Разработка месторождений открытым способом глубина

Разработка месторождений открытым способом глубина

Содержание сайта: Вы попали на сайт, посвященный разработке угольных и калийных месторождений

3. Разработка месторождений открытым способом.

РАЗДЕЛ 3: Горная механика
1. Гидравлика.

РАЗДЕЛ 4: Очистные и проходческие комплексы
1. Очистные комплексы.

Разработка месторождений открытым способом.

1. Открытым способом разработки месторождения называется такой способ выполнения горных работ, при котором полезные ископаемые добывают непосредственно с поверхности земли. Горное предприятие занятое открытой разработкой месторождения называется карьером. Открытый способ имеет ряд преимуществ по сравнению с подземным: высокая безопасность и лучшая санитария, простая организация работ возможность селективной выемки, более полное извлечение полезных ископаемых, капитальные затраты и сроки строительства карьера меньше чем шахты. С увеличением глубины карьера себестоимость добычи увеличивается. Предельной глубиной карьера считается такая глубина при которой добыча открытым способом и подземным стоит одинаково. Все работы на карьере делятся на вскрышные и добычные. Добычные работы начинаются отработкой одного или обоих бортов разрезной траншеи отдельными полосами — заходками. Вскрышные работы должны опережать добычные. Отработка верхних слоев опережает отработку нижележащих, поэтому боковая поверхность карьера имеет ступенчатую форму и называется бортом карьера. На каждый момент горные выработки карьера ограничены верхним и нижним контуром. Верхний контур ограничивает карьер на уровне поверхности земли, нижний контур на уровне подошвы. Уступ состоит из верхней и нижней рабочей площадки, верхней и нижней бровки уступа, откоса уступа, угла откоса уступа.

2. Механизация погрузочно-транспортных машин.

Железнодорожный транспорт целесообразен при перевозках горной массы с глубины 200-250 м, средней и большой производительности карьеров и значительных расстояниях транспортировки. В качестве локомотивов в карьерах применяют электровозы и тепловозы и тяговые агрегаты. Наибольшее распространение получили контактные электровозы. Также применяется автомобильный транспорт. Основным видом автомобильного транспорта в карьерах являются автосамосвалы. На наших рудниках применяют машины типа БЕЛАЗ. Также применяется конвейерный транспорт: ленточные, ленточно-канатные. Выемку и погрузку руд и пустых пород в карьерах осуществляют одна и многоковшовыми экскаваторами. Драглайны ( канатные экскаваторы) предназначены для выемки и погрузки мягких пород.

3. Отвальные работы.

Извлекаемые при вскрышных работах пустые породы размещают в отвалах. В зависимости от применяемого оборудования различают плужные, экскаваторные и бульдозерные отвалы. Плужные отвалы применяют при железнодорожном транспорте, рельсовые пути при этом располагают вдоль верхней бровки отвала и породу из думпкаров разгружают непосредственно под откос отвального уступа. По мере заполнения отвала ширина площадки между рельсовыми путями и верхней бровкой отвала увеличивается, и часть породы на ней задерживается. Оставшуюся породу сваливают под откос отвальным плугом. Плужный отвал имеет высоту 8-15м. При большом количестве складируемых пород и железнодорожном транспорте целесообразно экскаваторные отвалы, на которых разгружаемую породу перемещают в сторону от рельсового пути одноковшовыми или специальными многоковшовыми экскаваторами. Бульдозерные отвалы применяют как при автомобильном, так и при рельсовом транспорте.

4. Проведение траншей.

Вскрытие внешними траншеями применяют для отработки пологих неглубоко залегающих месторождений иногда для верхних горизонтов крутопадающих залежей. При вскрытии отдельными внешними траншеями каждый горизонт месторождения вскрывается обособленной траншеей. Для уменьшения объема горно-капитальных работ применяют вскрытие групповыми внешними траншеями. Каждая траншея вскрывающая нижележащий горизонт проходится внутри траншеи верхнего горизонта. Вскрытие внутренними траншеями позволяет значительно сократить объемы выемки пород вследствие расположения траншеи внутри контуров карьера. Внутренние траншеи могут быть отдельными для каждого горизонта и общими для всех горизонтов. Вскрытие общими внутренними траншеями имеет широкое распространение при разработке карьеров глубиной до 300-400 м.

5. Вскрытие тупиковыми и спиральными съездами.

При тупиковых съездах вскрывающие траншеи располагают на нерабочем борту карьера во взаимно- обратных направлениях. Каждый съезд на рабочем горизонте заканчивается тупиковой площадкой на которой состав при спуске или подъеме меняет направление своего движения. Достоинства: возможность размещения съездов на одном борту, широкая область применения. Недостаток: низкая средняя скорость движения поездов, вследствие больших затрат времени на маневры подвижного состава на тупиковых площадках.

При вскрытии спиральными съездами последние располагают виде спирали по рабочему и нерабочему бортам карьеров. Между съездами имеются горизонтальные площадки на которых устраивают разминовки. На каждом рабочем горизонте спиральная трасса траншей имеет горизонтальную площадку- пункт примыкания от которого проводят разрезную траншею горизонта и развивают внутрикарьерные откаточные пути. После полной отработки горизонта пункт его примыкания к спирали ликвидируют и переносят на следующий, нижележащий горизонт. Вскрытие спиральными съездами позволяет упростить маневры транспорта и тем самым увеличить его производительность.

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

Способы разработки рудных месторождений

В настоящее время выделяют четыре основных способа разработки рудных месторождений:
• открытый;
• подземный;
• комбинированный;
• специальные способы.

Наиболее распространенным способом добычи металлургического сырья является открытая разработка рудных месторождений, посредством которой из недр извлекается более 2/3 всех полезных ископаемых. Это относительно дешевый способ разработки, позволяющий применять мощное и высокопроизводительное оборудование. Однако при проведении открытых работ на многие десятилетия из хозяйственного оборота изымаются огромные площади сельскохозяйственных и лесных угодий. Для доступа к месторождению с поверхности приходится вынимать, перемещать и складировать в отвалы пустые породы, объем которых в несколько раз превышает объем добываемого полезного ископаемого.

Второй по значению способ разработки месторождений – подземный, на долю которого приходится около 20% добычи железа, до 45 % добычи меди, до 70% цинка, до 75 % олова и свинца, 100 % вольфрама. Затраты на добычу руды при подземной разработке месторождений выше, чем при открытой, но она ведется на месторождениях, которые экономически нецелесообразно или технически невозможно разрабатывать открытым способом. В связи с постепенным истощением легкодоступных неглубоко залегающих запасов металлических руд увеличивается глубина разработок, что определяет растущее значение подземной добычи. Тенденция увеличения глубины разработок прослеживается во всем мире. В Канаде добычу руд, содержащих золото, медь, никель ведут на глубинах 1800 – 2600 м; в США извлечение меди и золота – на глубинах 1700 – 3000 м; в Индии золото извлекают с глубины в 3500 м; в Южно-Африканской Республике действует самый глубокий в мире рудник, работы ведутся на глубине более 4000м. Подземная разработка в ряде случаев позволяет полностью сохранить земную поверхность, что обеспечивает значительное преимущество перед открытыми горными работами.

Из специальных способов разработки месторождений руд черных и цветных металлов наибольшее распространение получила дражная разработка россыпных месторождений – золотоносных или оловоносных песков. Ведется эксплуатация морских месторождений железомарганцевых конкреций и кимберлитовых месторождений, расположенных на морских шельфах, со специальных судов. На ряде месторождений извлечение цветных металлов, золота, урана осуществляют посредством выщелачивания. Способ выщелачивания руд на месте их залегания многие специалисты считают весьма перспективным.
Однако в ближайшем будущем основными способами разработки руд черных и цветных металлов будут открытый и подземный. Запасы железных руд сосредоточены в Кривбассе, Курской магнитной аномалии (КМА), на Урале, юге Кемеровской области; запасы марганцевых руд – на месторождениях Никополь-Марганецкого и Чиатурского бассейнов. На Урале, в Красноярском крае, Забайкалье, Восточной Сибири и на Дальнем Востоке залегают руды цветных металлов.

За последние десятилетия в технологии подземной разработки рудных месторождений произошли коренные изменения: резко возросла степень механизация основных и вспомогательных производственных процессов, получило широкое распространение использование искусственных твердеющих смесей для заполнения выработанного пространства, разработаны новые технологии и материалы поддержания горных выработок. Всё это в совокупности с применением низкозатратных высокопроизводительных систем разработки, таких как системы с самообрушением, позволяет повысить извлечение руды из недр и обеспечить безопасность горных работ, особенно на больших глубинах. Вследствие этого уже сейчас на многих подземных рудниках достигнута много миллионная годовая производительность при высоких показателях извлечения.

2. Основные термины и понятия

В горном деле, как и в других сферах человеческой деятельности, сложилась своя профессиональная терминология, поэтому овладение специальными знаниями невозможно без ее усвоения. В этой главе приводятся первоначальные сведения об основных терминах и понятиях, которые необходимы для понимания последующего изложения.

Полезное ископаемое – содержащееся в земной коре природное минеральное или органическое вещество, которое целесообразно добывать и использовать в народном хозяйстве или для личных потребностей, как в сыром виде, так и после соответствующей переработки. Полезные ископаемые бывают: горючие (энергоносители) и негорючие (руды).

Горные породы – естественные минеральные образования, сформировавшиеся вследствие геологических процессов, более или менее постоянного состава и строения, слагающие земную кору и залегающие в ней в виде самостоятельных тел.

Руда – минеральное образование с содержанием полезных компонентов, обеспечивающим экономическую целесообразность их извлечения при современном уровне развития техники.
Руды принято классифицировать по трем признакам: виду полезных компонентов, их количеству и характеру оруденения.
По виду полезных компонентов выделяют руды металлические (руды черных, цветных, редких, благородных и радиоактивных металлов) и неметаллические (апатитовые и фосфоритовые руды; калийные и каменные соли; гипс, известняк и другие породы для производства строительных материалов; руды, содержащие слюду, пьезокварц, графит, драгоценные камни и некоторые другие виды минерального сырья).
В зависимости от количества входящих полезных компонентов руды делятся на простые (однокомпонентные, или монометаллические) и сложные (полиметаллические). Руды цветных металлов чаще всего бывают полиметаллическими.
По характеру оруденения руды делятся на сплошные и вкрапленные. Сплошные руды имеют четко выраженные, легко отличимые на глаз границы с вмещающими породами. Вкрапленные же руды представляют собой горную породу, пронизанную мелкими, иногда почти невидимыми включениями рудных минералов в виде точек, звездочек, крошечных прожилков. Контуры вкрапленных руд устанавливаются обычно по данным опробования и на глаз практически неразличимы.

Порода (пустая порода) – минеральное образование, не являющееся объектом извлечения полезных компонентов при разработке месторождений (или минеральное соединение, не содержащее полезных компонентов или содержащее их слишком мало для рентабельной переработки).

Руда и порода – понятия относительные, поскольку по мере развития способов обогащения и добычи руд в переработку вовлекаются породы с более низким содержанием. Минеральное соединение, считавшееся ранее породой, в настоящее время может являться рудой.

Вмещающая порода – горная порода, окружающая рудное тело или включенная в него, которая либо совсем не содержит полезных компонентов, либо содержит их, но в количестве, недостаточном для экономического оправдания добычи и переработки.

Рудной массой называется смешанная при добыче руда с пустой породой.
Горной массой называют всю выданную на поверхность руду и породу, как в смешанном виде, так и раздельно, сюда же входит и порода, полученная при проведении горных выработок.
На некоторых горнодобывающих предприятиях установились понятия о сырой и товарной руде. Сырой называют руду (с высоким содержанием полезного компонента), направляемую в плавку без обогащения, а товарной рудой называют совокупность сырой руды и концентрата, полученную после обогащения бедной руды, отгруженной потребителю.

Рудное месторождение – естественное скопление в земной коре полезного ископаемого, разработка которого экономически выгодна.

Рудник – предприятие по добыче руд.

Горная выработка – сооружение (полость) в недрах земли, созданная в результате ведения горных работ.
Капитальными называют выработки, проведенные на стадии строительства рудника за счет выделенных на это строительство средств, сохраняемые в течение всего срока службы рудника или хотя бы одного его горизонта.

Ствол – вертикальная или наклонная горная выработка, имеющая непосредственный выход на поверхность и предназначенная для обслуживания горных работ: подъема полезного ископаемого и пустой породы, спуска и подъема людей, материалов и оборудования, подачи свежего воздуха и выдачи загрязненного, спуска закладочных материалов, откачки воды и др.

Слепой ствол – вертикальная или наклонная горная выработка, не имеющая непосредственного выхода на поверхность и предназначенная для обслуживания подземных работ: подъема полезного ископаемого и пустой породы, спуска и подъема людей, материалов и оборудования, подачи свежего воздуха и выдачи загрязненного, спуска закладочных материалов, откачки воды и др.

Штольня – горизонтальная горная выработка, пройденная к месторождению с поверхности и предназначенная для обслуживания подземных горных работ: выдачи полезного ископаемого и пустой породы на поверхность, перемещения людей, материалов и оборудования, подачи свежего воздуха и выдачи загрязненного, подачи закладочных материалов, откачки воды и др. Штольни проходят в гористой местности. Направление штольни по отношению к простиранию рудного тела может быть любым.

Горизонт – совокупность выработок, расположенных в одной горизонтальной плоскости и предназначенных для ведения горных работ.

Этаж – часть шахтного поля, ограниченная по падению откаточным и вентиляционным горизонтами, по простиранию – границами шахтного поля.

Блок – часть этажа, ограниченная восстающими или условными границами. Блок – выемочный участок в пределах этажа, для отработки которого применена в полном комплексе та или иная система разработки.

Панель – часть шахтного поля, образующаяся в результате его деления (подготовки) главными откаточными и вентиляционными штреками.

Квершлаг – горизонтальная подземная горная выработка, не имеющая непосредственного выхода на поверхность, проведенная по породам вкрест (перпендикулярно) простиранию месторождения от ствола до рудной залежи. Используется для транспорта, вентиляции, передвижения людей, водоотлива, прокладки кабелей, труб и линий связи.

Штрек – горизонтальная подземная горная выработка, не имеющая непосредственного выхода на поверхность, проведенная по простиранию (параллельно) наклонно залегающего рудного тела или в любом направлении при горизонтальном его залегании. Штрек служит для транспортирования грузов, передвижения людей, вентиляции. Штреки, проводимые по руде, называют рудными, а по вмещающим породам – полевыми.

Орт – горизонтальная подземная горная выработка, не имеющая непосредственного выхода на поверхность и проведенная вкрест простирания рудного тела по руде. Если орт соединяется с полевым штреком, то часть его может проходиться по породам. Понятие «орт» имеет смысл только в крутых и наклонных залежах, так как в горизонтальных залежах простирания просто не существует, и в этих условиях (как уже отмечалось выше) горизонтальную выработку любого направления называют штреком.

Восстающий – вертикальная или наклонная горная выработка, не имеющая непосредственного выхода на поверхность и имеющая выход на один или оба этажных горизонта. Восстающий проходят по восстанию рудной залежи, и он предназначен для обслуживания подземных горных работ: доставки материалов и оборудования, перемещения людей, проветривания, подачи энергии и воды, а также для разведочных целей, в редких случаях для спуска руды. Основное отличие восстающего от слепого ствола в том, что по нему не поднимают руду. Восстающие могут иметь одно, два или более отделений, причем одно лестничное.

Рудоспуск – вертикальная или наклонная горная выработка, или ограниченная крепью часть выработанного пространства для перепуска рудной массы под действием собственного веса.
Выработанным называется пустое пространство, образующееся в недрах после извлечения полезного ископаемого.

Уклон – наклонная подземная выработка, не имеющая непосредственного выхода на поверхность и предназначенная для подъема руды и вспомогательных нужд.

Шурф – неглубокая вертикальная горная выработка, пройденная с поверхности и предназначенная для доразведки, проветривания (запасное), подъема.

Спиральный съезд (заезд) – наклонная горная выработка (может иметь непосредственный выход на поверхность, также и не иметь), предназначенная для заезда бурового, доставочного и другого горного оборудования на горизонты, доставки крупногабаритных грузов, подъема рудной массы на поверхность при помощи самоходного оборудования, а также для вентиляции.

Источник