Способы подготовки рудных месторождений

Вскрытую часть месторождения разбивают горно-подготовительными выработками на отдельные выемочные участки или добычные блоки. Проведение этих выработок называется горно-подготовительными работами. В зависимости от угла падения рудной залежи различают следующие способы подготовки месторождений: панельный, этажный и комбинированный.

Панельный способ (рис. 6.1) применяется при пологом залегании месторождения. Шахтное поле делится откаточными штреками (главными
и панельными) на панели шириной 60–200 м и длиной до нескольких сотен метров (эти параметры зависят от размеров месторождения, применяемой системы разработки и механизации основных технологических процессов очистной выемки).

Рис. 6.1. Панельный способ подготовки: 1 – главный ствол; 2 – вентиляционный ствол; 3 – главный штрек; 4 – вентиляционный штрек; 5 – панельный штрек; 6 – панельный вентиляционный штрек; 7 – панель

Этажный способ (рис. 6.2) применяется при разработке крутопадающих и наклонных месторождений. Деление этажа на добычные блоки осуществляется блоковыми восстающими, а при разработке мощных месторождений – блоковыми восстающими и откаточными ортами.

Рис. 6.2. Этажный способ подготовки: 1 – главный ствол; 2 – квершлаг; 3 – откаточный штрек; 4 – блоковый восстающий; 5 – добычной блок; 6 – этаж

Комбинированный способ предполагает, что месторождение по высоте делится на этажи, а этаж – на панели. Он применяется при разработке наклонных месторождений.

По расположению подготовительных выработок относительно рудного тела подготовка месторождений может быть рудной, полевой
и смешанной.

При рудной подготовке все подготовительные выработки проходятся по рудному телу. Данный вид подготовки является основным при разработке пологопадающих залежей и применении самосвалов или конвейеров для транспорта руды. Преимущество рудной подготовки – возможность доразведки месторождения при отработке крутопадающих жил и попутной добычи руды, что частично компенсирует затраты на проведение подготовительных выработок.

При полевой подготовке все подготовительные выработки проходятся вне рудного тела. Она широко применяется при электровозной откатке добытой руды, поскольку позволяет выдерживать величину уклона рельсовых путей при сложной гипсометрии почвы рудной залежи. Применение полевой подготовки при разработке крутопадающих жил позволяет исключить потери руды в междуэтажных целиках.

Смешанная подготовка предполагает, что одна часть подготовительных выработок проходится по рудному телу, а другая – по породам. Смешанная подготовка является основной при разработке мощных крутопадающих месторождений, а также используется при разработке пологопадающих месторождений с транспортными горизонтами, расположенными в подстилающих породах.

В зависимости от типа подготовительных выработок, при помощи которых производится деление балансовых запасов этажа на добычные блоки, различают штрековую и ортовую подготовку.

При штрековой подготовке деление этажа на блоки производится только откаточными штреками и восстающими (рис. 6.2). Штрековая подготовка применяется при разработке крутопадающих рудных тел небольшой мощности.

Ортовая подготовка – это деление этажа на блоки откаточными штреками, ортами и восстающими. Ортовая подготовка применяется при большой мощности рудного тела (рис. 6.3).

По схеме движения транспорта различают тупиковую, кольцевую
и комбинированную подготовку.

Тупиковая подготовка применяется при небольшой производительности этажей, которая достигается работой одного или двух составов вагонеток на горизонте.

Рис. 6.3. Ортовая подготовка мощного крутопадающего месторождения: 1 – главный ствол; 2 – квершлаг; 3 – главный (полевой) штрек; 4 – откаточный орт; 5 – откаточный штрек; 6 – вентиляционный ствол; 7 – добычной блок

Кольцевая подготовка применяется при большой производительности горизонтов.

Комбинированная подготовка применяется редко, только при высоком горном давлении. В этом случае проходят тупиковые орты, а для организации кольцевой откатки в породах лежачего бока закладывают два откаточных штрека.

Источник

Подготовка рудных месторождений

3.1 Способы подготовки

Основными особенностями каждого способа подготовки являются:

тип, число и расположение основных подготовительных выработок откаточного горизонта. Подготовка горизонтальных месторождений производится главными штреками или главными и панельными штреками. Подготовка пологих, наклонных и крутопадающих месторождений ведется этажными штреками или этажными штреками и ортами. Подготовка месторождения может производиться выработками, проводимыми в рудном теле или по вмещающим породам (полевые выработки).

Способы подготовки могут быть простыми (однотипные основные

подготовительные выработки) и комбинированными.

3.2 Простые способы подготовки.

Подготовка этажными штреками пологих, наклонных и круто-

падающих месторождений. Этажные штреки проводят в рудном теле или

один из этажных штреков (возможно и несколько) – полевой – проводят

в боковых породах (чаще лежачего бока), а остальные по полезному ископаемому. При подготовке месторождения одним этажным штреком его

иногда проводят в боковых породах, а при весьма неустойчивой руде и при

подготовке двумя этажными штреками их проводят только во вмещающих

породах. При большой производительности шахты для увеличения интенсивности откатки и упрощения схемы проветривания этажные штреки соединяют между собой в виде кольца. При подготовке маломощных месторождений в рудном теле обычно проводится один этажный штрек. Из-за непостоянства жил по простиранию этажные штреки на некоторых рудниках проводят во вмещающих породах. При пологом и наклонном залегании месторождения откаточные штреки часто располагают в породах почвы рудных залежей и из них проводят рудоспуски и ходки. Известны случаи подготовки этажей одним полевым штреком, пройденным в породах

лежачего бока, для удобства выпуска руды из магазинов по рудоспускам,

выходящим непосредственно в штрек при мощности рудного тела более

4-5м. На медном руднике Нкана (Конго) такой способ подготовки применен

при системе подэтажных штреков. На месторождениях большой мощности

в ряде случаев подготовка в рудном теле ведется несколькими этажными

штреками, например на апатитовых месторождениях Хибинского массива.

Часто при подготовке крутопадающих месторождений несколькими

этажными штреками их проводят в рудном теле и во вмещающих породах,

Читайте также: Ампулы reale kaaral способ применения
например, на рудниках Криворожского железорудного бассейна, разрабатывающих группы залежей умеренной мощности и со значительной длиной по простиранию. Месторождение Нкана, разрабатывающиеся рудником с годовой добычей 2,5 млн.т, залегает среди крутопадающих осадочных отложений – доломитов, сланцев и песчаников, минерализованных соседними интрузиями гранитов и габбро. Рудные тела имеют мощность от 8 до 20 м со средним углом падения 50 грд. . На участках с пологим и наклонным падением подготовка горизонта осуществляется с помощью двух откаточных (этажных) штреков: рудного по контакту с лежачим боком и полевого в породах лежачего бока.

Подготовка главными штреками горизонтальных месторождений в зависимости от их размеров ведется одним или несколькими главными штреками, проводимыми по руде или в породах почвы.

Выбор расположения главных штреков зависит от устойчивости руды гипсометрии почвы рудного тела и условий откатки, требований дополнительной разведки и необходимости минимального оставления руды в

целиках. Преимуществами данного способа подготовки являются несколько

меньший объем подготовительных работ и более благоприятные условия

проветривания по сравнению с подготовкой месторождения главными панельными штреками. Подготовка главными штреками, проводимыми в рудных залежах с проведением из них выемочных штреков для нарезки столбов, применяется в Тульском и Липецком железорудных районах.

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.

Читайте также: Каким способом можно получать алименты
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:

Отбойка руды — процесс отделения руды от массива в блоке с одновременным дроблением ее на куски.

Вторичная дробление — для соответствия условиям технологического процесса, по которым отбитая руда должна иметь куски определенной крупности

Выпуск и доставка руды — перемещение рудной массы от мест отбойки до транспортных выработок блока

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

Способы подготовки рудных месторождений

Подготовка рудных месторождений

СПОСОБЫ ПОДГОТОВКИ РУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

Подготовка рудных месторождений

Как реализуется подземная добыча подземных ископаемых?

Подземная разработка пластовых месторождений

Вскрывающие выработки

Подготовка пластов к добыче

Очистные работы в угольных шахтах

Основы подземной разработки рудных месторождений

Системы разработки рудных месторождений