Выбор эффективного варианта системы разработки для условий Чадакского месторождения

Р.К. Уорнер предложил разработанную им таблицу, где подробно и систематически перечисляются факторы, оказывающие влияние на выбор систем разработки.

Уорнер всю сумму  факторов, оказывающих влияние на выбор систем разработки, делит на четыре основные группы: внутренние, внешние, экономические и промышленно-экономические.

Таким образом, внутренние факторы связаны с рудным телом, рудой, водой и вмещающими породами; внешние – с условиями района; экономические – с рабочей силой, энергией; промышленно-экономические – с требованиями на руду (отпускные цены на руду и металл и др.).

Признаки, положенные в  основу группировки факторов, последующая детализация и принятый порядок распределения их не способствует наилучшему выбору систем разработки. Больше того, искусственность и громоздкость классификации значительно затрудняют выбор систем разработки, так как наряду с весьма важными по своей значимости факторами фигурируют второстепенные, а иногда и ненужные.

Таким образом, классификация  Уорнера не может рассматриваться  как доказательство принципиальной приемлемости признаков, лежащих в  ее основе. Ни один из этих признаков не способен выразить внутренное единство факторов и вместе с тем служить реальной предпосылкой для построения метода выбора систем разработки.

Метод К.М. Чарквиани. Работа К.М. Чарквиани отличается глубиной анализа и поэтому является весьма полезным обобщением в области изучения проблемы выбора систем подземной разработки рудных месторождений.

Рассматриваемая работа имеет своей целью «наметить, по возможности, научно обоснованный и  практически применимый метод выбора систем подземной разработки месторождений цветных металлов…». Группировка факторов, влияющих на выбор систем, у автора представлена в следующем виде:

особенности месторождения, важные в горнотехническом отношении: характер рудного тела, руды и вмещающих пород;

физические особенности  района месторождения;

экологические особенности  района месторождения;

конструктивные особенности  отдельных систем разработки.

Таким образом, в основе первичного деления факторов лежат: важные горнотехнические,  физические, экономические и конструктивные особенности отдельных систем разработки.

Опираясь на такое  деление, К.М. Чарквиани пользуется методом исключения, сущность которого заключается в том, что для каждой особенности месторождения, важной в горнотехническом отношении, намечаются системы разработки, которые подлежат исключению как неприемлемые для данного фактора при данном его значении. Так, для различных свойств руды и боковых пород и различных их сочетаний намечены системы, которые подлежат исключению, при этом анализ ограничивается пределом только влияния указанных факторов. Далее рассматривается влияние минералогического и химического характера и точно так же, как и в первом случае, исключаются системы, непригодные при наличии данного фактора, и т. д. Таким образом, для каждого такого фактора устанавливаются непригодные системы, и порядок исключения их повторяется столько раз, сколько имеется действующих для данного месторождения факторов.

Не останавливаясь на отдельные выводы автора, отметим, что  такое решение задачи, связанных с выбором систем разработки, но сложно. Сложность эта обусловлена тем, что:

принцип деления факторов, определяющих выбор системы разработки, не позволяет оценить различие между  отдельными группами факторов;

пользование методом  исключения связано с трудностями  в том смысле, что он рассматривает влияние отдельных факторов в отрыве друг от друга;

принятый метод выбора систем разработки приводит к излишнему  повторению материалов.

Здесь следует отметить, что одним из последующих исследований, тесно связанных с методом  исключения, является работа В.Д. Томилова [90]. Автор, опираясь на мнение о том, что при пользовании методом исключения «ни одна из систем разработки не выпадает из поля зрения и не будет упущена при выборе», за основу принимает метод исключения.

В.Д. Томилов считает, что таблицы выбора систем по методу исключения основаны на классификации, состоящей всего из 10 систем. «Некоторые из них (системы) объединяют в себе до 3-4 резко отличающихся по конструктивным особенностям вариантов». Далее он делает заключение: «В результате этого неизбежно требуется дополнительное обоснование вариантов основной системы, другими словами, повторение процесса выбора систем». Поэтому автор предлагает при выборе систем по методу исключения пользоваться классификацией М.И. Агошкова, но для упрощения таблицы выбора исключить из нее класс комбинированных систем разработки.

Метод Р. Пиля. Всякое рудное тело определенной формы залегания, определенной устойчивости руды и боковых пород можно разрабатывать несколькими системами. Поэтому автор рекомендует из возможных для данных условий систем разработки подобрать наиболее рациональную по геологическим, техническим и прочим условиям. Возможность применения двух и более систем разработки в пределах одного и того же месторождения подтверждается рядом примеров практики, и окончательное решение по этому вопросу может быть вынесено только в результате тщательного анализа тех факторов, которые определяют рациональность применения системы в конкретных условиях. Исходя из этих предпосылок, Р. Пиль дает специальную схему выбора систем разработки. В ней учтены только четыре положения, характеризующие месторождение: тип рудного тела, падение месторождения, устойчивость руды, устойчивость боковых пород.

Выбор той или иной системы согласно этому делению  производится при различной комбинации указанных видов четырех факторов.

Существенные недостатки рассмотренного метода выбора систем подземной разработки рудных месторождений заключается в том, что он: не дает классификации влияющих на выбор систем факторов в той связи, в какой это необходимо для выявления отношения их к системам разработки; ограничен рассмотрением влияния узкого круга факторов; не дает всей суммы возможных комбинаций различных видов факторов.

  Оценивая теоретическое  и практическое значение метода  Р. Пиля, необходимо отметить, что установление приемлемости той или иной системы не могло быть разрешено соответствующей классификации факторов в рамках только четырех указанных условий. Ограничение содержания метода узким пределом не дает возможности составить правильное понятие самого метода выбора систем разработки.

В.Р. Именитов предлагает комбинированный метод выбора систем разработки по горно-геологическим условиям в две стадии. На первой стадии постепенно исключаются неприемлемые системы разработки в результате последовательного рассмотрения постоянных, а затем переменных факторов. На второй стадии из числа приемлемых систем в пределах каждого класса отбираются заведомо лучшие, т. е. более дешевые и производительные при приблизительно одинаковых показателях количественных и качественных потерь руды (или вообще лучшая по каким-либо одним показателям при постоянстве других показателей).

Сущность всех методов  практически одна и та же – рассмотрение всех классов, а затем систем разработки для отбора приемлемых и исключения явно непригодных. Ни один из данных методов не дает количественной оценки факторам, а позволяет судить о них лишь качественно.

По-видимому, в основу выбора систем разработки должен быть положен принцип, предложенный в  этих методах. Однако качественная оценка влияния факторов, которая позволяет правильно выбрать систему только при высокой квалификации эксперта, должна постепенно уступать место конкретной количественной оценке с тем, чтобы правильный выбор систем, приемлемых технически, а в определенной мере и экономически, мог сделать любой рядовой инженер.

Для предварительного отбора систем разработки с целью дальнейшего  их детального сравнения большое  значение имеет создание правильной классификации систем разработки, которая соответствовала бы современным тенденциям развития технического прогресса на рудниках и общем принципам выбора и сравнительной оценки. Прежде всего важно, чтобы из классификации было видно различие систем в условиях безопасности труда горнорабочих, а также в определенной мере различие в затратах на добычу, потери руды, разубоживание ее и т. д.

Анализ методов выбора систем подземной разработки рудных месторождений по горно-геологическим факторам, показывает, что можно создать единую классификацию, в которой нашло бы отражение совместное влияние всех постоянных и переменных факторов для любых горно-геологических условий. Однако никакая подробная классификация систем разработки не может учесть всех разновидностей систем разработки, число которых беспрерывно растет. Поэтому классификация, предназначенная для целей выбора, должна ограничиваться перечнем классов и основных групп систем разработки и лишь в порядке исключения включать наиболее прогрессивные их варианты.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ГЛАВА 2. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЕ ГОРНЫХ РАБОТ

 РУДНИКА ЧАДАК

 

2.1. Геологическое строение рудного тела рудника Чадак

 

Чадакское рудное поле расположено  в районе сопряжения зон глубинных Угам-Кумбельского и Северо-Ферганского разломов, контролирующих размещение магматических образований. На описываемой площади Угам-Кумбельская зона представлена Джулайсайским, Чадакбашинским и Пирмирабскими разломами, имеющими длительную историю развития. Разломы влияли на размещение центров извержения, в целом образуя крупный многоактный центр извержения центрального типа. Особую роль в размещении вулканитов пермского возраста (Р1 – Р2) и субвулканических интрузий гранитов верхней перми (р2) имела зона северо-Ферганского разлома, c которой связана основная масса пород андезито-базальто-липаритовой формации.

С формированием пород липаритовой, липарит-трахилипаритовой формации связано развитие Камчикской кольцевой вулкано-тектонической кальдеры, расположенной западнее Чадакского рудного поля.

Строение Чадакского рудного поля характеризуется наличием, в основном, герцинского структурного этажа, перекрытого на юго-востоке четвертичными отложениями предгорного шлейфа структурного альпийского этажа. Герцинский этаж разделен на две подэтажа: средне-верхний карбоновый и пермо-триасовый.

Средне-верхний карбоновый представлен андезито-липаритовой (минбулакская свита) и гранит-гранодиоритовой формациями.

Андезито-липаритовая  формация (С2 - С3) подразделяется на андезито-дацитовую (нижнеминбулакская подсвита) и липаритовую (верхнеминбулакская подсвита), представленные пирокластическими и осадочными отложениями (переслаивающиеся туфы кислого и дацитого состава, песчаники, аргиллиты) прорванными субвулканическими и интрузивными телами более молодого возраста.

Гранит-гранодиоритовая  формация представлена гранитами и  гранодиоритами средне-верхнекарбонового возраста (С2 – С3 ).

Пермо-триасовый подэтаж  представлен андезито-базальто-липаритовой (шурабсайская свита), липаритовой, граносиенито-гранитовой, граносиенит-диабазовой формациями (Кызылнуринская свита).

Андезито-базальто-липаритовая  формация (Р1) представлена различными фациями вулканитов (туфы андезито-базальтового состава, ксенотуфы, чередующиеся с прослоями песчаников, реже туфов и липаритовых порфиров андезито-дацитовыми, андезито-базальтовыми и андезитовыми порфиритами, а в восточной части рудного поля на площади месторождения Пирмираб - сиенито-диоритовыми порфиритами, грано-диорит-порфирами, гранит-порфирами и кварцевыми порфирами.

Липаритовая формация (Т1) развита на ограниченной площади  и представлена туфами, туфолавами кварцевых порфиров кызылнуринской свиты и их субвулканическими фациями: кварцевыми порфирами, гранит-порфирами.

Граносиенит-гранитовая, граносиенит-диабазовая формация подразделяются на пять субформаций и представлены интрузивной фацией кызылнуринской свиты: кварцевые сиенит порфиры, граниты, гранит-порфиры, диабазовые порфириты.

Тектоника. Тектоническое  строение Чадакского рудного поля определяется сочетанием разрывных нарушений различного возраста, протяженности и направления.

Складчивость в эффузивных толщах имеет подчиненное значение.

Для площади рудного  поля характерно широкое развитие разрывных  структур и сложное блоковое строение. По направлением среди разрывных  нарушений выделяются: северо-западные, субмеридиональные и северо- восточное.

Основными нарушениями ССЗ простирании являются: Джулайсайский-lll порядка, Чадакбашинский-lV порядка. Разрыные нарушения субмеридионального простирания: Каракутанский, Гузаксайский, Пирмирабский, Субмеридиональный и Акташский характеризуются интенсивной гидротермальной проработкой вмещающих пород и сопровождаются кварцевыми, кварцо-карбонатными, скарновыми жилами.

Разрывные нарушения  северо-восточного простирания (Малый  Джулайсайский, Родниковый, Дайковый и более мелкие характеризуются менее интенсивной гидротермальной проработкой вмещающих пород и являются секущими по отношению нарушениям предыдущей группы.

Разрывные нарушения  северо-западного простирания характеризуются  большой протяженностью и слабой гидротермальной проработкой вмещающих пород.

Наиболее крупными из них являются северо-восточная ветвь Джулайсайского разлома и Пирмирабский.

Полезные ископаемые. Площадь Чадакского рудного поля отличается интенсивной насыщенностью  разнообразными рудопроявлениями - золота, полиметаллов, редкоземельных и радиоактивных  элементов из которых наиболее важное значение имеют рудопроявления золота и серебра.

Обьектами расширения минерально-сырьевой базы действующего золотодобывающего предприятия, кроме месторождений Пирмираб и Гузаксай, могут служить участки Акбулак, Мазар, Акташ и другие, выделенные как перспективные по данным тематических и поисковых работ.

Геологическое строение месторождения Пирмираб. Месторождение  Пирмираб расположено в восточной  части Чадакского рудного поля. Его  геологическая позиция определяется приуроченностью к осевой части Чадакской антиклинали. Границами месторождения условно приняты: с запада–левый борт русла реки Чадак, с востока–зона Меридиональная, с юга – зона Дайкового разлома субширотного простирания: с севера эндоконтакт гранитоидов среднекарбонового возраста.