Справочный материал для выполнения лабораторной работы №11

Промышленными запасами является часть балансовых запасов, которая подлежит извлечению из недр. Подсчет производится раздельно по пластам (залежам), горизонтам, уступам, участкам (блокам).

Исходными материалами для расчета промышленных запасов являются:

– данные о наличии балансовых запасов по пластам, горизонтам, уступам;

– проект разработки шахтного поля;

– проектные материалы по постоянным предохранительным и барьерным целикам и по запасам полезного ископаемого в них;

– геологическая и маркшейдерская документация горных выработок предприятия;

– нормативы эксплуатационных потерь для применяемых и проектируемых систем разработки.

Расчет промышленных запасов производится ежегодно в специальной книге.

Для расчета промышленных запасов необходимо из балансовых запасов исключить проектные общешахтные и эксплуатационные потери, а также запасы, нецелесообразные к отработке:

, (11.1)

Q _пром. – промышленные запасы, тыс.т; Q _бал. – балансовые запасы, тыс. т; П _пр. – проектные общешахтные потери, тыс. т; П _э – проектные эксплуатационные потери, тыс.т; Q _н.о. – запасы нецелесообразные к отработке, тыс.т

К проектным потерям относится часть балансовых запасов, которые по проекту предусматриваются к безвозвратному оставлению в недрах при отработке всех запасов. Запасы полезного ископаемого относятся к потерям в том случае, если все подходы к этим запасам ликвидированы; к потерям относятся также запасы, когда достоверно установлена невозможность или нецелесообразность их выемки в будущем, хотя подходы к ним еще не ликвидированы. Проектные потери состоят из проектных общешахтных потерь (П _пр.) и эксплуатационных потерь (П _э).

Расчет проектных потерь производится на весь оставшийся период времени до последней отработки запасов данного пласта, горизонта, шахты разреза. Количество полезного ископаемого, оставленного в недрах, устанавливается по замерам в натуре или по геолого-маркшейдерским планам.

К проектным общешахтным потерям относятся: потери в различного рода охранных и барьерных целиках, оставляемых в недрах, и угольных пачках, связанные с системой разработки и технологией ведения горных работ. Это потери в охранных целиках около капитальных горных выработок, под зданиями, сооружениями, коммуникациями, в барьерных целиках между шахтными полями.

Потери в целиках находятся из выражения:

, (11.2)

S_ц – площадь целика, м²; h – средняя высота целика (мощность полезного ископаемого), м; γ – объемный вес полезного ископаемого, т/м³.

К проектным эксплуатационным потерям относятся потери при добыче полезного ископаемого. Проектные эксплуатационные потери определяются на основе расчетных нормативов для каждой системы разработки. Ориентировочно для угольных месторождений проектные эксплуатационные потери для угольных месторождений могут быть подсчитаны по формуле:

, (11.3)

где Q _бал. – балансовые запасы, тыс. т; П _пр. – проектные общешахтные потери, тыс. т; k – коэффициент эксплуатационных потерь.

Коэффициент эксплуатационных потерь k принимается при разработке тонких пластов (m <1,3 м) k = 0,05 – 0,10; при разработке пластов средней мощности (m =1,3 м – 3,5 м) и мощных пластов (m >3,5 м) k = 0,10 – 0,15.

Эксплуатационные потери подразделяются на потери в массиве и потери отбитого полезного ископаемого. К потерям в массиве относятся запасы недоработанной части целиков у подготовительных выработок, в целиках внутри выемочного участка, в почве и кровле пласта, в местах выклинивания, между выемочными слоями, в подработанных частях залежи, в целиках затопленных и заваленных участков, в целиках у геологических нарушений. К потерям отбитого полезного ископаемого относятся потери в подготовительных забоях при совместной выемке; запасы, оставленные в выработанном пространстве, в кровле или в почве пласта; в завалах и обрушениях. Проектные эксплуатационные потери, зависящие от применяемых систем разработки, состоят из потерь по мощности и потерь по площади. Потери по площади – это запасы, оставленные в целиках у подготовительных выработок и в очистном пространстве. Потери по мощности – это запасы в пачках полезных ископаемых, оставленных в почве или кровле пластов.

Проектные общешахтные потери и эксплуатационные потери выражаются в весовых единицах и в процентах от балансовых запасов. Фактические потери сопоставляются с нормативами. Превышение фактических потерь над нормативными составляет сверхнормативные потери.

Нормативы потерь полезных ископаемых разрабатываются горными предприятиями и утверждаются после согласования с органами госгортехнадзора.

Запасы нецелесообразные к отработке – это запасы на небольших участках, расположенных между тектоническими нарушениями, запасы в сильно нарушенных или обводненных участках, разработка которых на таких участках нецелесообразна.

По технико-экономическим причинам эти запасы исключаются при расчете промышленных запасов и подлежат списанию с баланса предприятия без отнесения их в потери, когда они выявлены в процессе эксплуатации месторождения.

Запасы нецелесообразные к отработке находятся из выражения:

, (11.4)

S_уч. – площадь участка, м²; m –мощность полезного ископаемого, м; γ – объемный вес полезного ископаемого, т/м³.

Одним из условий нормальной деятельности горного предприятия является обеспеченность промышленными запасами. Для этого установлены действующие нормативы, служащие критерием правильного планироваия горных работ. Число блоков, находящихся одновременно в подготовке, нарезке и очистной выемке должно быть пропорционально времени, затрачиваемому на подготовку, нарезку и отработку блока. Смысл приведенного требования сводится к тому, что за время очистной выемки группы блоков должно быть подготовлено такое же количество блоков, которые обеспечат сохранение добычи на заданном уровне.

Независимо от типа месторождения, способа его подготовки и разработки по степени освоения (подготовленности к выемке) промышленные запасы разделяют на вскрытые, подготовленные и готовые к выемке.

Вскрытыми запасами при подземном способе разработки является часть промышленных запрасов, которая вскрыта капитальными выработками (шахтными стволами, штольнями, капитальными квершлагами, капитальными уклонами, капитальными гезенками и т.п.) и для разработки которой не требуется проведение дополнительных капитальных выработок.

При различных вскрывающих выработках и углах падения пластов вскрываются различные запасы.

При горизонтальном залегании пласта шахтным стволом вскрываются запасы в контуре, определяемом техническими границами шахты и известными крупными тектоническими нарушениями (к крупным тектоническим нарушениям в данном случае относятся такие, которые служат техническими границами шахты или являются границами крупных тектонических блоков, для вскрытия которых требуется проведение капитальных горных выработок).

При пологом (до 25°), наклонном (25 – 45°) и крутом (45 – 90°) падении пласта вертикальным стволом, наклонным стволом, штольней, капитальным гезенком, капитальным квершлагом вскрываются запасы в следующих границах:

– по простиранию – технические границы или известные тектонические нарушения;

– по падению – горизонт околоствольного двора, горизонт штольни или капитального квершлага;

– по восстанию – граница годного угля, вышележащий отработанный горизонт или техническая граница, известные тектонические нарушения.

Капитальным уклоном вскрываются запасы, ограниченные по восстанию горизонтом основного штрека, с которого пройден уклон, по падению – горизонтом нижнего этажного штрека, засеченного с уклона.

Участковые квершлаги и гезенки вскрывают запасы в пределах, принятых проектом технических границ выемочного участка.

Вскрытыми запасами при открытом способе разработки является часть промышленных запасов, для разработки которой произведены все необходимые работы по вскрытию месторождения или его участков (пройдены капитальные траншеи или съезды, проведены работы по осушению и т.п.) и не требуется проведение дополнительных капитальных горных выработок.

Подготовленными при подземном способе подготовки являются запасы из числа вскрытых, для разработки которых пройдены все подготовительные выработки.

Определение контуров подготовленных запасов при различной подготовке (этажной, панельной) регламентируется отраслевыми инструкциями по учету балансовых запасов.

Подготовленными при открытом способе разработки являются запасы из числа вскрытых, освобожденных от покрывающих пород и для разработки которых выполнены горно-подготовительные работы, предусмотренные техническим проектом.

Готовыми к выемке запасами при подземном способе разработки является часть подготовленных запасов в контуре выемочных участков, где пройдены все подготовительные и нарезные выработки, необходимые для производства очистных работ в полном соответствии с требованиями правил технической эксплуатации.

Для различных систем разработки контуры площадей запасов, готовых к выемке, будут различными.

Готовыми к выемке запасами при открытом способе разработки является часть подготовленных запасов в контуре выемочных участков, где полностью произведена зачистка пласта, соблюдены размеры предохранительных берм, установленных проектом разработки и паспортом горных работ, и которые можно отрабатывать в полном соответствии с требованиями правил технической эксплуатации.

Отчет о состоянии и движении запасов в недрах составляется один раз в год по состоянию на 1 января следующего за отчетным года.

Годовой отчет о состоянии запасов угля составляется по форме 25 тп (годовая) для подземных работ и по форме 26 тп (годовая) для открытых работ.

В учебных целях расчет промышленных запасов необходимо представить в виде таблицы 11.1.

Порядок заполнения таблицы 11.1:

1) Графы 1, 2, 3 заполняются, исходя из конкретных данных шахты (разреза).

2) В графу 4 заносятся балансовые запасы, подсчитанные предварительно.

3) В графах 5 – 8 отражаются проектные общешахтные потери, которые подсчитываются (потери в целиках под объектами на поверхности, в барьерных целиках, в целиках у горных выработок).

4) В графах 9 – 11 приводятся запасы, нецелесообразные к выемке по технико-экономическим причинам.

5) Графа 12 отражает остаток балансовых запасов на рассматриваемом участке после исключения из них проектных общешахтных потерь (графа 8) и запасов, нецелесообразных к отработке по технико-экономическим причинам (графа 11).

6) В графах 13 – 16 приводятся проектные эксплуатационные потери по данным шахты, которые определяются на основе расчетных нормативов.

7) В графе 17 указывается сумма проектных потерь и запасов, нецелесообразных к отработке (сумма в графах 8, 11 и 16).

8) В графе 18 указывается количество промышленных запасов на рассматриваемом участке, которые рассчитываются как разница между балансовыми запасами (графа 4) и суммой потерь и запасов, нецелесообразных к отработке (графа 17).

8) В графах 19 – 21 указывается количество вскрытых, подготовленных и готовых к выемке запасов.