Классификация способов отбойки руды

Требования к взрывной отбойке

Классификация способов отбойки. Взрывная отбойка.

В общем случае под отбойкой понимается отделение части руды от массива с одновременным дроблением ее на куски.

Требования к отбойке руды:

— возможно более полная отбойка в проектных контурах выемки;

— min законтурные разрушения массива;

— хорошее дробление руды;

— высокая интенсивность отбойки;

— min материально-трудовые затраты на отбойку.

При решении последнего требования возможно принятие компромиссного решения (связано с извлечением руды).

Классификация способов отбойки

Наименование	Пояснения
I. Взрывная отбойка: а) Шпуровая б) Скважинная в) Минная	Взрывание зарядов ВВ, помещенных в образованные в массиве полости. Шпуры имеют глубину до 5 м., d≤50 мм Глубина скважин от 5 до 30-60 м и более, d≥50 мм Сосредоточенные заряды размещают в специально пройденных нарезных выработках.
II. Механическая отбойка а) Отбойка молотками б) Механизированная отбойка	Отбойка с применением различных механизмов Применяется как вспомогательный способ Комбайны, врубовые машины, камнерезные машины, бурошнековые машины
III. Прочие способы а) Гидравлическая отбойка б) Самообрушение руды в) Электрофизические способы	Разрушение массива напорной струей воды Подсеченный на большой площади массив обрушается под действием собственного веса Лазер, токи высокой частоты, ультразвук, газовые горелки.

Условия применения способов отбойки и затраты на их выполнение.

Первой в истории отбойки стала применяться механическая отбойка. Она может применяться при крепости пород (f) до 6-8 и даже в крепких рудах.

Удельный вес механической отбойки в ближайшие 10÷20 лет будет составлять 12-15% от общего объема добычи руд.

Однако, при разработке рудных месторождений преобладают крепкие руды, когда наиболее технологичным является буровзрывной способ.

При крепкой руде способ БВР менее энергоемок и составляет 80% и остается основным на неопределенно долгий срок.

Самообрушение применяется в основном при одной системе разработки.

Гидравлическую отбойку испытывали при разработке маломощных марганцевых рудных тел. Причиной отказа стало оседание тяжелых компонентов на почве выработки при их гидравлическом транспорте.

Электрофизические способы остаются на стадиях исследований и применяются в основном для разрушения негабаритов.

Взрывная отбойка

Остается основной для отбойки крепких и средней крепости руд. Эффективность отбойки зависит от способа бурения и типа ВВ. Основным способом бурения остается механический.

Удельное значение элементов затрат на взрывную отбойку составляют:

· при средней крепости руд – бурение 20-30%; ВВ – 40-60%, заряжание и взрывание 20-40%;

· При крепких рудах: — бурение 60-70%; ВВ – 20-30%; Заряжание и взрывание – 10-20%.

Очевидно, что в первую очередь необходимо снижать затраты по наиболее затратным статьям.

Требования к взрывной отбойке

1. Безопасность работ

2. Более точное соблюдение проектных контуров отрыва руды от массива (отрыв по контактам).

3. Высокая производительность труда и низкая стоимость отбойки

4. Достаточно хорошее дробление руды

5. Наименьшие П и R

Вместе с тем одни требования противоречат другим. Так высокая точность отбойки и тщательное дробление приводят к повышению затрат на отбойку. Поэтому следует искать в конкретных условиях компромиссное решение.

Кондиционный и негабаритный куски

Кусковатость выпускаемой руды оказывает существенное влияние на стоимость отбойки, выпуска, доставки, погрузки, транспортировки и выдачи руды на поверхность.

Максимально допустимый размер кусков, на который рассчитаны перепускные выработки, погрузочно-доставочные и транспортные средства и все остальное оборудование является габаритным (кондиционным) размером.

На практике размеры кондиционных кусков колеблются в пределах от 250 до 1200 мм и ограничиваются размерами дучек, люков, скреперов, грохотов, вагонеток, скипов, конвейерных лент и т.д.

Меньшее значение принимаются при разработке тонких залежей, где руду мелко дробят, а оборудования имеет небольшие размеры.

На мощных месторождениях габарит куска составляет 400-500 мм при скиповом подъеме без подземной дробилки, в остальных случаях – 800-1200 мм.

Экономическую целесообразность увеличения или уменьшения размера кондиционного куска должен установить технико-экономический расчет. При этом определяется зависимость: себестоимости, производительности труда, капитальных затрат от кондиции куска по всем технологическим процессам и видам работ.

Совершенствование технологии очистной выемки по управлению размерами кусков руды должно осуществляться в следующих направлениях:

I. Создание высокопроизводительных станков, переход на бурение скважин малого диаметра, применение новых более мощных ВВ, в т.ч. пластичных в условиях «зажима».

II. Увеличение размера кондиционного куска, применение подземных погрузочно-дробильных установок, увеличение емкости скреперов.

Источник

Способы отбойки руды в блоках на рудниках

Существует три способа отбойки руды: шпуровая, скважинная и камерными зарядами.

Шпуровойспособ применяется при разработке весьма тонких, тонких и средней мощности рудных залежей, а также при разработке мощных залежей с разделением их на слои. Шпуры бурятся перфораторами, которые устанавливаются на пневмоподдержках, распорных колонках или на буровых каретках. При разработке наклонных и крутопадающих залежей шпуры бурятся рядами снизу вверх телескопными перфораторами.

На пологих залежах для бурения шпуров применяются ручные колонковые перфораторы, а при мощности более 2-3 метров буровые каретки.

Достоинства шпуровой отбойки:

— возможность вынимать рудную залежь строго по контуру;

— хорошее дробление руды;

— низкая производительность труда;

— хуже санитарно-гигиенические условия.

Скважинная отбойка применяется на мощных залежах.

Скважины бурятся диаметром 100 и 150 мм, глубина скважин достигает 40-60 м. Скважины в массиве руды могут располагаться веером и пучком. При параллельном и веерном расположении скважин руда отбивается слоями толщиной от 2 до 5 метров в зависимости от крепости руды.

Достоинства параллельного расположения скважин:

— более равномерное дробление руды, так как расстояние между зарядами одинаковое по всей длине скважин;

— скважина по длине используется практически полностью;

— после бурения каждой скважины нужно делать перестановку буровой машины;

— после отбойки каждого слоя необходимо проходить новые подэтажные орты.

При веерном расположении скважин подэтажные буровые орты не проходятся, бурение скважин производится с одной точки установки.

— не нужно проходить буровой орт, не нужна перестановка станка при бурении последующих скважин;

— неравномерное расположение зарядов в массиве, что приводит к повышенному выходу негабарита;

— часть скважин остается незаряженными, поэтому объем бурения превышает необходимый примерно в 1,5 раза.

Целесообразно использовать веерное расположение скважин при применении высокопроизводительного оборудования.

При пучковом расположении скважин обуривается объем руды. Пучок состоит из вееров, расположенных под углом друг к другу.

Достоинства веерной скважинной отбойки:

— меньший объем буровых выработок;

— лучше условия труда для буровых рабочих в связи с уменьшением работ по переноске станка;

— безопаснее условия работы, так как нахождение бурового станка на одном месте позволяет лучше оборудовать это рабочее место;

Недостатки веерной скважинной отбойки:

— суммарная длина скважин в 1,7-2 раза больше;

— неравномерное дробление руды;

— при высоких скоростях веерное предпочтительней.

По сравнению со шпуровой отбойкой при взрывании глубокими скважинами производительность труда бурильщика в 8-10 раз больше, выход руды с одного метра скважины в 2-4 раза больше, удельный расход ВВ примерно в 2 раза меньше.

Недостатки по сравнению со шпуровой отбойкой:

— значительный выход негабарита;

— большой сейсмический эффект.

По условиям технологии и применяемой техники бурения камерный способ не имеет специфических особенностей в сравнении с шпуровым и скважинным, так как взрывные камеры проходят с применением шпуров или скважин.

Источник

Отбойка руды. Классификация способов отбойки руды. Оценка свойств полезного ископаемого в расчетах параметров отбойки

Под отбойкой понимается отделение части руды от массива с одновременным дроблением ее .на куски. Требования к отбойке: безопасность работ; возможно более полная отбойка в проектных контурах выемки; минимальное законтурное разру­шение массива; нормальное дробление руды, в частности отсут­ствие или минимальный выход слишком крупных кусков, требую­щих вторичного дробления; достаточная интенсивность, диктуемая требуемой производительностью блока; минимальные затраты. Последнее требование может, однако, противоречить другим, поэтому решение должно быть компромиссным.

Главная особенность отбойки связана с преобладанием крепких руд. Так, на подземных рудниках цветной металлургии удельный объем крепких руд составляет около 65%, в том числе очень крепких более 25%; да и в сравнительно мягких рудах часто встре­чаются крепкие пропластки. Применяют следующие способы от­бойки руды (табл. 1У.1).

Первой стали применять механическую отбойку, но с появле­нием взрывного способа она осталась преимущественно лишь в мягких рудах. В начале века для нее стали использовать отбой-

Наименование

Пояснения

1. Взрывная отбойка руды 1) шпуровая отбойка 2) скважинная отбойка 3) минная отбойка II. Механическая отбойка руды 1) отбойными молотками 2) машинная механическая от­бойка III. Самообрушение руды IV. Другие способы отбойки руды 1) гидравлическая отбойка

электрофизические способы от­бойки Взрыванием зарядов ВВ, помещенных в образованные в массиве полости Шпуры имеют глубину до 5 м ‘ Скважины имеют глубину от 5 м до 30—60 м и более Сосредоточенные заряды размешают в подготовительно-нарезных выработ­ках Механическим инструментом С помощью комбайнов, врубовых ма­шин, камнерезных машин и т. п. Подсеченный массив разрушаетя под действием собственного веса и давления вышележащих пород Высоконапорной струен воды

Первой стали применять механическую отбойку, но с появле­нием взрывного способа она осталась преимущественно лишь в мягких рудах. В начале века для нее стали использовать отбойные молоткн, затем врубовые машины, а с шестидесятых годов комбайны.

Механическая отбойка применяется в мягких рудах, а в перс­пективе может применяться при крепости до 6—8. Однако удель­ный вес механической отбойки в ближайшие 10—20 лет не будет превышать 10—15% общего объема добычи, так как преобладают руды крепкие и к тому же в мощных месторождениях даже пр.и невысокой крепости руд целесообразнее применять буровзрывные работы, при которых можно разбурить весь массив блока сква­жинами из небольшого числа выработок.

Взрывная отбойка с помощью химических ВВ сперва появи­лась шпуровая, затем в мощных залежах крепких руд минная и лишь много позднее скважинная. Последняя в шестидесятых годах почти полностью вытеснила минную отбойку и в значительной мере заменила шпуровую.

В мировой практике испытывается отбойка ядерными заряда­ми, которая может быть применена лишь в отдельных случаях.

Взрывной способ при крепкой руде гораздо менее энергоемок, чем другие способы отбойки. Он остается основным (более чем на 90%) на неопределенно долгий срок.

Самообрушение руды применяют в основном лишь при одной системе разработки, и оно будет рассмотрено в связи с этой си­стемой.

Гидравлическую отбойку испытывали при разработке мало­мощных пологих пластов марганцевых руд. Причиной отказа от нее послужило в первую очередь оседание на почве залежи наи­более тяжелых частиц, обогащенных металлом.

Электрофизические, способы находятся в стадии разработки.

studopedia.org — Студопедия.Орг — 2014-2021 год. Студопедия не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования (0.002 с) .

Источник

Способы отбойки руды

Отбойка— это процесс отделения части руды от массива в блоке с одновременным дроблением ее на куски. Она должна обеспечивать более полное отделение руды от массива в преде­лах проектного контура, минимальные законтурные обрушения массива и хорошее качество дробления. Отбойка руды осуще­ствляется с применением буровзрывных работ, механических средств и самообрушения. Выбор способа отбойки руды зави­сит от таких факторов, как физико-механические свойства руды, горно-геологические условия и принятая система разработки.

При подземной добыче в основном применяют взрывную отбойку. Ее превалирующее значение в обозримом будущем со­храняется. Применяют следующие способы взрывной отбойки: шпуровой, скважинный и минный (сосредоточенными зарядами).

При шпуровойотбойке в рудном массиве бурят шпуры глу­биной до 5 м и диаметром до 75 см. Наиболее распространены шпуры глубиной 2-3,5 м, диаметром 40-50 мм. Применяют вращательное, ударно-поворотное и ударно-вращательное бу­рение шпуров. Вращательное бурение электросверлами на руд­никах применяют довольно редко, при крепости руд до 4-6. В основном применяют ударно-поворотное бурение пневматическими перфораторами или ударно-вращательное бурение пнев­матическими или гидравлическими перфораторами. Применя­ют ручные (на пневмоподдержке), телескопные и колонковые перфораторы на самоходных буровых установках.

В качестве взрывчатых веществ применяют патронирован­ные порошкообразные (аммонит № 6 ЖВ, скальный аммонит, детонит) или рыхлые гранулированные ВВ (гранулит, зерногранулит). Применяют как ручное, так и механизированное заря­жание шпуров.

Выемка руды при шпуровой отбойке может быть слоевой, потолкоуступной и подэтажной (рисунок 28).

Выемка слоев может осуществляться как в нисходящем, так и в восходящем порядке. Шпуры в слоях располагают горизон­тально или вертикально. Их рекомендуется бурить перпендику­лярно к основной системе трещин.

Основные показатели шпуровой отбойки: удельный расход ВВ — 0,6-3 кг/м 3 , производительность труда бурильщика – 5-50 м 3 /чел.смену при бурении ручными перфораторами. Она значительно возрастает при применении современных буриль­ных машин.

К достоинствам шпуровой отбойки следует отнести: мелкое и более равномерное дробление руды, возможность применения в маломощных рудных телах и при неустойчивых вмещающих породах, меньше потери и разубоживание. Недостатки: сравни­тельно высокая трудоемкость, неблагоприятные условия труда при обслуживании бурильных машин.

Основные условия применения шпуровой отбойки: рудные залежи мощностью до 5-8 м при любых углах падения; мощ­ные залежи при отбойке руды из очистного пространства; сис­темы разработки с искусственным поддержанием очистного пространства; ценные руды со сложным залеганием.

а — слоевая выемка в нисходящем порядке с отбойкой горизонтальными шпурами; б — слоевая выемка в нисходящем порядке с отбойкой вертикальными шпурами; в — слоевая выемка в восходящем порядке с отбойкой горизонтальными шпурами; г — слоевая вы­емка в восходящем порядке с отбойкой вертикальными шпурами; д — потолкоуступная выемка; е — подэтажная отбойка

Рисунок 28 — Схемы шпуровой отбойки руды

При разработке мощных рудных тел (больше 6-8 м) широ­ко применяется отбойка руды взрыванием зарядов в скважинах глубиной до 40-60 м и более, диаметром 60-150 мм. Скважи­ны большого диаметра (100-150 мм и больше) применяют при массовой отбойке, т.е. при одновременном обрушении значи­тельных объемов руды.

Скважинная отбойка руды может осуществляться на откры­тое компенсационное пространство или в зажиме (рисунок 29), т.е. на пространство, заполняемое раздробленной горной массой. Чтобы получить нормально разрыхленную руду, объем руды, отбиваемой на компенсационное пространство, не должен бо­лее чем вдвое превышать объем этого компенсационного про­странства. Отбойка в зажиме применяется в мощных залежах при крепких и средней кре­пости рудах, не склонных к слеживанию. Отбойка в зажиме по­зволяет снизить выход негабарита и интенсифицировать про­цесс выпуска и доставки руды.

1 — подсечка камеры; 2 — компенса­ционная камера; 3 — скважина; 4 — руда в зажиме

Рисунок 29 — Схема отбойки руды скважинами на компенсацион­ное пространство (а) и в зажи­ме <б)

Скважинная отбойка руды осуществляется вертикальными, горизонтальными или наклонными слоями. Наиболее распро­странена отбойка вертикальными слоями. Перед началом от­бойки руды буровзрывными работами образуют вертикальную отрезную щель, являющуюся начальным открытым компенсаци­онным пространством. Как правило, в нижней части очистного блока над выпускными выработками делают подсечку в виде го­ризонтальной щели.

Расположение скважин в отбиваемом вертикальном слое может быть параллельным и веерным (рисунок 30). При параллель­ном расположении скважин в ряду достигается более равно­мерное дробление руды, но увеличиваются затраты на буро­взрывные работы, что связано с необходимостью проведения буровых выработок, перемещением бурового станка и пр. При веерном расположении скважин дробление руды оказывается неравномерным, но меньше затраты на их бурение, так как все скважины веера бурят с одной установки бурового станка.

Рисунок 30 — Параллельное (а) и веер­ное (б) расположение скважин

Обычно применяют многорядное (до 5 слоев) короткозамедленное взрывание скважин. Расстояние между рядами сква­жин и между скважинами в ряду 2—2,5 м.

В практике отбойки руды применяют также параллельно сближенные и пучковые комплекты скважин.

В настоящее время при­меняются следующие спосо­бы бурения скважин:

• штанговое— тяже­лыми телескопными колон­ковыми перфораторами. Диаметр скважин 50—70 мм. Глубина бурения от 12—15 до 20—25 м и более при крепости руды от 6 до 14. Производительность бу­рения 30—70 м/смену. Широко применяются самоходные буро­вые установки;

• погружными пневмоударниками. Диаметр скважин 85, 100 мм и более. Производительность бурения зависит от крепости руд и колеблется от 5—7 (очень крепкие руды) до 15— 20 м/смену;

• шарошками, армированными твердыми сплавами. Диа­метр скважин 150 мм и более. Глубина бурения 50-60 м. При­меняется в крепких и весьма крепких рудах. Производитель­ность шарошечного бурения выше пневмоударного в 2-3 раза;

• вращательное твердосплавными и алмазными кольцевы­ми коронками. Диаметр скважин 80-100 мм. Крепость руд 6-8. Производительность бурения 20-40 м/смену.

Заряжают скважины, как правило, гранулированными ВВ. Детонирование заряда ВВ в скважине осуществляется детониру­ющим шнуром, проходящим вдоль заряда по всей длине сква­жины. Короткозамедленное взрывание осуществляется специ­альными электродетонаторами или пиротехническими замедли­телями. Заряжают скважины пневмозарядниками.

Преимущества скважинной отбойки заключаются в увели­чении производительности труда по отбойке в 2—3 раза, по­вышении безопасности работ, снижении запыленности руднич­ного воздуха, возможности применения более производитель­ных систем разработки. К недостаткам следует отнести более высокое разубоживание руды, повышенный выход негабарита, что ведет к росту затрат на вторичное дробление, увеличение потерь руды при выпуске рудной массы и др.

Миннаяотбойка представляет собой отбойку руды взрыва­нием сосредоточенных зарядов большой массы, размещаемых в специально проводимых выработках. Она применяется при раз­работке мощных рудных тел, представленных крепкими руда­ми, а также при обрушении междукамерных целиков и потоло­чин, в которых имеются необходимые выработки для размеще­ния сосредоточенных зарядов.

Механическаяотбойка применяется при добыче относи­тельно мягких руд (марганца, калийной соли) с помощью ком­байнов.

Самообрушениекак наиболее экономичный способ отделе­ния руды от массива применяется крайне редко. Оно происхо­дит в очистных блоках под действием собственного веса тре­щиноватых руд и давления налегающих пород. При этом спо­собе невозможно управлять качеством отбойки.

Дата добавления: 2016-06-18 ; просмотров: 8878 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Источник