.

Перед инженерной геологией месторождений полезных ископаемых, как и в целом перед инженерной геологией, возникла новая проблема, суть которой заключается в необходимости разработки предложений и рекомендаций по рациональному использованию геологической среды и ее охране от отрицательного воздействия предприятий горного производства. Исследования по этой проблеме выполняются, получены первые положительные результаты, однако много вопросов требует еще специального рассмотрения.

Фундаментальными задачами при инженерно-геологических исследованиях (изысканиях) всегда являются оценка свойств горных пород, инженерно-геологических условии территорий, месторождений, геологической среды и т. д. и прогноз их изменений под влиянием естественных и искусственных факторов.

Практика показывает, что между разведкой месторождений и их освоением существует разрыв, и поэтому как только возникает задача проектирования шахт и карьеров и производства горных работ, появляется необходимость в выполнении дополнительных исследований - изысканий на месторождениях. Это свидетельствует о том, что при их разведке, как и в процессе горно-эксплуатацпонных работ, неполно решаются инженерно-геологические задачи. Геологическая служба горных предприятий не укомплектована специалистами по инженерной геологии месторождений полезных ископаемых.

Одной из главных задач инженерной геологии месторождений полезных ископаемых как нового научного направления являетcя разработка общей теории, рассматривающей условия функционирования системы геологическая среда - сооружения и инженерные работы. Исследование условий функционирования этой системы предполагает изучение геологических условий строительства и эксплуатации шахт и карьеров и обеспечение безопасности ведения горных работ.

Горные породы в условиях естественного залегания находятся в состоянии равновесия. При строительстве шахт и карьеров это равновесие часто нарушается под влиянием многих причин. Вследствие этого возникают и развиваются разнообразные геологические процессы и явления, реализующиеся в разрушении, деформациях, перемещении и сдвижении масс горных пород различных объемов. В подземных выработках и карьерах они проявляются также в различных видах водопритоков, фильтрационных деформациях, а в районах распространении многолетней мерзлоты - в явлениях мерзлотного комплекса. Фильтрационные деформации и явления мерзлотного комплекса также вызывают перемещения масс горных пород.

Природа и механизм различных видов перемещений и сдвижений масс горных пород в подземных выработках и откосах карьеров часто весьма сложны. Всестороннее их изучение, а также закономерностей развития, разработка методов прогноза и управления ими - важнейшие задачи инженерной геологии месторождений полезных ископаемых. ."

Разнообразные геологические вопросы, связанные с освоением месторождений полезных ископаемых, изучают и оценивают в инженерном аспекте, а прогноз изменений геологических условий составляют в связи со строительством сооружений (шахт, карьеров и др.) и проведением инженерных мероприятий. При этом местом ннженерно-геологических исследований в зависимости от стадии освоения месторождений должны быть площади их распространения, отдельные участки, шахтные и карьерные поля и их части и, наконец, шахты и карьеры.

При проектировании и разработке месторождений полезных ископаемых к инженерной геологии предъявляются высокие требования. Развитие горных работ на все больших и больших глубинах, разработка ряда месторождений в сложных геологических условиях, подработка подземными выработками застроенных территорий, а в некоторых случаях занятых водоемами, и особенно широкое применение открытого способа разработки вызвали необходимость изменить отношение к изучению их инженерно-геологических условий. Кроме того, для расчета распределения напряжений в горных породах, равновесия их масс в горных выработках и откосах, для определения горного давления, прочности и устойчивости целиков и оснований сооружений, для проектирования инженерных защитных мероприятий требуются обоснованные расчетные схемы, расчетные показатели свойств горных пород, водоносных горизонтов, зон и комплексов, данные об изменении их во времени и при различных напряженных состояниях, о неоднородности и анизотропии свойств горных пород и условиях их работы. Все эти данные необходимы также в связи с применением новых методов расчета, новых способов и средств разработки месторождений полезных ископаемых.

Обводненность месторождений часто обусловливает значительные притоки воды в горные выработки, что вызывает необходимость предварительного и систематического осушения водоносных горизонтов, зон и комплексов. Такие вынужденные мероприятия, применяемые для обеспечения устойчивости горных пород в горных выработках и безопасности ведения горных работ, нередко значительно изменяют баланс подземных вод, истощают их ресурсы и нарушают условия водоснабжения населенных пунктов, промышленных и сельскохозяйственных предприятий. Поэтому исследование и оценка степени обводненности, газоносности и геотермических условий месторождений полезных ископаемых, а в районах распространения многолетней мерзлоты - мерзлотных явлений являются важнейшими задачами их инженерно-геологического изучения.

Строительство горных предприятий и выполнение горно-эксплуатационных работ постоянно вызывают изменения окружающей среды, рельефа поверхности земли, сохранности территорий и сооружений, загрязнение водоемов, рек и подземных вод и др. Поэтому оценка и прогноз изменений инженерно-геологических условий территорий, разработка мероприятии по рациональному их использованию и охране от вредных последствий горного производства, геологическое обоснование проектов по их рекультивации также являются одними из главных задач инженерной геологии месторождений полезных ископаемых. К этой проблеме относится также широкий круг геологических вопросов, связанных с рациональным размещением отвалов и гидроотвалов пустых пород (лишенных полезных компонентов) горного производства, оценкой и прогнозом их устойчивости и защитой прилегающих территорий от их вредного влияния. Наконец, важнейшими являются вопросы о возможности использования горных выработок на отработанных месторождениях или отдельных их участках для объектов различного назначения - складов, силовых установок, гаражей, производственных предприятий и др.

В этом главным образом состоят содержание и задачи инженерной геологии месторождений твердых полезных ископаемых. Как видно из сказанного, она имеет большое научное содержание и практическое значение. Для решения научных, методических и производственных проблем и вопросов, связанных с освоением месторождений полезных ископаемых, в инженерной геологии месторождений, как и в других ее разделах, широко используются методы: геологический (естественноисторического анализа), геологического подобия, экспериментальный, моделирования, вероятностно-статистический и расчетно-теоретический.

Отмечая развитие инженерной геологии месторождений полезных ископаемых, надо сказать, что многие важные и сложные вопросы еще недостаточно разработаны или не решены вообще, при изучении геологического строения, гидрогеологических условий месторождений, физико-механических свойств грунтов, геологических процессов явлений и охраны геологической среды от отрицательного воздействия горнодобывающих предприятий.

Остановимся на состоянии изученности основных вопросов, охватывающих
содержание и задачи.

Геологическое строение месторождений

Непосредственное изучение инженерно-геологических условий месторождений возможно только после их открытия, т. е. на стадиях предварительной и детальной разведки и разработки. Именно на этих стадиях инженерно-геологические исследования должны являться обязательной составной частью геологоразведочных работ - частью дальнейшего геологического изучения месторождений в инженерном аспекте. Поэтому инженерно-геологическое изучение месторождений обычно начинается тогда, когда их геологическое строение в широком понимании этого слова изучено достаточно детально, соответственно стадии геологоразведочных работ.

Геологические материалы по всем горнопромышленным районам, бассейнам, рудным поясам и полям, отдельным месторождениям, шахтным и карьерным полям и т. д. огромны; частично они опубликованы, но главным образом хранятся в геологических фондах. По геологии месторождении полезных ископаемых имеются крупные обобщения в виде монографий, руководств, учебников, отражающие генетические, минералогические, петрографические, стратиграфические, структурно-тектонические и другие вопросы. Материалы, касающиеся различных сторон геологии месторождений, освещены также в бесконечном числе докладов, статей, заметок. В общем геологическое строение месторождений полезных ископаемых, особенно разрабатываемых и разведанных, обычно изучено хорошо.

Тем не менее некоторые вопросы, представляющие первостепенный интерес в инженерно-геологическом плане, чаще всего изучены недостаточно полно. Например, нередко оказывается недостаточно изученным геологический разрез толщ, образующих вскрышу месторождений, петрографические особенности, распространение, условия залегания, геологические типы поверхностей и зон ослабления в рудовмещающих и угленосных толщах пород и в породах, образующих вскрышу месторождений. Обычно недостаточно изучаются в количественном отношении степень трещиноватости горных пород, их закарстованность, выветрелость и некоторые другие структурно-петрографические и структурно-тектонические особенности. Наконец, при разведке месторождений пока, как правило, не уделяется должного внимания изучению напряженного состояния горных пород, особенно избыточных напряжений. Такие наблюдения и измерения редки и отрывочны. Следовательно, дальнейшее геологическое изучение этих вопросов, оценка условий вскрытия и разработки месторождений, устойчивости горных выработок, геологическое обоснование проектов горных сооружений составляют одну из задач инженерно-геологического изучения месторождений.

Гидрогеологические условия месторождений

Подземные воды являются важнейшим элементом инженерно-геологических условий месторождений. На многих месторождениях их относительная роль по сравнению с другими элементами инженерно-геологических условий исключительно велика, что вызывает необходимость производить большие работы и соответственно тратить много средств и труда на осушение месторождений, на борьбу с вредным влиянием подземных вод. В связи с этим возникла необходимость в их изучении, разработке методов оценки и прогноза степени и условий обводнения месторождений, притоков подземных вод в горные выработки, разработке и конструировании технических средств защиты горных: выработок и работ от их неблагоприятного и опасного влияния.

В результате этого гидрогеологические условия большинства месторождений изучены более полно, чем их инженерно-геологические условия в целом. Так возник новый раздел в гидрогеологии, получивший название «Подземные воды месторождений полезных ископаемых» или «Гидрогеология месторождений полезных ископаемых», занимающийся по существу изучением одного из важных элементов инженерно-геологических условий месторождений, имеющий теперь мощную теоретическую и методическую базу.

Материалы, характеризующие подземные воды месторождений полезных ископаемых, обширны и продолжают непрерывно пополняться. Имеется большое число капитальных работ, посвященных описанию подземных вод месторождений, закономерностям их формирования, динамике, режиму, химизму, методам их изучения и др. Много публикаций посвящено различным методическим вопросам, особенно касающимся методов, способов и условий осушения угольных и рудных месторождений.

Таким образом, уровень изученности гидрогеологических условий месторождений полезных ископаемых в целом достаточно высок, однако в большинстве случаев эти исследования направлены на решение задач осушения месторождений. Такие
важные вопросы, как влияние подземных вод на изменение свойств горных пород, слагающих месторождения, на развитие разнообразных геологических явлений и соответственно на устойчивость горных выработок и других сооружений нельзя
считать достаточно изученными. Надо заметить, что специалисты в области инженерной геологии часто поступают неправильно, когда не изучают подземные воды на месторождениях, считая, что это не входит и круг их обязанностей т.е. поступают так, как это исторически сложилось на практике в прошлом. Теперь для геологического обоснования проектов строительства шахт и карьеров и производства горных работ требуется иной подход.

Физико-механические свойства горных пород

Способ вскрытия и система разработки, конструкция горных выработок, их устойчивость, скорость проходки, устойчивость отвалов многие другие важные вопросы, связанные с освоением месторождений полезных ископаемых, в значительной степени определяются свойствами слагающих их горных пород. Поэтому изучению и оценке свойств горных пород всегда уделялось большое внимание. Особенно много таких исследований было выполнено в последние 20-25 лет, когда горные работы стали развиваться на все больших и больших глубинах, в сложных инженерно-геологических условиях, когда особенно часто месторождения стали разрабатывать открытым способом.

В результате накопился аналитический материал по угленосным бассейнам, рудным районам и отдельным месторождениям. Этот материал частично систематизирован, обработан и обобщен, Выявлены определенные корреляционные связи между отдельными свойствами горных пород и закономерности изменения свойств в пространстве (с глубиной, по простиранию, в пределах геологических структур и т. д.). Установлено, что данные о физико-механических свойствах горных пород необходимы не только для проектирования горных сооружений- шахт и карьеров, но и для решения геологических задач. Выполнены разнообразные методические исследования с целью установления и унификации методов изучения свойств горных пород.

Bce это показывает, что изученность свойств горных пород месторождений полезных ископаемых довольно полная и в значительной степени удовлетворяет запросам проектирования и строительства шахт и карьеров. И тем не менее в области изучения физико-механических свойств горных пород необходимо сделать еще очень многое. Имеющиеся материалы их исследований очень неоднородны. Большинство специалистов негеологического профиля рассматривает и исследует горные породы как «материал», слагающий борта и откосы карьеров, как среду подземных горных выработок, без учета их генетических и петрографических особенностей, положения в геологическом разрезе, без соблюдения правила геологической однородности, без одновременного изучения петрографического и минерального состава горных пород и их строения, т. е. не в должном инженерно-геологическом плане.

При исследованиях свойств горных пород применяются главным образом лабораторные методы и совершенно недостаточно полевые. Поэтому обширный аналитический материал часто бывает недостаточно полноценным, не позволяет объяснять причины изменений свойств горных пород, надежно и эффективно их оценивать и прогнозировать.

Необходимо изменить существующий подход к изучению свойств горных пород, шире практиковать коллективное решение задач при проектировании, строительстве и эксплуатации горных сооружений специалистами горного и инженерно-геологического профиля.

Геологические процессы и явления

При строительстве шахт и карьеров обычно нарушаются естественное состояние и равновесие горных пород, происходят их разгрузка, а иногда и разуплотнение и разрушение, расслаивание, осыпание, обрушение, оползание, оплывание, набухание и выпирание и другие виды медленных, быстрых или даже мгновенных их перемещений, сдвижений и давлений на крепь. Все эти и многие другие геологические явления нарушают устойчивость горных выработок, создают трудности и опасности для производства горных работ. Эти геологические явления требуют применения специальных способов проходки горных выработок, различных видов их крепления и других инженерных мероприятий, обеспечивающих безопасную разработку полезных ископаемых.

Встречающиеся на месторождениях геологические явления в настоящее время выявлены и с той или иной степенью детальности изучены; разработаны методы их оценки и прогноза угрожаемости, методы предупреждения и борьбы с ними. В этом плане имеются большие достижения, обширная научная и методическая литература, обобщающая опыт и результаты инженерных, научных и методических разработок.

Однако несмотря на то, что все геологические явления имеют геологическую природу при определенном влиянии на их развитие горнотехнических фактором, их изучением занимаются, как правило, не геологи, а горные инженеры Они постоянно, повседневно, преодолевая трудности, создаваемые геологическими явлениями на шахтах и карьерах, вынуждены вести наблюдения за ними, изучать их, разрабатывать приемы и методы борьбы с ними. Со временем практические запросы горного производства потребовали постановки и специального геологического, инженерно-геологического изучения геологических явлений.

Значительное достижения в исследовании геологических процессов и явлений имеются на разнообразных и многочисленных карьерах. Именно на карьерах получены важные и интересные результаты исследований оползней, осыпей, обвалов, процессов выветривания горных пород, фильтрационных деформаций и др., составившие значительный вклад в развитие инженерной геологии как специальной широкой области геологических знаний. Результаты инженерно-геологического изучения геологических явлений на месторождениях, разрабатываемых подземным способом, в целом пока довольно ограниченны, хотя и здесь имеются определенные достижения в изучении некоторых явлений, например в различных районах и шахтах Донбасса, Подмосковного бассейна, Прибалтийского сланцевого бассейна и некоторых других. В общем же инженерно-геологическое изучение геологических процессов и явлений на месторождениях полезных ископаемых находится пока еще не том уровне, какой требуется. Это – одна из главных задач инженерной геологии месторождений полезных ископаемых.

Охрана геологической среды от отрицательного воздействия горнодобывающих предприятий

Проблеме охраны окружающей среды в настоящее время уделяется огромное внимание. Число публикаций, посвященных этой проблеме, непрерывно увеличивается.

Различные отраслевые министерства, ведомства, предприятия и научные организации пытаются решать такие задачи самостоятельно. Действующие в настоящее время постановления и нормативные документы требуют решения вопросов охраны природы на всех стадиях проектирования, строительства и эксплуатации сооружений и предприятий. Исследования по охране окружающей природной среды выполняются, и уже достигнуты определенные результаты. Значительное место в них занимают работы по проблеме охраны геологической среды вообще и от отрицательного воздействия горнодобывающих предприятий в частности.

Оценивая современное состояние исследований по этой проблеме, необходимо отметить, что для успешного ее решения выполняют работы организационного, теоретического и методологического порядка.



Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Разработка месторождений полезных ископаемых

(Часть I ) (для ЭГ и МТ)

Введение

1. Горно-геологические условия залегания МПИ

1.1 Краткая характеристика угольных месторождений

1.2 Краткая характеристика рудных месторождений

1.3 Способы разработки МПИ

1.4 Основные принципы подземной разработки месторождений

2. Горные предприятия. Запасы и потери ПИ

3. Основные параметры горных предприятий

3.1 Производственная мощность и срок службы шахты

3.2 Стадии разработки шахтных полей

4. Способы подготовки шахтных полей

5. Вскрытие шахтных полей

5.1. Классификация. Требования к оптимальному способу вскрытия.

5.2 Взаимное расположение шахтных стволов в ш.п.

6. Вскрытие пологих пластов

6.1 Вскрытие пологих пластов наклонными стволами

6.1.1 Достоинства вскрытия наклонными стволами

6.2 Вскрытие пологих пластов вертикальными стволами и квершлагами

6.3 Вскрытие пологих пластов вертикальными стволами и гезенками

7. Вскрытие крутых и крутонаклонных пластов

8. Вскрытие штольней

9. Комбинированные способы вскрытия

10. Вскрытие шахтных полей на больших глубинах

10.1 Вскрытие вертикальными стволами и горизонтными квершлагами

11. Околоствольные дворы. Поверхностный комплекс шахты

12. Системы разработки пластовых месторождений. Классификация систем разработки. Факторы. влияющие на выбор системы разработки

12.1 Понятия "очистные работы" и "система разработки месторождения"

12.2 Факторы влияющие на выбор систем разработки

12.3 Классификация систем разработки

13. Сплошные системы разработки

14. Подземная разработка рудных месторождений

14.1 Основные особенности разработки рудных месторождений

14.1.1 Характеристика рудных месторождений

14.1.2 Вскрытие и подготовка рудных месторождений

14.1.3 Вскрытие рудных месторождений

14.1.4 Подготовка рудных месторождений

14.2 Основные производственные показатели при отработке рудных месторождений

14.2.1 Вторичное дробление руды

14.2.2 Доставка

14.2.3 Управление горным давлением

15. Системы разработки рудных месторождений

15.1 Классификация систем разработки

15.2 Системы разработки с открытым очистным пространством.(I класс)

16. Разработка месторождений оtkpытыm способом

16.1 Общие сведения о PMOС. Достоинства и недостатки

16.2 Вскрышные и добычные работы

16.2.1 Добычные работы. - работы по извлечению ПИ после проведения по ПИ разрезной траншеи

16.2.2 Системы PMОC и их элементы

17. Системы разработки с поперечным перемещением, вскрышных пород во внутренние отвалы

Введение

Для повышения эффективности производства работники угольной отрасли сосредотачивают свои усилия на трех главных направлениях:

Комплексная механизация и автоматизация производственных процессов, которые создают предпосылки для выемки угля без постоянного присутствия людей в очистном забое, облегчают и улучшают условия труда, способствуют повышению производительности труда;

Опережающее развитие добычи угля открытым способом, главным образом на Востоке страны;

Повышение производительности труда на основе широкого внедрения в производство достижений науки и техники, прогрессивной технологии, передового опыта, научной организации труда, развертывания социалистического соревнования, поиска и максимального использования резервов, а также систематического повышения общеобразовательного уровня и профессионального мастерства рабочих. В соответствии с программой курса рассматриваются вопросы разработки пластовых месторождений подземным способами во всем их многообразии - вскрытие, подготовка, системы разработки и технология очистных работ (Дается программа).

1. Горно-геологические условия залегания месторождений полезных иск о паемых

Полезными ископаемыми называют природные минеральные вещества, которые добываются из недр земли для использования в народном хозяйстве.

Существуют различные классификации полезных ископаемых: по назначению, по генезису и т.п. По промышленному назначению их можно разделить на руды металлов (и металлы), топливо и нерудные месторождения.

Месторождение - это естественное скопление полезного ископаемого в земной коре.

Большое значение для разработки имеет форма месторождения. В зависимости от формы различают пластовые месторождения, жилы, штоки, гнезда и т.д. Из числа пластовых месторождений наибольшее распространение имеют угольные. Нередко они имеют значительное распространение по площади.

Угленосным районом называется часть бассейна, объединенная тектоническими особенностями и качеством углей, а иногда административно-хозяйственными особенностями.

Бассейн - это площадь непрерывного залегания угленосных отложений.

Границы месторождения определяются условиями залегания ПИ. При негоризонтальном залегании границами угольных месторождений могут быть: по восстанию - выход пластов под наносы, по падению - границы разведанности, по простиранию - выклинивания пласта, крупные геологические нарушения и т.д.

Месторождение называется промышленным, если целесообразность его разработки обоснована экономически и имеет народнохозяйственное значение в настоящее время или в будущем. В противном случае оно не промышленное.

Крупные месторождения обычно разрабатываются несколькими шахтами.

1.1 Краткая характ еристика угольных месторождений

Численность занятого в отрасли персонала составляет 328 тыс. человек. При этом с 1994 по 2001 г.г. были уволены около 107,6 тысячи работников. Сегодня действуют 113 шахт и 128 разрезов, а также 40 обогатительных предприятий.

Донбасс - наиболее развит и поставляет 1/3 добываемых в СНГ углей. Там имеются угли всех марок, необходимых для промышленности. В бассейне залегает около 150 пластов с мощностью от 0,5 до 2,0 м, разрабатываемых на глубине 300-1200 м. Газоносность пластов высокая, в отдельных районах Донбасса пласты подвержены внезапным выбросам угля и газа. Вмещающие породы средней и ниже средней крепости. Водоносность незначительная. Залегание пластов от пологого до крутого.

Кузбасс - самые большие запасы углей всех марок и высокого качества. По добыче на II месте после Донбасса. Мощность пластов 1-I6 м. углы падения разные. Боковые породы крепкие и средней крепости. Разработка ведется как подземным, так и открытым способами. Глубина шахт 300-500 м. Угли в основном идут на удовлетворение потребностей Урала и Сибири.

Карагандинский угольный бассейн - Ш место по добыче. По горно-геологическим условиям разработки сходен с Донбассом. Но здесь преобладают пологие пласты (до 18°) m = 2-8 м. Глубина разработки до 500 м. Значительная часть углей пригодна для коксования и направляется на Урал и предприятия Казахстана.

Печорский бассейн расположен на севере европейской части России и характерен пластами средней мощности m =1,2-3,5 м высококачественного коксующегося угля. Уголь идет в основном на удовлетворение нужд промышленности северных районов.

Подмосковный бассейн - горизонтально залегающие пласты, сильно обводнены, вмещающие породы ниже средней устойчивости, m -I.5-3,5, H 5-100 м.

Львовско -Волынский бассейн - такие же пласты, что и в Подмосковье, m 0,7-1,5 м, Н = 300 м.

Оба бассейна имеют местное значение, их уголь идет на удовлетворение нужд прилегающих районов.

На Урале - Кизеловский угольный бассейн - различные, m =0,7-4 м, кокcующийся уголь, сильно обводненные пласты. Запасы кончаются. Практически закрыт.

Челябинский бассейн - бурые угли для энергетических целей, мощные пологие пласты. Вмещающие породы ниже средней устойчивости.

В Средней Азии ряд месторождений с мощными пластами разрабатываются для нужд энергетики. Экибастузское месторождение в Казахстане m до 140 м.

Дальний Восток (Буреинское, Сучанское, Артемовское и О.Сахалин), эти месторождения эксплуатируются для удовлетворения нужд промышленности Восточных районов.

В связи со строительством БАМа большое развитие получает добыча угля в Южно-Якутском и Канско-Ачинском бассейнах.

Большие запасы угля, в т.ч. и для коксования сосредоточены в еще не освоенных Тунгусском, Таймырском и Ленском бассейнах.

1. 2 Краткая хара ктеристика рудных месторождений

Рудные месторождения, в отличие от угольных, характеризуются большим многообразием форм залегания. Они делятся на пластовые и пластообразные, жильные, и ма с сивные.

Из отечественных рудных месторождений к типичным пластовым можно отнести Джезказганское медное, Миргалимсайское свинцовое, Никополь-Марганцевое и Чиатурское месторождения. Типичными пластообразными рудными телами представлено большинство месторождений Криворожского бассейна.

Жильные месторождения имеют мощность от 10-20 см до 2-5 м. Угол падения и мощность жильных месторождений могут резко меняться даже в пределах одного рудного тела.

Наиболее крупными рудниками, разрабатывающими жильные месторождения, являются золотые рудники Магаданской области, Якутской АССР, оловянные рудники Приморья, полиметаллические рудники Северного Кавказа, золотые, оловянные и вольфрамо-молибденовые рудники Забайкалья.

Массивные месторождения имеют мощность более 5 м. Эти месторождения иногда имеют форму правильных линз и столбов, но часто их форма бывает очень сложной и неправильной и обычно такие месторождения не имеют четко выраженных границ с окружающими породами. К массивным относятся некоторые месторождения (железорудные) Кривого Рога, Урала и Горной Шории, меднорудные месторождения Урала, полиметаллические - Алтая, молибденовые - Северного Кавказа.

Рудные, как и угольные месторождения, могут быть простыми и сло ж ными.

Простые представлены одним пластом или одним рудным телом.

Сложные - свита пластов, жил или параллельных залежей и т.д.

1.3 Способы разработки МПИ

Способ разработки - это совокупность всех производственных процессов, осуществляемых на данном горном предприятии.

При каждом способе разработки, в зависимости от конкретных геологических условий и уровня развития механизации горных работ, наибольшая эффективность добычи достигается применением наиболее оптимальных способов вскрытия, подготовки и систем разработки.

1.4 Основные принципы под земной разработки месторождений

При подземной разработке необходимо выполнять следующие специфические для нее принципы:

1. Минимальное распространение процессов деформаций и разрушений в породах, покрывающих и подстилающих толщ.

2. Ведение горных работ всегда под "свежей кровлей" - "золотое правило" подземной разработки.

3. Планомерное управление обрушением вмещающих пород (управление кровлей).

4. Предупреждение аварий:

а) прорывов воды, газов, нефти из подземных и поверхностных источников и старых выработок;

б) взрывов газа и пыли;

в) горных ударов и внезапных выбросов;

г) эндогенных пожаров и т.д.

5. Минимальное разубоживание ПИ.

6. Обеспечение безопасности труда и создание необходимых санитарно-гигиенических условий (профилактика проф.вредностей, обеспечение нормальной температуры, влажности, запыленности и т.д.).

Выполнение этих принципов подземной разработки, для конкретных геологических условий и конкретных комплексов природных процессов в данном горном массиве, требует в первую очередь применения соответствующих систем разработки и способов управления горным давлением, а точнее: выбора правильных способов управления физическими процессами в данных конкретных условиях.

2. Горные предприятия. Запасы и потери полезного ископаемого

2.1 Горные предприятия

Горное предприятие - это промышленное предприятие, на котором ведется разработка месторождений полезных ископаемых.

Горное предприятие, предназначенное для добывания угля (или сланца) подземным способом, называют шахтой. В понятие шахты как самостоятельной производственно-хозяйственной единицы включаются наземные сооружения и совокупность подземных горных выработок.

Несколько шахт, имеющих единый технологический комплекс на поверхности для приема, переработки и отправки угля, образуют рудник.

По относительной метанообильности, т.е. по выделению метана на I т среднесуточной добычи шахты делятся на 5 категорий:

Сверхкатегорные - -"- 15 м 3 /т и более

Имеются шахты, опасные по внезапным выбросам угля и газа;

шахты с выбросами породы.

Имеются и негазовые шахты, а также шахты» в которых выделяется углекислый газ (например. Подмосковный бассейн).

В зависимости от размеров месторождения для его разработки может быть построено несколько шахт. В этом случае месторождение делят на части.

Часть месторождения, отведенная для разработки одной шахты, называется шах т ным полем.

Между соседними шахтными полями обычно оставляют барьерные целики. Они предохраняют горные работы от прорыва воды и газов из отработанной шахты.

Границами шахтного поля являются ограничивающие его вертикальные и горизонтальные поверхности. В случае негоризонтального залегания пластов обычно различают границы ш.п. по восстанию (верхняя граница) по падению (нижняя граница) и по простиранию (боковые границы).

1 - линия выклинивания (граница месторождения по простираний)

2 - сброс (граница по простиранию)

3 - техническая граница месторождения по восстанию

4 - граница разведанности (граница по падению)

5 - барьерные целики

При разделении месторождения на шахтные поля им по возможности придают форму прямоугольникам, вытянутого по простиранию. В этом случае размеры шахтного поля определяются на основании технико-экономических расчетов»

При невыдержанных элементах залегания и наличии крупных нарушений, при необходимости оставлять целики под водоемами и сооружениями шахтные поля могут иметь самую различную конфигурацию.

Шахтное поле имеет 2 размера:

S - длину по простиранию - 6-10 до 12-20 км;

H - длину по падению - 4-5 км.

На чертежах и маркшейдерских планах шахтные поля со всеми расположенными в их пределах выработками изображают при пологом и наклонном падении пластов как проекции на горизонтальную плоскость, а при крутом падении - только на вертикальную плоскость.

Кроме этих проекций дается разрез шахтного поля вкрест простирания пластов. Пласты угля здесь наносят с соблюдением их истинного угла падения.

Часть шахтного поля, расположенная по одну сторону от главного ствола, называется крылом шахты. В зависимости от места заложения ствола шахтные поля могут быть двукрылыми и однокрылыми.

2.2. Запасы и потери угля

Запасами называют полное количество полезного ископаемого в данном месторождении или его отдельных частях. В зависимости от мощности и условий залегания пласта, а также качества угля различают балансовые и забалансовые запасы полезного ископаемого

Балансовые - по качеству ПИ удовлетворяют требованиям (кондициям) их промышленного использования и при современном уровне техники и экономики пригодны для добывания.

Забалансовые - не удовлетворяют этим требованиям и поэтому их использование в настоящее время нецелесообразно. Но их можно рассматривать как объект промышленного освоения в дальнейшем с развитием и совершенствованием техники добычи, обогащения и использования.

При разработке месторождения, отработке шахтного поля не все балансовые запасы могут быть выданы на поверхность. Часть из них остается в недрах и составляет потери. Та часть балансовых запасов, которая может быть выдана на поверхность за вычетом потерь называется промышленными запасами.

Потери полезного ископаемого принято разделять на 3 группы;

I. Общешахтные.

2. Связанные с геологическими нарушениями.

3. Эксплуатационные.

Или на 2 группы - по площади и по мощности.

1. Общешахтные потери - в охранных целиках под зданиями и сооружениями, водоемами и другими поверхностными сооружениями, а также, в барьерных целиках, предназначенных для отделения шахтных полей и некоторых их участков друг от друга. Размеры этих потерь не связаны с применяемой системой разработки.

Потери угля в барьерных целиках. Эти целики работают на сжатие под влиянием веса пород покрывающей толщи и на сдвиг под влиянием напора воды, скопившейся в старых выработках. Их размеры можно посчитать по методу, предложенному В.Д.Слесаревым или с помощью эмпирических формул.

Эти потери нецелесообразно включать в потери одной из шахт.

Потери угля в охранных целиках. Эти целики оставляются под поверхностными сооружениями, водоемами и т.д. Их размеры определяются на основании правил охраны сооружений от вредного влияния горных работ. Ориентированно размеры этих потерь можно принимать 0,5-2% при пологих пластах и I,5--4% при крутых от балансовых запасов.

2. Потери, связанные с геологическими нарушениями определяются характером и числом нарушений, их ориентированием в шахтном поле, глубиной разработки и т.д.

3. Эксплуатационные потери. Они связаны с применением систем разработки и технологией очистных работ. К этим потерям относятся: невын и маемые части целиков у подготовительных выработок, в очистном пространстве и на границах выемочных участков (их называют потерями по площади). Определяются они расчетом после определения размеров целиков; пачки угля , оставляемые в почве или кровле, или между слоями угля (потери по мощности зависят от строения пласта и технологии работ).

К эксплуатационным относятся и потери от неправильного ведения горных работ (целики вследствие завалов и т.д.), от подземных пожаров, выбросов, а также потери при транспортировании, погрузке и перегрузке ПИ (принимаются около 0,5% от балансовых запасов).

Часть балансовых запасов, которые могут быть выданы на поверхность при разработке шахтного поля называются промышленными запасами. Они равны балансовым за вычетом потерь.

Количество ПИ, добываемого из месторождения, оценивается коэфф и циентом извлечения, который показывает какую часть балансовых запасов добывают, т.е. выдают на поверхность.

При ориентировочных расчетах с достаточной степенью точности этот коэффициент (С) можно принимать равным:

для тонких пластов - 0,92-0,90; для пластов средней мощности - 0,88-0,85; для мощных пологих пластов - 0,85-0,82; для мощных крутых пластов - 0,80-0,75. При известных размерах шахтного поля промышленные запасы можно ориентировочно подсчитать по формуле:

Q - промышленные запасы ш.п., т ;

S - размер ш.п. по простиранию, м ;

H - размер ш.п. по падению, м ;

m - мощность пласта, м ;

- средняя плотность угля, т/м 3 (1,2-1,6);

С - коэффициент извлечения.

Если в ш.п. несколько пластов, то запасы по ним суммируются.

3. Основн ые параметры горных предприятий

Основными параметрами шахт являются производственная мощность, срок службы и размеры шахтных полей. Эти параметры неразрывно связаны между собой. Их нужно тщательно определять, так как они во многом определяют всю экономику угледобычи.

3.1 Производственная мощность и срок службы шахты

Производственная мощность шахты (А) - это количество ПИ в тоннах, добываемого в единицу времени (сутки, год), при полном использовании производственного оборудования и фронта очистных работ.

Срок службы (Т) - время в годах, в течение которого будут выниматься промышленные запасы.

Между этими параметрами существует зависимость:

3. 2 Стадии разработки шахтных полей

Чтобы приступить к добыче ПИ необходимо произвести вскрытие и подготовку шахтного поля.

Вскрытие ш.п. - обеспечение доступа с поверхности земли к месторождению путем проведения горных выработок, с целью создания условий для подготовки и отработки запасов ПИ.

Главная цель вскрытия - создание транспортных связей между очистными забоями и пунктами приема ПИ на поверхности, обеспечение условий для безопасного перемещения людей и создание комфортных условий на рабочем месте.

Вскрывающие выработки делятся на главные, имеющие выход на земную поверхность (стволы, штольни) и вспомогательные, не имеющие выхода на земную поверхность (квершлаги, гезенки и т.д.).

Подготовка ш.п. - это определенный порядок проведения подготовительных выработок после вскрытия ш.п., обеспечивающий ведение очистной выемки.

Очистная выемка - комплекс работ по извлечению (добыче) ПИ из очистного забоя. Фронт очистных работ перемещается, сокращается. Для его воспроизводства необходима непрерывная подготовка -проведение подготовительных и нарезных работ.

Совокупность работ по вскрытию, подготовке и очистной выемке и есть разработка месторождений ПИ. В соответствии с "Основами законодательства РФ" при разработке месторождений полезных ископаемых должно быть обеспечено:

1) применение рациональных и эффективных методов добычи, недопущение сверхнормативных потерь;

2) доразведка месторождения;

3) учет состояния и движения запасов;

4) недопущение порчи соседних месторождений и сохранение консервируемых запасов;

5) сохранение и учет добываемых и не используемых ПИ, а также отходов, содержащих полезные компоненты;

6) безопасность рабочих шахты и населения, охрана недр и окружающей среды, зданий.

4. С пособы подготовки шахтных полей

Для удобства разработки ш.п., как правило, делится на более мелкие части. Так, например, при разработке пологих пластов ш.п. по падений делится на две, три и даже четыре примерно равные части (ступени или горизонты). Размеры этих частей не превышают 1000-1200 м. Границей между горизонтами является главный откаточный штрек и верхняя или нижняя граница ш.п.

Часть ш.п., расположенная выше главного откаточного штрека, обслуживается бремсбергом и называется бремсберговым полем, а расположенная ниже главного откаточного штрека - уклонным полем. Чаще всего каждый из горизонтов, в зависимости от геологических, технических и экономических факторов, делят на этажи, блоки или столбы по падению (восстанию) пласта. В зависимости от этого различают два основных способа подготовки ш.п.: этажный и панельный и, как их разновидности, блоковый и погоризон т ный.

5. Вскрытие шахтных полей

5.1 Классификация. Требования к оптимальному способу вскр ы тия

Многообразные способы вскрытия пластовых месторождений классифицируются по различным признакам:

По типу основных вскрывающих выработок;

По ориентированию основных вскрывающих выработок в пространстве;

По типу и расположению вспомогательных вскрывающих выработок;

По числу подъемных горизонтов и т.д.

При вскрытии свиты пластов применяются раздельные (каждый пласт вскрывается отдельно), со в местные и комбинированные способы вскрытия.

По условиям залегания различают способы вскрытия горизонтальных, пологих, крутых, наклонных пластов и пластов с изменяющимися углами падения.

По типу основных вскрывающих выработок различают:

Вскрытие штольнями,

Вскрытие стволами,

Комбинированные.

Способы вскрытия стволами делятся на три группы:

Вертикальными стволами,

Наклонными стволами,

Комбинированные.

Широко применяются на практике классификация способов вскрытия по сочетанию основных и вспомогательных вскрывающих выработок. К вспомогательным относятся квершлаги, гезенки, иногда слепые стволы.

Гезенки применяются при горизонтальном и весьма пологом залегании пласта, а с увеличением угла падения они заменяются квершлагами.

По числу горизонтов, с которых ведется подъем ПИ, различают одногоризонтные и многогоризонтные способы вскрытия.

На выбор оптимального способа вскрытия влияют горно-геологические и горнотехнические факторы.

Горно-геологические: число пластов в свите, углы падения пластов и их изменения, свойства и мощность вмещающих пород, мощность наносов, водоносные горизонты и плывуны, тектоника! месторождения, газоносность пластов, глубина залегания, рельеф местности и т.д.

Горнотехнические: уровень развития горной техники, размеры т.п., производственная мощность и срок службы шахты и т.д.

Требования к оптимальному способу вскрытия для конкретных условий:

Минимальные капитальные вложения на вскрытие месторождения,

Минимальные эксплуатационные расходы (подъем, транспорт, поддержание выработок, водоотлив, проветривание),

Минимальный срок ввода, шахты в эксплуатацию,

Оптимальные технические решения (однотипность транспорта, эффективное и надежное проветривание, максимальная концентрация горных работ),

Максимальное извлечение ПИ.

5.2 Взаимное расположение стволов в шахтном поле

Правильный выбор места заложения стволов в ш.п. является одним из основных факторов, т.к. от этого зависят суммарная длина главных выработок (стоимость их проведения и поддержания), расходы на транспорт груза и проветривание выработок, потери ПИ в охранных целиках около стволов.

Место заложения стволов определяется принятым способом. вскрытия и корректируется в соответствии с рельефом местности, свойствами пересекаемых пород, наличием старых горных выработок и геологических нарушений.

Главный ствол (воздухоподающий) может быть расположен у верхней границы ш.п., у нижней границы или в любом другом месте по падению пласта, например, в центре ш.п.

Шахтное поле делится на две равные части - бремсберговую и уклонную.

И по простиранию расположение главного ствола целесообразнее в центре ш.п., т.е. два равных крыла.

Взаимное расположение главного и вспомогательного ствола может быть:

а) центральное (центрально-сдвоенное),

б) центрально-отнесенное,

в) фланговое (диагональное),

г) комбинированное,

д) секционное (блоковое).

Комбинированное и секционное расположение главного и вспомогательного стволов сочетает в себе преимущества центрально-сдвоенного, центрально-отнесенного и флангового и применяются при строительстве современных крупных шахт.

Первые: три - основные - рассмотрим подробнее.

6. Вскрытие пологих пластов.

6.1 Вскрытие пологих пластов наклонными стволами

При вскрытии пласта, наклонными стволами с поверхности до нижней границы первого этажа по падению пласта примерно в центре ш.п. проходят три ствола - главный и два вспомогательных с расстоянием между ними не менее 30 м. Главный служит для подъема ПИ, один вспомогательный - для спусков грузов, другой - для спуска и подъема людей. Он оборудован: механическим подъемом и лестницами или сходнями с перилами. Три ствола - необходимость обеспечения высокой производительности шахты. На уровне границы годного угля (верхняя техническая граница) проходит вентиляционный этажный штрек, а у нижней границы этажа - откаточный этажный штрек. Между ними проводят разрезную печь и начинают очистную выемку.

Для обеспечения бесперебойной добычи угля во время отработки I этажа углубляют наклонные стволы и проводят этажный откаточный штрек. Откаточный этажный штрек I этажа служит вентиляционным для II этажа.

Для подъема ПИ по главному стволу чаще используются ленточные конвейеры, обеспечивающие полную конвейеризацию общешахтного транспорта. При углах падения, больших 18°, применяется рельсовый транспорт с использованием в качестве подъемных сосудов вагонеток или скипов. При современном техническом уровне одноступенчатый канатный подъев можно осуществить по длине наклонных стволов до 1000 м. При большей длине - многоступенчатый, что сложнее и менее выгодно.

Угольные пласты залегают, как правило, свитами, состоящими из нескольких пластов. Поэтому встает вопрос об их совместном рациональном, вскрытии, т.е. не проходить стволы по каждому из пластов, а найти способы их совместной подготовки и разработки.

Возможные способы вскрытия пологих пластов наклонными стволами:

наклонными стволами и этажными квершлагами, наклонными стволами и этажными скатами, наклонными стволами и капитальными квершлагами, наклонными стволами, пройденными под углом к линии простирания и капитальным квершлагом.

6.1. 1 Достоинства вскрытия наклонными стволами

Простота, малый объем горных работ и малая стоимость проходки стволов, малые сроки ввода шахты в эксплуатацию, небольшие капиталовложения; простота поверхностного комплекса: и околоствольных дворов и др.

Недостатки;

Большая длина стволов, большая стоимость их поддержания -особенно в неустойчивых породах (наносах), невысокая производительность канатного подъема, утечки воздуха через целики между главными выработками (стволами), трудность обслуживания транспорта по наклонным стволам и др.

Способы вскрытия наклонными стволами применяются:

При углах падения пласта до 18°- 20 при конвейерном транспорте;

При углах падения до 30 при ребристых лентах;

При мощности наносов 30~40м;

При отсутствии крупных геологических нарушений, резких изменений углов падения, при отсутствии плывунов в зоне проходки стволов.

6.2 Вскрытие пологих пластов вертикальными стволами и квершлагами

Рассмотрим два основных способа вскрытия:

Вертикальными стволами и капитальными квершлагами;

Вертикальными стволами и этажными квершлагами.

Главные вертикальные стволы проходятся до горизонта капитального квершлага 2. Квершлагом вскрывают остальные пласты, свиты. По каждому из пластов проходят бремсберги 3,4,5 (капитальные - при этажном способе подготовки, панельные - при панельном). Проветривание через общий шурф 6 и вентиляционный квершлаг 10, или с помощью шурфов на каждом пласте - 6.

К моменту окончания отработки бремсберговых полей готовят уклонные поля капитальными (панельными) уклонами ~ 7,8,9.

этот способ вскрытия широко распространен, но в современных условиях его рекомендуют для шахт с годовой мощностью около 1,8 млн.т в год, при суммарной мощности междупластий вскрываемой свиты до 250-300 м; при числе пластов 4-7 и сроке службы 50 -60 лет.

При большей угленосности и мощности междупластий рациональными могут оказаться другие способы (блоковый и т.д.).

От главных вертикальных стволов - I проходят капитальный 2, или панельный бремсберги. Остальные пласты свиты вскрываются этажными (ярусными) квершлагами 4 (вентиляционный), 3, 6, 8, 9, 10 Квершлаги 8, 9 и 10 проходят от уклона 7, который проходится на высоту одного этажа после отработки бремсбергового поля. Откаточный этажный квершлаг служит для нижележащего этажа - вентиляционным.

Этот способ экономически выгоден, когда затраты на проведение квершлагов 4,3,6,8 меньше затрат на проведение вместо них бремсбергов и уклонов, т.е. при меньшем междупластьи.

Достоинства способов вскрытия вертикальными стволами и квершл а гами:

Одногоризонтные способы вскрытия, в отличие от многогоризонтных, не требуют углубки стволов, установки новых подъемных машин и переоборудования поверхности при подготовке нового горизонта.

В связи с этим объем капиталовложений на действующей шахте значительно меньше, чем при многогоризонтных способах вскрытия..

Недостатки:

Необходимость углубки уклонов, что уменьшает их пропускную способность. Для обеспечения запланированной добычи приходится проходить фланговые уклоны.

По условиям подъема длина уклона ограничена, приходится проходить уклоны второй ступени, что ухудшает показатели работы транспорта, вентиляцию, увеличивается время передвижения людей к рабочим местам.

Для исключения этих недостатков длину ш.п. по падению уменьшают до 2000-2200 м. С развитием техники этот размер может быть увеличен.

6.3 Вскрытие пологих пластов вертикальными стволами.и гезе н ками

Вскрытие с применением квершлагов становится невыгодным

при весьма пологих пластах (= 3° - 8-9°), т.к. имеют место

квершлаги большой длины. В таких случаях применяют вместо квершлагов - гезенки.

Гезенки, как и квершлаги, могут быть капитальными, этажным и участковыми.

7. Вскрытие крутых и круто - наклонных пластов

В отличие от вскрытия пологих пластов, свиты крутых пластов вскрываются только многогоризонтными способами, центрально-сдвоенными стволами с поэтажной углубкой.

Главный ствол служит для подъема ПИ и проветривания и оборудуется одним или двумя скиповыми подъемами.

Второй (вспомогательный) ствол оборудуется двумя клетевыми подъемами - один для обеспечения рабочего горизонта, другой для подготовки следующего горизонта.

На крупных, особенно газоносных, шахтах может быть целесообразным осуществлять вскрытие тремя стволами. В этом случае третий ствол служит для проветривания и подготовки нового горизонта»

Основные способы вскрытия крутых пластов:

Вертикальными стволами и этажными квершлагами;

Вертикальными стволами и промежуточными: квершлагами.

8. Вскрытие штольней

Самый экономичный и простой способ вскрытия. Применяется в гори стой или сильнопересеченной местности. В зависимости от взаимного расп о ложения склона и пласта штольни проходят вкрест простирания, по прост и ранию или под углом к простиранию пласта. Штольни целесообразно расп о лагать так, чтобы большая часть ш.п. отрабатывалась без механического подъема ПИ и механического водоотлива. С другой стороны - устье штольни должно быть выше уровня паводковых вод за последние 40-50 лет. Склоны выше штольни не должны быть опасны по горным обвалам и снежным лавинам. По скл о нам оставляют охранные целики.

Место заложения устья штольни увязывают с условиями и подземного и поверхностного транспорта. Иногда с учетом всех этих факторов прих о дится идти на увеличение длины штольни. Штольни проходят с подъемом 0,001. У нас мало распространен этот способ, в США - широко.

9. К омбинированные способы вскрытия

Комбинированные способы вскрытия применяются на месторождениях с многочисленными пластами, имеющими сложные условия залегания: складчатость, сбросы, надвиги, перегибы, изменяющиеся углы падения и т.д.

Нередко комбинированные способы вскрытия оказываются более эффективными и при вскрытии в обычных условиях.

Эти способы представляют наиболее многочисленный класс, который разделяется на группы. Основными группами комбинированных способов вскрытия являются:

Вертикальными и наклонными стволами;

Штольнями и стволами;

Стволами (штольнями), капитальными и этажными квершлагами;

Стволами (штольнями), горизонтными квершлагами и гезенками или скатами;

Стволами (штольнями), горизонтными квершлагами и слепыми стволами;

Стволами, квершлагами, гезенками, слепыми стволами и т.д.

10. Вскрытие шах тных полей на, больших глубинах

10.1 Вскрытие вертикальными стволами и горизонтными квершлаг а ми

С увеличением глубины горных работ возрастают напряжения в горных породах, увеличивается газоносность угольных пластов, повышается температура пород, изменяются физико-механические свойства углей и пород. Все это усложняет условия проветривания, условия поддержания выработок, повышается опасность горных ударов и внезапных выбросов и т.д., т.е. усложняется эксплуатация глубоких шахт и способы вскрытия пластов на больших глубинах.

Строительство глубоких шахт требует больших капиталовложений и длительных сроков строительства. Это может окупаться только при закладке крупных шахт, т.е. при больших запасах и значительных размерах шахтных полей.

Ш.П., расположенные на больших глубинах, целесообразнее вскрывать вертикальными стволами и квершлагами. При этом одногоризонтные способы вскрытия становятся малоэффективными, т.к. капитальные бремсберги и уклоны приходится проходить значительной длины: (ступенчатый подъем), а их устойчивость хуже, чем квершлагов.

Этажные квершлаги при вскрытии пологих пластов также имеют чрезмерно большую длину, поддержание их становится невыгодным и, в связи с этим, возникает необходимость в частых углубках стволов.

Поэтому при глубоких шахтах во многих случаях более целесообразно принимать промежуточный вариант - вскрытие с горизонтными квершлаг а ми, т.е. с разделением ш.п. на горизонты. Наклонная высота горизонта принимается 800-1200 м. Одним горизонтным квершлагом целесообразно вскрывать 2-4 этажа. Каждый горизонт можно отрабатывать капитальными бремсбергами или капитальными бремсбергами и уклонами.

В некоторых случаях вскрытие этажей между горизонтами можно осуществлять гезенками или скатами.

Подготовка может быть полевой.

10.2 Блоковое вскрытие

Шахты большой производительной мощности (А=10-20 тыс. т/сутки) требуют максимальной произ водительности каждого очистного забоя, пласта и транспортной выработки, т.е. требуется высокая концентрация работ. Размеры ш.п. таких шахт составляют 12-16 км по простиранию и 3-4 км по п а дению и более.

Проветривание крупных шахт, из-за большой длины выработок и в ы сокой концентрации работ, усложняется, т.к. требуется проходить основные выработки больших сечений или проходить 2-3 выработки, что экономич е ски невыгодно. Рациональнее в таких условиях делить шахтное поле по пр о стиранию на отдельные участки по 2,0-2,5 км, т.е. на блоки . Способ вскр ы тия в этом случае называется блоковым.

11 . Околоствольные дворы. Поверхностный комплекс шахты

Околоствольный двор - это совокупность горных выработок, расположенных у ствола шахты. Эти выработки предназначены для соединения стволов шахты с главными откаточными и вентиляционными. выработками и для размещения технических и служебных пунктов общешахтных служб. К выработкам околоствольного двора; относятся откаточные выработки, служебные камеры и ходки.

Откаточные выработки предназначены для приема и отправления поездов. Служебные камеры - для размещения в них механических и электрических установок, хранения материалов, сбора шахтной воды и т.д.

Ходки соединяют откаточные выработки и камеры:.

1 1 .1 Типы околоствольных дворов

В зависимости от порядкам движения грузов и порожняка, т.е. от схемы путей различают несколько, типов околоствольных дворов (вагонетки с глухим кузовом):

Круговой (а), петлевой (б), тупиковый (в), челноковый (г).

Камеры околоствольного двора: насосная, водосборника, центральная подстанция, угольная и породная разгрузочные ямы, депо аккумуляторных электровозов (зарядная и преобразовательная подстанции, ремонтная мастерская), камера ожидания, камера медицинского пункта, депо противопожарного поезда, камера диспетчера, подземная кладовая, склад ВВ и т.д.

Основными факторами, влияющими на выбор схемы околоствольного двора, являются:

1. Вид транспорта горной массы на шахте.

2. Схема вскрытия ш.п., взаимное расположение стволов.

3. Устойчивость горных пород.

4. Экономичность привязки околоствольного двора к вскрывающим выработкам (минимальные объемы на единицу мощности шахты).

Объемы околоствольного двора составляют 7-15% общего объема подземных выработок, а продолжительность их сооружения превышает 60% общего срока строительства шахты.

Технологический комплекс поверхности - это комплекс зданий, сооружений и оборудования, предназначенных для подъема, приема, переработки и отправки потребителям ПИ, приема и складирования породы, додачи воздуха в шахту, обеспечения горных работ электро- и пневмоэнергией, бытового обслуживания трудящихся и для очистки шахтных вод.

Капитальные затраты на сооружение поверхности - 20-25% общих затрат.

Основное требование - компактность, т.е. максимальная плотность застройки.

Технологический комплекс поверхности шахты состоит из 3-х основных блоков и отдельно стоящих зданий и сооружений, которые по своим технологическим особенностям не могут быть сблокированы.

1 - блок главного ствола

2 - блок: вспомогательного ствола

3 - блок административно-бытового комбината (АБК)

Вентиляционная установка, открытая подстанция, резервуары для воды, эстакады, градирня и т.д.

Блок главного ствола : копер, помещения технологического комплекса по приему угля и породы, пункт погрузки угля в ж.д. вагоны, станция погрузки породы, котельная, помещения подъемной установки.

Блок вспомогательного ствола: копер, комплекс по обмену вагонеток, помещения ремонтных мастерских, калориферная и компрессорная.

Блок АБК: административно-конторская часть, зал собраний и банная часть.

Мероприятия по охране окружающей среды.

На выбор схемы расположения технологического комплекса влияют: способ вскрытия, вид шахтного подъема, взаимное расположение стволов, количество отдельно выдаваемых марок угля, производственная мощность шахты и срок службы.

Околоствольные дворы и комплекс поверхности взаимно увязаны ме ж ду собой: откаточные выработки ОД, ориентируют по направлению продол ь ных осей клетевого ствола, а они зависят от компановки поверхностного комплекса и расположения железнод о рожных путей.

Околоствольные дворы и технологические комплексы ориентируются по частям света. Стрелка С-Ю проходит через ось главного ствола.

1 2 . Системы разработки пластовых месторождений. Классиф и кация систем разработки. Факторы. влияющие на выбор системы ра з работки

1 2 .1 Понятия "очистные работы" и "система разработки мест о рождения"

Очистные выработки - это выработки, предназначенные для добычи полезного ископаемого. Работы в очистных выработках - очистные работы.

Система разработки - это установленный для данных геологических условий залегания пласта и принятых средств механизации выемки угля определенный порядок ведения подготовительных, нарезных и очистных работ в пределах этажа или панели, увязанный в пространстве и времени. Или:

Системой разработки называется определенный порядок проведения подготовительных и очистных выработок в их взаимной увязке во времени и пространстве.

Систем разработки множество. Каждая изних должна удовлетворять трем основным требованиям:

1. Безопасность ведения работ,

2. Экономичности.

3. Наименьшие потери полезного ископаемого.

Требования безопасности в России - безусловны!

Экономичность достигается минимальными затратами живого и овеществленного труда, энергии и материалов на I т ПИ. Минимальные затраты трудам возможны при высокой производительности, которая обеспечивается комплексной механизацией производственных процессов, НОТ и рациональными конструктивными элементами систем разработки. Высокая производительность труда - важнейшее условие экономичности системы, т.к. зарплата составляет более 50% издержек производства.

Потери ПИ экономически обосновываются в совокупности с другими технико-экономическими показателями. У нас большие запасы, но мы должны думать и о сохранении запасов для будущих поколений, т.к. потребление растет. Забота государства: об охране природы.

Система разработки должна обеспечивать условия для комплексной механизации производственных процессов и концентрации производства путем:

Исключения взаимного влияния очистных и подготовительных работ;

Обеспечения автономности работы очистного забоя по условиям транспорта и проветривания;

Создания условий для высокой надежности работы комплексов и агрегатов;

Исключения влияния на работу лав газовыделения из забоев» выработок;

прогнозирования геологических нарушений с целью исключения непредвиденных остановок лав.

1 2.2 Факторы влия ющие на выбор систем разработки

Ф орма месторождения и наличие геологических нарушений - частые изменения элементов залегания пластов и геологические нарушения усложняют разработку месторождения.

Мощность пластов - подрывкапород при проведении выработок по тонким пластам и средней мощности.

Пласты m < 3,5 отрабатываются на полную мощность, а m >3,5 м с разделением на слои.

Угол падения - различное транспортирование угля вдоль очистного забоя:

На крутых пластах в движение приходит не только кровля, но и почва;

Движение вентиляционной струи только вверх на газовых шахтах с > 10° (§ 186 ПБ).

Строение пластов - крепкие прослойки, включения колчедана исключают применение комбайнов;

На мощных пластах прослойки иногда используют в качестве границ между сдоями.

Крепость и особенно вязкость угля - существенно влияют на выбор средств механизации очистной выемки.

Влияют на размеры предохранительных целиков возле подготовительных выработок, т.е. на элементы системы разработки.

Кливаж - (более легкое отделение угля от массива) - влияние на производительность труда и устойчивость кровли.

Свойства боковых пород - влияют на:

Выбор способа управления кровлей;

Расположение выработок по пласту или породе. Взаимное распол о жение пластов в свите - подработка, надработка, т.е. соблюдение очередности выемки пластов.

Газоносность месторождения - проветривание, чем больше газа, тем больше нужно воздуха...» а это лимитирует сечение; выработок, длину лавы (V = 4 м/с - § 147 ПБ) содержание метана в исходящей струе лавы не выше 1% (§ 183).

В газовых шахтах системы разработки с минимумом глухих забоев и восстающих.

На пластах с высокой газообильностью - обособленное проветривание забоев, а это дополнительные выработки. Самовозгорание угля

Минимум потерь (полная закладка и полевые выработки)

Большая скорость подвигания забоя

Выемка запасов угля отдельными участками и их изоляция. Обво д ненность месторождения - вода в очистных забоях снижает производительность» поэтому предварительное осушение.

Механизация производственных процессов - с появлением средств механизации выемки и транспорта угля на пологих пластах стало возможным увеличить длину лавы.

На крутых пластах забои не уступные, а прямолинейные, т.е. более простые варианты системы разработки.

Факторов много. Каждый изучается отдельно, а учитываются они совместно.

1 2 .3 Классификация систем разработки

Большое разнообразие геологических условий и видов технологии выемки ПИ в очистных забоях обусловило многообразие систем разработки, что вызывает необходимость в их классификации.

В качестве классификационного выбрано одно характерное отличие, которое выделяет любую систему из группы других - очередность ведения подготовительных, нарезных и очистных работ. На основании этого отличия системы подразделяются на группы:

Сплошная, столбовая и комбинированная системы при длинных очистных забоях;

Камерная и камерно-столбовая системы при коротких забоях.

При столбовых системах разработки подготовительные и нарезные выработки проводятся до начала очистных работ и полностью оконтуривают запасы ПИ в пределах выемочного столба или яруса, т.е. при столбовой системе проведение подготовительных и очистных работ разделены в пространстве,

При сплошных системах проведение подготовительных выработок и очистная выемка угля в пределах выемочного поля, яруса, слоя производятся одновременно. Предварительное оконтури-вание запасов отсутствует.

При комбинированных системах для отработки столбов в выемочном поде или ярусов в панели применяют одновременно или последовательно сплошную и столбовую системы разработки» При этом одну часть поля отрабатывают независимо от другой.

Это основное классификационное отличие дополняется рядом признаков, которые характеризуют не столько систему, сколько ее варианты.

1-й признак - технология выемки. По этому признаку системы делят на 2 группы:

1-е длинными забоями (лавами и полосами)

2-е короткими забоями (камерами). Системы I группы (с длинными забоями) делятся (по m ) :

а) Системы разработки пластов на полную мощность.

б) Системы разработки с разделением на слои. П-й признак - общее направление выемки угля по отношению к элементам залегания пласта. Здесь различают системы разработки с выемкой угля по простиранию; по восстанию; по падению;

вкрест простирания.

III признак - технологическая схема подготовки этажа или яруса. Схемы эти могут быть различными. Например:

С разделением и без разделения этажа на подэтажи;

С пластовой или полевой (как индивидуальной, так и групповой) подготовкой этажа иди яруса;

С доставкой ПИ на задний или передний бремсберг или квершлаг.

Основного отличия и трех признаков, рассматриваемых совместно, достаточно для полной характеристики системы разработки.

В целом классификация систем разработки пластовых месторождений выглядит так:

А. Системы разработки длинными забоями без разделения

пласта на слои.

I. Сплошные системы разработки.

1. Сплошные системы разработки с выемкой по простиранию.

2. Сплошные системы разработки с выемкой по падению.

Сплошные системы разработки с выемкой по восстанию.

II. Столбовые системы разработки (длинными столбами )

1. Столбовые системы разработки длинными столбами по простиранию.

а) без разделения этажа на подэтажи (лава-этаж);

б) с разделением этажа на подэтажи.

2. Столбовые системы разработки длинными столбами по падению.

3. Столбовые системы разработки длинными столбами по восстанию.

4. Столбовые системы разработки длинными столбами весьма

пологих пластов,

Ш. Комбинированные системы разработки.

1. Система разработки парными штреками.

2. Прочие.

IV. Системы разработки с применением щитовой крепи.

V. Прочие системы разработки.

Б. Системы разработки короткими очистными забоями.

1. Камерные системы разработки.

2. Камерно-столбовые системы разработки.

3. Системы разработки короткими столбами.

4. Прочие системы разработки короткими столбами.

В. Системы разработки с делением пласта на слои»

1. Системы разработки наклонными слоями.

2. Системы разработки горизонтальными слоями.

3. Системы разработки с принудительным обрушением и выпуском угля.

Для конкретных условий выбирается одна наиболее прогрессивная и эффективная система.

Распределение добычи по системам разработки (в %%) сведено в таблицу:

Подобные документы

Промышленная классификация месторождений полезных ископаемых. Приёмы оконтуривания тел полезных ископаемых. Управление качеством руды. Методы подсчёта запасов месторождений полезных ископаемых. Оценка точности подсчета запасов, формы учета их движения.

реферат , добавлен 19.12.2011


История разработки месторождений полезных ископаемых и состояние на современном этапе. Общая экономическая цель при открытой разработке. Понятия и методы обогащения полезных ископаемых. Эффективное и комплексное использование минерального сырья.

курсовая работа , добавлен 24.11.2012


Состав, условия залегания рудных тел. Формы полезных ископаемых. Жидкие: нефть, минеральные воды. Твердые: угли ископаемые, горючие сланцы, мрамор. Газовые: гелий, метан, горючие газы. Месторождения полезных ископаемых: магматогенные, седиментогенные.

презентация , добавлен 11.02.2015


Организация работ в очистном забое. Перевозка полезных ископаемых по подземным горным выработкам. Охрана, ремонт и поддержание горных шахтных выработок. Основные составные части и примеси рудничного воздуха. Рудничная пыль, проветривание выработок.

контрольная работа , добавлен 23.08.2013


Поисковые работы как процесс прогнозирования, выявления и перспективной оценки новых месторождений полезных ископаемых, заслуживающих разведки. Поля и аномалии как современная основа поисков полезных ископаемых. Проблема изучения полей и аномалий.

презентация , добавлен 19.12.2013


Системы разработки пластовых месторождений. Бесцеликовая отработка угольных пластов. Способы использования рудных месторождений, основные стадии и системы. Интенсификация горных работ, безлюдная выемка. Охрана окружающей среды и безопасность добычи.

контрольная работа , добавлен 23.08.2013


Технологический комплекс открытых горных работ разреза. Условия залегания угольных пластов и рельеф участка. Состав внутри карьерного хозяйства. Разработка месторождений полезных ископаемых. Рабочий проект строительства угольного разреза "Никольский-2".

отчет по практике , добавлен 10.11.2014


Горно-геологические и технические условия отработки блока. Описание принятой системы разработки. Построение календарного графика первоочередной подготовки и нарезки блока. Расчет параметров отбойки руды. Способы поддержания выработанного пространства.

курсовая работа , добавлен 13.04.2015


Процесс контактового метасоматоза, приводящий к образованию скарновых месторождений рудных и нерудных полезных ископаемых. Метасоматический процесс и условия залегания скарнов. Морфология, вещественный состав, строение месторождения полезных ископаемых.

реферат , добавлен 25.03.2015


Изучение закономерностей образования и геологических условий формирования и размещения полезных ископаемых. Характеристика генетических типов месторождений полезных ископаемых: магматические, карбонатитовые, пегматитовые, альбитит-грейзеновые, скарновые.

Учет расходов, связанных с освоением месторождения полезных ископаемых (Каратаева Т.)

Дата размещения статьи: 14.11.2016

Организация имеет лицензию на право добычи кремнистых цеолитсодержащих пород (трепелов) на Новоайбесинском месторождении и проектную документацию по нему. Стоимость лицензии учтена в составе нематериальных активов. Промышленная эксплуатация месторождения не начата. В 2015 г. выполнены следующие работы: приняты технологический регламент по разработке месторождения сроком на 5 лет, план развития горных работ на 2016 г., проект производства маркшейдерских работ и заключен договор на геолого-маркшейдерское обслуживание на 2016 г.

Рассмотрим, каким образом эти затраты учитываются в бухгалтерском учете и в целях налогообложения.
Отношения, возникающие в связи с геологическим изучением, использованием и охраной недр на территории РФ, ее континентального шельфа, а также в связи с использованием специфических минеральных ресурсов, включая подземные воды, рапы лиманов и озер, регулируются Законом РФ от 21.02.1992 N 2395-1 "О недрах" (далее - Закон N 2395-Г).
В соответствии со ст. 11 Закона N 2395-1 предоставление недр в пользование, в том числе предоставление их в пользование органами государственной власти субъектов Российской Федерации, оформляется специальным государственным разрешением в виде лицензии, включающей установленной формы бланк с Государственным гербом РФ, а также текстовые, графические и иные приложения, являющиеся неотъемлемой составной частью лицензии и определяющие основные условия пользования недрами.
На основании п. 10 ч. 2 ст. 22 Закона N 2395-1 пользователь недр обязан обеспечить выполнение условий, установленных лицензией или соглашением о разделе продукции, своевременное и правильное внесение платежей за пользование недрами.
Одним из главных требований по рациональному использованию и охране недр является обеспечение полноты геологического изучения, рационального комплексного использования и охраны недр (п. 2 ч. 1 ст. 23 Закона N 2395-1).
Эксплуатация предприятий по добыче полезных ископаемых, подземных сооружений различного назначения, проведение геологического изучения недр допускаются только при обеспечении безопасности жизни и здоровья работников этих предприятий и населения в зоне влияния работ, связанных с пользованием недрами (ч. 1 ст. 24 Закона N 2395-1).
Общий порядок использования и охраны недр регулируется Правилами охраны недр, утвержденными Постановлением Федерального горного и промышленного надзора РФ от 06.06.2003 N 71. Данные требования являются обязательными для организаций, осуществляющих составление и реализацию проектов по добыче и переработке полезных ископаемых, развитию горных работ, составлению технологических регламентов по разработке месторождения, а также производство маркшейдерских и геологических работ на территории РФ и в пределах ее континентального шельфа и морской исключительной экономической зоны РФ.
Таким образом, рассматриваемые работы являются обязательными требованиями промышленной безопасности, которые необходимо соблюдать в процессе осуществления деятельности, связанной с пользованием недрами.

Бухгалтерский учет

Приказом Минфина России от 06.10.2011 N 125н утверждено Положение по бухгалтерскому учету "Учет затрат на освоение природных ресурсов" ПБУ 24/2011 (далее - ПБУ 24/2011), регулирующее бухгалтерский учет деятельности организаций - пользователей недр и распространяющее свое действие исключительно на учет затрат, связанных с поиском, оценкой месторождений полезных ископаемых и разведкой полезных ископаемых.
ПБУ 24/2011 применяется в отношении поисковых затрат, которые осуществляются, как правило, с момента получения организацией лицензии, дающей право на выполнение работ по поиску и оценке месторождений полезных ископаемых на участке недр, и до того момента, когда в отношении этого участка недр установлена и документально подтверждена коммерческая целесообразность добычи таких полезных ископаемых. При этом, если в отношении участка недр имеется коммерческая целесообразность добычи, учет затрат на добычу полезных ископаемых на данном участке недр не входит в предмет регулирования ПБУ 24/2011 (пп. "б" п. 3 ПБУ 24/2011).
В приведенной ситуации затраты производятся после получения лицензии, необходимой для добычи трепела, и проектной документации к ней. Значит, в данном случае речь не идет о поисковых работах. К тому же получение лицензии подразумевает, что коммерческая целесообразность уже подтверждена. Соответственно, положения ПБУ 24/2011 в отношении рассматриваемых работ в данном случае не применяются. Кроме того, как вытекает из п. 4 ПБУ 24/2011, "организация устанавливает виды поисковых затрат, признаваемые внеоборотными активами. Остальные поисковые затраты признаются расходами по обычным видам деятельности".
В рассматриваемом случае организация учла стоимость лицензии на добычу трепела в составе нематериальных активов.
Изменение первоначальной стоимости нематериальных активов (НМА) в бухгалтерском учете не предусмотрено (п. 16 ПБУ 14/2007 "Учет нематериальных активов", утв. Приказом Минфина России от 27.12.2007 N 153н), за исключением случаев переоценки и обесценения нематериальных активов.
Следовательно, затраты, связанные с внесением изменений в полученную лицензию, не могут быть отнесены на увеличение первоначальной стоимости НМА, они должны быть включены непосредственно в состав расходов, учитываемых в бухгалтерском учете в соответствии с требованиями ПБУ 10/99 "Расходы организации" (утв. Приказом Минфина России от 06.05.1999 N 33н; далее - ПБУ 10/99).
Указанные расходы подлежат учету в составе расходов по обычным видам деятельности на основании п. 5 ПБУ 10/99.
Расходы признаются в том отчетном периоде, в котором они имели место, независимо от времени фактической выплаты денежных средств и иной формы осуществления (п. 18 ПБУ 10/99). При этом, если расходы обусловливают получение доходов в течение нескольких отчетных периодов, они признаются в отчете о прибылях и убытках путем их обоснованного распределения между отчетными периодами (п. 19 ПБУ 10/99).
На наш взгляд, расходы, связанные с изготовлением технологического регламента по разработке месторождения сроком на 5 лет, могут быть распределены в течение этого срока.
Для учета таких расходов Планом счетов бухгалтерского учета финансово-хозяйственной деятельности организаций (утв. Приказом Минфина России от 31.10.2000 N 94н) предусмотрен счет 97 "Расходы будущих периодов".
Таким образом, организации следует самостоятельно определить порядок учета рассматриваемых расходов и закрепить в учетной политике организации (п. п. 2, 4 ПБУ 1/2008 "Учетная политика организации", утв. Приказом Минфина России от 06.10.2008 N 106н).

Налоговый учет

Расходы на освоение природных ресурсов включаются в расходы, связанные с производством и реализацией (пп. 3 п. 1 ст. 253 НК РФ).
В силу п. 1 ст. 261 НК РФ расходами на освоение природных ресурсов признаются расходы налогоплательщика на геологическое изучение недр, разведку полезных ископаемых, проведение работ подготовительного характера, проведение работ по зарезке боковых стволов эксплуатационных скважин.
Учитывая положения п. 1 ст. 261 НК РФ, ч. 1 ст. 24 Закона N 2395-1, считаем, что рассматриваемые расходы, понесенные организацией в целях эксплуатации месторождения, относятся к расходам на освоение природных ресурсов.
Согласно п. 2 ст. 261 НК РФ расходы на освоение природных ресурсов, осуществленные после 1 января 2002 г., подлежат включению в состав прочих расходов в соответствии с гл. 25 НК РФ, если источником их финансирования не являются средства бюджета и (или) средства государственных внебюджетных фондов. Расходы на освоение природных ресурсов, указанные в п. 1 ст. 261 НК РФ, учитываются в порядке, предусмотренном ст. 325 НК РФ.
В свою очередь, п. 1 ст. 325 НК РФ определено, что расходы, осуществленные налогоплательщиком в целях приобретения лицензии, формируют стоимость лицензионного соглашения (лицензии), которая учитывается налогоплательщиком в составе нематериальных активов, амортизация которых начисляется в порядке, установленном ст. ст. 256 - 259.2 НК РФ, или по выбору налогоплательщика в составе прочих расходов, связанных с производством и реализацией, в течение двух лет. Избранный налогоплательщиком порядок учета указанных расходов отражается в учетной политике для целей налогообложения.
В данной ситуации полученная лицензия учтена в составе нематериальных активов. В соответствии с п. 3 ст. 257 НК РФ первоначальная стоимость амортизируемых нематериальных активов определяется как сумма расходов на их приобретение (создание) и доведение их до состояния, в котором они пригодны для использования, за исключением налога на добавленную стоимость и акцизов, кроме случаев, предусмотренных НК РФ.
При этом нормами НК РФ не оговорена возможность изменения первоначальной стоимости НМА.
Следовательно, учесть произведенные расходы в стоимости НМА не представляется возможным.
Анализируемые расходы произведены после получения организацией лицензии и проектной документации к ней, но при этом являются обязательными требованиями промышленной безопасности, которые необходимо соблюдать в процессе осуществления деятельности, связанной с пользованием недрами.
На наш взгляд, указанные расходы могут быть учтены в составе прочих расходов, связанных с производством и реализацией, в порядке, предусмотренном п. 1 ст. 272 НК РФ.
В соответствии с абз. 2 п. 1 ст. 272 НК РФ расходы признаются в том отчетном (налоговом) периоде, в котором они возникают исходя из условий сделок. В случае если сделка не содержит таких условий и связь между доходами и расходами не может быть определена четко или определяется косвенным путем, расходы распределяются налогоплательщиком самостоятельно с учетом принципа равномерности признания доходов и расходов.
Поэтому в целях минимизации расхождений между бухгалтерским и налоговым учетом считаем целесообразным признавать данные расходы в налоговом учете в порядке, аналогичном применяемому в бухгалтерском, т.е. путем распределения расходов между отчетными (налоговыми) периодами в течение срока, установленного данными работами (см. Постановление Президиума ВАС РФ от 23.11.2010 N 6029/10).
Выбранный порядок учета рассматриваемых расходов следует закрепить в учетной политике организации в целях налогообложения.

ПОНЯТИЕ О ПРОМЫШЛЕННЫХ ТИПАХ

Пара

Промышленные типы МПИ

Природное многообразие полезных ископаемых и различные направления их использования представляют весьма сложную картину. В связи с этим классификация промышленных типов месторождений полезных ископаемых и соответствующая характеристика составляет обширный предмет, еще не вполне разработанный в научно-теоретическом отношении. Тем не менее представления об определенных промышленных типах месторождений вошли в практику геологоразведочных работ довольно прочно. Промышленные типы месторождений служат основой сравнительного анализа разведочных данных, позволяя сопоставлять и оценивать объекты разведки по аналогии с им подобными, принадлежащими к тому же промышленному типу. В настоящем учебнике даются лишь общие представления о промышленной группировке и приводятся примеры месторождений полезных ископаемых, характеризующие некоторые важные типы.

Основополагающие представления о промышленных типах месторождений полезных ископаемых изложены в капитальных трудах В. М. Крейтера и В. И. Смирнова. Одновременно промышленная типизация и соответствующая систематизация всевозможных месторождений полезных ископаемых разрабатывалась в практике поисков, разведок и эксплуатации, что находило отражение в различного рода инструкциях и методических пособиях по геологоразведочным работам, подсчетам запасов полезного ископаемого, системам разработки и т. п.

Промышленная классификация месторождений полезных ископаемых основывается, с одной стороны, на их важнейших природных свойствах, а с другой - на возможностях и направлениях использования добываемого минерального сырья. Твердые, жидкие и газообразные полезные ископаемые подразделяются на группы соответственно общности их промышленного назначения. Ниже дается промышленная группировка различных полезных ископаемых по В. М. Крейтеру.

1. Минеральное топливо, включающее уголь, нефть и газ.

2. Руды черных металлов, в число которых входят железные, марганцевые, хромовые, титановые и др.

3. Руды цветных металлов, из которых получают алюминий, медь, свинец, цинк, олово, ртуть, сурьму и многие другие металлы.

4. Руды драгоценных (благородных) металлов, в основном золота и платиноидов.

5. Руды радиоактивных элементов, преимущественно урана.

7. Руды для химической промышленности, среди которых наибольшее значение имеют каменные соли, фосфориты, апатиты, сера, плавиковый шпат.

8. Руды индустриального сырья (техническое сырье) - алмазоносные кимберлиты, асбесты, тальк, графит, оптические минералы и др.

9. Флюсы и огнеупоры для металлургической промышленности, представленные известняками, доломитом, магнезитом, кварцем, глинами.

10. Строительные материалы - бутовый и облицовочные камни, гравий и песок, известняки и глины.

11. Подземные воды, среди которых различаются источники питьевого или технического водоснабжения и минеральные источники.

Внутри этих групп выделяются природные типы месторождений по комплексу признаков. В. М. Крейтер в качестве признаков промышленного типа принял формы, размеры, качество и условия залегания тел полезных ископаемых, поскольку они оказывают решающее влияние на способы разработки и методику разведки месторождений. В. И. Смирнов при промышленной группировке рудных месторождений подчеркивал признаки:

· генетический класс, определяющий природу месторождения;

· структуру месторождения, влияющую на его формы;

· вещественный состав руд, являющийся основой их качества, и состав вмещающих горных пород.

Каждая из названных промышленных групп включает значительное число природных типов месторождений, вследствие чего общая классификация насчитывает сотни, типов. С развитием горной и перерабатывающей промышленности претерпевает изменения и промышленная классификация месторождений полезных ископаемых.

Некоторые типы месторождений утрачивают свое прежнее значение или оказываются исчерпанными (богатые рудные жилы меди и свинца, драгоценные камни). В то же время вовлекаются в отработку месторождения новых, ранее не добывавшихся полезных ископаемых. Так, с возникновением потребностей в минеральных удобрениях, радиоактивном сырье, редких элементах появились новые промышленные типы месторождений апатита, урана, редкометальных руд.

Промышленная значимость различных типов месторождений не одинакова и измеряется в основном двумя показателями:

1) долей запасов полезного ископаемого в данном типе относительно мировых запасов этого

полезного ископаемого и

2) долей добычи минерального сырья из месторождений, принадлежащих к данному типу, относительно мировой добычи такого минерального сырья. При этом в разных странах значение одного и того же промышленного типа месторождений может быть большим или меньшим ввиду того, что отдельно взятая страна, как правило, не обладает всеми типами месторождений полезных ископаемых.

Исключением является СНГ, где находятся почти все известные в мире промышленные типы месторождений.

Вам могут быть интересны следующие материалы

Отношения

Интерьер

Дети

Красота

Фигура

Здоровье

© 2020 Женские секреты. Отношения, красота, дети, мода