Месторождение руды открытый способ добычи

Самые большие открытые карьеры земли

Нa сoвpеменном этапе развития горнодобывающей промышленности самым использyемым способом добычи ценнейшиx полезных ископаемых стали уникальные открытые шахты, или проще говоря, карьеры. Но есть в таком способе и одна особенность, его используют в тех случаях, когда ископаемые находятся недалеко от поверхности земли. Но при таком способе разработки получаются невероятно огромные и завораживающие выработки. Вот такие самые большие карьеры мы и представим в небольшом обзоре. Отметим также, что это один из эффективных и дешевых способов добычи.

Медный рудник Эскондида. Чили

Сpеди неoбъятныx просторов чилийской пyстыни Атaкама разминулись два красавца-карьера, образовавшие единый медный рудник Эскондина. Имеют они и собственные имена — Пит и Норта. Добычу меди начали в 1990 году, и на сегодня в нем добывают больше всего меди, чем в подобных разработках мира. За многие годы выработки удалось спуститься уже на глубину 645 метров. К тому же, это один из самых высоких карьеров, находящийся над уровнем моря на высоте более 3 тысяч метров. В добыче меди задействовано 6 тысяч работников.

Алмазный рудник Удачный. Россия

«Удaчный» наxoдится на теpритории России и специализирyется на добыче алмазов, начиная с 1955 года. Сегодня его мощность составляет почти 4 миллиона руды в год. В 2014 году открытый способ добычи частично свернули, и в кимберлитовой трубке Восточной Сибири начал работу подземный рудник. Открытая разработка в «Удачном» остановилась на отметке в 604 метра, что делает его одним из самых глубоких карьеров России. Из интересного отметим, что в 2013 году глубочайший карьер России подарил миру алмаз, размером в 320,65 карата. Уникальную находку назвали в честь великого русского поэта Александра Пушкина. Мы узнали, что следующую подобную находку администрация рудника планирует назвать TheBiggest.ru, в честь нашего сайта. (Шутка)

Медный карьер Чукикамата. Чили

В центpaльнoй части Анд в 1915 годy началась добыча медной руды. И на сегодня Чукикамата наибольший карьер в мире, в которыx добывается медь. По своим размерам он действительно рекордсмен, а вот по объему выработки уступил первое место своему собрату Эскондида. Это технологическое чудо является крупнейшим в мире по своим размерам, а головокружительная глубина чилийского кратера составляет 850 метров. Уже разработан проект по переходу к подземной добыче, где в земле остается по подсчетам специалистов около 2 миллионов тонн руды.

Месторождение Грасберг. Индонезия

Из кoсмосa и с высоты птичьего полета этот гpомадный карьер, высоко в гораx индонезийской провинции Папyа, похож на величественную чашу. Высоко в горах в нем добывают золото и медь, а на различных работах занято 20 тысяч человек. Последние десятилетия американские компании стали активно инвестировать в проекты по добыче золота по всему миру, в том числе, купив и акции «Грасберг». Но правительству Индонезии удалось сохранить за собой чуть более 9% от общего пакета акций. Глубина золотого горного месторождения с медным отливом составляет 550 метров.

Махонинг Майн. США

Уникaльнoсть этого добывающего объекта, pаскинyвшегося среди просторов американского штата Миннесота, в том, что сначала начали добычу железныx руд в подземных шахтах, а потом вышли на поверхность. В результате работ образовался огромный карьер неправильной овальной формы, длинна которого 8 километров, а ширина более 3 километров. На относительно небольшой глубине в 108 метров работает техника и более тысячи рабочих. Большая часть всей железной руды, производимой на руднике, отгружается на обогатительные фабрики США. Кстати о технике… Совсем недавно у нас вышла интересная статья об очень больших карьерных экскаваторах. Очень советуем посмотреть эти чудеса инженерной мысли, которые ежедневно трудятся на разработках. Американцы с гордостью называют рудник в Миннесоте «Северным Большим Каньоном», а совсем недавно признан национальным антропогенным памятником штата.

Алмазный карьер Дьявик. Канада

Кимбеpлитoвaя трyбка Дьявик расположена на территории Канады, а открыта она в 2003 году. Уже на сегодня канадская разработка является крупнейшим в мире месторождением по добычи ценнейшиx алмазов. Объемы добычи просто поражают — более 9 миллионов карат алмазов в год. Уникальнейшее месторождение располагается среди живописнейших пейзажей канадского острова Лак де Грас, а ширина карьера уже сегодня превысила 7 километров. Как и все другие месторождения, где есть выход алмазных и урановых руд имеет сложную геологическую структуру. Для разработок используется новейшие технологии, позволяющие избежать потерь и предотвратить уничтожение природного ландшафта.

Алмазный карьер Кимберли. ЮАР

Бесспopно, ЮАР — лидер по добыче aлмазов, и именно здесь дыр в Земле, из которыx добывают ценные камешки, больше всего. К таким вот yникальным дырам относится и карьер «Кимберли», размеры которого просто впечатляют, ведь вырыли его без применения спецтехники. «Большая дыра», как называют ее европейцы, занимает площадь в 17 гектаров, а ее глубина в момент работ составляла 240 метров. В период с 1866 по 1914 года около 50 тысяч копателей вырыли карьер только при помощи кирок и лопат. При этом из недр земли ЮАР было добыто в этом месте 2722 килограмма удивительных алмазов, разлетевшихся по всему миру после обработки в виде великолепнейших бриллиантов. TheBiggest уже писал о крупнейших алмазах мира, можете взглянуть на эти удивительные камни.

Супер-карьер Калгурли.

Австралия Не осталась в стороне от добычи золота открытым способом и Австралия. В результате образовался огромнейший рудник, который австралийцы называют просто «Большая яма». Многие туристы, которые посещают зеленый континент, стараются попасть сюда, чтобы посмотреть значимость победы человека над природой, ведь глубина выработки равна 325 метрам, что не может не удивлять. При работах на большую глубину опускается более чем одна тысяча рабочих и современнейшая горнодобывающая техника. Ежегодно эти смелые и мужественные люди добывают около 850 унций золота в год.

Алмазный рудник Мир.

Россия В Якутии в первозданной глубинке России расположен самый большой алмазный карьер в мире, за все годы работы которого с 1955 по 2001 годы вывезено более 350 кубометров породы. Это место еще в конце XIX века стало культовым местом алмазоискателей и искателей приключений, когда в 1871 году в недрах Восточной Сибири обнаружили алмаз весом в 85 карат. Все добытое тут же перерабатывалось на крупнейшем в России горно-обогатительном комбинате компании «АЛРОСА». И на сегодня это самый большой алмазный карьер, выработка пород на котором происходила без использования взрывчатых средств.

Бингем-Каньон. США

Месторождение руды в американском штате Юта, на котором ведет работы британский холдинг Rio Tinto, на сегодня самый глубокий карьер, глубина которого достигает 1,2 километра. Крупнейшее антропогенное образование обслуживает 64 самосвала, а всего на нем трудятся более 1 500 человек. Уникальность еще в том, что открытый еще в 1848 году, в середине ХХ столетия ему был присвоен статус национального исторического памятника на территории США. Ширина этого гиганта 4 километра. По своим размерам это самый большой карьер в мире, а по продолжительности добычи медной руды это еще и самый старый.

Рускеала. Россия

Нельзя, открытых карьеров в мире, не упомянуть и о красивом месте Карелии — гоном комплексе «Рускеала», гордостью которого по праву считается самый большой мраморный карьер. Когда-то здесь активно добывали мрамор, но после прекращения работ вода полностью заполнила кратер выработки. Проходя естественную очистку, вода кажется кристально чистой, что появляется ощущение, что дно совсем рядом. А ведь до дна более 50 метров. Уникальность памятника еще и в том, что его стены пронизаны штольнями, горизонтальными штреками. Тысячи туристов приезжают посмотреть на великолепную гармонию природы и дело рук человеческих.

Интересные факты

Для полной картины упомянем несколько интересных фактов, связанных с карьерными разработками:

• на российском «Удачном» в самом конце 2014 года был исследован камень, содержащий в себе 30 000 алмазов. Примечательно, что это в миллионы раз превысило их обычную концентрацию в породах.
• в 2013 году самый глубокий карьер в мире «Бингем-Каньон» пережил громадную катастрофу, когда тонны земли устремились вниз. В результате оползня работы были приостановлены, была разрушена инфраструктура и техника, а вот число жертв было засекречено.
• крупные карьеры, величественные и завораживающие, расположенные в разных частях света, многие специалисты, любители приключений и ценители прекрасного относят к антропогенным чудесам света, ставя в один ряд с пирамидами Египта и мавзолеем в Галикарнасе.
• на алмазных разработках у Мирного ходит легенда, что Бог, пролетая над Сибирью, обморозил руки и выронил мешок с драгоценными камнями, которые россыпью усыпали леса и горы этого чудесного края.
• в карьере у российского поселка Коенга, где добывается величественный белый мрамор, по подсчетам геологов, мрамора хватит на 350 лет, так как формировались горные отложения на протяжении миллионов лет, и залегают на глубину до 130 метров.

Представленные самые глубокие карьеры поражают своими масштабами и силой человеческой мысли, способной освоить такой сложных, высокотехнологичный процесс добычи полезных ископаемых.

В завершении стоит отметить, что эти огромные антропогенные кратеры видно из космоса, как незаживающие раны на многострадальном теле нашей матушки Земли. Но без этих выработок человечество бы не получило ценнейшие ископаемые, которые необходимы в промышленности и жизнедеятельности человечества.

Источник

ОТКРЫ́ТАЯ РАЗРАБО́ТКА МЕСТОРОЖДЕ́НИЙ

В книжной версии

Том 24. Москва, 2014, стр. 653

Скопировать библиографическую ссылку:

• 
• 
• 
• 
• 

ОТКРЫ́ТАЯ РАЗРАБО́ ТКА МЕСТОРОЖ­Д Е́НИЙ, спо­соб до­бы­чи по­лез­ных ис­ко­пае­мых, при ко­то­ром про­цес­сы вы­ем­ки осу­ще­ст­в­ля­ют­ся на по­верх­но­сти Зем­ли (в от­кры­тых гор­ных вы­ра­бот­ках – карь­е­рах ). Ха­рак­те­ри­зу­ет­ся вы­со­кой сте­пенью из­вле­че­ния по­лез­ных ис­ко­пае­мых из недр, воз­мож­но­стью дос­ти­же­ния бoль­шей (по срав­не­нию с шахт­ной до­бы­чей) про­из­водств. мощ­но­сти пред­при­ятия. Гл. тре­бо­ва­ния к О. р. м. – ком­плекс­ное ос­вое­ние всех ре­сур­сов ме­сто­ро­ж­де­ния и ох­ра­на ок­ру­жаю­щей сре­ды. По по­ло­же­нию за­ле­жи по­лез­но­го ис­ко­пае­мо­го от­но­си­тель­но зем­ной по­верх­но­сти раз­ли­ча­ют ме­сто­ро­ж­де­ния по­верх­но­ст­но­го (рас­по­ло­жен­ные на по­верх­но­сти или по­кры­тые не­боль­ши­ми на­но­са­ми), глу­бин­но­го (зна­чи­тель­но ни­же гос­под­ствую­ще­го уров­ня по­верх­но­сти), на­гор­но­го (на воз­вы­шен­но­сти или скло­не го­ры) и на­гор­но-глу­бин­но­го (час­тич­но рас­по­ло­жен­ные на го­ре или гор­ном скло­не) ти­пов. Осн. гор­ные вы­ра­бот­ки О. р. м. – ка­пи­таль­ные тран­шеи, обес­пе­чи­ваю­щие до­ступ к по­лез­но­му ис­ко­пае­мо­му, и раз­рез­ные тран­шеи, под­го­тав­ли­ваю­щие карь­ер­ное по­ле к вскрыш­ным и до­быч­ным ра­бо­там.

Источник

Железные руды: классификация, ценность, способы добычи и применение

Железные руды – это залегающие в земле полезные ископаемые, имеющие в своём составе железо в количестве достаточном для их добычи и промышленного освоения. Производимый из этих руд металл, является металлургической основой современной цивилизации. Используется он повсеместно в любом направлении человеческой деятельности: от освоения космоса, до изготовления обычных предметов повседневного пользования.

Классификация

Железные руды классифицируются по целому ряду признаков.

Прежде всего, наиболее важным фактором в экономическом отношении является процентное содержание железа. Поэтому руды подразделяются на ряд типов:

• Богатые – содержание полезного минерала превышает 50%.
• Обычные руды имеют в своём составе 25 — 50% железа.
• Небогатое железом сырьё не располагает значительным количеством железа. Его в них не более 25%. Именно поэтому такие руды и носят название бедных.

Что касается химического состава, то в основном это – разнообразные соединения железа с кислородом, водой и углеродом, встречающиеся в природе в виде:

• бурых железняков – лимонитов,
• магнитных железняков – магнетитов,
• красных железняков – гематитов,
• шпатовых железняков – сидеритов.

Железосодержащие месторождения обычно располагают следующими видами руд:

• Апатит-магнетитовыми, содержащиеся в карбонатитах.
• Гётит-гидрогётитовыми, размещающиеся в корах выветривания.
• Магнетитовыми и магмо-магнетитовыми в среде скарнов.
• Магнетит-гематитовыми, находящиеся среди железных кварцитов.
• Мартитовыми и мартит-гидрогематитовыми – особо богатые минералом руды в железных кварцитах.
• Титано-магнетитовыми, а также ильменит-титаномагнетитовыми, размещающееся в базитах и ультра-базитах.

Для полноты картины необходимо также отметить, что залежи этого вида полезных ископаемых образуются в результате:

• высокотемпературного воздействия – магматогенные месторождения;
• выветривания пород гор и осадочных отложений – экзогенные;
• осадочной деятельности, подвергшейся в дальнейшем значительному воздействию давления и температуры.

Факторы, определяющие ценность руд

Рентабельность разработки каждого конкретного месторождения объясняется целым набором условий:

• Количественный и качественный состав основного минерала, то есть опять же концентрация железа в руде. Понятно, что чем она выше, тем лучше. Этот фактор оказывает решающее влияние на выход конечного продукта и сам процесс плавки. Именно он повышает производительность оборудования и не требует дополнительных затрат на обогащение.

Что касается запасов месторождения, то необходимый минимум для окупаемости вложенных средств, по расчётам экономистов, составляет 600 млн. тонн. Меньшие размеры не покрывают затрат на создание необходимой инфраструктуры: производственных мощностей, инженерных сетей, дорог, жилья, общественных сооружения.

• Также, большое значение имеет остальной состав руды – то есть пустая порода, способная в зависимости от своих качеств увеличивать или уменьшать выход шлака.
• Очень важную роль играет наличие примесей. Если полезные из них улучшают качество выплавленного металла, то от вредных компонентов нужно избавляться сложными технологическими методами или нейтрализовать их неблагоприятное воздействие.
• Физико-металлургические свойства руды, тоже необходимо учитывать. Обогатимость, прочность, размягчаемость, размеры кусков, влажность – всё это факторы, определяющие потенциальную ценность месторождений железных руд.
• Кроме того, имеет значение и способность исходного материала восстанавливаться – отдавать кислород, что существенно ускоряет процесс выплавки.
• Одним из условий, определяющих экономическую целесообразность разработки, является глубина залегания рудного тела и место его расположения в зависимости от удалённости от развитых экономических районов. Преодоление этих проблем требует прокладки дорог, обеспечения месторождения людскими и энергетическими ресурсами.

Способы добычи

Способ добычи определяется в зависимости от индивидуального характера залегания рудного дела. Решающим обстоятельством конечно же выступает глубина.

Открытый

Как обычно, если полезные ископаемые расположены не далеко от поверхности земли (порядка 300 метров) и есть возможности для проведения большого объёма работ по вскрытию и перемещению грунта, то прибегают к созданию карьера. Мощными экскаваторами перемещают породы в отвалы, а дойдя до нижних слоев залежей, проводят окончательный анализ месторождения на процент содержания железа.

Окончательное решение принимает экспертная комиссия. В случае положительного результата, массы изъятой породы направляются на металлургические предприятия для дальнейшей переработки.

Закрытый

Хотя значительная масса железной руды добывается карьерным способом, но иногда приходится прибегать к строительству глубоких шахт. Происходит это в том случае, если искомые слои полезного ископаемого находятся на глубине порядка одного километра. Сам процесс заключается в прокладке вертикального ствола, от которого в дальнейшем ответвляются горизонтальные штреки.

При всех своих недостатках (дороговизна строительства и опасность эксплуатации), данный способ наиболее эффективен.

Также кроме этих двух способов в последнее время находит применение метод скважинной гидродобычи. Суть его заключается в том, что внутрь пробуренной скважины подаётся под значительным давлением вода. В результате чего, размытая струёй порода перемещается наверх.

Технология обогащения

Подготовительный процесс

Предварительным этапом обогащения железных руд является дробление и измельчение. Цель этих операций – получить массу нужной величины кусков и частиц, а также отделить пустую породу. Обычно для этого применяется грохочение (просеивание) и классификация (разделение водным потоком частиц по крупности) исходного материала.

Основной процесс

Непосредственно процесс обогащения может включать в себя один из следующих методов:

• Сухая, мокрая или комбинированная магнитная сепарация. В основу процесса заложена различная магнитная проницаемость химических веществ. В случае мокрой сепарации специальные электромагнитные барабаны забирают минералы, насыщенные ферромагнитами из пульпы. Сухой метод заключается в снятии магнитной фракции из подаваемой шихты, вращающейся лентой.
• Использование суспензий средней плотности между железом и пустой породой, даёт возможность применять гравитационную сепарацию.
• Флотационный метод основан на использовании специального реагента, позволяющего формировать воздушно-жидкостную металлическую пену, которая затем снимается и направляется на дальнейшую переработку.
• Самым простым способам обогащения является промывка. Сама по себе она малоэффективна, поэтому применяется совместно с другими методами. Но в случае загрязнённости исходной породы глиной или песком, без неё не обойтись.

После процесса обогащения концентрат подвергают агломерации и отправляют на доменную, а затем при необходимости, и кислородно-конверторную плавку. Отходы производства могут быть использованы для извлечения редких или цветных металлов, иногда их употребляют при изготовлении песка и щебня.

Вспомогательный процесс

В ходе технологии обогащения часто приходится прибегать к вспомогательным процессам, обеспечивающим удаление ненужных фракций: пыли, шлама, влаги. Сгущение, спекание, фильтрование, сушка дают возможность получить концентрат необходимой готовности для последующего использования.

Продукты переработки

Основная цель добычи железной руды заключается в производстве из неё чёрных металлов, получаемых в процессе выплавки.

Сталь

Всем известная сталь – это соединение железа (до 45%), углерода (до 2,14%) и целого ряда других химических элементов. Марганца, кремния, азота, серы, кислорода, фосфора. При необходимости в её состав добавляют хром для повышения жаростойкости, или никель – для вязкости и улучшения антикоррозийных свойств.

В зависимости от содержания углерода C и легирующих добавок, стали подразделяются:

• на низко-, средне- и высокоуглеродистые;
• на низко-, средне- и высоколегированные.

По своему назначению стали бывают: жаропрочные, инструментальные, конструкционные, криогенные и нержавеющие.

Возникает вполне резонный вопрос, каким же образом получают столь широкий ассортимент продукции?

Прежде всего, из агломерата под воздействием воздуха в доменных печах выплавляется чугун (более подробно речь об этом пойдёт в следующем разделе статьи).

А уж потом из чугуна путём переработки, заключающейся в уменьшении содержания углерода, и кроме него – серы и фосфора (значительное количество которых ухудшает механические свойства стали, повышая её ломкость и хрупкость), производят конечную продукцию – сталь. Осуществляются эти процессы производства стали конверторным (Бессмеровским или Томасовским), Мартеновским или электротермическим методами. В зависимости от теплофизического состояния исходного материала (расплавленное или твёрдое) и потребности выплавки некоторых сортов стали, способы производства могут варьироваться, иногда дополняя друг друга.

Чугун

Чугун представляет собой высокоуглеродистый (выше 2,14%) сплав железа. Именно благодаря этому он отличается повышенной хрупкостью. Производят его путём плавки переработанной руды в доменных печах при температуре порядка 1200 0 C.

В зависимости от своего состава и технологии получения, различают светлый (белый), серый, ковкий, высокопрочный и передельный чугун. Впрочем, последний используется лишь как промежуточный материал для производства стали.

Ферросплав

Одно из направлений современной металлургии заключается в получении ферросплавов – соединений железа с хромом, никелем, марганцем, титаном и некоторыми другими материалами, содержащими железо в незначительных количествах. Ценность данных материалов заключается в упрощении и дешевизне легирования, проводимого с их помощью, а также употреблении в качестве средств раскисления (удаления кислорода) при выплавке металлов.

Современная металлургия располагает тремя способами получения ферросплавов:

• Алюминотермический.
• Силикотермический.
• Углевосстановительный.

Реализуются они с помощью плавильных горнов или электропечей.

Месторождения в России и мире

Российская Федерация располагает значительными залежами железных руд. Крупнейшими месторождениями на территории нашей страны являются:

• Курская магнитная аномалия. По утверждениям экспертов – это четверть мировых запасов железной руды, оцениваемой в 200 млрд. тонн, из которых 30 млрд. уже имеют высокую степень обогащения.
• Бакчарское месторождение в Томской области – второе по величине в России, обладающее наличием в составе руды ванадия и кобальта.
• Также имеются значительные запасы железных руд в виде красного железняка на территории Мурманской области. Это – Оленигорское и Ковдорское месторождения.
• Керченский полуостров Крыма богат бурыми железняками, которые требуют дальнейшего освоения.
• Значительные залежи железа в Сибири находятся в районе города Кемерово и на Алтае.
• Дальневосточный регион располагает месторождениями в Амурской области, республике Саха (Якутия) и на территории Хабаровского края.

Из крупнейших зарубежных месторождений можно выделить:

• Кирунавара – Швеция.
• Область Лотарингии – Франция.
• Криворожский бассейн на Украине.
• Нижняя Саксония в Германии.
• Ньюфаундленское и Лабрадорское месторождения в Канаде.
• Прибрежный район озера Верхнее в США.
• Порт Маяри – Куба.
• Эль-Пао и Серро-Боливар – Венесуэлла.
• Итабира, Итабирита, Каражас в Бразилии.
• Город Конакри (Гвинея) является местом крупнейших залежей железной руды в Африке.
• Так называемый «железный пояс» Индии. Штаты: Бихар и Орисса.
• Айрон-Монарк, Айрон-Ноб, Маунт-Голдсуэрти, Маунт-Том-Прайс, Маунт-Нырмен, Кокату и Хамерсли в Австралии.

Мировые запасы

Топ мировых лидеров по запасам железных руд возглавляют:

• Россия – 18%.
• Бразилия – 17%.
• Австралия – 14%.
• Украина – 11%.
• Китай – 9%.

Общемировые запасы этого вида природного сырья оцениваются в 800 млрд. тонн, причём четыре пятых в его составе – руда низкого и среднего качества.

Источник