Замеры подготовительных горных выработок

Производство замеров в подготовительных выработках включает:

• измерение длины и подвигания выработок с целью определения и контроля объема выполненных горноподготовительных работ;

• измерение длины линии забоев и контроль соответствия фактических сечений подготовительных выработок проектным сечениям;

• определение положения и размеров нарезных выработок и целиков с последующим использованием этих данных для пополнения планов горных выработок, подсчета потерь и т. д.;

• определение положения и элементов залегания геологических контактов (напластования, тектонических разрывов, трещиноватости) структуры пласта и других геологических объектов.

Положение указанных объектов определяется относительно мест пересечения выработок, точек теодолитной съемки или от специальных замерных точек, отмеченных в натуре тем или иным способом (затесками, краской, металлическими пластинками и др.) в зависимости от вида крепления. Положение этих замерных точек, в свою очередь, устанавливается путем измерения рулеткой их отстояний от ближайших точек теодолитной съемки.

В отчетные периоды от замерных или опорных точек тесьмяной или металлической рулеткой измеряются расстояния до забоя выработки по полезному ископаемому и породе, до последней рамы крепи и до конца уложенных откаточных путей. Разность результатов измерений на конец и начало отчетного периода дает величину подвигания забоя выработки за отчетный период по полезному ископаемому и породе, приращение длины закрепленной части выработки и откаточных путей. Пусть L, и L_о – расстояния забоя выработки соответственно на начало и конец отчетного периода, тогда подвигание D забоя за отчетный период будет в виде:

D = L_o – L; (5)

Одновременно на составляемом эскизе показывают:

• расстояния до соседних выработок, пересекающих данную;

• положение нарезных выработок;

• положение и размеры целиков;

• положение и характеристику геологических объектов и т. д.

По данным замеров и документации на маркшейдерский план горных выработок наносятся в карандаше не только второстепенные выработки и связанные с ними детали, но и подвигание основных подготовительных выработок. В результате съемок уточняется конфигурация замеренных участков основных выработок на плане и затем закрепляется тушью.

При замерах значительное внимание уделяется контролю соответствия фактических сечений подготовительных выработок проектным. На закрепленных участках сечение выработок измеряется вчерне и в свету. При этом в выработках трапецеидального сечения (рис. 2) измеряются:

• высота (h₀) от кровли до почвы выработки;

• высота h от верхняка до головки рельсов;

• ширина А вчерне;

• ширина а в свету по низу верхняка;

• ширина С вчерне и с в свету на уровне верхней кромки вагонетки;

• ширина В вчерне;

• ширина b в свету на почве выработки;

• величина зазоров r между стойками и верхней кромкой вагонетки.

Кроме того, измеряются зазоры между крепью и стенками выработки, расстояние от головки рельсов до контактного провода, а если в выработках подвешены трубы, кабели и другое оборудование, то измеряется и величина зазоров между стенками вагонетки и этим оборудованием.

При наличии в снаряжении проходческой бригады ватерпаса контролируется соблюдение проектного уклона откаточного пути на проложенном за отчетный период участке, а также глубина водосточных канавок и их ширина R по верху и R' по дну.

На незакрепленных участках подготовительной выработки измеряется ее ширина (вверху, внизу, посередине) и средняя высота. В случае выхода сечения выработки за пределы залежи, измеряется длина обнажения залежи в забое (включая раскоску) и мощность залежи.

В случае обнаружения недопустимых отклонений сечения и уклона от проектных значений выработка бракуется.

Замеры и контроль сечений подготовительных выработок криволинейного очертания производится разными способами, обычно полярным или способом линейных засечек. При наличии необходимого оборудования может быть использован в этих целях фотоаппарат со щелевой камерой.

Рис. 2. Параметры сечения трапецеидальной выработки.

В полярном способе (рис. 3, а) используется рулетка и градуированный полукруг (тип транспортира), закрепленный на вертикально установленной распорной стойке на высоте h по оси выработки.

Измерения сводятся к измерению рулеткой расстояний от центра полукруга до периметра выработки и угла наклона полотна рулетки в разных ее положениях. По высоте центра h полукруга, измеренным расстояниям (l_i) их углам наклона (? _i) определяется фактическое сечение выработки.

Рис. 3. Съемка (замер) криволинейного сечения выработки.

Способ линейных засечек (рис. 3, б) сводится к измерению расстояний (l₁) и (l₂) в каждой засечке до определяемой точки контура выработки от произвольно выбранных точек С и D. По высоте h последних относительно почвы выработки и совокупности расстояний (l₁) и (l₂) строится фактическое сечение выработки.

Помимо замеров сечений вновь проводимых выработок маркшейдер совместно с представителями технадзора, ответственными за состояние горных выработок, контролирует состояние эксплуатируемых главных подготовительных выработок. Этот контроль сводится к выборочному замеру сечений выработки, проверке состояния крепи и чистоты выработок, к съемке сечений в местах вывалов породы и проверке сечений после перекрепления выработок, а также к выборочной проверке уклона откаточных путей и т. д.

Мощность и структура залежи являются основными ее показателями, используемыми при решении многих производственных задач, поэтому их оценке при замерах уделяется большое внимание. При этом часто в расчетах используются мощности залежи по характерным направлениям:

• по нормали (m) к залежи;

• по горизонтальному направлению (m_г) вкрест простирания залежи;

• по вертикали m_в.

Для пластовых залежей наибольший интерес представляет нормальная мощность m, связанная с горизонтальной (вкрест простирания) m_г и вертикальной m_в. Кроме приведенных геометрических характеристик мощности залежи часто используют характеристики мощности залежи, связанные с технологией работ, а именно:

• полная геологическая мощность – расстояние от кровли до почвы залежи, включая все породные прослойки;

• полная полезная мощность – разность полной геологической мощности и суммарной мощности породных прослойков;

• вынимаемая (рабочая) мощность – суммарная мощность пропластков полезного ископаемого и прослойков пустой породы, заключенных между кровлей и почвой выработки;

• вынимаемая полезная мощность – разность вынимаемой мощности и суммарной мощности прослойкой пустой породы, не идущих в добычу.

В случае значительной мощности залежи непосредственное измерение нормальной мощности затруднительно, поэтому ее определяют косвенно, при этом исходной является измеренная мощность (m_изм) залежи вдоль секущей выработки или обнажения. Вертикальная мощность m_в залежи в данной точке является величиной постоянной в любом вертикальном разрезе и устанавливается в разрезе, проходящем через секущую выработку.

2.8. Учёт потерь и разубоживания полезного ископаемого

Потери полезного ископаемого могут быть количественными или качественными.

Количественными потерями (или просто потерями) называется часть балансовых запасов, безвозвратно оставляемая (теряемая) в недрах при разработке, а также добытое и направленное в породные отвалы ПИ.

Потери качества или разубоживани е полезного ископаемого – это происходящее в процессе добычи снижение содержания полезного компонента в добытой горной массе по сравнению с содержанием его в массиве. Основными задачами учета потерь и разубоживания являются: · определение их уровня для контроля правильности и рациональности использования недр;

· анализ соответствия применяемых систем разработки конкретным горно-геологическим условиям;

· разработка и проведение мероприятий по снижению величины потерь.

Величина потерь зависит от несовершенства применяемых систем разработки и организации горных работ, а также геологических и гидрогеологических условий месторождений.

Разубоживание происходит в результате потери богатой рудной мелочи при отбойке полезного ископаемого от массива, а также вовлечения в добываемое полезное ископаемое пустой породы.

Запасы полезного ископаемого относят к потерям в том случае, если подходы к этим запасам ликвидированы или установлена невозможность их выемки в будущем.

Если на отдельных участках установлена некондиционность полезного ископаемого, то эти запасы списываются не как потери, а как некондиционные запасы.

Классификация потерь полезного ископаемого

По причинам возникновения фактические потери при подземной разработке подразделяют на группы.

I группа – общешахтные потери:

а) в охранных целиках (под сооружениями, водоемами, горными выработками);

б) в барьерных целиках (между соседними шахтными полями).

II группа – потери по геологическим и гидрогеологическим причинам:

а) вызванные нарушенностью, сложной структурой месторождения;

б) вызванные обводненностью пород.

III группа – эксплуатационные потери.

К эксплуатационным относятся потери при добыче полезного ископаемого. Они выражаются в весовых единицах и в процентах от погашенных балансовых запасов. Эксплуатационные потери делятся, в свою очередь, на две группы:

1) потери полезного ископаемого в массиве (по площади в целиках у подготовительных выработок и в очистном пространстве; а также по мощности залежи (в кровле или почве);

2) потери отбитого полезного ископаемого (возникающие в результате неполноты выпуска полезного ископаемого - оставленные в местах обрушений, завалов и т. п.).

Кроме фактических потерь различают проектные, нормативные и плановые.

Под проектными понимается величина общих потерь полезного ископаемого, предусмотренная проектом разработки шахты (рудника).

Под нормативными потерями (нормативами) понимается оптимальная величина эксплуатационных потерь полезного ископаемого на весь период отработки выемочного участка (этаж, панель и т. д.).

Нормирование потерь производится для оптимизации разработки месторождений на основе технико-экономических расчетов.

С экономической точки зрения оптимальными следует считать такие нормативы, при которых суммарный экономический ущерб от потерь и разубоживания минимален.

В процессе разработки месторождения фактические потери сопоставляются с нормативными. Положительное значение разности между первыми и вторыми представляет собой сверхнормативные потери, возникающие из-за неправильного ведения горных работ или непредвиденного изменения горно-геологических условий.

Плановые потери — те же нормативные потери, но рассчитанные на определенный календарный период плана развития горных работ.

Потери оказывают влияние на технико-экономические показатели предприятия, а именно являются одной из причин:

а) увеличения непроизводительных затрат на разведку;

б) роста амортизации капитальных затрат;

в) сокращения срока службы предприятия;

г) повышения себестоимости добываемого ПИ;

д) возникновения опасности самовозгорания угля.

Для экономической оценки ущерба, возникающего при добыче полезного ископаемого, применяются показатели извлечения:

–коэффициент извлечения качества полезного ископаемого, (6)

– коэффициентизвлеченияизнедрполезногоископаемого, (7)

где

а – среднее содержание полезного компонента в добытой рудной массе, %;

с – среднее содержание полезного компонента в погашенных запасах, %;

Д – количество добытого полезного ископаемого, т;

Б – количество погашенных балансовых запасов, т.