Обоснование границ шахтного поля. Подсчет запасов

Различают месторождения с ограниченными и условно неограниченными запасами. Месторождения первой группы имеют такие запасы, на которых заведомо можно построить только одну шахту. Их границы фиксируются выходами пластов под наносы, крупными геологическими нарушениями, выклиниванием пластов или другими природными и техническими факторами.
На месторождениях второй группы можно построить как одну, так и несколько шахт. Вопрос о числе шахт решается с применением методов проектирования, которые позволяют установить оптимальную проектную мощность шахт, обеспечивающую минимальные суммарные приведенные капитальные вложения и эксплуатационные затраты. Одновременно решается вопрос о границах шахтных полей.
Ниже будут рассматриваться вопросы применительно к месторождениям с ограниченными запасами, как к более простому случаю.
Запасы месторождения подсчитывают геологоразведочные организации по специальным методикам. В нашем примере запасы месторождения с фиксированными границами можно подсчитать по формуле (1.4), если оно имеет правильную форму. При сложной конфигурации всю площадь пласта в шахтном поле необходимо разбить на ряд геометрических фигур, по каждой из них подсчитать запасы и просуммировать. Затем просуммировать запасы по отдельным пластам.
При определении промышленных запасов Z необходимо из балансовых запасов исключить проектные потери Zп, т. е. Z = = Zб—Zп. Суммарные потери определяются на основании расчетов частных видов потерь: общешахтных, эксплуатационных и вблизи геологических нарушений, т. е.

где Zо — общешахтные потери; Z3 — потери, связанные с геологическими нарушениями пластов и гидрогеологическими условиями, не позволяющими вести нормальную отработку участков; Z4 — эксплуатационные потери.
Общешахтные потери слагаются из потерь угля в барьерных Z1 и охранных Z2 целиках. Барьерные целики оставляют у границ шахтного поля, чтобы исключить возможность вскрытия старых затопленных выработок соседних шахт. Ширину l барьерных целиков определяют по эмпирическим формулам или условно принимают в пределах 50 м.
Потери, т, в барьерных целиках определяются по формуле

где S, Н — размер шахтного поля соответственно по простиранию и по падению, м; l — ширина барьерных целиков, м; m — мощность пласта, м; р — средняя плотность угля, т/м3.
Охранные целики оставляют для предотвращения разрушений технологического комплекса на поверхности, промышленных зданий и сооружений, а также природных объектов. Потери в охранных целиках условно составляют при пологих пластах 1—2 %, при крутых 2—4% балансовых запасов, т. е.

Потери в целиках вблизи геологических нарушений определяются характером и числом нарушений, их ориентированием по отношению к простиранию пласта и др. Их величину условно можно принимать равной 1—1,5% балансовых запасов, т. е.

Таким образом, общешахтные потери и потери в целиках около геологических нарушений определяются из формулы:

Эксплуатационные потери включают потери по площади в целиках у горных выработок, по мощности — в пачках угля в кровле и почве пласта, а также потери отбитого угля в забоях и при транспортировании. С учетом потерь от неправильного ведения горных работ эксплуатационные потери можно принять для пластов: тонких 8%, средней мощности 12%, мощных пологих 15%, крутых 20 % балансовых запасов за вычетом общешахтных потерь, т. е.

где Сп — коэффициент эксплуатационных потерь.