Для того щоб рудник працював ритмічно і виконувалася виробнича програма з видобутку руди в певній кількості і якості, необхідний резерв розкритих, підготовлених і готових до виїмки запасів.
Розкриті - це запаси, до яких пройдені всі основні які вироблення (стовбури, навколостовбурні двори, квершлаги і т.п.), які дозволили б розпочати проведення підготовчо-нарізних виробок (штреків, що повстають, ортов, бурових і транспортних виробок, вироблення днища і блоку і т.п.).
Підготовлені - це запаси, до яких пройдені всі підготовчі виробки (штреки, що повстають, орт) дозволяють почати нарізні роботи в блоках (камерах) (бурові та транспортні виробки, вироблення днища блоків і т.п.).
Готові до виїмки запаси - це запаси блоків (камер), в яких пройдені всі підготовчо-нарізні виробки і виконані інші роботи (розбурювання блоків, установка віброкомплексов, виконання масових вибухів, ліквідація їх наслідків та ін.), Які дозволили б розпочати в будь-який момент очисну виїмку руди (безпосередньо видачу руди з очисних вибоїв).
Отже, найменша технологічна одиниця, якою оперують при визначенні запасів за ступенем підготовленості до виїмки - експлуатаційний блок.
У літературі можна зустріти термін "виймальних одиниця". Це - "мінімальна частина запасів корисних копалин, відпрацьовуються однією системою розробки, при виїмці якої здійснюється повний цикл відпрацювання.
Далі будемо оперіріровать і поняттям «блок» і поняттям «виймальних одиниця», маючи на увазі, що це одне і те ж.
Блок або виймальних одиниця характеризуються гірничо-геологічними, технічними та організаційними параметрами, які використовуються при визначенні величини підготовлених запасів.
До технічних параметрів виїмкових одиниці відносяться: розміри виробок; кількість стадій відпрацювання; обсяги робіт за стадіями виїмки; тривалість допустимого поєднання окремих стадій відпрацювання та обмеження на суміщення в просторі; продуктивність машин і механізмів, що працюють в виїмкових одиниці; швидкості проведення підготовчо-нарізних виробок і інтенсивність очисної виїмки; порядок, напрямок і черговість відпрацювання виїмкових одиниці в межах поверху і шахтного поля по простяганню і падінню рудного тіла.
До організаційних параметрів належать: режим роботи рудника; графік відпрацювання виїмкових одиниці.
Основні вимоги, які необхідно враховувати при визначенні запасів різного ступеня підготовленості до виїмки, можуть бути зведені до наступних положень.
1. Запаси різного ступеня підготовленості до виїмки створюються на базі розвіданих запасів родовища в межах шахтного поля з метою забезпечення заданої продуктивності підземного рудника і зосереджені в експлуатаційних блоках, які перебувають одночасно в стадіях підготовки, нарізки і очисної виїмки;
2. Співвідношення запасів різного ступеня підготовленості залежить від тривалості періодів повного циклу відпрацювання виїмкових одиниці, схеми розвитку гірничих робіт і обмежень, що накладаються існуючим порядком відпрацювання шахтного поля;
3. В умовах чинного рудника запаси різного ступеня підготовленості до виїмки повинні визначатися з урахуванням впливу ускладнюючих чинників (мінливість гірничо-геологічних умов, відмови в роботі виїмкових одиниць), передбачаючи доцільний резерв виїмкових одиниць.
З визначення, даного вище, слід, що запаси за ступенем підготовленості до виїмки знаходяться в діючих виїмкових одиницях, що забезпечують продуктивність рудника з проведення підготовчих, нарізних виробок і очисної виїмки.
N = Nп + Nн + Nо. де Nп. Nн. Nо - кількість виїмкових одиниць в одночасній роботі в періодів підготовки, нарізки, очисної виїмки.
Повний цикл відпрацювання блоку включає періоди підготовки, нарізки і очисної виїмки. Т = Тп + Тн + Те. де Тп. Тн. То - тривалість періодів підготовки, нарізки і очисної виїмки.
Кількість діючих блоків при заданій продуктивності рудника Ар визначається, виходячи з тривалості повного циклу відпрацювання T і запасів руди, витягають із блоків протягом цього циклу - qe N
де qe - запаси виїмкових одиниці.
З наведеної формули видно, що величина запасів різного ступеня підготовленості залежить від видобутих запасів виїмкових одиниці, складу, обсягів та інтенсивності робіт, що здійснюються протягом циклу відпрацювання.
Безперервність і ритмічність розвитку фронту гірничих робіт забезпечується співвідношенням виїмкових одиниць в стадіях підготовки, нарізки і очисної виїмки. Математичне вираження цього співвідношення наступне
Якщо очисні роботи виконуються в кілька черг, то кількість виїмкових одиниць, що знаходяться в одночасній виїмці камер і ціликів розраховується за формулами:
; де NОК. Nоц - кількість відповідно камер і ціликів; Tок. Tоц - тривалість відпрацювання відповідно камер і ціликів.
Кількість виїмкових одиниць в одночасній підготовці і нарізці одно:;
Якщо після виїмки камер передбачається їх закладка, необхідно дотримуватися співвідношення
де Nзк - кількість камер в закладці.
Отже, розкриті запаси зосереджені в блоках, які перебувають в стадіях підготовки, нарізки і очисної виїмки. Крім того, рудник може мати деяку кількість розкритих запасів Qв 1. зосереджене на ділянках, в яких гірські роботи не ведуться Qв = (qп + q н + qо) * Nп + (q н + qо) * Nн + qо * Nо + Qв 1,
Підготовлені запаси зосереджені в блоках, які перебувають в стадіях нарізки і очисної виїмки Qп = (q н + qо) * Nн + qо * Nо,
Готові до виїмки запаси зосереджені в блоках, які перебувають в стадії очисної виїмки Qг = qо * Nо,
У цих формулах запаси за ступенем підготовленості розраховані в одиницях маси, т. Е. В тоннах.
Крім цього запаси можуть бути преставлено в одиницях часу. Наприклад кількість готових до виїмки запасів в одиницях часу одно ТГ = qо * Nо / Ар, Де Ар - місячна продуктивність рудника, т .;
При розвитку робіт на горизонті від центру до флангів на початку кількість підготовлених запасів одно запасам блоку в стадіях нарізки і очисної виїмки. Потім, у міру просування нарізних робіт підготовлені запаси зменшуються зі швидкістю продуктивності нарізки. При включенні наступних блоків в роботу кількість підготовлених запасів буде рости і досягне максимуму при повному розвитку активного фронту гірничих робіт. Коливання запасів будуть у межах величини запасів блоку або групи блоків, що вводяться одночасно в роботу. При інших схемах розвитку гірничих робіт коливальний характер руху запасів також матиме місце, але період і амплітуда коливань будуть відрізнятися.