Классификация систем разработки

Наибольшее применение в горнотехнической литературе и практике получили классификации систем разработки, предложенные чл.-корр. АН СССР В.В.Ржевским, проф. Е.Ф.Шешко и акад. Н.В.Мельниковым.

В основу классификации, предложенной чл.-корр. АН СССР В.В.Ржевским (табл. 9.1), положены горно-геологические и геометрические предпосылки, характеризующие порядок разработки месторождения. Согласно этой классификации имеет место существенное различие систем разработки горизонтальных и пологих месторождений и наклонных и крутых месторождений. Системы разработки горизонтальных месторождений характеризуются только порядком выполнения вскрышных и добычных работ, так как горно-подготовительные работы на таких месторождениях заканчиваются в период строительства карьера. Возобновиться горно-подготовительные работы могут только в период реконструкции карьера. Такие системы разработки называются сплошными (с постоянной рабочей зоной).

Системы разработки наклонных и крутых месторождений характеризуются порядком выполнения вскрышных, добычных и горно-подготовительных работ, так как горно-подготовительные работы на таких месторождениях ведутся как в период строительства карьера, так и в процессе его работы (для воссоздания фронта вскрышных и добычных работ нарезаются очередные по глубине уступы). Такие системы разработки называются углубочными (с переменой рабочей зоной).

Месторождения со сложным топографическими и горно-геологическими условиями могут разрабатываться смешанными (углубочно-сплошными) системами.

Порядок разработки месторождения связан с развитием горных работ по отношению к контурам карьерного поля. В связи с этим различают следующие системы по направлению выемки в плане:

продольные однобортовые и двухбортовые, когда фронт вскрышных и добычных работ перемещается параллельно длинной оси карьерного поля;

поперечные однобортовые и двухбортовые, когда фронт вскрышных и добычных работ перемещается параллельно короткой оси карьерного поля;

веерные, когда фронт вскрышных и добычных работ перемещается по вееру с центральным (общим) или рассредоточенным (два и более) поворотными пунктами;

кольцевые, когда фронт вскрышных и добычных работ имеет форму кольца и разработка ведется от центра к границам карьерного поля или от границ к центру.

Таблица 7.1- Классификация систем разработки по В.В.Ржевскому

Индекс группы	Группа систем	Индекс подгруппы	Подгруппа	Индекс системы	Система разработки
С	Сплошные (с постоянным положением рабочей зоны)	СД	Сплошные продольные	СДО СДД	Сплошная продольная однобортовая Сплошная продольная двухбортовая
СП	Сплошные поперечные	СПО СПД	Сплошная поперечная однобортовая Сплошная поперечная двухбортовая
СВ	Сплошные веерные	СВЦ СВР	Сплошная веерная центральная Сплошная веерная рассредоточенная
СК	Сплошные кольцевые	СКЦ СКП	Сплошная кольцевая центральная Сплошная кольцевая периферийная
Окончание таблицы 7.1
У	Углубочные (с переменным положением рабочей зоны)	УД	Углубочные продольные	УДО УДД	Углубочная продольная однобортовая Углубочная продольная двухбортовая
УП	Углубочные поперечные	УПО УПД	Углубочная поперечная однобортовая Углубочная поперечная двухбортовая
УВ	Углубочные веерные	УВР	Углубочная веерная рассредоточенная
УК	Углубочные кольцевые	УКЦ	Углубочная кольцевая центральная
УС	Смешанные (углубочно-сплошные)	УСД	Углубочно-сплошные продольные	УСДО	Углубочно-сплошная, продольная однобортовая
УСП	То же поперечные	УСПД	То же, поперечная двухбортовая
УСВ	То же веерные	УСВР	То же, веерная рассредоточенная
УСК	То же кольцевые	УСКЦ	То же, кольцевая центральная

В основу классификации, предложенной проф. Е.Ф.Шешко (табл. 9.2) положено направление перемещения вскрышных пород в отвалы. Эта классификация включает следующие группы систем.

Таблица 9.2 – Классификация систем разработки по проф. Е.Ф.Шешко

Группы систем разработки	Наименование систем разработки	Условное обозначение систем разработки
А. Системы разработки с перевалкой вскрыши (с поперечным перемещением вскрыши в отвалы)   Б. Системы разработки с перевозкой вскрыши (с продольным перемещением вскрыши в отвалы)     В. Системы разработки с перевалкой и перевозкой вскрыши (с поперечным и продольным перемещением вскрыши в отвалы)   А-0 Системы разработки с незначительным объемом вскрышных работ, когда способы перемещения вскрыши в отвалы не имеют существенного значения	1. Система разработки с непосредственной перевалкой вскрыши 2. То же, с кратной экскаваторной перевалкой вскрыши 3. То же с перевалкой вскрыши отвалообразователями 4. Система разработки с перевозкой вскрыши на внутренние отвалы. 5. То же на внешние отвалы 6. То же на внешние и внутренние отвалы 7. Системы разработки с частичной перевозкой вскрыши на внутренние или внешние отвалы 8. То же, с частичной перевалкой вскрыши во внутренние отвалы	А-1   А-2   А-3   Б-4 Б-5   Б-6     В-7   В-8     А-0

Группа А включает системы с поперечным перемещением вскрыши в отвалы без применения транспортных средств (бестранспортные системы).

Группа Б включает системы с продольным (вдоль фронта) перемещением вскрыши в отвалы с применением транспортных средств (транспортные системы).

Группа В включает комбинированные системы с поперечным и продольным перемещением вскрыши в отвалы. Эти системы являются комбинацией транспортных и бестранспортных систем.

Системы с поперечной перевалкой вскрыши во внутренние отвалы являются технологически наиболее простыми и экономичными. Однако перевалка породы в рабочих органах экскаваторов ограничивает параметры этих систем и область их применения. Здесь жестко взаимоувязаны вскрышные и добычные работы, а объем вскрытых запасов строго ограничен.

Системы с продольной перевозкой вскрыши на отвалы более сложны и менее экономичны. Однако у них нет такой жесткой взаимоувязки вскрышных и добычных работ, а вскрытые запасы могут быть созданы в большем объеме. Область применения этих систем более широкая.

В основу классификации, предложенной акад. Н.В.Мельниковым, положен способ производства вскрышных работ. Классификация включает следующие системы разработки (табл.9.3): бестранспортную, экскаватор-карьер, транспортно-отвальную, специальную, транспортную и комбинированную.

Классификации систем разработки, в основу которых положены направление перемещения вскрыши в отвалы и способ производства вскрышных работ в неполной мере отражают порядок разработки месторождения. Эти классификации не характеризуют порядок производства добычных работ, а также порядок развития фронта и рабочей зоны карьера. Наиболее универсальной является классификация систем разработки, в основу которой положены горно-геологические и геометрические посылки, характеризующие порядок производства вскрышных, добычных и горно-подготовительных работ.

Таблица 9.3 – Классификация систем разработки по акад. Н.В.Мельникову

Система разработки	Характеристика системы	Условия применения	Применяемое оборудование
Бестранспортная (без переэкскавации или с переэкскавацией вскрыши на отвалах)	Вскрыша перемещается во внутренние отвалы непосредственно экскаваторами (возможна переэкскавация пород на отвалах)	Горизонтальные и пологие месторождения ограниченной мощности, мощность покрывающих пород ограничена рабочими параметрами экскаваторов. Наклонные и крутые месторождения при мягких вмещающих породах и глубине карьера, допускающей двойную и тройную переэкскавацию	Мехлопаты и драглайны больших размеров
Экскаватор-карьер	Вскрышные и добычные работы производятся одним драглайном попеременно. Вскрыша переваливается в выработанное прос-	Горизонтальные и пологие месторождения ограниченной мощности (до 25 м) при покрывающих породах мощностью до 30 м	Драглайн, подвижный бункер с питателем, мехлопата для погрузки из навала
Окончание таблицы 9.3
	транство, полезное ископаемое грузится в передвижной бункер, устанавливаемый на поверхности, или внавал; из бункера полезное ископаемое поступает на конвейер или в средства железнодорожного транспорта
Транспортно-отвальная	Вскрыша перемещается во внутренние отвалы при помощи транспортно-отвальных мостов	Горизонтальные и пологие месторождения с мягкими покрывающими породами	Цепные и роторные экскаваторы и мехлопаты; транспортно-отвальные мосты и консольные отвалообразователи.
Специальная	Вскрыша удаляется башенными экскаваторами, колесными скреперами, гидромеханизированным способом или кабель-кранами	Горизонтальные и пологие месторождения с мягкими покрывающими породами. При применении кабель-кранов – крутые пласты в крепких породах	Кабельные экскаваторы, колесные скреперы, гидромониторы и землесосные установки, кабель-краны
Транспортная	Вскрыша транспортными средствами перемещается на внутренние или внешние отвалы	Месторождения различной формы с породами любой крепости	экскаваторы любых типов; рельсовый, автомобильной или конвейерный транспорт
Комбинированная	Комбинация различных систем	Горизонтальные и пологие месторождения ограниченной мощности с мягкими покрывающими породами.	Экскаваторы любых типов, рельсовый или автотранспорт, транспортно-отвальные установки