тема разработки- осмысление понятия классификационная сущность систем подземной разработки характер

Работа добавлена на сайт samzan.net:

Раздел 4. СИСТЕМЫ ПОДЗЕМНОЙ РАЗРАБОТКИ РУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

- система разработки: осмысление понятия

- классификационная сущность систем подземной разработки

- характерные признаки  конструктивно-технологического исполнения систем

- принципы сравнительной оценки и выбора видового исполнения систем

4.1. СИСТЕМЫ РАЗРАБОТКИ: - ОСМЫСЛЕНИЕ ПОНЯТИЯ

Сразу же оговоримся, имея в виду наличие трех стадий разработки МПИ: вскрытие, подготовка и очистная выемка, что речь пойдет об узком (собственном) и широком смысле слова. В узком смысле слова понятие система разработки используется при характеристике стадии очистной выемки, а в широком – при характеристике способа разработки МПИ. Во втором случае понятие система разработки используется как существенный отличительный (видовой) признак способа разработки МПИ, а в первом случае – как ближайшее родовое понятие. Пример, подземная разработка системой принудительного обрушения руды и вмещающих пород (второй случай) и система разработки принудительного этажного обрушения, система разработки подэтажного обрушения, система разработки с магазинированием руды и т. д. Очевидно, что в каком смысле понятие используется  - можно узнать из контекста. Однако определение самого понятия в любом случае (смысле) должно отвечать всем общеизвестным требованиям.

Если обратиться к соответствующей литературе, то встретим следующие определения понятия система разработки.

Системы разработки месторождений подземным способом – порядок ведения подготовительных и очистных работ, определенный в пространстве и времени, Терминологический словарь «Горное дело», 1990.

Системой разработки месторождения называем совокупность и последовательность операций по добыче руды из месторождения, включая подготовку, нарезку и очистную выемку, Н И Трушков, 1945.

Системой разработки месторождения называется порядок и технология очистной выемки руды при определенной совокупности конструктивных элементов выемочного участка, М. И. Агошков, 1965.

Системой разработки рудного месторождения или его части называется порядок и технология очистной выемки руды определенной совокупностью конструктивных элементов выемочного участка, М. И. Агошков, Г. М. Малахов, 1966.

Если нас в данный момент интересует только одно - как осмыслить определяемое понятие, то мы должны задаться вопросом: – а понимаем ли мы смысл используемых в определении понятий. Получим примерно следующий ход мыслей. Понятие система – это родовое понятие и отражает целое, состоящее из элементов (частей) и обладающее интегральным свойством, т. е. свойством общим и не присущим отдельно взятому элементу. В общем случае система, как понятие, может быть содержательно ориентировано либо на процесс, либо на средство (устройство), либо на то и другое в сочетании, т. е. как бы на способ. Главный отличительный признак нашей системы в приведенных случаях однозначно ориентирован на процесс определенного функционального вида, а именно – на разработку месторождения и, вернее, - выемочного участка, как его части. Использованы понятия - порядок ведения работ или очистной выемки, совокупность и последовательность операций. Технические средства, используемые при этом, либо не указываются (первые два определения), либо указываются обобщенно в виде технологии и совокупности конструктивных элементов (вторые два определения). При этом последние нуждаются в дополнительном толковании, которое авторы приводят в виде пояснения: «Части, на которые делится рудный массив блока, подготовительные, нарезные и очистные выработки блока, а также возводимые в этих выработках искусственные сооружения и устройства составляют вместе конструктивные элементы системы разработки».

PS… Совокупность конструктивных элементов выемочного участка выражает конструкцию системы разработки. То есть этот момент отражает как бы статику нашего объекта. Но мы имеем уже представление о том, что проведение этих выработок возможно лишь в строго определенном порядке и это очень важно. Не начнем же строить дом с возведения стен или кладки печи. И если в определении подчеркивается наличие порядка, то это уже акцентирует наше внимание на процессе и в нашем случае на процессе создания конструкции, на ее строительстве. Но что строим и для чего? Можно попытаться представить следующую логическую цепочку. Строим подготовительные выработки, чтобы ими отграничить выемочный участок, затем в них же организовать процессы погрузки и откатки отбитой руды, получаемой от создания (строительства) других выработок (нарезных и очистных). Нарезные выработки проходим в уже отграниченном участке с функциональной целью обслуживания технологических процессов очистной выемки, т. е. тех же отделения, перемещения и поддержания, но уже в контурах создаваемой очистной выработки.

По нашей логике получается, что в процессе строительства совокупности выработок мы достигаем вполне определенной цели – добычи полезного ископаемого в пределах означенного выемочного участка, причем чисто, т. е. в полном или почти в полном объеме, потому и выработку назвали очистной. По правде сказать, если мы что-либо строем, то потом это эксплуатируем, т. е. оно функционирует. Может быть по этой причине, наша логическая цепочка оказалась несколько отлична от цепочки рассуждений М. И. Агошкова, который пришел к выводу что, построив горную конструкцию, включая очистные выработки, мы начинаем разрушать части выемочного участка. Этим наше строительство отличается от метростроя. Будем изменять свой вывод? В чем причина наших расхождений? Надо хорошо еще раз поразмыслить. А пока следующее рабочее предположение. Наша исходная посылка в том, что мы добываем полезное ископаемое, создавая выработки (горны). Тогда выработками следует считать и очистное пространство и даже выработанное, образуемое как совокупность отработанных выемочных участков. А М. И. Агошков, по всей вероятности, эти создаваемые «пространства» выработками не считает. Как итог нашего осмысления – попробуем «уточнить» определение системы разработки (на выбор):

В любом случае имеем три ключевых слова в качестве отличительных признаков: совокупность, порядок и технология. Совокупность ассоциируется с конструкцией, т. е. со статикой системы, порядок с динамикой ее состояний, а технология есть технология, т. е. способ ее создания. Но эти признаки все же скорей не отличительные, а подтверждающие то, что мы пытаемся определить именно средство, а не что-либо иное. А отличительная особенность уже средства, применяемого при разработке месторождения, будет одно - использование совокупности выработок, а состав выработок, порядок и технология их проведения указывают на их разнообразие. Если принять к сведению все сказанное, то можно попробовать осмыслить и такое определение системы разработки:

Система разработки месторождения – это отграниченная в пределах выемочного участка совокупность подготовительно-нарезных и очистных горных выработок с определенным порядком и технологией их проведения, увязанных во времени и пространстве.

Теперь возникла не менее сложная проблема – как определить и описать отдельные виды применяемых систем разработки. Знаем только одно, что все системы разработки (сколько бы их не выделили) будут совокупностями горных выработок с определенным порядком и технологией их проведения, увязанными во времени и пространстве. И именно определенный порядок и технология их проведения, увязанные во времени и пространстве - могут быть основой для их классифицирования.

4.2. КЛАСИФИКАЦИОННАЯ СУЩНОСТЬ

СИСТЕМ ПОДЗЕМНОЙ РАЗРАБОТКИ РУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

В свое время (1965г.) в результате серьезных исследователей М. И. Агошков предложил в качестве отличительного признака для разделения систем разработки на классы – порядок очистной выемки, который характеризуется достаточно четко состоянием очистного пространства во время осуществления технологических процессов этой очистной выемки. Классификация систем подземной разработки рудных месторождений М. И. Агошкова приведена в табл.4.1.

Таблица 4.1

КЛАСС	НАИМЕНОВАНИЕ КЛАССА	ГРУППА	НАИМЕНОВАНИЕ ГРУППЫ
1.	Системы разработки с открытым очистным пространством	1 2 3 4 5 6	Почвоуступные системы Потолкоуступные системы Системы со сплошной выемкой Камерно-столбовые системы Системы с подэтажной отбойкой Системы с камерно-этажной выемкой
2.	Системы разработки с магазинированием руды в очистном пространстве	1 2 3	С… со шпуровой отбойкой из магазина С… отбойкой из специальных выработок С… с отбойкой глубокими скважинами
3.	Системы разработки с креплением очистного пространства	1 2	С… с усиленной распорной и станковой крепью С… с каменной и комбинированной крепью
4.	Системы разработки с закладкой очистного пространства	1 2 3 4 5 6	С… горизонтальными слоями с закладкой С… наклонными слоями с закладкой Потолкоуступные системы с закладкой С… нисходящей послойной разработки с закладкой Сплошные системы с закладкой Системы с креплением и закладкой
5.	Системы разработки с обрушением вмещающих пород	1 2 3	Системы слоевого обрушения Щитовые системы разработки Столбовые системы с обрушением кровли
6.	Системы разработки с обрушением руды и вмещающих пород	1 2 3	Системы подэтажного обрушения Системы этажного самообрушения С… этажного принудительного обрушения
7.	Комбинированные системы разработки	1 2 3	Комбинированные системы с выемкой камер с открытым очистным пространством К.с. с выемкой камер с магазинированием руды К.с. с выемкой камер с закладкой

Для осмысления отдельных видов (классов) систем разработки и их характерных признаков приведем следующие соображения.

Во-первых, будем иметь в виду, что для осмысления того или иного состояния очистного пространства не достаточно констатировать только наличие разделяющего признака (принципа) в виде – порядка и технологии, а надо знать и понимать причину этого состояния в каждом конкретном случае (роль, влияние отдельных факторов). Другими словами, необходима конкретизация порядка и технологии, причинно-следственной взаимосвязи их характеристик с различными состояниями очистного пространства.

Во-вторых, надо четко придерживаться содержательной сущности используемых понятий, т. е. без особой необходимости не расширять и не сужать их объем и содержание.

Вспомним некоторые основные понятия и определения.

Очистное пространство – это горная выработка, при создании которой осуществляется добыча полезного ископаемого в промышленных масштабах, т. е. очистная выемка. Другими словами связь очистного пространства и очистной выемки однозначна и фраза «состояние очистного пространства в период очистной выемки» может быть оправдана или лишь как уточняющая их отмеченную взаимосвязь или указывающая на расширение объема содержания понятия « очистное пространство», включая в него объем содержания понятия «выработанное пространство». Напомним, что выработанное пространство – это тоже «горн», но очень больших размеров и находящийся в определенном состоянии после завершения технологических процессов очистной выемки, т. е. отделения, перемещения и поддержания его в функциональном состоянии. В равной степени подмена указанных понятий также не желательна, если мы не желаем ералаша в своих мыслях. А вот введение дополнительного понятия – рабочее очистное  пространство, уточняющего и строение и состояние пространства, в котором ведется очистная выемка, крайне полезно. И так, рабочее очистное пространство – это часть очистного пространства, в которой находится работающий человек, участник того или иного технологического процесса очистной выемки (или всех трех). Если в содержание этого понятия вложить иной смысл, то ничего хорошего, на наш взгляд, мы не добьемся. Так, часто данным понятием хотят означить ту часть очистного пространства, в которой, независимо от наличия в ней человека, концентрируются технологические процессы, не оставляя без внимания остальное пространство. И что же? Могут быть различные ситуации. Мы рассмотрим характерные две.

Во-первых, не понятно сочетание слов «с креплением и закладкой очистного пространства». А ведь крепим мы рабочее пространство, а закладка нам нужна для поддержания всего очистного пространства, как необходимое условие сохранения в функциональном состоянии рабочего очистного пространства и соблюдения исходных принципов возможности ведения очистных работ, как-то, сохранение в статическом равновесии всего массива в пределах выемочной единицы и исключения самообрушения пород. Мы можем обратить внимание еще и на тот факт, что рабочее очистное пространство по указанной первопричине – всегда находится в открытом состоянии и на этом основании в нашем случае его состояние не может быть отличительным признаком систем на уровне класса.

Во-вторых, нам не понятно, когда наличие обрушенных пород в пределах выемочной единицы можно и нужно считать признаком наличия очистного пространства, а когда признаком наличия уже выработанного пространства (см. 5 и 6 классы по приведенной классификации М. И. Агошкова). Или, почему системы с магазинированием руды выделены в отдельный класс, хотя после полного выпуска руды очистное пространство становится открытым. Ситуация может проясниться, если осмыслить следующую дополнительную информацию. Перевод очистного пространства в выработанное может осуществляться как малыми или большими частями, так и целыми выемочными единицами (это первое). Состояние выработанного пространства тоже может быть различным: открытым или заполненным обрушенными вмещающими породами, закладкой или неопределенным (брошенным на произвол). Это второе.

Теперь все по порядку. В системах с магазинированием после окончания основного выпуска открытым остается уже не очистное, а выработанное пространство. В системах с обрушением имеем ограниченных размеров рабочее очистное пространство, которое находится под зашитой надежной крепи, благодаря которой к тому же осуществляется посадка кровли и формируется выработанное пространство, заполненное обрушенными породами. В системах с обрушением руды и пород не имеем рабочего очистного пространства, и более того процесс доставки по очистному пространству протекает при наличии в нем обрушенных пород. Как вывод, можно признать, что четкое разведение используемых понятий и выяснение причин (оснований) того или иного порядка выемки позволяет достаточно убедительно объяснять отличительные признаки и особенности отдельных классов систем, хотя проблем, честно признаться, ну убавляется. Ну, хотя бы, почему так много классов и какова логика их появления? Попробуем разобраться.

Мы уже знаем о существовании последовательных и параллельных классификаций. И с определенной долей уверенности можем признать то, что основы классификации М, И, Агошкова следует искать со стороны последовательного типа, а разделительным признаком следует принять способ управления горным давлением. Именно порядок очистной выемки лежит в основе того или иного способа управления горным давлением. По этим соображениям мы можем все системы однозначно разделить на две группы: первая - с поддержанием пород, окружающих очистное пространство, в статическом равновесии, вторая – с обрушением вмещающих пород. Первую группу систем можно разделить в свою очереди тоже на две группы (верней, подгруппы), используя разделительный принцип – за счет чего удается обеспечить устойчивость пород. Первая подгруппа – систем с естественным поддержанием, вторая – за счет искусственных сооружений. Первую подгруппу оставим пока в покое, а вторую еще раз разделим на два вида, используя разделительный признак – вид искусственных сооружений: а) – крепление, б) – искусственный массив, воспринимающий нагрузку окружающего породного массива. Последний вид еще раз попробуем разделить на два типа по типу применяемого искусственного массива: 1 – магазинированая отбитая руда и 2 – закладка (сухая, гидравлическая, твердеющая). При таком подходе получим четыре класса систем разработки с поддержанием очистного пространства. Группу систем разработки с обрушением попробуем разделить на две подгруппы, используя признак – характер перевода очистного пространства в состояние выработанного: первая подгруппа с переводом по частям и вторая – непрерывным переводом, совмещенным с процессом выпуска руды из очистного пространства под обрушенными породами. Вторую подгруппу в свою очередь разделим еще на два подвида - с подэтажным и этажным  порядком ведения работ в блоке. Получили еще два класса систем с обрушением пород (при разделении одного из них на два подкласса).

Пока наше деление на классы совпало, а вернее объяснило выделение классов М. И. Агошковым. Остается неясность в формировании комбинированных систем. Создается впечатление, что в данном случае мы должны воспользоваться услугами параллельного классифицирования, т. е. использовать сложное основание для деления, и не велика беда, если его элементами будут отдельные характеристики того же «порядка». В первую очередь можно было бы определиться в порядке отработки выемочного участка с разделением и без разделения последнего на части, отрабатываемые в определенной последовательности и той или иной системой, т. е. как бы характер использования систем. Получим две группы: А. Простые системы (моносистемы), Б. Комплексные системы (полисистемы). Сейчас есть попытки отразить эту особенность систем, используя понятие «одно/двух/много - стадийности очистной выемки». Тогда получим группы систем: одностадийных и многостадийных.

Пользуясь случаем, можно и нужно осмыслить еще разнообразие систем по временной особенности подготовки выемочного участка: либо подготовку совмещают с очистной выемкой (говорят в таком случае о сплошных системах), либо подготовка выемочного участка осуществляется с опережением и четким выделением выемочной единицы (говорят в таком случае о блоковых, столбовых, панельных системах, применяемых соответственно при крутом, наклонном или пологом залегании рудных тел). Напомним о том, что при использовании сложного основания деления надлежит использовать в описании содержания понятия все частные признаки одновременно.

Выходит в нашем случае, мы пытаемся использовать сложное основание для деления систем на классы, а именно порядок горных работ в пределах выемочного участка с его тремя характеристиками: А. Порядок подготовки; Б. Наличие и порядок отработки структурных элементов выемочного участка; В. Порядок очистной выемки в пределах выемочного участка или структурного элемента при соответствующем делении. Тогда отдельный класс систем может получить следующее определение, например: класс сплошных (одностадийных) простых систем с открытым очистным пространством; - класс блоковых комплексных систем (полисистем) с открытым очистным пространством и закладкой.

Еще одно положение осталось без внимания: где и как оформлено рабочее место для выполнения технологических процессов. Мы выше отмечали, что, если оно расположено в очистном пространстве, то оно выделяется и называется – рабочее очистное пространство. Но может быть, а это исторически появилось значительно позднее, рабочее место создавать в специальных выработках, называемых – нарезными: буровые для отбойки, доставочные для перемещения руды в пределах блока. Заметим, что данный признак весьма важный для конструктивного исполнения того или иного варианта систем и может, а вернее должен быть включен классификационным признаком при сложном основании. И это уже будет четвертым элементом сложного основания. По нему в практике разделяют системы на слоевые и камерные. В слоевых системах - имеет всегда место - рабочее очистное пространство, а в камерных – рабочее место может быть как в очистном пространстве, так и в специальных – нарезных выработках. Возможный вариант параллельной классификации систем подземной разработки рудных месторождений представлен в табл. 9.2.

Таблица 4.2.

Элементы сложного основания деления - ПОРЯДОК ГОРНЫХ РАБОТ в пределах выемочного участка	ВАРИАНТЫ ВИДОВОГО ИСПОЛНЕНИЯ СИСТЕМ
ПЕРВЫЙ ПРИЗНАК Порядок подготовки выемочного участка в увязке с очистной выемкой	А. Сплошные системы (без предварительного деления участка на выемочные единицы, с совмещением во времени подготовки и очистной выемки) Б. Блоковые/столбовые/панельные системы (с предварительным делением участка на выемочные единицы)
ВТОРОЙ ПРИЗНАК Отсутствие/наличие деления выемочного участка (единицы) на структурные элементы с определенным порядком очистной выемки в них	А. Простые системы - Моносистемы с отработкой участка (выемочной единицы) без разделения на структурные элементы, в одну стадию Б. Комплексные системы - Полисистемы с разделением участка (выемочной единицы) на несколько структурных элементов и определенным порядком очистной выемки в них, в несколько стадий
ТРЕТИЙ ПРИЗНАК Вид и расположение в пространстве рабочего места для выполнения технологических процессов очистной выемки	А. Слоевые системы, с наличием выделенного рабочего очистного пространства Б. Камерные системы: 1. с наличием рабочего очистного пространства в пределах всего очистного пространства 2.  с расположением рабочего места в специализированных (нарезных) выработках
ЧЕТВЕРТЫЙ ПРИЗНАК Порядок очистной выемки на выемочном участке (в структурном элементе выемочной единицы), определяющий способ управления горным давлением и состояние очистного пространства в нем	Системы разработки, различающиеся  по состоянию массива вокруг очистного пространства:
	А. С поддержанием массива в статически равновесном состоянии за счет естественной устойчивости или горных конструкций и искусственных массивов	Б. С обрушением пород в пределах выемочной единицы с прерывным или непрерывных характером, с разделением или без разделения на слои, с подэтажным или этажным масштабом
	1. Системы разработки с открытым очистным пространством 2. Системы разработки с магазинированием руды 3. Системы с креплением очистного пространства 4. Системы с закладкой очистного пространства	5. Системы разработки с обрушением вмещающих пород с разделением или без разделения на слои 6. Системы с подэтажным или этажным обрушением руды и вмещающих пород

4.3. ХАРАКТЕРНЫЕ ПРИЗНАКИ КОНСТРУКТИВНОГО И ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ИСПОЛНЕНИЯ СИСТЕМ РМПИ

Конструктивно-технологическое исполнение систем разработки отражает их индивидуальные особенности, механизм приспособления к конкретным горно-геологическим условиям с целью удовлетворения экономических требований, используя имеющиеся в наличии достижения научно-технического прогресса (НТП).

Часть технических решений, лежащих в основе конструктивно-технологического исполнения, применимы для всех классов систем и потому не могут выступать их классификационными признаками. Другая часть характерна только для отдельного класса систем или их части и может быть основой внутриклассовой группировки. Однако представительная совокупность технических решений остается вне классификационного осмысления как ресурс, актуализируемый опытным проектировщиком в конкретной ситуации. 

При попытке систематизации мы встречаемся с таким «лингвистическим феноменом», как использование одних слов с различным смысловым содержанием или расширение содержания понятия до неузнаваемости. Это создает смысловую путаницу, затрудняет понимание информации. Очень часто без контекста смысл понятия остается не ясным – требуется терпение, время, работа мысли.

Остановимся на некоторых общих и характерных признаках конструктивно-технологического исполнения систем РМПИ.

1. Порядок подготовки выемочного участка в увязке с очистной выемкой

Порядок подготовки характерен как ПЕРВЫЙ ПРИЗНАК конструктивно-технологического исполнения систем разработки МПИ. По этому признаку выделяют сплошные и блоковые системы РМПИ.

Сплошные системы (без предварительного деления участка на выемочные единицы, с совмещением во времени подготовки и очистной выемки).

Блоковые/столбовые/панельные системы (с предварительным делением участка на выемочные единицы).

Сплошной порядок ведения горных работ – без оформления (выделения, отграничения) выемочной единицы предполагает минимальное опережение ГПР по сравнению с очистной выемкой (только на длину штрека, достаточную для организации погрузочных работ). Он применим при всех способах управления горным давлением.

Горно-геологические условия – малая мощность рудных тел при любых углах залегания.

Первоначально его необходимость определялась неблагоприятными горнотехническими условиями и экономическими ограничениями (переносное оборудование, малая скорость проведения горно-подготовительных выработок, необходимость иметь малые по величине оборотные средства и др.).

В настоящее время применим при малых масштабах горного производства, при начальной стадии освоения месторождения. Кроме этого может представлять интерес при сейсмической опасности и, по этой причине, недопустимости обратного порядка разработки МПИ.

Блоковый порядок ведения горных работ на горизонте – предполагает предварительное деление участка МПИ на выемочные единицы. В последующем они получили свои специальные названия в зависимости от угла залегания рудных тел: - блоки, столбы и панели, соответственно, при крутом, наклонном и пологом угле залегания.

Он также применим при всех способах управления горным давлением. Горно-геологические условия – малая мощность рудных тел при любых углах залегания. В последующем стал применяться и при разработке мощных месторождений при всех углах залегания. Таким образом, блоковый порядок стал повсеместным и практически вытеснил сплошной порядок.

Если первоначально, его необходимость определялась стремлением устранить недостатки сплошного порядка ведения горных работ, то в последующем, - чтобы развернуть эксплоразведку МПИ и повысить ее надежность, повысить обеспеченность подготовленными запасами. Это все достигалось за счет вскрытия резервов переносного оборудования, организации скоростных проходок горно-подготовительных выработок, допустимости увеличения оборотные средства с их погашением по статье «Затраты будущих периодов» и др.).

Данная стратегия порядка подготовки наиболее эффективена при современном высокопроизводительном оборудовании (в том числе и при самоходном), при обратном порядке разработки этажа, при больших масштабах горного производства с общим поступательным и возвратно-поступательным порядком разработки МПИ.

Весьма характерно то, что порядок подготовки почти не коррелируется с исполнением самих схем подготовки. Отличительные признаки схем, как известно, можно назвать следующие – подготовка – рудная, полевая, смешанная; штрековая или ортовая, тупиковая или с закольцеванием транспортных выработок. Если внимательно провести анализ, то можно заметить, что сплошной порядок подготовки применим большей частью при рудной штрековой подготовке.

Заметим, что понятие «сплошные системы» используется и для отражения порядка работ в очистном пространстве при формировании рабочего очистного пространства путем слоевого отграничения в отличие от камер, заходок, прирезок.

2. Отсутствие/наличие деления выемочного участка (единицы)

на структурные элементы с определенным порядком очистной выемки в них

Данная особенность характерна как ВТОРОЙ ПРИЗНАК систем разработки МПИ. По нему различают простые и комплексные системы разработки МПИ.

Простые системы - моносистемы – с отработкой участка (выемочной единицы) без разделения на структурные элементы, в одну стадию.

При малой мощности рудных тел (до 3м) простые системы применимы при любых горно-геологических и горнотехнических условиях разработки. Изначально и всегда в последующем они ориентированы либо на выемку запасов без оставления в очистном пространстве (внутри и между блоковых) целиков, либо с оставлением, но без их последующей отработки. При этом целики, оставляемые у подготовительных выработок (у восстающих, рудных штреков), могут отрабатываться при погашении горизонта по специальным проектам. Если же в отдаленном времени (при повторной разработке) принимается решение по отработке блоковых целиков, то она также осуществляется по специальному проекту.

При средней мощности (до 20м) и более мощных рудных телах простые системы получили специальное название – одностадийные системы разработки. Все простые системы по первому признаку могут быть либо сплошные, либо блоковые. Комплексные системы всегда имеют блоковую подготовку.

Комплексные - полисистемы – с разделением участка (выемочной единицы) на несколько структурных элементов и определенным порядком очистной выемки в них, в несколько стадий. Они характерны для средней мощности (до 20м) и более мощных рудных тел. В настоящее время данные системы конкурируют с одностадийными, появившимися в более позднее время при существенных достижениях научно-технического прогресса (НТП). Изначально эти системы объединялись в единый класс под общим названием «Комбинированные системы разработки». В последующем стали использовать часто понятие «камерно-целиковые». Для последних характерно наличие единого проекта на отработку; разделение выемочного участка на два структурных элемента – камеры и целики; первоочередная выемка камерных запасов под защитой междукамерных целиков (МКЦ), отрабатываемых во вторую очередь. С появлением многостадийных систем разработки возникла необходимость развести понятия. Использовали разные основания для деления. Наиболее существенным признаком комбинированных систем со временем стали признавать – применение в комплексе систем разработки, принадлежащих различным классам, т.е. системное использование различных способов управления горным давлением (УГД). Наряду с ним отмечались - повышенный объем камерных запасов (до 60 %), более длительное стояние МКЦ, с учетом технологической ситуации на горизонте и экономических соображений. Для многостадийных же систем наличие и объем камерных запасов, время их стояния при уже так называемых временных целиках определяются технологической стратегией отработки конкретного участка.

На сегодня, для тех и других характерна отработка целиковых запасов системами с обрушением. Однако в комбинированных системах отработка камерных запасов ведется в большинстве случаев системами с сухой или мокрой закладкой при длительном стоянии МКЦ, а в многостадийных – с открытым очистным пространством при кратковременном стоянии МКЦ.

PS     При существенных колебаниях мощности и угла залегания рудного тела в пределах выемочного участка возможно обоснованное и увязанное единым проектом пространственное сочетание простых систем разработки. Такую совокупность горных выработок также можно назвать комбинированной системой разработки, хотя и в порядке исключения.

3. Конструктивно-технологическая характеристика рабочего очистного пространства

Рабочее очистное пространство изначально формировалось путем выделения (отграничения) его из открытого очистного пространства в виде слоя, которому уделялось повышенное внимание в отношении безопасности труда. Если сохранить идею приращения рабочего пространства при изменении состояния очистного пространства (с креплением, с закладкой, с обрушением), то получим его исполнение в виде заходок с защитой усиленной крепью или прирезок на границе с возведенным ранее искусственным массивом.

При наличии и таком исполнении рабочего очистного пространства системы получили название слоевых систем разработки. Слоевые системы разработки – системы с наличием отграниченного рабочего очистного пространства. С увеличением угла залегания в слоевых системах требуется создание рабочей площадки. В качестве таковой можно использовать: деревянную крепь, отбитую руду, закладку. В слоевых системах рабочее очистное пространство – прирастает поступательно в одном или двух (редко – в трех) направлениях – уступами или с поддержанием сплошного забоя.

Горизонтальные слои – деление массива горизонтальными параллельными плоскостями в створе мощности рудного тела по восстанию (в восходящем порядке) и по падению (в нисходящем порядке). Высота слоя равна высоте рабочего очистного пространства.

Наклонные слои – деление массива параллельными плоскостями поперек мощности и в створе восстания – падения рудного тела согласно его углу наклона (при нормальной мощности рудного тела более высоты рабочего очистного пространства). Такое деление характерно для разработки угольных месторождений. При разработке рудных месторождений имеет место деление массива на наклонные слои диагонального характера. При большой мощности рудных тел могут быть и поперечные слои.

При малой мощности рудного тела и равной высоте рабочего слоя вопрос деления на наклонные слой не возникает. При этом деление на горизонтальные слои может иметь место лишь при крутом и наклонном залегании.

Однако такой вид рабочего пространства не единственный и это связано с расширением области применения слоевых систем при снижении устойчивости массива. Решение приходит в виде отказа выше названной идеи и формировании его в виде камер с устойчивыми пролетами при наличии опорных целиков-столбов. Это надо иметь в виду при анализе группировок по классам.

Рис. 4.1.

Камерные системы разработки – системы разработки с поддержанием очистного пространства чередующимися (регулярными) целиками, как рудными (отрабатываемыми и неотрабатываемыми), так и искусственными. Они могут иметь или не иметь рабочее очистное пространство. Рабочее очистное пространство принимается равным по размерам очистному пространству отграниченному охранными целиками. Таким образом, оно весьма зависит от устойчивости руд и пород и определяется размерами технологического оборудования. При этом у целиков может быть или не быть разделение функций по поддержанию всего очистного пространства и рабочего очистного пространства.

Масштабы очистной выемки различны: выемка руды ведется в пределах всей высоты этажа, подэтажа или в пределах слоя, равного, как правило, высоте рабочего очистного пространства. В этом смысле есть этажные, подэтажные и слоевые системы (рис. 4.1.).

Таким образом, смысла «слоевые системы» без контекста не понять. Например, слоевые системы с камерным исполнением рабочего очистного пространства имеют высоту очистной отработки 2,5 – 3,0 м  с чередующимися протяженными камерами шириной до 5 – 10 м с последующей твердеющей закладкой. Есть системы слоевого обрушения с закрепленным рабочим очистным пространством в виде заходок или в виде лавы. В последнем случае понятие «слоевые» используется дважды: и как масштаб обрушения и как вид рабочего очистного пространства.

Матрица к осмыслению сочетаний масштаба выемки и формы забоя и вида рабочего очистного пространства при конструктивно-технологическом исполнении систем разработки может иметь следующий вид (табл.  ).

Таблица 4.3.

Масштабность очистной выемки по вертикали (с учетом концентрации доставки)	Этажная Под этажная	При отсутствии рабочего очистного пространства имеют место: - этажная или подэтажная масштабность очистной выемки с формированием соответствующих горизонтов доставки; - этажная или подэтажная скважинная или минная отбойка; - сплошная или уступная форма забоя
	Слоевая	Х	Х	Х	Х	Х
Х – сочетания имеют место в реальной практике	Спл	Уступ.	Сплошная	Сплошная	Спл	Уступ.
	Форма забоя
	Послойное отграничение в очистном пространстве	Заходки	Прирезки	Камеры
	Вид рабочего очистного пространства

4. Область применения систем разработки по устойчивости руд и пород

Если градацию устойчивости перевернуть, то нумерация групп совпадет с номером класса систем по М.И. Агошкову и получим что-то в виде  циферблата часов.

1. Системы разработки с открытым очистным пространством	1. Весьма устойчивые
2. Системы разработки с магазинированием руды	2. Устойчивые
3. Системы с креплением очистного пространства	3. Средней устойчивости
4. Системы с закладкой очистного пространства	4. Неустойчивые
5. Системы разработки с обрушением вмещающих пород	5. Весьма неустойчивые
6. Системы с обрушением руды и вмещающих пород	6. Любой устойчивости

Устойчивость как способность массива сохранять свое стояние при его обнажениях снизу и боков имеет двойственную природу:

1. Естественную – геологическую. 2. Искусственную – технологическую.

В реальности область применения систем разработки по устойчивости руд и пород расширяется за счет достижений НТП и ее можно представить в виде таблицы - матрицыа соотношений экспертных оценок по применимости систем по устойчивости руд и пород.

Таблица 4.4.

Группы устойчивости: 1. Весьма устойчивые 2. Устойчивые 3. Ср. устойчивости 4. Неустойчивые 5. В. неустойчивые	5
	4
	3
	2
	1
	Наиболее благоприятные условия	1	2	3	4	5	6
Классы систем разработки МПИ 1. Системы разработки с открытым очистным пространством 2. Системы разработки с магазинированием руды 3. Системы с креплением очистного пространства 4. Системы с закладкой очистного пространства 5. Системы разработки с обрушением вмещающих пород 6. Системы с обрушением руды и вмещающих пород

Мощность и угол залегания МПИ существенно сказываются как на устойчивости обнажений очистного пространства, так и на выборе средств технологических процессов очистной выемки. Возможные сочетания условий применения систем по углу залегания и мощности рудных тел можно представить в виде матрицы оценки применимости систем разработки с учетом угла залегания и мощности рудных тел (табл. 4.5.).

Таблица. 4.5.

Угол залегания рудных тел	Крутопадающие
	Наклонные
	Пологие
	Тонкие и малой мощности (<3 м)	Средней мощности (3…20 м)	Мощные (>20 м)
	Нормальная мощность рудных тел
	Благоприятные условия применения Не благоприятные условия применения

При мощности рудных тел менее 0.8 м предусматривается присечка вмещающих пород с доведением рабочего очистного пространства до допустимых Правилами Безопасности размеров (0.8 м). Очистная выемка ведется либо раздельная, либо валовая.

На сегодня в каждом классе классификации М.И. Агошкова имеет место большое количество групп систем. Возникает вопрос – почему их много, и может быть это опять уже конечное их число, без показа логики развития?

Ранее отмечалось, что рабочее очистное пространство не является основанием для выделения классов систем разработки, но его наличие и ли отсутствие существенно влияет на их конструктивно-технологическое исполнение.

Таблица4.6.

Матрица взаимосвязи способов отбойки руды и ее доставки

по очистному пространству

Отбойка  руды	Минная - камерными зарядами		Системы без создания рабочего очистного пространства	Системы без создания рабочего очистного пространства
	Скважинная		Системы без создания рабочего очистного пространства	Системы без создания рабочего очистного пространства
	Шпуровая	Системы с созданием рабочего очистного пространства		Системы с созданием рабочего очистного пространства
	Механизированная	Взрыво- доставка	Самотечная
	Доставка руды по очистному пространству

Есть предположение, что это обстоятельство может быть основанием для их разделения внутри конкретного класса систем. Так, системы с обрушением разделяются на два класса: системы с обрушением вмещающих пород и системы с обрушением руды и вмещающих пород. Основание деления еще можно усилить, отметив то, что в первом случае имеет место создание рабочего очистного пространства с надежной его защитой, во втором случае рабочего очистного пространства нет. В системах с сохранением массива в статически равновесном состоянии также имеет место рабочее очистное пространство или его нет. При наличии его конструктивный вид и порядок исполнения весьма разнообразные. И это также может служить основанием для формирования отдельных подклассов и групп внутри выделенных классов. Представляет интерес взаимосвязь способов отбойки, доставки руды с наличием или отсутствием рабочего очистного пространства (табл. 4.6.).

5. Группировка систем разработки

с учетом наличия или отсутствия рабочего очистного пространства

При рассмотрении группировки систем разработки внутри класса воспользуемся принципами последовательного классифицирования. Наглядная схема подхода представлена на рис. ….

Рис …. Графическая интерпретация последовательной классификации

систем подземной разработки

Разберемся с первым классом

Таблица …. Группировка систем разработки с открытым очистным пространством

Группировка систем разработки с открытым очистным пространством
1. Системы с формированием рабочего очистного пространства и без разделения рудного тела на слои
А Сплошные слоевым типом рабочего очистного забоя и сплошной очистной выемкой	Б. Камерно-столбовые с камерным типом рабочего очистного забоя и регулярными целиками
а. без отграничения выемочной единицы	б. с отграничением выемочной единицы	а. без разделения функций целиков с междукамерными целиками столбчатого или ленточного вида	б. с разделением функций целиков с панельными целиками (междублоковыми) и междукамерными целиками столбчатого или ленточного вида
*Со сплошной или блоковой подготовкой
*Со шпуровой отбойкой и механизированной доставкой
2. Системы без формирования рабочего очистного пространства, камерно-целиковые
А. Подэтажные – с подэтажным порядком доставки руды	Б. Этажные - с этажным порядкомдоставки руды
а. – с отбойкой из горизонтальных выработок (штреков, ортов)	б. – с отбойкой из наклонных выработок и восстающих	а. – с отбойкой из горизонтальных выработок (штреков, ортов)	б. – с отбойкой из наклонных выработок и восстающих
*Со скважинной отбойкой, самотечным выпуском или взрыводоставкой по очистному пространству и механизированной доставкой по выработкам
*С предполагаемой отработкой или без предполагаемой отработки целиков
Условия применения
Угол залегания рудных тел	Круто падающие	1Ааб	2Ааб; 2Баб	2Ааб; 2Баб
	Наклонные	1Ааб; 1Баб	1Баб; 2Ааб; 2Баб	2Ааб; 2Баб
	Пологие	1Ааб; 1Баб	1Баб;  2Аб; 2Бб	2Баб
	Тонкие и малой мощности (<3м)	Средней мощности (3…20м)	Мощные (>20м)
	Нормальная мощность рудных тел

Имеются следующие группы: 1. Почвоуступные системы. 2. Потолкоуступные системы. 3. Системы со сплошной выемкой. 4. Камерно-столбовые системы. 5. Системы с подэтажной отбойкой. 6. Системы с камерно-этажной выемкой.

В группах 5 и 6 нет рабочего очистного пространства, а в группах 1-4 оно есть. Объединим анализируемые группы в две: с наличием и без наличия рабочего очистного пространства. Затем их еще разобьем по две, но по своим признакам. Полученная группировка представлена в табл. …

Разберемся со вторым классом

Таблица ….

Группировка систем разработки с магазинированием руды
1. Системы с формированием рабочего очистного пространства (без разделения рудного тела на слои)
А. Сплошные  - без отграничения выемочной единицы и с совмещенной во времени подготовкой	Б. Блоковые с предварительным отграничением выемочной единицы и блоковой подготовкой
а) со сплошной очистной выемкой	б) с уступной очистной выемкой	а) со сплошной очистной выемкой	б) с уступной очистной выемкой
2. Системы без формирования рабочего очистного пространства (камерно-целиковые)
А. Подэтажные - с подэтажным порядком доставки	Б. Этажные - с этажным порядком доставки
а) с отбойкой из горизонтальных выработок	б) с отбойкой из наклонных выработок или восстающих	а) с отбойкой из горизонтальных выработок	б) с отбойкой из наклонных выработок или восстающих
* с предполагаемой отработкой или без предполагаемой отработки целиков
Условия применения
Угол залегания рудных тел	Круто падающие	1АБ	2АБ	2АБ
	Наклонные	1АБ	2АБ	2АБ
	Пологие	1АБ	2АБ	2АБ
	Благоприятные условия применения	Тонкие и малой мощности (<3 м)	Средней мощности(3…20 м)	Мощные (>20 м)
	Не благоприятные условия применения	Нормальная мощность рудных тел

Группировка систем разработки с магазинированием руды

Имеем следующие группы:

1- со шпуровой отбойкой из магазина;

2- с отбойкой из специальных выработок глубокими скважинами

При отбойке скважинами нет рабочего очистного пространства, а при шпуровой отбойке оно есть. Воспользуемся нашим подходом к систематизации групп и получим следующую группировку (табл.  ).

Разберемся с третьим классом систем

Таблица ….

Группировка систем разработки с креплением очистного пространства
1. Системы с креплением и выемкой на полную мощность рудного тела без разделения на слои и с созданием рабочего очистного пространства слоевого типа
А. С применением усиленной распорной  шорной, станковой крепи	Б.. С применением подхватной или костровой крепи
а) со сплошной формой забоя	б) с уступной формой забоя	а) со сплошной формой забоя	б) с уступной формой забоя
* при сплошной или блоковой подготовке выемочного участка
2. Системы с креплением и выемкой на полную мощность рудного тела с разделением на слои и в виде прирезок
А. С рабочим очистным пространством камерного типа в виде коротких и длинных блоков	Б. С рабочим очистным пространством в виде вертикальных прирезок
* при сплошной или блоковой подготовке выемочного участка
Условия применения
Угол залегания рудных тел	Круто падающие	1А	2А;  2Б	2А;  2Б
	Наклонные	1А;  1Б	2А;  2Б	2А;  2Б
	Пологие	1Б	2А;  2Б	2А;  2Б
	Благоприятные условия применения	Тонкие и малой мощности (<3 м)	Средней мощности (3…20 м)	Мощные (>20 м)
	Не благоприятные условия применения	Нормальная мощность рудных тел

Группировка систем разработки с креплением очистного пространства. Выделены подгруппы по типу и материалу крепления. Имеем:

1. Системы с усиленной распорной и станковой крепью

2. Системы с каменной и комбинированной крепью

Третьим классом систем отрабатываться могут рудные тела различной мощности при любых углах залегания. Предпочтительны - крутое и горизонтальное залегание и малая мощность.

В третьем классе всегда имеется рабочее очистное пространство, которое может крепиться или нет. Применяются различные типы и виды крепления. Форма очистного пространства слоевая или камерная. Создаваться оно может при шпуровой отбойке прирезками с общим направлением очистных работ в блоке по восстанию и/или простиранию.

Если воспользоваться нашим подходом, то получим группировку представленную в табл. …

Разберемся с четвертым классом систем разработки

Таблица .

Группировка систем разработки с закладкой очистного пространства
1. Системы с закладкой очистного пространства в едином цикле с отбойкой и доставкой руды при создании рабочего очистного пространства
А. Без разделения рудного тела на слои и со слоевым типом рабочего очистного пространства	Б. С разделением рудного тела на слои, камерным типом рабочего очистного пространства или в виде прирезок на основе искусственного массива, обладающего устойчивостью
а) со сплошной или б) блоковой /столбовой /панельной подготовкой выемочного участка
2. Системы с последующей закладкой, без создания рабочего очистного пространства
А. С использованием дискретного закладочного материала, работающим лишь при объемном сжатии	Б. С использованием твердеющего закладочного материала, обладающего устойчивостью
а) с подэтажной или б) этажной масштабностью отработки блока. С камерным типом очистного пространства.
* 2А – используются в комбинированных системах в качестве первых структурных элементов; ** 1Б и 2Б – являются структурной основой многостадийных систем с твердеющей закладкой.
Угол залегания рудных тел	Круто падающие	1А	1Б	1Б; 2А; 2Б	1Б; 2А; 2Б
	Наклонные	1А	1Б	1Б; 2А; 2Б	1Б; 2А; 2Б
	Пологие	1А	1Б	1Б; 2А; 2Б	1Б; 2А; 2Б
	Благоприятные условия применения	Тонкие и малой мощ. (<3 м)	Средней мощности (3…20 м)	Мощные (>20 м)
	Не благоприятные	Нормальная мощность рудных тел

Группировка систем разработки с закладкой очистного пространства. В классификации выделены следующие подгруппы систем:

1. Горизонтальными слоями с закладкой. 2. Наклонными слоями с закладкой. 3. Потолкоуступные системы с закладкой. 4.С нисходящей послойной разработкой и с закладкой. 5. сплошные системы с закладкой.

6. системы с креплением и закладкой.

Если воспользоваться имеющимся опытом систематизации, то получим следующий вид группирования.

Разберемся с пятым классом систем

Таблица …. Группировка систем разработки с обрушением вмещающих пород

Группировка систем разработки с обрушением вмещающих пород
1 Системы с обрушением и выемкой на полную мощность рудного тела без разделения на слои
А. С цикличным характером обрушения	Б. С пошаговым характером обрушения
а) со сплошной или б) блоковой /столбовой /панельной подготовкой выемочного участка
с рабочим очистным пространством в виде лавы, с оградительной и призабойной крепью
2. Системы со слоевым обрушением и многослойной выемкой
А. Нисходящими горизонтальными слоями	Б. С нисходящей выемкой наклонными или поперечными слоями
с рабочим очистным пространством в виде а) лавы; б) прирезок или заходок (одинарных, спаренных)
с разделяющими перекрытиями различного конструктивного и технологического исполнения
Оградительная крепь и разделяющие перекрытия: органная крепь (одно и много рядная) из различных материалов; древесный мат, щитовые перекрытия (гибкие, жесткие) из различных материалов. Призабойная крепь: рамная, неполным дверным окладом, одинарными деревянными стойками, подхватная, инвентарная механическая крепь, штанговая Общее направление очистных работ по падению и/или по простиранию.
Условия применения
Залегание руд ных тел	Крутое	1А;  1Б	2А;  2Б	2А;  2Б
	Наклонное	1А;  1Б	2А;  2Б	2А;  2Б
	Пологое	1А;  1Б	2А;  2Б	2А;  2Б
	Тонкие и малой мощн. (<3м)	Средней мощности (3…20м)	Мощные (>20м)
	Нормальная мощность рудных тел

В целом, системы с обрушением налегающих пород исполняются как с созданием рабочего очистного пространства, так и без него. В пятый класс систем включены первые, в шестой - вторые. При наличии рабочего очистного пространства имеет место слоевая масштабность очистной выемки в пределах выемочной единицы, т.е. обрушение осуществляется слоями, высотой, равной высоте рабочего очистного пространства. При отсутствии рабочего очистного пространства имеет место подэтажная или этажная масштабность очистной выемки в блоке.

На конструктивно-технологический вид систем разработки со слоевым обрушением существенное влияние оказывают мощность и угол падения в тесной своей взаимной увязке. Предпочтительно - крутое падение рудных тел. Группы систем выделены по типу крепления, применяемого при создании рабочего очистного пространства с учетом мощности и угла залегания рудных тел.

Известны: 1. Системы слоевого обрушения.2. Щитовые системы разработки.3.Столбовые системы с обрушением кровли.

Знакомясь с отдельными примерами исполнения систем и используя уже накопленные знания по систематизации внутри классов, то получим следующую логику их формирования. Многослойная выемка, однослойная выемка. Вид или тип конструктивного исполнения призабойного крепления: рамное неполным дверным окладом, одинарными деревянными стойками, подхватное, инвентарная механизированная крепь, штанговая и др. Оградительная (разделяющая) крепь: древесный мат, щитовое перекрытие различного конструктивного исполнения (гибкие, жесткие) из различных материалов, органная крепь(одно и много рядная) из различных материалов. Типы рабочего пространства: заходки (одинарные, спаренные), лава. Общий порядок очистных работ: по падению, вкрест и простиранию рудных тел.

Разберемся с системами шестого класса

Таблица ….

Группировка систем разработки с обрушением руды и вмещающих пород при непрерывном переводе очистного пространства в выработанное пространство
1. С подэтажным порядком очистной выемки, со слоевой отбойкой в зажиме и торцовым выпуском руды
А. С прямоугольной формой очистного пространства во фронтальной плоскости	Б. С ромбоидальной формой очистного пространства во фронтальной плоскости
2. С этажным порядком очистной выемки, массовым обрушением руды и донным (линейным или площадным) выпуском
А. с отбойкой руды на компенсационные камеры (на разрушение)	Б. с секционной многорядной отбойкой руды в зажиме
Выпуск руды при контакте с обрушенными породами или при разделяющих перекрытиях различного конструктивно-технологического исполнения. Отбойка и доставка осуществляется с использованием нарезных и подготовительных выработок. Рабочее очистное пространство не создается. Направление очистных работ в блоке - по падению, вкрест  и/или по простиранию
Условия применения
Залегание рудных тел	Крутое	1А; 1Б	1А; 1Б	2А; 2Б	1А; 1Б; 2А; 2Б
	Наклонное	1А; 1Б	1А; 1Б	2А; 2Б	1А; 1Б; 2А; 2Б
	Пологое	1А; 1Б	1А; 1Б	2А; 2Б	1А; 1Б; 2А; 2Б
	Благоприятные условия применения	Тонкие и малой мощности (<3 м)	Средней мощности (3…20 м)	Мощные (>20 м)
	Не благоприятные	Нормальная мощность рудного тела

Группировка систем разработки с обрушением руды и вмещающих пород

Известны подгруппы:

1. Системы подэтажного обрушения

2. Системы этажного самообрушения

3. Системы этажного принудительного обрушения

Анализируя их содержательную сущность, можно отметить, что при их формировании учтена масштабность порядка очистной выемки при отработке выемочной единицы или масштаб обрушения руды и пород: - подэтажный и этажный и способ отбойки: - самообрушением и принудительным обрушением, включая отбойку минными и скважинными зарядами.

Дополнительно можно учесть следующее:

- в данных системах нет рабочего очистного пространства;

- перевод очистного пространства в выработанное пространство - непрерывный при выпуске руды;

- выпуск руды площадной и торцовый при непосредственном контакте руды с обрушенными породами или при разделяющих перекрытиях различного конструктивно-технологического исполнения;

- общий порядок очистной выемки – нисходящий, в подэтаже и этаже  – вкрест или по простиранию рудного тела;

- форма очистного пространства прямоугольная и ромбоидальная;

- модификации систем определяются многообразием конструктивно-технологического исполнения комплексов отбойки и доставки. В итоге, можем получить следующую логику группирования систем в современном исполнении.

Разберемся с седьмым классом систем разработки

Таблица ….

Группировка комбинированных систем разработки
1. Системы с выемкой камерных запасов при формировании открытого очистного пространства
А. С выемкой целиковых запасов массовой расстрелкой МЭЦ и МКЦ на открытые камеры:	Б. С выемкой целиковых запасов с разновременной отработкой МЭЦ и МКЦ:
а) одновременно;	б) разновременно	а) - МЭЦ этажным обрушением руды - МКЦ подэтажным обрушением руды и вмещающих пород	б) - МЭЦ этажным обрушением руды - МКЦ слоевым обрушением вмещающих пород
2. Системы с выемкой камерных запасов при заполнении очистного пространства (дискретной) немонолитной закладкой
А. С выемкой целиковых запасов системами слоевого обрушения вмещающих пород	Б. С выемкой целиковых запасов системами подэтажного обрушения руды и вмещающих пород
а) с упрочнением закладки	б) без упрочнения закладки	а) с донным выпуском руды	б) с торцовым выпуском руды
Условия применения
Залегание рудных тел	Крутое	1А;  1Б	1А; 1Б; 2А; 2Б	1А; 1Б; 2А; 2Б
	Наклонное	1А;  1Б	1А; 1Б; 2А; 2Б	1А; 1Б; 2А; 2Б
	Пологое	1А;  1Б	1А; 1Б; 2А; 2Б	1А; 1Б; 2А; 2Б
	Благоприятные условия применения	Тонкие и малой мощности (<3м)	Средней мощности (3…20м)	Мощные (>20м)
	Не благоприятные	Нормальная мощность рудных тел

Группировка комбинированных систем разработки. К седьмому классу относятся комбинированные системы.

Группировка внутри класса, при разделении выемочной единицы на камеры и целики, определяется по состоянию очистного пространства на конец отработки камерных запасов. При этом целики, отрабатываются во вторую стадию системами со слоевым  обрушением налегающих пород, массовым обрушением руды и пород или с закладкой.

Известны комбинированные системы:1) с выемкой камер с открытым очистным пространством, 2)с выемкой камер с магазинированием руды, 3)с выемкой камер с закладкой. Надо иметь в виду, что после основного выпуска магазинированной руды очистное пространство оказывается открытым. Таким образом, состояний камер имеем два – открытое или заполненное закладкой.

При открытом очистном пространстве камер отработка целиковых запасов возможна лишь системами с массовым обрушением руды и вмещающих пород.

Далее воспользуемся известной схемой последовательной классификации

6. Полное структурное описание конструктивно – технологического исполнения систем разработки

Если принять во внимание структурные описания схем подготовки, процессов очистной выемки и систем разработки по сложному признаку, то представляется возможным дать различного уровня подробности систематизированное описание конструктивно-технологического исполнения систем разработки (табл. 9.3).

Таблица 9.3. Полное структурное описание систем подземной разработки рудных месторождений

А. ОПИСАНИЕ КЛАССИФИКАЦИОННЫХ ПРИЗНАКОВ СИСТЕМЫ РАЗРАБОТКИ
ПЕРВЫЙ ПРИЗНАК	по выбору:	а. Сплошные системы б. Блоковые/столбовые/панельные системы
ВТОРОЙ ПРИЗНАК	по выбору	а. Простые системы б. Комплексные системы
ТРЕТИЙ ПРИЗНАК	по выбору	а. Слоевые системы б. Камерные системы
ЧЕТВЕРТЫЙ ПРИЗНАК	по выбору	а. С поддержанием массива в статически равновесном состоянии б. С обрушением пород в пределах выемочной единицы
	1. с открытым очистным пространством, 2. с магазинированием,    3. с креплением, 4. с закладкой,  5. с обрушением вмещающих пород 6. с обрушением руды и вмещающих пород
Б. ОПИСАНИЕ КЛАССИФИКАЦИОННЫХ ПРИЗНАКОВ ПОДГОТОВКИ
ПЕРВЫЙ ПРИЗНАК	по выбору: а). Полевая подготовка    б). Рудная подготовка в). Смешанная подготовка
ВТОРОЙ ПРИЗНАК	по выбору: а). Штрековая      б). Ортовая
ТРЕТИЙ ПРИЗНАК	по выбору: а). Тупиковая     б). Кольцевая
В. ОПИСАНИЕ КЛАССИФИКАЦИОННЫХ ПРИЗНАКОВ ОТБОЙКИ
СПОСОБ ОТБОЙКИ:	по выбору: а). Шпуровая отбойка    б). Скважинная отбойка в). Минная отбойка
ПРИЗНАКИ ИСПОЛНЕНИЯ технологического комплекса	Структурный признак	Вариант исполнения по выбору:
	1, 2, 3, 4,  и т. д.	а), б), в)
Г. ОПИСАНИЕ КЛАССИФИКАЦИОННЫХ ПРИЗНАКОВ ДОСТАВКИ
СПОСОБ ДОСТАВКИ:	по выбору: а). Самотечная б). Механизированная, а именно: 1. Скреперная,  2. Машинная,  3. Конвейерная, 4. Выпускно-доставочно-погрузочными установками в. Комбинированная: а). + б).
ПРИЗНАКИ ИСПОЛНЕНИЯ технологического комплекса	Структурный признак	Вариант исполнения по выбору:
	1, 2, 3, 4  и т. д.	а), б), в)

Таким образом, чтобы дать полную характеристику системы разработки, необходимо указать конкретное исполнение признаков (см. левую сторону таблицы). Так, пример 1: Блоковая простая система разработки со слоевым магазинированием руды, шпуровой отбойкой и люковым выпуском и погрузкой в вагоны при рудной штрековой подготовке с кольцеванием. Пример 2: Сплошная простая система разработки с принудительным этажным обрушением и скважинной отбойкой на компенсационные камеры с применением на выпуске и доставке ВДПУ при смешанной ортовой подготовке с кольцеванием. Такое структурное описание необходимо при проектировании и совершенствовании систем, в том числе с использованием элементов САПР.

4.4. ПРИНЦИПЫ СРАВНИТЕЛЬНОЙ ОЦЕНКИ И ВЫБОРА ВИДОВОГО ИСПОЛНЕНИЯ

СИСТЕМ ПОДЗЕМНОЙ РАЗРАБОТКИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

- выбор видового исполнения системы по системообразующим факторам

- функциональная интеграция и дифференциация «горнов» как методологическая основасовершенствования систем разработки

- научно-технический прогресс и адаптация систем разработки к новым условиям

Все процессы цикличны. Состав цикла: подготовительно заключительные операции и технологические процессы (непосредственно преобразовательные процессы). Процессы, а, следовательно, и их циклы упорядочены во времени и пространстве.

Наши технологические комплексы (совокупности горных выработок и технологического оборудования, используемые при их создании) одновременно участвуют структурными элементами во многих системах (физических, технических, экономических, социальных)

Чтобы выполнить свою функцию (как миссию) или роль каждому структурному элементу необходимо обладать определенными свойствами, которые формируются как ответ на не менее определенные требования систем, в которые они входят составной частью. Эти требования весьма противоречивые, поскольку должны соразмеряться во времени, пространстве и в использовании материи и энергии.

Основные требования правильной разработки сводятся к следующему.

Система разработки должна выполнять свою функцию по добыче полезного ископаемого, обеспечивая:

- безопасность труда;

- минимально возможные прямые затраты;

- максимально возможную производительность труда,

- обеспечение плановых масштабов добычи руды по выемочной единице (в смену, сутки);

- экономически обоснованные показатели полноты и качества извлечения

- максимально возможную прибыль с одной тонны погашаемых балансовых запасов

Получаем, что прибыль с 1т погашаемых балансовых запасов будет заглавным показателем.

Она в свою очередь определяется такими показателями как:

- балансовая ценность 1т руды;

- себестоимость 1т добытой рудной массы;

- коэффициент извлечения полезного компонента из недр;

- коэффициент изменения качества руды.

Принято считать, что выбор возможен, если намечены варианты, полностью удовлетворяющие требованиям безопасности труда.

Принимать решение приходится в режиме неопределенности.

Варианты технического решения представлены пока лишь принципиальной (структурной) схемой и дать количественную их характеристик нет возможности. Попытка дать такую характеристику связана с трудовыми и временными расходами.

Сравнивать приходится по многим признакам. Причем по одним признакам лучшим оказывается один вариант, а по другим другой. Сами признаки при этом тоже не равнозначны; одни более важны, другие  - менее.

В практике проектирования широко применяется однофакторный мысленный эксперимент - оценка влияния одного их факторов при сохранении стабильного положения других. При этом обычно используется адаптивная стратегия: к последующему рассмотрению принимаются лишь варианты, прошедшие отбор по рассматриваемому фактору. Это означает, что очень важно правильно проранжировать факторы и соблюдать последовательность оценки.

Выбору, а верней, отбору, предшествует систематизация намеченных вариантов, воспользовавшись одной из известных классификаций.

Мы в своей работе воспользуемся классификацией М. И. Агошкова и принципом деления целого на два противоречивых начала. Получим, что в начале оценке могут подлежать две группы систем: А. – системы с сохранением окружающего массива в статически равновесном состоянии и Б. – системы с обрушением окружающего массива. Затем созданные из них подгруппы и т.д. с выходом на классы по классификации М. И. Агошкова.

При оценке влияния того или иного фактора воспользуемся экспертными оценками. При этом будем иметь в виду, что балансовая ценность с одной стороны определяется содержанием полезного компонента, а с другой – спросом на рынке сбыта. Балансовая ценность тем больше, чем больше - цена на металл и содержание полезного компонента в руде. В свою очередь – чем больше ценность, тем больше ожидаемая прибыль. Если можно считать, что ценность задается условиями задачи, то себестоимость и показатели использования недр определяются конкретным исполнением системы разработки.

Существует взаимосвязь между конструктивным видом системы и себестоимостью добычи одной тонны руды (независимо от содержания полезного компонента).

Таблица Матрица экспертных оценок себестоимости добычи   Таблица-Матрица соотношений экспертных оценок руды по видовым классам исполнения систем разработки                       показателей потерь и разубоживания по классам

Величина суммы затрат в сравнении с базовым вариантом, %	200
	180
	160
	140
	120
	100
	1	2	3	4	5	6
Классы систем разработки МПИ 1. Системы разработки с открытым очистным пространством 2. Системы разработки с магазинированием руды 3. Системы с креплением очистного пространства 4. Системы с закладкой очистного пространства 5. Системы разработки с обрушением вмещающих пород 6. Системы с обрушением руды и вмещающих пород

k Сумма показателей потерь и разубоживания, %	30
	20
	15
	10
	5
	3
k = n + p = inv n min + p max = k n max + p min = k	1	2	3	4	5	6
	Классы систем разработки МПИ 1. Системы разработки с открытым очистным пространством 2. Системы разработки с магазинированием руды 3. Системы с креплением очистного пространства 4. Системы с закладкой очистного пространства 5. Системы разработки с обрушением вмещающих пород 6. Системы с обрушением руды и вмещающих пород

Таблица. Матрица соотношений ценности руды и применимости систем     Таблица. Матрица соотношений экспертных оценок

разработки МПИ по классам                                                                                 по применимости систем по устойчивости руд и пород

Ценность руды	Высокоценные руды
	Ценные руды
	Средней ценности
	Малоценные руды
	1	2	3	4	5	6
Классы систем разработки МПИ 1. Системы разработки с открытым очистным пространством 2. Системы разработки с магазинированием руды 3. Системы с креплением очистного пространства 4. Системы с закладкой очистного пространства 5. Системы разработки с обрушением вмещающих пород 6. Системы с обрушением руды и вмещающих пород
Группы устойчивости: 1 Весьма устойчив 2. Устойчивые 3. Ср. устойчив 4. Неустойчивые 5. В. Неустой чиве	5
	4
	3
	2
	1
	1	2	3	4	5	6
Классы систем разработки МПИ

Таблица-Матрица экспертных оценок области применимости систем РМПИ по системообразующим факторам

Ценность руды	Высокоценная Ценная	А.4 класс А.3 класс	А.4 класс Б.5 класс
	Ср. ценности Малоценная	А.2 класс А.1 класс	Б.6 класс Б.6 класс
	Высоко устойчивые Устойчивые	Средней устойчивости Мало устойчивые
	Устойчивость рудного и породного массива
Классы систем разработки МПИ А. Системы разработки с сохранением массива в статически равновесном состоянии 1. Системы разработки с открытым очистным пространством 2. Системы разработки с магазинированием руды 3. Системы с креплением очистного пространства 4. Системы с закладкой очистного пространства Б. Системы с обрушением массива 5. Системы разработки с обрушением вмещающих пород 6. Системы с обрушением руды и вмещающих пород

Если воспользоваться двухфакторным анализом, то можно составить матрицу 2Х2. Получим четыре ситуации. Поскольку классифицирование систем проводили, принимая во внимание способы УГД, то целесообразно принять за первый системообразующий фактор – устойчивость массива. А тот факт, что прибыль определяется величиной балансовой ценности руды, подсказывает нам, что есть все основания в качестве второго фактора наметить именно балансовую ценность. В итоге получим матрицу экспертных оценок области применимости систем РМПИ по намеченным факторам.

Выводы.

Если руды и породы обладают сравнительно высокой устойчивостью, то предпочтительнее системы с сохранением статического равновесия. При этом при малой ценности более целесообразны системы 1 и 2 класса, а при высокой ценности - системы 3 и 4 кл.

Если руды и породы обладают сравнительно малой устойчивостью, то предпочтительней при высокой ценности - системы с закладкой или слоевого обрушения, а при средней и малой ценности – системы с обрушением руды и вмещающих пород. Обратим внимание на тот факт, что угол залегания и мощность рудного тела влияют на особенности конструктивно-технологического исполнения систем внутри класса. Сам же класс, как вид, определяется устойчивостью массива и ценностью руды.

1.  Основные права и обязанности работодателя Работодатель физическое лицо либо юридическое лицо организа
2. і. Директива не має прямої дії тому реалізується через акти національного законодавства
3.  Старажытнасць тысячагоддзі існавання вуснай народнай творчасці ~ літаратура Старажытнага свету ~ да ІУ ~
4. Астероиды вблизи Земл
5. Дипломная работа- Понятие и правовой режим недвижимости в России
6. шараны~ атауы Орындалу мерзімі Жауаптылар Есеп ~~жаттары
7. Курсовая работа- Конденсатор переменной емкости
8. Исскуствоведческий текст как средство формирования культуроведческой кооперации на уроках русского языка
9. 1910 Родился 28 августа 9 сентября н
10. Регистрация сигнальных молекул
11. История возникновения финансов
12. mericn System of Eduction
13. Реферат- Философия Сократа.html
14. тематике. При применении чек-рейза важную роль играют следующие факторы- Акция на префлопе- Если мы бы
15. Первое что нам для этого понадобится ' умение попадать в осознанный сон потому что без осознания себя в
16. 1 На заняттях декоративним малюванням з першокласниками вчитель повинен мати на увазі успіхи які до
17. Развитие познавательного интереса через систему логических упражнений и развивающих игр с элементами логики
18. Петербургский Государственный Технологический Университет Растительных Полимеров каф
19. еврейски. 67 золотых правил В этой небольшой книге приводятся уникальные правила ведения бизнеса созданные
20. тема представления мира основанная на том что человек ощущает связь с неким бытием высшим существованием и

Материалы собраны группой SamZan и находятся в свободном доступе