Систематичний опис застосовуваних схем підготовки дається в курсі «Розтин ....», Тому обмежимося короткими вказівками щодо вибору схем підготовки.
Вибір схеми підготовки поверху здійснюється одночасно з визначенням висоти поверху.
Підготовка може здійснюватися штреками і ортами.
Вони можуть проходитися як по руді, так і по породі в лежачому або висячому боці залежі.Полевая підготовка особливо прийнятна при цінних і займається рудах.
Залежно від числа підготовчих виробок утворюють тупикові і кільцеві схеми. Кільцева схема дозволяє більш інтенсивно вести відкатку і застосовується при великій довжині поля.
При обмежених розмірах покладів застосовують тупикові схеми.
Якщо гірське тиск. то відкаточний штрек проводять далеко в лежачому боці, а близько рудного тіла (в 15-20 м) однопутевой штрек. Для того, щоб згодом відкаточний штрек служив вентиляційним, його потрібно розташовувати за зоною деформації порід після обвалення (від 100 м при глибині 450 і до 160-170 м при глибині 800-900 м).
В тонких і малопотужних (до 2м) родовищах підготовчі виробки зазвичай проводяться по руді. При підготовці середньої потужності і потужних (до 15-20м) родовищ можливе проведення виробок по руді і по вміщуючих порід, особливо при неправильному контурі рудного тіла. У вельми потужних (понад 20м) родовищах основні підготовчі виробки зазвичай проводять в лежачому боці, застосування польової підготовки потужних і вельми потужних родовищ руд, схильних до самозаймання, є обов'язковим.
Розташування повстають. Повстають в родовищах великої потужності проводять похилими або вертикальними. У малопотужних родовищах - згідно куту падіння рудних тіл.
Головними особливостями кожного способу підготовки є: тип, число і розташування основних підготовчих виробок відкатувального горизонту. Способи підготовки можуть бути простими, що складаються з однотипних основних 'підготовчих виробок, і комбінованими, що поєднують різнотипні вироблення. Число основних підготовчих виробок залежить від розмірів родовища, прийнятої системи розробки, встановленої продуктивності шахти і пропускною спроможністю виробок в умовах застосовуваного транспорту руди.
Підготовка поверховими штреками похилих і крутопадаючих родовищ. Поверхові штреки проводять в рудному тілі або один з них (можливо і кілька) - польовий - в бічних породах (частіше лежачого боку), а решта по корисних копалин (рис.1).
При підготовці родовища одним поверховим штреком його іноді проводять в бічних породах, а при вельми нестійкою руді і при підготовці двома поверховими штреками - тільки у вмісних породах. При значній продуктивності шахти для збільшення інтенсивності відкатки і спрощення схеми провітрювання поверхові штреки з'єднують між собою у вигляді кільця.
При підготовці малопотужних родовищ в рудному тілі зазвичай проводиться один поверховий штрек. Через мінливості жив по простяганню поверхові штреки проводять у вмісних породах.
Мал. 1 Підготовка родовищ поверховими штреками
Підготовка поверховими штреками має переваги в створенні умов для інтенсивного транспорту руди, в порівнянні з підготовкою досить потужних родовищ: більш краще провітрювання і дещо менший обсяг підготовчих робіт на основному горизонті Недоліком способу є менша стійкість штреків в порівнянні з ортами, особливо при шаруватої руді.
Підготовка головними штреками горизонтальних родовищ в залежності від розмірів ведеться одним або декількома головними штреками, розташованими по руді або в породах ґрунту (рис. 2). Вибір розташування головних штреків залежить: від стійкості руди; гипсометрии грунту рудного тіла і умов відкатки; вимог додаткової розвідки, необхідності мінімального залишення руди в цілинах.
Як правило, для інтенсифікації транспорту руди при підготовці декількома головними штреками і значною продуктивності шахти застосовується кільцева відкочування.
Перевагами даного способу підготовки є дещо менший обсяг підготовчих робіт, більш сприятливі умови для роботи транспорту, а також кращі умови провітрювання.
Мал. 2 Підготовка головними штреками горизонтальних родовищ
Підготовка поверховими штреками і ортами пологих, похилих і крутопадаючих родовищ застосовується при розробці досить потужних родовищ - з одним або декількома штреками (рис. 3), що проводяться в рудному тілі або у вмісних породах або по руді і породі в одному з боків родовища. Розташування поверхових штреків в рудному тілі залежить від фізико-механічних властивостей руди, вимог детальної розвідки, умов роботи транспорту і прийнятих параметрів очисних блоків.
Підготовка одним штреком з ортами незручна через зустрічного руху транспорту й викликає необхідність проведення при значній продуктивності шахти двоколійних штреків. Проведення двох і більше поверхових штреків дає можливість здійснити кільцеву схему підготовки. У порівнянні з підготовкою поверховими штреками розглянутий спосіб характеризується великим обсягом підготовчих робіт на основному горизонті.
Мал. 3 Підготовка родовищ поверховими штреками і ортами
Перевагою його є менший термін підтримки ортов і велика їх стійкість в порівнянні зі штреками, відсутність необхідності завантаження вагонеток в поверхових штреках, повніша доразведка родовища і оконтурювання покладів, можливість відпрацювання блоків незалежно один від одного.
Підготовка головними і панельними штреками горизонтальних родовищ застосовується при розробці великих горизонтальних і вельми пологозалегающих родовищ. Штреки відкатувального горизонту проводять по руді і по породі ґрунту. Число головних штреків залежить від конфігурації і розмірів родовища і параметрів панелей. Застосовується кільцева схема підготовки при декількох головних штреках (рис.4). Перевагами цього способу полготовкі перед підготовкою тільки головними штреками є менша довжина виїмкових штреків і більш короткий термін відпрацювання стовпів. Обсяг підготовчих робіт на основному горизонті значний. При більшій продуктивності застосовується кільцева відкочування.
Мал. 4 Підготовка головними і панельними штреками горизонтальних покладів
Вибір схеми розташування підготовчих виробок проводиться методом варіантів. При цьому враховуються: витрати на проведення і підтримку підготовчих виробок; витрати на транспортування руди по виробках, а в окремих випадках і витрати на провітрювання очисних виробок; відшкодування витрат від попутно видобутої руди при проведенні підготовчих виробок.
Визначення економічно доцільних варіантів підготовки родовища роблять у наступній послідовності.
1.При заданої річної продуктивності шахти і місячної продуктивності блоку визначають число блоків, що знаходяться у відпрацюванні:
де А - річна продуктивність шахти, млн.т. Р - місячна продуктивність блоку, млн.т. З урахуванням відсотка резерву (5 - 30%) визначають кількість блоків в одночасній відпрацювання.
2. Відповідно до заданих параметрах рудного тіла (родовища) і блоку
визначається число блоків в поверсі.
3. Визначаються балансові запаси руди в поверсі:
де Lп-довжина рудного тіла по простяганню, м; Н-висота поверху, м; m-потужність рудного тіла, м; g - щільність руди, т / м 3.
4. Кількість видобутої руди:
5. Визначається тривалість відпрацювання поверху:
де ки - коефіцієнт вилучення руди; Р - коефіцієнт разубоживания;
6. Визначаються капітальні витрати на проведення виробок:
де ку - питомі витрати на проведення вироблення, у.о. / м 3; S - поперечний переріз виробки, м; L - довжина вироблення, м
7. Визначаються витрати на підтримку виробок:
де кпод - річні витрати на підтримку 1 м виробки, у.о. / м, tе - термін відпрацювання поверху, років.
8. Визначаються витрати на транспортування руди:
де КТР - питомі витрати на транспортування руди, у.о ./ (т м),
9. Відшкодування витрат від попутно видобутої руди при проведенні вирабо-
ток по корисних копалин:
де С0 - планова вартість 1 т руди з очисних робіт за вирахуванням за -трат на амортизацію виробок, у.о .;
V = Sp - обсяг виробок по корисних копалин, м
Визначаються сумарні витрати по порівнюваним варіантів з урахуванням відшкодування витрат від попутного видобутку в цілому і на 1 т видобутої руди. Способи підготовки з різницею питомої значення сумарних витрат (10-15%) вважаються в економічному відношенні рівноцінними. Для остаточної оцінки варіантів враховують умови транспортування руди, провітрювання очисних робіт і інші характерні для цих варіантів переваги і недоліки.