Замеры в подготовительных выработках

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; (50)

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. 15) измеряются:

- высота от кровли до почвы выработки;

- высота от верхняка до головки рельсов;

- ширина вчерне;

- ширина в свету по почве;

- ширина в свету на уровне верхней кромки вагонетки;

- ширина в свету на уровне верхняка;

- ширина вчерне на уровне верхняка;

- высота от головки рельсов до контактного провода.

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. В полярном способе (рис. 16, а) используется рулетка и градуированный полукруг (тип транспортира), закрепленный на вертикально установленной распорной стойке на высоте h по оси выработки.

Рис. 15. Параметры сечения трапецеидальной 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 (l_i) определяется фактическое сечение выработки.

Рис. 16. Съемка (замер) криволинейного сечения выработки.

Способ линейных засечек (рисунок 16, 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.

3.9. Учёт движения балансовых запасов, потерь и разубоживания ПИ

Учёт движения балансовых запасов. На действующих горных предприятиях с самого начала раз­работки месторождений, включая период их строительства, про­изводят статистический учет балансовых и забалансовых запа­сов полезного ископаемого. Учет запасов ведется систематически по периодам, установленным вышестоящей организацией, но чаще всего он ведется в конце каждого года. Учет состояния и движения запасов полезных ископаемых ведется по специальной форме, В этих формах должно быть отражено:

а) числовое значение запасов шахтного (рудничного) поля по состоянию на начало разработки и начало данного отчетного периода;

б) изменение запасов в результате эксплуатационной раз­ведки, переоценки (пересчета), изменения технических границ шахтного поля, добычи и потерь за отчетный период и с начала разработки;

в) остаток балансовых запасов на конец отчетного периода и распределение их по степени разведанности и степени готов­ности к добыче;

г) степень обеспеченности горного предприятия балансо­выми запасами на предстоящие годы с учетом установленной годовой производительности предприятия.

Учет запасов производится отдельно для каждого блока, участка, горизонта и по руднику в целом. Балансовые запасы на конец данного отчетного периода оп­ределяются из выражения

(51)

где: Б_н- балансовые запасы на начало отчетного периода;

С - списанные балансовые запасы за отчетный период;

3 - запасы, переведенные в отчетном периоде из балансовых в забалансовые;

И - изменение балансовых запасов за отчетный период;

А- добыча чистого полезного ископаемого (без разубоживающей массы) за отчетный период;

П - фактические потери по­лезного ископаемого за отчетный период.

Данные о состоянии движения запасов полезного ископае­мого в конце каждого отчетного периода определяют на основе копии маркшейдерско-геологической графической документа­ции по каждой залежи в пределах технических границ шахтного поля.

На этих графических материалах нумеруют блоки под­счета запасов, разным цветом показывают контуры балансовых запасов, участков потерь, забалансовых и списанных запа­сов, отработанных участков и т. д.

Учёт величин потерь и разубоживания. Параметрами, по которым определяют величины потерь и разубоживания полезных ископаемых, являются:

Б - количество погашенных балансовых запасов на данном участке, т;

Д - количество добытого полезного ископаемого, т;

В - количество извлеченной с добытой рудой пустой породы и некондиционных руд, т;

П- количество потерянной руды, т;

с - среднее содержание полезного компонента в погашен­ных балансовых запасах, %;

а - среднее содержание полезного компонента в добытой рудной массе, %.

Показателями, характеризующими количественные и каче­ственные потери полезных ископаемых при их добыче, явля­ются:

п - коэффициент потерь полезного ископаемого, выражае­мый в долях единицы или в процентах;

р - коэффициент разубоживания (потери качества) полез­ного ископаемого, выражаемый в долях единицы или в про­центах;

k_пр - коэффициент, также характеризующий разубоживание добытого полезного ископаемого, выражаемый в долях единицы или в процентах.

Для определения величин потерь и разубоживания приме­няют прямой, косвенный и комбинированный методы.

При прямом методе определение потерь и разубожи­вания производится или непосредственными измерениями в на­туре необходимых элементов для подсчета количества и каче­ства теряемых запасов полезного ископаемого, или измерением их на планах и разрезах, составленных на основе маркшейдер­ских съемок и измерений.

При применении прямого метода отсутствует накопление погрешностей измерений, поэтому результаты подсчетов срав­нительно точны. Практикой установлено, что погрешности опре­деления величин потерь и разубоживания не превышают 5-10 % от величин самих потерь и разубоживания, или 1-3 % от количества погашенных балансовых запасов.

Формулы для определения показателей (в процентах), характеризующих количественные и качественные потери полез­ных ископаемых, в этом случае следующие:

(52)   (53)   (54)

Прямой метод позволяет определить коэффициенты потерь и разубоживания на любую дату независимо от степени отработки выемочного блока, что дает возможность своевременно выявлять причины возникновения потерь и разу­боживания, определять их количество и оперативно принимать меры для их устранения. Косвенный метод определения потерь и разубожива­ния полезных ископаемых применяется в тех случаях, когда невозможно непосредственное измерение необходимых исход­ных данных. При этом определение показателей потерь и раз­убоживания основано на сопоставлении содержания полезного компонента в погашенных запасах руды с содержанием его в добытой рудной массе. При возможности непосредственного определения количества разубоживающей горной массы В количество потерянного по­лезного ископаемого определяют косвенным путем из выра­жения

П = Б – Д + В, (55)

Если это невозможно, показатели потерь и разубоживания полезного ископаемого определяют по формулам:

		(56)
		(57)

Количество погашенных балансовых запасов Би среднее содержание с полезного компонента в них также определяют по маркшейдерско-геологической документации. Количество до­бытой и разубоженной массы полезного ископаемого Д находят по данным измерений (если это возможно) или по данным опе­ративного учета добычи. Среднее содержание полезного компо­нента а в добытом полезном ископаемом устанавливают по данным опробования усредненной пробы полезного ископае­мого. Показатели потерь и разубоживания полезных ископаемых, рассчитанные косвенным методом, во многих случаях определя­ются с недостаточной точностью. Погрешности определения этих величин колеблются в пределах 10-100% от величины самих потерь и разубоживания или в пределах 3-10 % от количе­ства погашенных балансовых запасов. Другим недостатком косвенного метода является то, что показатели потерь и разубоживания могут быть определены только после полной отработки выемочного пространства, что не позволяет принять оперативные меры по уменьшению фак­тических потерь и разубоживания на данном участке.

При комбинированном методе определение потерь и разубоживания производится с использованием элементов как прямого, так и косвенного метода. При этом точность опреде­ления и потерь разубоживания выше, чем при косвенном методе. Для отчетности горных предприятий ре­комендуется наряду с показателями потерь и разубоживания с целью характеристики полноты и качества извлечения полез­ного ископаемого определять также коэффициент извле­чения качества полезного ископаемого по фор­муле

(58)

а - коэффициент извлечения из недр полезного компонента находим по формуле

(59)

Между коэффициентами потерь п и разубоживания р, а также коэффициентами извлечения каче­ства полезного ископаемого k_кач и извлечения полезного компо­нента k_н при выражении их в долях единицы существуют сле­дующие соотношения:

и (60-61)

Учет показателей извлечения и потерь полезных ископаемых ведется в специальной книге учета, форма которой устанавли­вается соответствующими отраслевыми инструкциями. По полностью отработанным блокам, панелям, лавам, ус­тупам определяются значения показателей извлечения, раз­меры эксплуатационных потерь, которые заносятся в указанную книгу учета. Сроки заполнения учетных форм обычно устанав­ливаются по состоянию на начало и середину календарного года.