Открытый способ разработки — достоинства и недостатки
По сравнению с подземным способом разработки открытый способ характеризуется следующими особенностями:
- необходимостью удаления из карьера (или перемещения в его контуре) значительных объемов вскрышных пород, причем затраты на их разработку составляют основную часть общих затрат на добычу полезного ископаемого;
- необходимостью соблюдения определенной последовательности отработки слоев (выемку нижележащего слоя горных пород можно начинать только с некоторым отставанием во времени от начала выемки вышележащего слоя);
- практически неограниченной возможностью создания и использования высокопроизводительного крупногабаритного горного и транспортного оборудования, способного обеспечить высокие технико-экономические показатели работы.
К основным достоинствам открытого способа разработки относятся следующие:
- возможность обеспечения высокого уровня комплексной механизации и автоматизации горных работ, что обеспечивает высокую производительность труда и меньшие затраты на добычу полезного ископаемого;
- более безопасные и комфортные условия труда; более полное извлечение полезного ископаемого; меньшие удельные капитальные затраты на строительство горного предприятия.
Основные недостатки открытого способа:
- некоторая зависимость от климатических условий;
- необходимость временного отчуждения значительных площадей земли;
- нарушение водного баланса недр.
Источник
Добыча методом выщелачивания, гидродобыча (скважинная гидродобыча, подземное, кучное выщелачивание)
Способы добычи твердых полезных ископаемых.
3.1. Открытый способ добычи полезных ископаемых, сущность, преимущества и недостатки, область применения.
Открытый способ добычи реализуется с земной поверхности, в открытых горных выработках (траншеях и полутраншеях).
Горное предприятие, использующее открытый способ добычи – карьер, разрез, прииск.
В процессе работ появляется совокупность открытых горных выработок разного назначения – выработанное пространство и отвалы вскрышных пород. По виду применяемого оборудования различают экскаваторный и гидравлический способы производства работ. Экскаваторный способ является универсальным. Гидравлический способ применяется только в благоприятных горно-геологических и климатических условиях. Открытый способ разработки интенсивно развивается и для добычи некоторых ископаемых является единственным применяемым.
Преимущества открытого способа:
— применение крупногабаритного, мощного оборудования;
— более безопасные условия труда;
-проблем горного давления, проветривания меньше;
-более полное извлечение полезных ископаемых.
Недостатки открытого способа:
-крупные нарушения земель, водного баланса;
-зависимость от климата;
-отработка только сверху в низ;
-эффективность открытых работ с углублением падает быстро.
Область применения – приповерхностные запасы полезных ископаемых
Подземный, способ добычи полезных ископаемых, сущность, преимущества и недостатки, область применения.
При подземном способе разработки горные работы ведутся в подземных выработках
Недостатки применения подземного способа:
— ограничения габаритов оборудования;
— более опасные условия труда;
-проблем горного давления, проветривания больше;
-менее полное извлечение полезных ископаемых.
Преимущества подземного способа:
-меньшие нарушения земель, водного баланса;
— меньшая зависимость от климата;
-возможна отработка запасов с разных направлений;
-эффективность с углублением работ падает медленно.
Область применения – глубинные запасы полезных ископаемых.
В последние годы расширяется применение открыто-подземного способа добычи полезных ископаемых используя отдельные преимущества каждого из них.
Добыча методом выщелачивания, гидродобыча (скважинная гидродобыча, подземное, кучное выщелачивание)
Способ выщелачиванияоснован на растворении некоторых полезных ископаемых (уран, соли, сера, фосфориты, сильвинит, марганец, золото, медь, свинец, цинк, бурый железняк и др.) растворителями избирательного действия (рабочими агентами) и
при дополнительным воздействием катализаторов (давление, температура, электровоздействие и др.), переводе их из твердой в жидкую фазу (продуктовые флюиды) извлекаемую на поверхность. Метод малооперационный, поточный, простой, применим для бедных руд, небольших, нарушенных залежей, глубинного залегания, под объектами. Применяется как в технологии подземного (скважинного) так и кучного (из куч бедных извлеченных на поверхность некондиционных руд) выщелачивания.
Добыча полезных ископаемых методом растворения применяется при разработке месторождений каменной соли, каолина, серы и др. Растворителем является вода. Каменная соль переходит в раствор, каолин образует пульпу, сера в перегретой до 135 град воде образует тяжелую жидкость. Завершающим процессом извлечения ископаемого служит обратный процесс – выпаривания (соль), осаждение (каолин), охлаждение (сера).
Медь, содержащаяся в кислых рудничных водах в концентрации до 5 гр/л., осаждается из раствора железом по простой технологии. Наиболее широко технология выщелачивания применяется при разработке месторождений урана, россыпных месторождений золота с использованием минеральных или органических кислот, соды, солей.
Уголь растворяется аммиаком, под действием водорода, давления до 20 МПА, температуры до 500 град.
Метод скважинной гидродобычи (СГД) осуществляется за счет разрушения пород струей воды высокого давления в скважинах и в виде пульпы выдачи на поверхность.
Источник
Достоинства и недостатки открытой разработки
Преимущества открытых горных работ по сравнению с подземными состоят в следующем.
На карьерах обеспечивается более высокая безопасность труда и лучшие производственные условия.
Производительность труда на карьерах, как правило, в 5 – 8 раз выше, а себестоимость в 2 – 4 раза ниже, чем в шахтах.
Сроки строительства карьеров меньше сроков строительства шахт равной производственной мощности. Удельные капитальные затраты на строительство карьеров в 2 – 4 раза меньше, чем на строительство шахт.
При открытой разработке меньше потери полезного ископаемого и легче производить раздельную добычу различных сортов руд.
При открытой разработке месторождений легче увеличить в случае надобности производственную мощность предприятия.
Недостатки открытых разработок.
Производство открытых горных работ требует отчуждения больших земельных площадей, иногда приводит к понижению уровня грунтовых вод на больших площадях. Специальные мероприятия, уменьшающие вредное влияние открытой разработки на природную среду, требуют очень больших затрат.
Открытые горные работы зависят от климатических условий, что наиболее сильно проявляется в условиях Заполярья.
Недостатки открытых горных работ в большинстве случаев перекрываются их преимуществами. Поэтому открытый способ разработки месторождений всегда являлся эффективным и перспективным и быстро развивается. Увеличиваются не только объемы открытой разработки, но и удельный вес этого способа в общей добыче полезных ископаемых.
Преобладание открытого способа разработки в развитии горной промышленности наблюдается во всем мире, там, где имеются для этого необходимые геологические условия.
Ограничениями для эффективного применения открытого способа разработки являются следующие условия.
Большая мощность покрывающих пород и значительная глубина месторождения при относительно небольшой мощности залежи. Если на 1 тонну полезного ископаемого приходится более 10 – 15 кубических метров покрывающих пустых пород, то открытый способ экономически не целесообразен.
Отсутствие в данной местности достаточно свободных земельных площадей для размещения отвалов. Наличие водоемов и рек. И другие ограничения, вызываемые охраной природы.
Необходимость вложения в короткие сроки очень больших капитальных затрат на строительство и на приобретение мощного горного оборудования, транспорта и дробильно-обогатительных агрегатов.
Источник
Открытый способ добычи полезных ископаемых недостатки
19.2. ОСОБЕННОСТИ, ДОСТОИНСТВА И НЕДОСТАТКИ ОТКРЫТОГО СПОСОБА РАЗРАБОТКИ
По сравнению с подземным способом разработки открытый способ характеризуется следующими особенностями:
необходимостью удаления из карьера (или перемещения в его контуре) значительных объемов вскрышных пород, причем затраты на их разработку составляют основную часть общих затрат на добычу полезного ископаемого;
необходимостью соблюдения определенной последовательности отработки слоев (выемку нижележащего слоя горных пород можно начинать только с некоторым отставанием во времени от начала выемки вышележащего слоя);
практически неограниченной возможностью создания и использования высокопроизводительного крупногабаритного
горного и транспортного оборудования, способного обеспечить высокие технико-экономические показатели работы.
К основным достоинствам открытого способа разработки относятся следующие:
возможность обеспечения высокого уровня комплексной механизации и автоматизации горных работ, что обеспечивает высокую производительность труда и меньшие затраты на добычу полезного ископаемого;
более безопасные и комфортные условия труда; более полное извлечение полезного ископаемого; меньшие удельные капитальные затраты на строительство горного предприятия.
Основные недостатки открытого способа — некоторая зависимость от климатических условий; необходимость временного отчуждения значительных площадей земли; нарушение водного баланса недр.
19.3. УСЛОВИЯ ПРИМЕНЕНИЯ
При современном уровне развития технологии, механизации и организации открытых горных работ возможность их применения для разработки угольных месторождений не ограничивается ни физико-техническими характеристиками вскрышных пород и полезного ископаемого, ни условиями залегания полезного ископаемого, ни климатическими особенностями района месторождения. Однако обоснование экономической целесообразности применения открытого способа разработки, выбор технологии, механизации и организации горных работ определяются рельефом поверхности, положением залежи относительно земной поверхности, углом падения, мощностью, формой и строением залежи, климатическими и гидрогеологическими условиями района месторождения и др.
Рельеф поверхности оказывает влияние на выбор направления развития горных работ, типа применяемого выемочно-погрузочного и транспортного оборудования, способа вскрытия, места складирования вскрышных пород и др.
В зависимости от положения залежей относительно земной поверхности они могут быть поверхностными (мощность покрывающих пород до 20—30 м), глубинными (мощность покрывающих пород более 40 м), высотными (выше господствующего уровня местности) и глубинно-высотными. Поверхностные залежи всегда разрабатываются открытым способом. Выбор способа разработки глубинных и высотных залежей требует технико-экономического обоснования. Глубинновысотные залежи могут разрабатываться одновременно или последовательно подземным и открытым способами.
По углу падения различают залежи пологие, наклонные и крутые. Их угол падения соответственно равен 0—10, 10—30 и более 30°.
Мощностью залежи определяется способ ее выемки. Различают залежи большой, средней, малой и весьма малой мощности. Пологие залежи характеризуются вертикальной мощностью, а наклонные и крутые — горизонтальной.
По форме различают изометрические, плитообразные и трубообразные (столбообразные) залежи. Изометрические залежи имеют примерно одинаковые во всех направлениях размеры (массивные залежи, штоки и др.)* Плитообразные з а л е ж и — вытянутые преимущественно в двух направлениях пласты и пластообразные залежи относительно небольшой мощности. Трубообразные залежи вытянуты, как правило, в одном направлении.
Форма залежей существенно влияет на форму карьерных полей. По форме и размерам различают обширные, вытянутые и округлые карьерные поля.
Обширные карьерные поля характеризуются небольшой глубиной (до 100 м) при больших размерах в плане (площадь карьера в плане достигает 20—30 км2). Они свойственны для поверхностных залежей. Отношение длины карьера к его ширине составляет не более 2:1.
Вытянутые карьерные поля имеют большие размеры по простиранию (до 4—6 км) и значительно меньшие вкрест простирания. Такие карьеры характерны для наклонных и крутых пластообразных залежей. Глубина карьеров до 300 м и более.
Округлые карьерные поля имеют небольшую площадь дна и значительную глубину (до 800 м).
По строению различают простые, сложные и рассредоточенные залежи.
Простые залежи имеют однородное строение (не содержат значительных прослойков пустой породы и некондиционных включений), что позволяет разрабатывать залежь на всю мощность наиболее простым валовым способом.
Сложные залежи содержат прослойки пустых пород и некондиционные включения. Такие залежи целесообразно разрабатывать селективным (раздельным) способом.
Рассредоточенные залежи содержат полезное ископаемое в виде тел, распределенных в массиве вмещающих пород без определенной закономерности. Для разработки таких залежей применяют специальные методы.
19.4. ПОНЯТИЕ О КОЭФФИЦИЕНТАХ ВСКРЫШИ
Как указывалось выше, одной из особенностей открытого способа разработки месторождений полезных ископаемых является необходимость в удалении из карьера значительных объемов вскрышных пород.
Для количественной оценки перемещаемых объемов вскрышных пород используют специальный показатель — коэффициент вскрыши. Коэффициент вскрыши показывает, сколько единиц вскрышных пород необходимо переместить в границах карьера или за его пределы, чтобы добыть единицу полезного ископаемого. Коэффициент вскрыши выражают в объемных (м3/м3), массовых (т/т) или смешанных (м3/т) единицах.
Значение коэффициента вскрыши во многом определяет экономичность открытых горных работ по сравнению с подземными. При разработке угольных месторождений этот показатель обычно не превышает 8—10 м3/м3.
Различают средний, текущий, граничный и другие виды коэффициента вскрыши.
Источник
