Содержание плана горных работ
Годовые планы горных работ составляются в соответствии с утвержденным пятилетним планом и заданием по объему добычи полезного ископаемого и содержанию в нем основных компонентов. Годовое планирование включает: определение интенсивности перемещения фронта работ уступов; выбор схемы вскрытия и подготовки новых горизонтов; расчеты объемов добываемого полезного ископаемого и разрабатываемых вскрышных пород; определение необходимого числа горного и транспортного оборудования; расчеты обобщающих экономических показателей предприятия.
Основные разделы плана горных работ: ожидаемое выполнение плана за предшествующий год; состояние горных работ на начало планируемого года; производственная мощность карьера по полезному ископаемому и горной массе; эксплуатационно-разведочные работы; буровзрывные работы; выемочно-погрузочные работы; транспортирование горной массы; отвальное хозяйство; график капитальных ремонтов горного оборудования; состав технологического оборудования; состав хозяйственных машин и вспомогательных механизмов; расход основных материалов; производительность труда; мероприятия по охране труда; план оргтехмероприятий; сводная таблица обобщающих технико-экономических показателей; таблицы объемов добычи полезного ископаемого по уступам, погашения запасов, вскрытых и подготовленных к выемке запасов, распределения объемов перевозок горной массы с различных горизонтов по отвалам и др.
При разработке крутых залежей наиболее сложным является расчет плана добычных работ. На первом этапе составления плана определяется необходимость подготовки нового горизонта, устанавливаются рациональные местоположение и схемы проведения вскрывающей и разрезной траншей, уточняется расположение скользящих участков трассы с учетом используемого выемочно-погрузочного и транспортного оборудования, быстрого доступа к залежи и др. На втором этапе определяется перемещение фронта работ уступов, обеспечивающее вскрытие и подготовку нового горизонта, заданный объем добычи полезного ископаемого требуемого качества. Интенсивность подвигания отдельных участков фронта работ уступов принимается различной и определяется условиями размещения полезного ископаемого, числом экскаваторов и их производительностью на каждом уступе (рис. 1).
Годовые планы горных работ составляются в соответствии с утвержденным пятилетним планом и заданием по объему добычи полезного ископаемого и содержанию в нем основных компонентов. Годовое планирование включает: определение интенсивности перемещения фронта работ уступов; выбор схемы вскрытия и подготовки новых горизонтов; расчеты объемов добываемого полезного ископаемого и разрабатываемых вскрышных пород; определение необходимого числа горного и транспортного оборудования; расчеты обобщающих экономических показателей предприятия.
Основные разделы плана горных работ: ожидаемое выполнение плана за предшествующий год; состояние горных работ на начало планируемого года; производственная мощность карьера по полезному ископаемому и горной массе; эксплуатационно-разведочные работы; буровзрывные работы; выемочно-погрузочные работы; транспортирование горной массы; отвальное хозяйство; график капитальных ремонтов горного оборудования; состав технологического оборудования; состав хозяйственных машин и вспомогательных механизмов; расход основных материалов; производительность труда; мероприятия по охране труда; план оргтехмероприятий; сводная таблица обобщающих технико-экономических показателей; таблицы объемов добычи полезного ископаемого по уступам, погашения запасов, вскрытых и подготовленных к выемке запасов, распределения объемов перевозок горной массы с различных горизонтов по отвалам и др.
При разработке крутых залежей наиболее сложным является расчет плана добычных работ. На первом этапе составления плана определяется необходимость подготовки нового горизонта, устанавливаются рациональные местоположение и схемы проведения вскрывающей и разрезной траншей, уточняется расположение скользящих участков трассы с учетом используемого выемочно-погрузочного и транспортного оборудования, быстрого доступа к залежи и др. На втором этапе определяется перемещение фронта работ уступов, обеспечивающее вскрытие и подготовку нового горизонта, заданный объем добычи полезного ископаемого требуемого качества. Интенсивность подвигания отдельных участков фронта работ уступов принимается различной и определяется условиями размещения полезного ископаемого, числом экскаваторов и их производительностью на каждом уступе (рис. 1).
Рисунок 1 – План горных работ карьера:
1 — конечный контур карьера на поверхности; 2 — контуры рудной залежи на горизонтах. 3 — годовые плановые контуры горных работ на горизонтах (заштрихованные участки); в кружках — номер экскаватора, объемы добываемой руды, тыс. т (числитель) и объемы горной массы, тыс. м3 (знаменатель)
Годовой план горных работ разбивается поквартально с учетом режима работы карьера в зимний и летний периоды.
Планом геолого-разведочных работ предусматривается уточнение промышленных контуров залежей, определение содержания основных и попутных полезных компонентов, обоснование сети эксплуатационно-разведочных скважин, их глубины и методики опробования. По этим данным определяется необходимый объем буровых работ, потребное число станков, загрузка химических лабораторий.
План буровзрывных работ содержит расчет объемов бурения и необходимого числа буровых станков. Сначала при общем объеме взрываемых пород и распределении его по видам бурения или типоразмерам буровых станков определяется общая длина скважин (м/год), бурение которых осуществляется станками.
Далее при известных в объеме доле пород 1-й категории по буримости и среднегодовой производительности одного станка в породах 1-й категории определяется требуемое число буровых станков.
При определении общего парка буровых станков учитываются и другие буровые работы, проводимые в карьере, например связанные с обеспечением устойчивости его бортов. Необходимое количество взрывчатых веществ определяется в соответствии с распределением горных пород по взрываемости в годовых контурах горных работ и удельным расходом ВВ, зависящим в основном от взрываемости пород, диаметра скважин и требований, предъявляемых к кусковатости взорванной горной массы.
План выемочно-погрузочных работ включают расчеты производительности забойных и отвальных экскаваторов, обоснование их числа и расстановки.
Выделяются отдельно экскаваторы, занятые на проведении траншей, на перегрузочных пунктах, заоткоске погашаемых участков бортов карьера и т. д. На основе достигнутых показателей за предыдущий год и с учетом роста за счет внедрения ряда оргтехмероприятий принимают увеличение коэффициента использования оборудования во времени.
План транспортных работ составляется для каждого вида транспорта. Основой для расчетов являются объемы перевозок с каждого горизонта с выделением объемов транспортирования внутри карьера (на перегрузочные пункты) и за контур карьера. Определяются сменный (суточный) объем грузоперевозок, часовые грузопотоки и в соответствии с возможной и требуемой производительностью экскаваторов и расстояниями транспортирования — необходимое число транспортных средств в работе.
В целом по карьеру и по отдельным его производственным участкам рассчитывается расход основных материалов: долот, канатов, экскаваторных зубьев, кабеля, твердых сплавов и др.
План организационно-технических мероприятий, являющийся обязательной частью годового плана горных работ, предусматривает меры по совершенствованию труда и повышению производительности оборудования (замена устаревших экскаваторов и станков; внедрение новых схем экскавации, схем путевого развития, новых взрывчатых веществ; реконструкция контактной сети и др.), но снижению потерь и разубоживания полезного ископаемого, обеспечению безопасности проводимых работ. Определяются место внедрения мероприятия (горизонт, отвал, участок), сроки проведения работ, плановые затраты, ожидаемая эффективность.
Завершают составление годового плана горных работ расчеты производительности труда, себестоимости добычи полезного ископаемого, затрат на вскрышные работы, стоимости реализуемой продукции, прибыли.
При разработке горизонтальных и пологих месторождений исходными показателями для составления плана горных работ являются длина фронта, производительность комплексов оборудования, провозная способность транспортных коммуникаций.
Возможная годовая производительность карьера по полезному ископаемому рассчитывается с учетом длины, скорости подвигания фронта добычных работ, высоты добычных уступов, выхода кондиционного полезного ископаемого (например, товарного угля) с 1 м3горной массы.
Скорость подвигания фронта добычных работ в целом по карьеру определяется скоростью подвигания участков уступа с наиболее сложной технологией отработки (например, участков породоугольных уступов при раздельной выемке). Исходя из длины фронта работ уступа, размера рабочей площадки и условий обмена транспортных средств в забоях определяется число экскаваторов, устанавливаемых на «ограничивающем» уступе, их общая производительность и на основе этого — возможная интенсивность подвигания фронта.
Необходимый годовой объем вскрышных работ определяется условиями подвигания добычного фронта, создания вскрытых запасов полезного ископаемого и регулирования режима горных работ на перспективный период. Расчет производится по каждому уступу с выделением объемов пород, подлежащих перевалке, перевозкам во внешние и внутренние отвалы. Возможность выполнения плановых объемов вскрышных работ проверяется по производительности комплексов оборудования (при железнодорожном транспорте — с учетом приемной способности отвальных тупиков). Годовой объем добычных работ также проверяется по транспортным условиям — рассчитываются производительность отдельных машин и потребное число горного и транспортного оборудования. При применении нескольких конвейерных линий рассчитывается производительность каждой из них.
При составлении плана горных работ перед геолого-маркшейдерской службой стоят следующие основные задачи: выполнение инструментальной съемки и на ее основе построение погоризонтных планов, геологических разрезов и другой графической документации; составление баланса запасов полезного ископаемого на начало планового периода; разработка (вместе с техническим отделом) нормативов потерь и разубоживания полезного ископаемого; разработка мероприятий по охране сооружений и борьбе с оползнями; расчет извлекаемых запасов полезного ископаемого в планируемых контурах горных работ; расчет количества вскрытых, подготовленных и готовых к выемке запасов полезного ископаемого на конец планируемого периода; составление графических материалов, фиксирующих запланированное развитие горных работ.
Учет движения запасов осуществляется раздельно по отдельным рудным телам (угольным пластам), геологическим блокам, уступам. Производится он на основе обобщения данных геологоразведочных, горно-капитальных, горно-подготовительных и добычных работ. Используются также материалы оперативного учета добычи, потерь и разубоживания. Устанавливаются прирост запасов в результате проведения геологоразведочных и горно-эксплуатационных работ, количество добытого и потерянного полезного ископаемого (полезного компонента, например металла), количество запасов на конец отчетного периода.
При обосновании уровня потерь разубоживания нормированию подлежат зависящие от технологии и организации горных работ потери полезного ископаемого в почве или лежачем боку залежи, в целиках внутри выемочного участка, в местах погрузки, разгрузки, складирования и сортировки, а также потери кондиционного полезного ископаемого, складируемого в отвал вместе с породами или некондиционным полезным ископаемым.
При добычных работах качество полезного ископаемого снижается от примешивания к нему пустых пород в зонах контакта их с залежами. Так как потери и разубоживание взаимозависимы, рациональное их соотношение определяется специальными технико-экономическими расчетами в соответствии с отраслевыми инструкциями по каждому блоку и участку залежи или рудного тела.
Подсчет запасов полезного ископаемого и составляющих его компонентов в планируемых контурах горных работ предусматривает определение его массы (объема), качества, условий залегания. При подсчете используются все материалы, полученные при разведке месторождения и изучении его в период эксплуатации.
В зависимости от графического изображения горных работ подсчет запасов производят в основном способами вертикальных и горизонтальных сечений. При этом залежь полезного ископаемого представляется рядом подсчетных блоков, каждый из которых заключен между двумя сечениями.
На рудных месторождениях расчет массы добываемой руды и металлов в ней производят по погоризонтным планам на основе данных опробования скважин. Группы однородных скважин объединяются в самостоятельные блоки. С применением планиметра определяют площади отдельных блоков. На основе опытных данных устанавливают плотности каждого сорта руды.
Среднее содержание металла в руде отдельного блока определяется как среднеарифметическое содержание по включенным в блок скважинам с учетом потерь и разубоживания.
Среднее содержание металла в руде по горизонту и в целом по карьеру определяется методом средневзвешенного по блокам, сортам и горизонтам.
Гипсометрические планы изолиний дневной поверхности, кровли и почвы залежей, геологические разрезы и профили составляют графическую модель месторождения, на которую наносят фактическое и планируемое положение горных работ, производят вычисление объемов вскрышных и добычных работ, а также показателей качества полезного ископаемого. При проведении горно-геометрических расчетов на ЭВМ в памяти машины должна быть записана модель месторождения, отображающая геометрические и качественные свойства залежей и толщи вскрышных пород.
1 — конечный контур карьера на поверхности; 2 — контуры рудной залежи на горизонтах. 3 — годовые плановые контуры горных работ на горизонтах (заштрихованные участки); в кружках — номер экскаватора, объемы добываемой руды, тыс. т (числитель) и объемы горной массы, тыс. м3 (знаменатель)
Планирование вскрышных работ заключается в определении попутно разрабатываемых на добычных уступах объемов некондиционного полезного ископаемого и пустых пород, установлении дополнительных объемов выемки вскрышных пород на уступах, отрабатываемых с целью создания на конец года вскрытых и подготовленных к выемке запасов полезного ископаемого, а также выполнения объемов добычи, запланированных на пятилетний и этапный периоды (в соответствии с установленным режимом горных работ).
Годовой план горных работ разбивается поквартально с учетом режима работы карьера в зимний и летний периоды.
Планом геолого-разведочных работ предусматривается уточнение промышленных контуров залежей, определение содержания основных и попутных полезных компонентов, обоснование сети эксплуатационно-разведочных скважин, их глубины и методики опробования. По этим данным определяется необходимый объем буровых работ, потребное число станков, загрузка химических лабораторий.
План буровзрывных работ содержит расчет объемов бурения и необходимого числа буровых станков. Сначала при общем объеме взрываемых пород и распределении его по видам бурения или типоразмерам буровых станков определяется общая длина скважин (м/год), бурение которых осуществляется станками.
Далее при известных в объеме доле пород 1-й категории по буримости и среднегодовой производительности одного станка в породах 1-й категории определяется требуемое число буровых станков.
При определении общего парка буровых станков учитываются и другие буровые работы, проводимые в карьере, например связанные с обеспечением устойчивости его бортов. Необходимое количество взрывчатых веществ определяется в соответствии с распределением горных пород по взрываемости в годовых контурах горных работ и удельным расходом ВВ, зависящим в основном от взрываемости пород, диаметра скважин и требований, предъявляемых к кусковатости взорванной горной массы.
План выемочно-погрузочных работ включают расчеты производительности забойных и отвальных экскаваторов, обоснование их числа и расстановки.
Выделяются отдельно экскаваторы, занятые на проведении траншей, на перегрузочных пунктах, заоткоске погашаемых участков бортов карьера и т. д. На основе достигнутых показателей за предыдущий год и с учетом роста за счет внедрения ряда оргтехмероприятий принимают увеличение коэффициента использования оборудования во времени.
План транспортных работ составляется для каждого вида транспорта. Основой для расчетов являются объемы перевозок с каждого горизонта с выделением объемов транспортирования внутри карьера (на перегрузочные пункты) и за контур карьера. Определяются сменный (суточный) объем грузоперевозок, часовые грузопотоки и в соответствии с возможной и требуемой производительностью экскаваторов и расстояниями транспортирования — необходимое число транспортных средств в работе.
В целом по карьеру и по отдельным его производственным участкам рассчитывается расход основных материалов: долот, канатов, экскаваторных зубьев, кабеля, твердых сплавов и др.
План организационно-технических мероприятий, являющийся обязательной частью годового плана горных работ, предусматривает меры по совершенствованию труда и повышению производительности оборудования (замена устаревших экскаваторов и станков; внедрение новых схем экскавации, схем путевого развития, новых взрывчатых веществ; реконструкция контактной сети и др.), но снижению потерь и разубоживания полезного ископаемого, обеспечению безопасности проводимых работ. Определяются место внедрения мероприятия (горизонт, отвал, участок), сроки проведения работ, плановые затраты, ожидаемая эффективность.
Завершают составление годового плана горных работ расчеты производительности труда, себестоимости добычи полезного ископаемого, затрат на вскрышные работы, стоимости реализуемой продукции, прибыли.
При разработке горизонтальных и пологих месторождений исходными показателями для составления плана горных работ являются длина фронта, производительность комплексов оборудования, провозная способность транспортных коммуникаций.
Возможная годовая производительность карьера по полезному ископаемому рассчитывается с учетом длины, скорости подвигания фронта добычных работ, высоты добычных уступов, выхода кондиционного полезного ископаемого (например, товарного угля) с 1 м3горной массы.
Скорость подвигания фронта добычных работ в целом по карьеру определяется скоростью подвигания участков уступа с наиболее сложной технологией отработки (например, участков породоугольных уступов при раздельной выемке). Исходя из длины фронта работ уступа, размера рабочей площадки и условий обмена транспортных средств в забоях определяется число экскаваторов, устанавливаемых на «ограничивающем» уступе, их общая производительность и на основе этого — возможная интенсивность подвигания фронта.
Необходимый годовой объем вскрышных работ определяется условиями подвигания добычного фронта, создания вскрытых запасов полезного ископаемого и регулирования режима горных работ на перспективный период. Расчет производится по каждому уступу с выделением объемов пород, подлежащих перевалке, перевозкам во внешние и внутренние отвалы. Возможность выполнения плановых объемов вскрышных работ проверяется по производительности комплексов оборудования (при железнодорожном транспорте — с учетом приемной способности отвальных тупиков). Годовой объем добычных работ также проверяется по транспортным условиям — рассчитываются производительность отдельных машин и потребное число горного и транспортного оборудования. При применении нескольких конвейерных линий рассчитывается производительность каждой из них.
При составлении плана горных работ перед геолого-маркшейдерской службой стоят следующие основные задачи: выполнение инструментальной съемки и на ее основе построение погоризонтных планов, геологических разрезов и другой графической документации; составление баланса запасов полезного ископаемого на начало планового периода; разработка (вместе с техническим отделом) нормативов потерь и разубоживания полезного ископаемого; разработка мероприятий по охране сооружений и борьбе с оползнями; расчет извлекаемых запасов полезного ископаемого в планируемых контурах горных работ; расчет количества вскрытых, подготовленных и готовых к выемке запасов полезного ископаемого на конец планируемого периода; составление графических материалов, фиксирующих запланированное развитие горных работ.
Учет движения запасов осуществляется раздельно по отдельным рудным телам (угольным пластам), геологическим блокам, уступам. Производится он на основе обобщения данных геологоразведочных, горно-капитальных, горно-подготовительных и добычных работ. Используются также материалы оперативного учета добычи, потерь и разубоживания. Устанавливаются прирост запасов в результате проведения геологоразведочных и горно-эксплуатационных работ, количество добытого и потерянного полезного ископаемого (полезного компонента, например металла), количество запасов на конец отчетного периода.
При обосновании уровня потерь разубоживания нормированию подлежат зависящие от технологии и организации горных работ потери полезного ископаемого в почве или лежачем боку залежи, в целиках внутри выемочного участка, в местах погрузки, разгрузки, складирования и сортировки, а также потери кондиционного полезного ископаемого, складируемого в отвал вместе с породами или некондиционным полезным ископаемым.
При добычных работах качество полезного ископаемого снижается от примешивания к нему пустых пород в зонах контакта их с залежами. Так как потери и разубоживание взаимозависимы, рациональное их соотношение определяется специальными технико-экономическими расчетами в соответствии с отраслевыми инструкциями по каждому блоку и участку залежи или рудного тела.
Подсчет запасов полезного ископаемого и составляющих его компонентов в планируемых контурах горных работ предусматривает определение его массы (объема), качества, условий залегания. При подсчете используются все материалы, полученные при разведке месторождения и изучении его в период эксплуатации.
В зависимости от графического изображения горных работ подсчет запасов производят в основном способами вертикальных и горизонтальных сечений. При этом залежь полезного ископаемого представляется рядом подсчетных блоков, каждый из которых заключен между двумя сечениями.
На рудных месторождениях расчет массы добываемой руды и металлов в ней производят по погоризонтным планам на основе данных опробования скважин. Группы однородных скважин объединяются в самостоятельные блоки. С применением планиметра определяют площади отдельных блоков. На основе опытных данных устанавливают плотности каждого сорта руды.
Среднее содержание металла в руде отдельного блока определяется как среднеарифметическое содержание по включенным в блок скважинам с учетом потерь и разубоживания.
Среднее содержание металла в руде по горизонту и в целом по карьеру определяется методом средневзвешенного по блокам, сортам и горизонтам.
Гипсометрические планы изолиний дневной поверхности, кровли и почвы залежей, геологические разрезы и профили составляют графическую модель месторождения, на которую наносят фактическое и планируемое положение горных работ, производят вычисление объемов вскрышных и добычных работ, а также показателей качества полезного ископаемого. При проведении горно-геометрических расчетов на ЭВМ в памяти машины должна быть записана модель месторождения, отображающая геометрические и качественные свойства залежей и толщи вскрышных пород.