Преимущества добычи подземным способом

Подземный (закрытый) способ добычи полезных ископаемых заключается в построении шахт. Данный метод используют для добычи ископаемых, залегающих на большой глубине.

Когда используют подземный способ добычи полезных ископаемых

Подземным способом добывают рудные и нерудные металлы, драгоценные ископаемые – золото, алмазы, а также, иногда, проходят шахты для добычи тяжелой нефти.

Как правило, закрытый способ добычи отличается высокой стоимостью реализации, сравнительно с карьерным методом. Это обусловлено большими финансовыми затратами на первичном этапе построения подземного производства — на оснащение специальной техникой, обеспечение вентиляционной системы и проведение линий электропередач. Нередко, богатые месторождения находятся далеко от источников электроэнергии, что делает обеспечение шахт электроэнергией проблематичным. По этой причине подземный метод добычи используется только в случаях уверенности в рентабельности добычи, после изучения экономических показателей добычи полезных ископаемых и оценки потенциала месторождения.

Преимущества использования закрытого способа

Подземный способ добычи ископаемых обладает рядом преимуществ наряду с открытым или скважинным методом:

• Доступность рудо содержащих пород, залегающих на большой глубине – от 500 метров до первых километров. По некоторым данным, самые глубокие шахты в мире превышают отметку глубин в 3км.
• Автоматизация рабочего процесса в пользу использования горной техники для выемки породы.
• Более высокие производительность труда и объемы добычи.

Преимущества закрытого метода особенно ощутимы при разработках богатых месторождений и для добычи дорогостоящих ископаемых.

Добыча полезных ископаемых в Казахстане – прибыльный инвестиционный выбор, что обеспечивается богатыми природными запасами металлических руд и золотых запасов государства.

Курс валют «Национальный банк Республики Казахстан»

• 1 USD — 417.97 KZT
• 1 EUR — 507.12 KZT
• 1 RUB — 5.66 KZT

* информация актуальна на 22.02.2020

Биржевые котировки LME

* Котировки по драгоценным металлам даны за тройскую

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

Как реализуется подземная добыча подземных ископаемых?

Подземная разработка рудных и нерудных месторождений (подземная разработка месторождений полезных ископаемых) — это совокупность работ по вскрытию, подготовке и очистной выемке месторождения. Вскрытие и подготовка осуществляются посредством проведения выработок. Забои проводимых выработок называются подготовительными. Выемку полезного ископаемого ведут в очистных забоях, применяя при этом различные способы его разрушения. Очистные забои необходимы для выемки полезного ископаемого. При подземной разработке рудных месторождений наиболее распространен взрывной, а при добыче ископаемых углей — механический способ разрушения тела руды или угленосного горизонта.

Комплекс подъемных машин и оборудования называют шахтным подъемом. В него входят скребковые контейнеры, ленточные конвейеры, вагонетки, гидротранспорт — для подъема добытого угля. Скреперная доставка, виброустановки и локомотивная откатка — для транспортировки добытой руды.

Добытая руда зачастую содержит 3-5% необходимого продукта, следовательно ее необходимо подвергнуть процессу обогащения — совокупности процессов первичной обработки минерального сырья, добытого из недр, в процессе которого происходит разделение полезных минералов от пустой породы.

Подземная разработка пластовых месторождений

Добыча твердых полезных ископаемых подземным способом осуществляется в три стадии: вскрытие, подготовка и очистные работы. Вскрытие — проведение горных работ, обеспечивающих доступ с поверхности земли к залежи полезного ископаемого (в соответствии с требованиями безопасности их должно быть не менее двух). К вскрывающим выработкам относятся стволы, штольни, квершлаги (горизонтальные горные выработки не имеющие выхода на поверхность), слепые стволы, гезенки (вертикальная горная выработка не имеющая выхода на поверхность) и шурфы (вертикальная выработка для проведения разведки)..

Подготовляющие выработки обеспечивают шахту необходимым инвентарем для проведение очистки, по ним осуществляется транспорт готовой продукции, пропускают необходимое количества воздуха для функционирования шахты.

Очистные работы — основная стадия подземной разработки полезных ископаемых. Эксплуатацией месторождения называют период ведения очистных работ.

Вскрывающие выработки

Вскрывающие выработки при подземный способ разработки месторождений делятся на следующие типы:

1) Основные (главные) — для выдачи полезного ископаемого на поверхность.

2) Вспомогательные — для других целей (например спуск-подъем людей и оборудования).

3) Капитальные — служат весь срок отработки запасов шахты.

4) Горизонтные — служат в течение времени отработки запасов между смежными транспортными горизонтами — пологое падение

5) Этажные — функционируют пока разрабатываются запасы одного этажа.

Подземная разработка пластовых месторождения начинается с выбора способа и схемы вскрытия, что зависит от множества факторов: размеров шахтного поля, угла падения пласта, количество пластов и расстояние между соседними, рельеф поверхности, глубина залегания, удароопасность угольных пластов и их склонность к самовозгоранию, и другие.

По полученным данным выбирают методику проведения работ по вскрытию: вскрытие штольнями, наклонными стволами с капитальным квершлагом, вскрытие вертикальными стволами с горизонтальными квершлагами или комбинированное вскрытие.

Подготовка пластов к добыче

После проведения работ по вскрытию месторождения, его необходимо подготовить к добыче полезного ископаемого в очистных забоях. Этот процесс состоит из двух этапов: способ подготовки, на котором проводят подготавливающие выработки на уровне транспортного горизонта и пластовая подготовка, при которой транспортные штреки проводят по угольному пласту. Пластовая подготовка изредка заменяется на полевую (если имеются неустойчивые боковые породы и на пластах с углями, склонными к самовозгоранию) при которой полевые штреки в породах лежащего бока.

Далее проводят подготавливающие выработки в плоскости пласта, для создания очистных забоев принятой длины в количестве, обеспечивающем принятую производственную мощность шахты (количество полезного ископаемого, добытого в единицу времени).

Очистные работы в угольных шахтах

Подземные разработки угольных месторождений кроме непосредственно выемки полезного ископаемого под очистными работами включат еще крепление забоя и управление кровлей. Очистная выемка — совокупность процессов отбойки, погрузки на забойный контейнер и доставка угля до ближайшей транспортной выработки.

Очистной забой — забой, в котором осуществляется массовая добыча полезного ископаемого. В зависимости от длины забоя различаются технологии выемки угля. В лавах (длинные забои) применяется фланговая и фронтальная схема выемки. При фланговой схеме выемка угля осуществляется выемочной машиной, перемещающейся вдоль забоя перпендикулярно к направлению его подвигания. При фронтальной выемке отделение угля от массива осуществляется выемочной машиной одновременно по всей длине очистного забоя без участия людей.

Выемочные машины — общее название, объединяющее в себе следующие горно-проходческие комплексы: комбайны, струги, агрегаты, гидромониторы, механогидравлические машины. Отдельно при добыче угля стоят буровзрывные работы.

Для доставки угля в лавах на пологих и наклонных пластах применяются скребковые конвейеры. Они получили широкое распространение, так как относительно просты по конструкции, пригодны к тяжелым условиям эксплуатации, приспособлены для работы с очистными комбайнами, стругами и механизированными крепями.

Крепь очистных выработок — искусственное сооружение, возводимое для предотвращения обрушения пород кровли сохранения необходимой площади поперечного сечения призабойного пространства и управления горным давлением.

Основы подземной разработки рудных месторождений

Залежи рудных месторождений большей частью имеют крутое или наклонное залегание. В целях удобства разработки их по падению делят на этажи с определенной высотой и длиной, иначе говоря — рудное тело. В зависимости от условий залегания рудных тел применяется вскрытие вертикальными, наклонными стволами или штольнями. Самый распространенный способ — вскрытие вертикальными стволами, от которых отходят квершлаги на каждом горизонте.

Если рудное месторождение находится в горной местности, то применяют вскрытие штольнями, от которых отходят слепые вертикальные стволы с подъемной установкой на штольневом горизонте.

Подготовка рудных тел к очистной выемке похожа на подземные разработки угольных месторождений, так же как и при подземной разработке угольных месторождений подготовка рудных тел к очистной выемке начинается с проведения сети подготовительных выработок:

• по типу подготовительных выработок — штрековая и ортовая
• по расположению выработок по отношению к рудному телу — рудную, полевую и комбинированную
• по схеме движения транспорта — тупиковую и кольцевую

При очистной выемке руды выполняются следующие основные производственные процессы:

1. Отбойка руды — процесс отделения руды от массива в блоке с одновременным дроблением ее на куски.
2. Вторичная дробление — для соответствия условиям технологического процесса, по которым отбитая руда должна иметь куски определенной крупности
3. Выпуск и доставка руды — перемещение рудной массы от мест отбойки до транспортных выработок блока
4. Управление горным давлением — естественное поддержание очистного пространства, обрушение вмещающих пород, искусственное поддержание очистного пространства

Системы разработки рудных месторождений

Системы разработки с естественным поддержанием очистного пространства — основано на использовании естественной устойчивости руды и вмещающих пород. Для них характерны более высокая производительность блоков, ниже трудоемкость и себестоимость добычи. Однако они отличаются значительными потерями руды в целиках: 25-35%.

Системы разработки с обрушением руды и вмещающих пород — отличаются невысокими затратами на контролирование горного давления. Это высокопроизводительные системы, но имеющие повышенные потери отбитой руды и ее высокая потеря вследствие неполного выпуска руды из блока.

Системы разработки с искусственным поддержанием очистного пространства — для них характерны высокие затраты на возведение закладки или крепи, либо то и другое, более низкие потери и разубоживание.

Источник