Добыча полезных ископаемых шахтный способы добычи полезных ископаемых
Мы предлагаем шахтный способ добычи полезных ископаемых для решения задачи в обогащения минеральных материалов.
Шахтный способ добычи полезных ископаемых играет важную роль в отрасли. Компания Шибан занимается производством и продажей горно-шахтного оборудования для дробления, измельчения и добычи полезных ископаемых и горных пород. Наша компания имеет индивидуальный подход к каждому: учитываем интересы клиента, мы имеем недорогие цены, что позволяет составлять достойную конкуренция. У нас вы можете приобрести продукцию по безналичному и наличному расчету. У вас какие-нибудь вопросы на шахтный способ добычи полезных ископаемых, обращайтесь к нашему онлайн-специалисту . Или направить заявку на наш электронный адрес [email protected] .мы подготовим для Вас технико-коммерческое предложение.
Шахтный способ добычи полезных ископаемых
Мы используем 2 основных метода добычи полезных ископаемых: шахтная и открытая разработка, дающие вместе более 90% мировой поверхностной добычи полезных ископаемых. Шахтный способ добычи полезных ископаемых является самым используемым во всем мире. Основные различия между этими методами добычи – это расположение рудного тела и характер механического извлечения.
Методика открытой добычи связана с извлечением рудных тел, которые находятся вблизи поверхности земли и относительно плоские или слоистые по своей природе и расположению минеральных пластов. Методика открытой добычи использует ряд различных типов оборудования, включая землечерпалки, грузовой транспорт, скребковые экскаваторы, ковшовые колесные экскаваторы и скреперы. Шахтная добыча применяется для извлечения твердой скальной породы, которая рассеяна и/или расположена в глубоких пластах и как правило недоступна для извлечения с помощью землечерпалки и грузового транспорта. Открыто-шахтным способом добываются многие металлы, например, золото, серебро и медь.
Полезные ископаемые, которые находятся на поверхности земной коры или же залегают неглубоко в недрах, добываются открытым способом. Шахтный способ добычи полезных ископаемых представляет собой процесс создания на месторождении котлованов, которые называются разрезами или карьерами. Размеры таких разрезов и карьеров зависят от обширности месторождения и глубины залегания полезных ископаемых. При помощи шахтного способа в основном добывают сырье, используемое для строительства: известняк, песок, мел и тому подобное. Также шахтным способом пригодна для добычи фосфоритной руды , угля, оловянной руды и медной руды. Шахтный способ добычи полезных ископаемых считается наиболее опасным для жизни сотрудников таких предприятий.
Шахтный способ добычи полезных ископаемых – Дробление, грохочение и
Дробление гипса в шахте и использование конвейера – методология, популярность которой увеличивается со времени ее появления. Расположение полупередвижной дробилки в рудной шахте с последующей транспортировкой из шахты конвейерной системой привело к существенным промышленным преимуществам и финансовым сбережениям по сравнению с традиционной перевозкой транспортными средствами. Сокращены строительство и содержание дорогостоящих подъездных дорог, а также сокращены затраты труда, связанные с работой грузовика, обслуживанием его и топливом.
Цель системы дробления в шахте – прежде всего, позволить транспортировке руды быть конвейерной. Системы дробления в шахте могут варьировать от постоянных средств до полностью передвижных модулей. Однако чаще дробилки создаются в модульной форме, чтобы обеспечить некоторую мобильность в пределах разработки. Дробилки следует перемещать через срок от года до десяти лет; для осуществления перемещения могут требоваться часы, дни или месяцы, в зависимости от размера и сложности модуля и расстояния перемещения.
К преимуществам конвейеров перед грузовиками относятся мгновенный запуск, автоматическая и непрерывная работа и высокая надежность, достигающая 90-95 %. На них обычно не влияет ненастная погода. Конвейеры также значительно менее требовательны в работе по сравнению с грузовиками; эксплуатация и обслуживание парка грузовиков могут нуждаться в штате в десять раз большем, чем конвейерная система с эквивалентной отдачей.
Также конвейеры могут использоваться при уклонах до 30 %, в то время как максимальные уклоны для грузовиков – обычно 10 %. Использование более крутых уклонов снижает необходимость удаления низкосортной пустой породы и может уменьшать необходимость строительства дорогостоящих дорог для перевозки. Системы конвейеров также интегрированы в одноковшовые экскаваторы ковшового колеса при многих поверхностных операциях по добыче угля, что устраняет потребность в грузовиках.
Услуги
Мы способны проектировать и профессионально конструировать подходящее решение по специальным требованиям заказчика. Мы оказываем широкий спектр услуг для своих клиентов и стремимся максимально удовлетворить потребности каждого.
Друзья, всем привет. Сегодня я расскажу вам о том, какие существуют способы добычи полезных ископаемых, и их влияние на окружающую среду, но прежде всего эти способы зависят от самих ископаемых, их физико-химических свойств, мест размещения и развития технического прогресса.
Еще совсем недавно добыча природных ресурсов производилась вручную, что требовало больших физических усилий и немалых трудозатрат, а сама она имела достаточно низкую производительность труда.
В современных же условиях все изменилось коренным образом: с развитием мощных технических средств и применением специальных машин трудозатраты снизились, а производительность и объемы добычи ископаемых значительно возросли.
Основные способы и технология добычи природных ресурсов
Все минеральные ресурсы, как твердые, так и жидкие, и газообразные на нашей планете располагаются неравномерно и находятся либо на поверхности, либо глубоко под землей, и в зависимости от их мест размещения и залегания для их добычи используют тот или иной способ.
Самими распространенными способами добычи природных ресурсов можно считать:
- открытый способ либо карьерный способ,
- закрытый способ либо подземный или шахтный способ,
- комбинированный способ либо открыто-подземный способ,
- геотехнологический способ либо скважинный способ,
- дражный способ.
Все эти способы имеют как свои преимущества, так и недостатки, поэтому технология добычи полезных ископаемых открытым способом предполагает создание на местах разработки и добычи природных ресурсов глубоких котлованов в виде больших карьеров или разрезов, размеры которых зависят от относительно небольшой глубины и протяженности, а также мощности пластов залегания ископаемых.
Преимуществом такого способа добычи является его относительная дешевизна, наибольшая производительность и трудоемкость, безопасные условия труда, а недостатками — большое снижение качества сырья из-за содержания в нем большого количества пустых пород, негативные последствия по отношению к окружающей среде.
Таким способом обычно добывают природное строительное и индустриальное сырье такое как –
- известняк и мел,
- песок и глина,
- торф и уголь,
- медь и свинец,
- молибден и никель,
- олово и вольфрам,
- хром и марганец,
- цинк и железо.
Твердые ископаемые, находящиеся на достаточной большой глубине залегания добывают подземным, т.е. закрытым способом, при котором сооружают подземные шахты. Недостатком такого способа является его огромный риск для горняков, связанный с обрушением и загазованностью, а значит и взрывоопасностью.
Таким способом обычно добывают руды, полиметаллы и минеральное сырье
такие как:
- медь и золото,
- вольфрам и железо,
- каменный уголь и минеральные соли.
Если открытый и закрытый способ добычи полезных ископаемых не подходит для данного месторождения промышленного сырья, то применяют комбинированный открыто-подземный способ, где сначала добываются открытым способом сырье из верхних слоев, а затем уже шахтным методом дорабатывают оставшиеся запасы металлических руд, залегающие на достаточно большой глубине.
Достоинствами такого способа являются большие объемы добычи природного сырья, а таким способом обычно добываются многие цветные металлы и алмазы.
Геотехнологический или скважинный способ используют при добыче специальных видов сырья, имеющих газообразное или жидкое состояние с помощью такой процедуры как бурение глубоких скважин, где при помощи физико-химического метода осаждения, выщелачивания и плавления извлекают из недр земли на поверхность выходящие по трубам полезные ископаемые.
Таким способом обычно добываются:
- газ и нефть,
- сера и литий,
- фосфор и уран.
И наконец, отдельный дражный способ, где горное предприятие одновременно осуществляет как добычу сырья, так и его обогащение, т. е. с помощью специального оборудования первично происходит отделение ценной породы от сопутствующей пустой.
Таким способом обычно разрабатываются месторождения россыпей:
- золота и алмазов,
- платиноидов и касситерита.
Влияние на окружающую среду добычи полезного сырья
Добыча полезных ископаемых любым способом не может не оказывать на окружающую среду своего негативного воздействия, так как занимает огромные площади хозяйственных земель, доходящие порой до десятков тысяч квадратных километров. 
Такая техногенная нагрузка на природную среду нарушает естественный ход саморегуляции жизненных процессов окружающей среды и порой приводит к ее быстрой деградации.
Как правило, под их разработками находятся самые продуктивные почвенные черноземы:
- полей и пашен,
- лесов и водоемов,
- дорог и населенных пунктов.
Производство добычи начинается с подготовительных очистных работ, где на местности удаляются все искусственные преграды, так:
- вырубаются многолетние леса с ценными породами деревьев,
- осушаются вековые водоемы в виде болот, рек и озер,
- прокладываются инженерные коммуникации в виде водоотводящих канав и подъездных путей.
Затем производят вскрышные работы, целью которых служит послойное удаление и перемещение в отвалы пустой породы открывающей доступ к самим природным ресурсам:
- мягкую и легкую породу разрабатывают при помощи бульдозеров и землеройных машин,
- скальную и твердую породу сначала взрывают при помощи буровзрывной техники, а потом разрабатывают при помощи экскаваторов и скреперов,
уже обнаженные полезные ископаемые добывают и грузят на специальные транспортные средства — карьерные самосвалы,
которые везут добытое сырье на обогатительные предприятия и металлургические комбинаты.
Добыча природного сырья имеет еще и такие негативные последствия для окружающей среды как загрязнение почвы, воды и воздуха химическими элементами отвалов, что пагубно влияет как на растительный, так и животный мир данной местности.
Это негативное воздействие на окружающую среду отрицательно влияет и на здоровье людей, живущих в близлежащих местностях – повышением заболеваемости местного населения.
Поэтому в период разработки месторождений полезных ископаемых необходимы такие регулярные мероприятия как — проведение наблюдений и экологический мониторинг.
Уменьшить негативное влияние на окружающую среду в дальнейшем можно усовершенствованием методов разработки, а также с помощью рекультивации этих земель, возвратом и приведением их в первоначальное состояние, однако на это нужны огромные финансовые средства и немалый временной интервал.
Поэтому добывающие предприятия согласно закону охраны недр и окружающей среды обязаны после всех проведенных работ по добыче сырья обеспечить восстановление естественного ландшафта местности, где за свой счет они сажают леса и разбивают лесопарки с созданием в последствие зон отдыха, а также восстанавливают плодородный слой почвы, вовлекая его в сельскохозяйственный оборот.
Надеюсь, вам понравилась моя статья о способах добычи полезных ископаемых, и вы узнали из нее много полезного для себя. Может быть, и вы знаете какие–то новые способы добычи природного сырья. Расскажите мне об этом в комментарии к статье, мне будет любопытно их узнать. Разрешите на этом с вами попрощаться и до новых встреч дорогие друзья.
Предлагаю Вам подписаться на обновления блога, чтобы получать мои статьи на свою почту. А также вы можете поставить свою оценку статье по 10 системе, отметив ее определенным количеством звездочек.
Приходите ко мне в гости и приводите друзей, ведь этот сайт создан специально для вас. Я всегда рада видеть вас и уверена, что вы обязательно найдете здесь много полезной и интересной информации.
Добыча полезных ископаемых подземным способом ведут горные предприятия на отведенных для них месторождениях или участках (горных отводах). Шахта – самостоятельная производственно-хозяйственная единица горного предприятия, ведет разработку месторождения или его участка подземным способом. Рудник – совокупность шахт поверхностных цехов, объединенных одним административным, техническим и хозяйственным руководством. Схема угольной шахты представлена на рис. 4.2.
В технологии разработки месторождений полезных ископаемых подземным способом различают три основных стадии: раскрытие, подготовку и очистное извлечение.
Рис. 4.2. Схема угольной шахты:
1 – железнодорожные пути; 2 – отвалы породы; 3 – подвесная дорога; 4 – бункер для загрузки угля; 5 – подъемная сооружение (копер) главного ствола; 6 – надшахтное здание; 7 – копер вентиляционного ствола; 8 – состав материалов для крепления; 9 – здание вентилятора; 10 – здание подъемной машины ;. 11 – откаточные горные выработки; 12 – главный ствол; 13 – конвейерный штрек; 14 – забой; 15 – пласт угля.
Шахтный ствол – вертикальная или наклонная горная выработка, имеющая непосредственный выход на земную поверхность и служит для подъема полезного ископаемого и пустой породы, транспортировки различных грузов, спуска и подъема людей, вентиляции и водоотлива. При значительной производственной мощности шахты или при наличии в одном шахтном поле нескольких залежей проходят несколько вспомогательных стволов, из которых одни служат для опускания и подъема пустой породы из подготовительных выработок и т.д., другие – для проветривания.
Применяемые системы подземных разработок: камерно-столбовая, разработка длинными столбами и система разработки с магазинуванням.
Камерно-столбовую систему применяют в случае разработки горизонтальных или слабкопохилих месторождений с устойчивыми рудами и вмещающими породами. Для нее характерно чередование параллельных виемних камер и постоянно пидгримуючих целиков, у которых остается более 15 – 20% запасов от их общей величины. Отраженную взрывами руду грузят экскаватором в самосвалы, которые доставляют ее к рудоспусков. Высота выработки зависит от мощности слоя и может достигать 12 м.
Система разработки длинными столбами относится к системам с обрушением пород. По выемкой руды выработанное пространство заполняется заваленными породами. Необрушенные остается только часть выработанного пространства у забоя, которая поддерживается креплением. Так разрабатываются пологие пластообразные горизонтальные залежи мощностью 2 – 3,5 м.
Система разработки с магазинуванням характеризуется заполнением выработанного пространства отбитой рудой. Объем руды увеличивается на 30-40%, по мере отбоя ее приходится частично транспортировать на гору. Замагазинована руда – материал рабочей площадки. Такую систему применяют в случае разработки крутых месторождений мощностью 0,5 – 5,0 м со стойкой рудой. Минимальный угол падения рудного тела для такой системы – 55 °.
Проходка горных выработок приводит к необходимости складировать пустые породы в отвалы. Проходка вертикальных стволов требует возведения их в форме терриконов, а в случае проходки штолен и наклонных стволов породы чаще всего складируют в плоские отвалы.
Разработка месторождений штольне в горной местности. Штольню размещают так, чтобы ее уровень находился ниже месторождения или его части. Важная роль для разработки месторождений полезных ископаемых подземным способом следует подготовительным работам.
Подготовка – это проведение горизонтальных и вертикальных выработок, с помощью которых раскрыта часть месторождения разлагается на отдельные выемочные участки – этажи, блоки, панели, столбы. Такие выработки называются подготовительными.
Очистным извлечением называется комплекс производственных процессов, проводимых в подготовленных блоках с целью извлечения и доставки полезного ископаемого. Очистное извлечения состоит из следующих процессов: отделение полезного ископаемого от массива, доставка его к откаточного горизонта, проветривание, поддержание выработанного пространства, его крепления или закладка. При любой системы разработки очистное извлечения делятся на отделения полезного ископаемого от массива, перемещения от забоя до откаточных выработок и поддержания выработанного пространства. Расходы на очистное извлечения составляют 30 – 60% от общих расходов. Подземная разработка связана с большими притоками подземных вод, которые собираются в водосборнике. Для осуществления водоотлива в насосной камере устанавливают не менее трех насосов.
Подземными способами разрабатывают природные ресурсы, добыча которых невозможна, или экономически нецелесообразна открытыми разработками. Обычно подземные способы используются для извлечения ископаемых, залезающих на более значительных глубинах, с меньшей мощностью пластов и другими худшими горно-геологическими условиями, когда себестоимость одной тонны равна или меньше, чем при открытой добыче. Основные виды подземной добычи – шахтная, подземное выщелачивание, подземная газификация, добыча нефти и газа.
Наиболее широкое распространение получила шахтная разработка недр. Этим способом возможно добывать сырье с глубин до 2 тыс. м. Шахта представляет собой совокупность горных выработок, через которые полезные ископаемые извлекаются из недр на поверхность. Перед разработкой месторождение разбивается на шахтные поля – участки, которые разрабатываются одним предприятием – шахтой. Строительство шахты начинается с проходки вертикальных стволов, которыми вскрывается полезный пласт (рис.3.). Каждая шахта имеет не менее двух стволов, что улучшает ее вентиляцию. По стволам проводят подъем, спуск ископаемых, вспомогательных материалов, техники, людей, подачу энергии, вентиляцию и др. Для этих целей ствол разделяют на секции для подъема и спуска работающих, грузов. В специальном отделении расположены трубы для откачки воды, воздуха, электрические и телефонные линии. Имеется отделение с лестницами и площадками для самостоятельного подъема рабочих из шахты при аварии подъемного механизма.
В шахтах могут быть вертикальные горные выработки, которые служат для тех же целей, что и ствол, но не имеют непосредственного выхода на поверхность. Эти выработки называют слепыми стволами.
1. Ствол шахты.
2. Квершлаг.
3. Бремсберг.
4. Штрек.
5. Уклон.
6. Простирание пласта угля.
7. Падение пласта угля.
Рис. 3. РАЗМЕЩЕНИЯ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК В ШАХТЕ
В горных районах для вскрытия ископаемых создают горизонтальные или близкие до такого положения выработки – штольни. Они выполняют те же функции, что и стволы. В нижней части ствола создается рудничный двор, где перегружают руду с транспортных средств, в подъемный механизм. Здесь размещаются ремонтные мастерские, электрические подстанции, депо, гаражи для транспорта и др.
От нижней части ствола с теми же функциями прокладывают горизонтальные капитальные горные выработки. Они могут проведены по простиранию пласта ископаемого и в пустой породе. В первом случае такая выработка называется штреком, а во втором – квершлагом. Последняя выработка прокладывается от ствола до полезного пласта и создается для его вскрытия. Квершлаг от ствола строят в тех случаях, когда ископаемое залегает в неблагоприятных условиях под природными или искусственными преградами и экономически нецелесообразно прокладывать ствол непосредственно над месторождением.
Все названные горные выработки являются капитальными строениями, создаются в подготовительный период и эксплуатируются столько же, как и шахта. Капитальные выработки укрепляются железобетонными, чугунными тюбингами и в них размещают различию оборудование. После прокладки капитальных выработок приступают к промышленной разработке месторождения, что достигается проведением очистных работ. Сущность их сводится к отделению ископаемого от пласта и транспортировке породы на поверхность. Процесс отделения руды от пласта породы называется отбойкой, а место где проводится он – забоем или лавой. Отбойку проводят ручным, взрывным и машинным способами. Выбор вида отбойки зависит от научно-технического прогресса, физических и химических свойств ископаемых. Еще в начале двадцатого столетия основным приспособлением шахтеров были обушок, сани-волокуши, которые тянули рабочие. Откатку руды проводили в вагонетках, которые возила лошадь. В современных шахтах твердые породы взрывают, менее прочные (соль, уголь) отделяют машинным методом. При этом широко используются специальные комбайны, которые проводят отбойку породы, погрузку ее на транспортное средство. Ручная отбойка с применением пневматических молотков используется ограничено, из-за большой трудоемкости, низкой производительности труда. По мере изъятия породы забой и техника передвигаются по простиранию пласта. Это обусловливает непостоянство рабочего места, а постепенное его движение усложняет автоматизацию работ.
Отделение руды от пласта требует крепления вышележащих пород от обрушения. Для этого в выработках используют древесину или металлическую крепь, а работы называются креплением кровли.
Простейший метод удаления руды из лавы – спуск ее под воздействием собственного веса. Такой способ применяют, когда забой расположен выше транспортной горной выработки. Преимущественно руду из лавы удаляют специальными вагонами, скребковыми механизмами, транспортерами и другими транспортными средствами. По откаточным горным выработкам руду перемещают до стволов ленточными конвейерами, локомотивами с вагонетками грузоподъемностью до I т в зависимости от мощности шахты. В качестве локомотивов используют аккумуляторные и контактные электровозы с шириной рельсового пути 600-900 мм. Для сравнения отметим, что этот показатель на железнодорожном транспорте составляет 1420 мм. Современные конвейеры перемещают за час до 3000 т породы.
Подъем руды на поверхность осуществляется клетьевым и скиповым способами. В первом случае руду поднимают по стволу совместно с вагонеткой, и после разгрузки на поверхности она вновь спускается в шахту. Более эффективный подъем – скиповый – в специальных емкостях грузоподъемностью 10-50 т, которые расположены в стволе. При этом внизу ствола порода с транспортного средства перегружается в скип, который поднимается на поверхность. Такой подъем оборудован, как правило, двумя скипами. Когда один находится под разгрузкой, то второй в этот период загружают, а затем наоборот.
При шахтной разработке недр меньше нарушается поверхность земли по сравнению с открытым способом. Однако извлечение руды из-под покрывающих пород образует в недрах пустоты. Под воздействием пластичности пород происходит механическое нарушение недр, проседание поверхности, увеличивается заболоченность территорий, образуются искусственные озера, трещины на поверхности земли, разрушение зданий. С расширением масштабов разработок эти экологические явления значительно возрастаю, что требует больших капитальных вложений на крепление
кровли. Уменьшить отрицательное экологическое влияние позволяет совершенствование методов разработки природных ресурсов, закладка выработанных пустот отходами производства.
Подземное выщелачивание применяется для разработки урановых руд, солей, руд цветных металлов. В Беларуси таким способом разрабатывают Мозырское месторождение каменной соли. Подземное выщелачивание основано на свойствах руд растворяться в воде, кислотах. При этом способе месторождение вскрывают скважинами, обустроенными концентрическим расположением труб по схеме труба в трубе (рис.4). Через одну из труб в недра подают растворитель. Он легче рассола и располагается вверху камеры выщелачивания. Растворитель постепенно насыщается компонентами руды, становится тяжелее, спускается вниз камеры и выдавливается через одну из труб на поверхность. Для прекращения выщелачивания руды в камеру подаются инертные вещества (сжатый воздух, нефтепродукты и др.), которые защищают верх камеры от растворения.
РИС. 4. СХЕМА РАССОЛОДОБЫВАЮЩЕЙ СКВАЖИНЫ.
Таким образом, процесс значительно проще по сравнению с шахтным. Добыча сырья сводится к подаче растворителя в недра и транспортировка рассолов по трубопроводам до мест переработки. При этом исключается присутствие людей под землей, что улучшает условия труда, безопасность и повышает производительность. Снижаются сроки подготовки месторождения для эксплуатации, капитальные вложения на добычу единицы сырья. По расчетам специалистов, только за счет затрат на проходку шахтных стволов возможно пробурить и обустроить скважины для добычи ископаемых. Поэтому таким способом получают наиболее дешевое сырье.
Подземное выщелачивание позволяет более рационально использовать ресурсы недр, расширить сырьевую базу промышленности. Добыча руды шахтным способом ограничена глубиной и условиями залегания пород. Разработка глубокозалегающих пластов, находящихся в сложных горно-геологических условиях, шахтным способом не всегда целесообразна. Добыча солей из-за их пластичности возможна на глубину до 1000 м. Хозяйственное использование руд, не отвечающих требованиям кондиции, возможно только подземным выщелачиванием. Этим способом расширяется сырьевая база за счет более полного изъятия ископаемых из недр уже отработанных участков шахтных полей, где потери ресурсов могут достигать 3/4 общих запасов.
Подземное выщелачивание – более экономичный и экологичный процесс. Применение специальных растворителей позволяет извлекать только полезный компонент, а все остальные вещества, которые могут составлять более 9/10 массы породы, оставлять в недрах. В результате на поверхности образуется меньше отходов.