Горное предприятие по добыче жидких и газообразных полезных ископаемых это

Схематическая карта мест наиболее активных разработок полезных ископаемых

Добы́ча поле́зных ископа́емых — процесс извлечения твёрдых, жидких и газообразных полезных ископаемых из недр Земли с помощью технических средств[1][2]. Добыча полезных ископаемых относится к первичному сектору экономики.

Процесс добычи полезных ископаемых заключается в разработке месторождений полезных ископаемых. При разработке месторождений производится выемка полезного ископаемого и транспортировка его к местам дальнейшей переработки или полезного использования.

Термин «Добыча полезных ископаемых» используется также как экономическая категория. Как экономическая категория выражается в объёмных или весовых единицах измерения[2]:

в кубических метрах (м³) применительно к природному газу, нерудным строительным материалам;
в тоннах (т) применительно к углю, нефти, рудам, нерудному сырью;
в м³/сутки применительно к промышленным водам;
в каратах применительно к драгоценным камням;
в килограммах (кг) применительно к полудрагоценным камням, камнесамоцветному сырью, пьезооптическому сырью;
в квадратных метрах (м²) применительно к облицовочному декоративному камню.

Способы добычи полезных ископаемых[править | править код]

Добыча полезных ископаемых насчитывает многотысячелетнюю историю.
За всю историю человечество выработало различные способы добычи полезных ископаемых.

Добыча твёрдых полезных ископаемых ведётся открытым способом, подземным способом или комбинированным открыто-подземным способом. Открытым способом добывается около 90 % бурых углей, 20 % каменных углей, 70 % руд чёрных и цветных металлов.

Добыча жидких и газообразных полезных ископаемых осуществляется путём бурения с поверхности земли скважин, через которые производится их откачка в специальные хранилища.

Добыча полезных ископаемых, которые залегают непосредственно на поверхности земли (торф, нерудные строительные материалы и некоторые другие) осуществляется с поверхности при полной механизации основных производственных процессов.

Начиная с 1960-х годов, стала развиваться добыча со дна моря твёрдых полезных ископаемых (золото, олово, алмазы, циркон, монацит, ильменит и др.), а также нефти и газа.

Выбор способа добычи полезного ископаемого определяется горно-геологическими условиями залегания полезных ископаемых и обосновывается технико-экономическими расчётами.

Динамика мировой добычи важнейших видов полезных ископаемых[править | править код]

По мере развития научно-технического прогресса объёмы добычи полезных ископаемых и число их видов непрерывно увеличивались. По подсчётам академика В. И. Вернадского, выполненным в 1915 году, человечеством в античную эпоху добывалось и использовалось всего 19 элементов, в XVIII веке — 28, в XIX веке — 50, в начале XX века — 60. В настоящее время используются все 89 химических элементов, содержащихся в земной коре[3].

Постоянно увеличивались темпы роста добычи полезных ископаемых. Из всего объёма полезных ископаемых, извлечённых из недр земли за всю историю человечества, преобладающий их объём добыт в XX веке: нефти — 99,5 %, угля — 90 %, железной руды — 87 %, медной руды — 80 %, золота — 70 %. Поиск и освоение новых месторождений охватили практически всю приповерхностную часть земной коры, включая прибрежный шельф и дно Мирового океана[2][3].

При этом структура объёмов добычи различных ископаемых меняется по мере развития научно-технического прогресса. Так, например, в период с 1850-х по 1930-е годы, в общем объёме добычи доминировал каменный уголь, в период с 1940-х по 2000-е — нефть, а начиная с 2010-х — природный газ (в том числе и сланцевый). Изменяется и динамика добычи металлических руд: так, доля железной руды в общем объёме добычи непрерывно снижается с начала 1920-х годов (хотя в валовом исчислении — сохраняется и в отдельные периоды растёт), в то время как добыча руд цветных металлов увеличивается. Добыча некоторых полезных ископаемых, например торфа, сокращается в валовом исчислении начиная с 1940-х годов.

На динамику добычи некоторых полезных ископаемых влияет и возможность вторичной переработки. Например объём чёрного металлолома, накопленный в мире уже к началу 1900-х годов составил заметную часть в сырьевой составляющей металлургии, а в 2010-х годах доля металлолома в сырьевой базе превышает 40 %. По некоторым цветным металлам, например свинцу, доля лома в сырьевой составляющей ещё выше. Непрерывно растёт и доля вторичного сырья в производстве пластмасс и изделий из стекла.

Значение некоторых полезных ископаемых по мере развития технологий окончательно утрачивается. Например, в период с 1830-х по 1970-е годы в значительных объёмах добывался природный монокристаллический кварц как пьезооптическое сырьё. По мере развития технологий производства сложных оптических стёкол, пьезокерамики и выращивания искусственных кристаллов значение природного кварца для оптики и электронику утратилось: в оптике его заменили лучшие по характеристикам тяжёлые стёкла и синтетические кристаллы, а в электронике — пьезокерамики, пьезоэлектрические характеристики которых на несколько порядков лучше, чем у кварца. Поэтому в настоящее время природный кварц применяется только ювелирами. Аналогичная ситуация произошла с разновидностями корунда: с сапфиром и рубином, а также с алмазами — природные камни используются только в ювелирном деле, тогда как в технике используются синтетические. Следует отметить и тот факт, что перечисленные природные камни редкие и дорогие, тогда как их искусственное производство сравнительно дешёвый процесс, не требующий дефицитного сырья.

Примечания[править | править код]

↑ Добыча полезных ископаемых. Статья в БСЭ
↑ 1 2 3 Добыча полезных ископаемых // Горная энциклопедия / Гл. редактор Е.А. Козловский. — М.: Советская энциклопедия, 1986. — Т. 2. — С. 234-235.
↑ 1 2 [dic.academic.ru/dic.nsf/enc_tech/384/%D0%B4%D0%BE%D0%B1%D1%8B%D1%87%D0%B0 Добыча полезных ископаемых человеком]

См. также[править | править код]

Горное дело
Горная промышленность
Добыча рудного золота — обучающее видео

Некоторые внешние ссылки в этой статье ведут на сайты, занесённые в спам-лист.

Эти сайты могут нарушать авторские права, быть признаны неавторитетными источниками или по другим причинам быть запрещены в Википедии. Редакторам следует заменить такие ссылки ссылками на соответствующие правилам сайты или библиографическими ссылками на печатные источники либо удалить их (возможно, вместе с подтверждаемым ими содержимым).

Список проблемных доменов

Источник

Работа добавлена на сайт samzan.ru: 2015-07-05

Лекция 6.

ГОРНОЕ ПРОИЗВОДСТВО И ГОРНЫЕ ПРЕДПРИЯТИЯ

Полезными ископаемыми называют природные минеральные образования органического или неорганического происхождения, которые могут быть использованы человеком с достаточным экономическим эффектом.

Под добычей полезных ископаемых понимают извлечение их из земной коры или гидросферы. В более узком смысле под этим термином понимают количество полезного ископаемого, добываемого в единицу времени. В природе полезные ископаемые встречаются в твердом жидком и газообразном состоянии.

Существуют следующие способы добычи полезных ископаемых: подземный, открытый, комбинированный, со дна водоемов (озер, морей и океанов), геотехнологический и скважинный.

Добычу полезных ископаемых осуществляют горные предприятия.

Горное предприятие – самостоятельная производственная единица, осуществляющая разведку, добычу и обогащение полезных ископаемых. Горное предприятие, осуществляющее добычу и первичное обогащение полезных ископаемых, называется горнодобывающим. Существуют следующие виды горнодобывающих предприятий: шахта, рудник, карьер (разрез), прииск, промысел.

Шахта – горное предприятие, предназначенное для добычи полезных ископаемых подземным способом. Расстояние между границами шахтного поля по простиранию называют размером шахтного поля по простиранию и обозначают буквой S. Нижнюю и верхнюю границы шахтного поля, если они являются искусственными границами, стремятся задать по изогипсам пласта. Верхнюю границу называют границей по восстанию, или верхней технической границей, нижнюю границу границей по падению, или нижней технической границей, боковые границы границами по простиранию. Расстояние между верхней и нижней техническими границами называют размером шахтного поля по падению и обозначают буквой Н.

Реальные размеры шахтных полей угольных шахт такие:

для пологих пластов от 3 до 10-12 км по простиранию и от 1,5 до 6 км по падению;

для крутых от 2,5 до 7 км по простиранию и от 0,8 до 1,5 км по падению. Шахтному полю по мере возможности стремятся придать форму прямоугольника, вытянутого в направлении простирания пласта. Поскольку пласты угля редко имеют выдержанное залегание и зачастую пересекаются геологическими нарушениями, форма шахтного поля может существенно варьировать. Несколько шахт могут разрабатывать одно месторождение.

Рудник – горное предприятие/служащее в основном для подземной добычи руд, горно-химического сырья и строительных материалов; Этим понятием иногда пользуются для обозначения нескольких шахт (карьеров), объединенных в единую административно-хозяйственную единицу с централизованным хозяйством.

Карьер – горное предприятие, осуществляющее добычу полезных ископаемых открытым способом. Разрез – карьер по добыче угля.

Прииск – горное предприятие по добыче россыпных месторождений драгоценных металлов (золотой прииск).

Промысел – горное предприятие по добыче жидких и газообразных полезных ископаемых (нефтяной промысел).

Разработкой месторождения называют комплекс работ по вскрытию, подготовке и очистной выемке. Эти работы являются стадиями разработки месторождения.

Вскрытие и подготовка осуществляются посредством проведения выработок.

Забои проводимых выработок называют подготовительными.

Выемку (добычу) полезного ископаемого ведут в очистных забоях, применяя при этом различные способы его разрушения. Это в равной мере справедливо для твердых полезных ископаемых как при подземных, так и открытых горных работах.

Подземная добыча связана с необходимостью проведения сети подземных горных выработок, по которым добытое полезное ископаемое транспортируют на поверхность (рис. 1.1). При добыче ископаемых углей наиболее распространен механический способ разрушения, при добыче руд – взрывной.

Рис. 1. Схема угольной шахты:

1, 2, 12 – вертикальные выработки; 3, 4, 5, 10, 11 – горизонтальные выработки;

6, 7, 8, 9 – наклонные выработки; 13 – насосная камера; 14 – очистной забой

Добытый уголь транспортируют по горным выработкам скребковыми или ленточными конвейерами, в вагонетках электровозами или лебедками, а также под действием собственного веса по желобам или трубам. На отдельных шахтах применяют гидротранспорт, при котором перемещение угля в потоке воды осуществляется по трубам или желобам. Для транспортировки руды на рудниках в пределах добычных блоков применяют скреперную доставку или виброустановки, а по горизонтальным выработкам – локомотивную откатку. Транспортирование полезного ископаемого и пустой породы до шахтного ствола организует служба внутришахтного транспорта.

На поверхность полезное ископаемое и пустую породу поднимают в специальных подъемных устройствах (сосудах) – скипах или клетях. Последние оборудуют под заезд в них шахтных вагонеток. В клетях также осуществляют спуск и подъем людей, оборудования и материалов.

Комплекс подъемных машин и оборудования называют шахтным подъемом.

Выданное на поверхность полезное ископаемое размещают на складах и осуществляют отгрузку его потребителям или на обогатительную фабрику.

Для нормального функционирования шахты необходимо осуществлять:

снабжение горных выработок свежим воздухом. Процесс обеспечения горных выработок и рабочих мест воздухом называется вентиляцией. Поступающая в шахту струя воздуха называется свежей. Свежий воздух при движении по горным выработкам загрязняется выделяющимися газами и пылью. Струя такого воздуха называется исходящей. Контроль за состоянием вентиляции шахты и техники безопасности осуществляет участок вентиляции и техники безопасности;
удаление поступающей в горные выработки и накапливающейся в водосборнике воды. Система сбора и удаления поступающей в горные выработки воды называется водоотливом. При большой обводненности месторождения осуществляют его осушение;
снабжение работающих машин и различных установок электро- и пневмоэнергией (сжатым воздухом);
кондиционирование поступающего в шахту воздуха. Этот процесс осуществляют в глубоких шахтах и рудниках, где температура рудничной атмосферы за счет тепла, выделяющегося из горных пород, обусловливает дискомфортность труда;
подачу в шахту в зимнее время в районах с суровым климатом подогретого в калориферах воздуха;
мероприятия по предупреждению газодинамических явлений (внезапных выбросов угля и газа и горных ударов) и эндогенных пожаров;
ликвидацию последствий аварий в тех случаях, когда не удалось их предотвратить. Эти работы выполняют подразделения специальной военизированной горно-спасательной части (ВГСЧ);
контроль за состоянием недр, движением запасов и правильностью ведения горных работ. Его осуществляет маркшейдерская служба. В ее задачи входит ведение горнографической документации;
контроль за соблюдением правил безопасного ведения горных работ. Его осуществляет горнотехническая инспекция (ЛГИ);
восстановление участков земли, подвергшихся влиянию горных работ. Эти работы называются рекультивацией. Их осуществляют как шахты, так и разрезы.

Поверхность современных шахт и рудников представляет собой комплекс зданий и сооружений, обычно сгруппированных в блоки. На поверхности располагаются здания подъемных машин, копры (конструкции для установки шкивов под канаты клетей и скипов и разгрузки последних), эстакады, помещения электроподстанции, механических мастерских, компрессорной, административно-бытового комбината. На поверхности размещаются материальные склады различного назначения.

Для повышения качества добытого полезного ископаемого осуществляют его обогащение. С этой целью строят обогатительную фабрику как для одной, так и группы шахт.

При открытом способе добычи все горные работы проводят в открытых горных выработках непосредственно с земной поверхности (рис. 1.2). В зависимости от условий залегания извлекают не только полезное ископаемое, но и пустые породы в значительных объемах. Эти породы называют вскрышными породами или вскрышей.

Основными производственными процессами при открытых горных работах являются: подготовка горных пород к выемке; выемочно-погрузочные работы; перемещение карьерных грузов (авто- или железнодорожный транспорт, а также конвейерная доставка); отвалообразование вскрышных пород и складирование полезного ископаемого.

Основные достоинства открытых горных работ заключаются в следующем:

возможность обеспечения высокого уровня комплексной механизации и автоматизации, что обусловливает более высокую производительность труда и меньшие затраты на добычу;
более безопасные и комфортные условия труда;
меньшие удельные капитальные затраты на строительство предприятия;
возможность более полного извлечения полезного ископаемого.

Основные недостатки: некоторая зависимость от климатических условий; необходимость отчуждения значительных площадей земли; нарушения водного баланса недр.

Рис. 2. Схема открытой разработки месторождения:

1 – экскаватор; 2 – автосамосвал; 3 – бульдозер; 4 – буровой станок; 5 – рабочие горизонты; 6 – взорванная масса; 7 – залежь полезного ископаемого; 8 – скважины; 9 – въездная траншея; 10 – отвал пустых пород

Добычу полезных ископаемых со дна озер, морей, океанов (золото, олово, платина, минералы, содержащие титан, цирконий и др.) осуществляют в основном в пределах континентального шельфа и ложа мирового океана. Добыча осуществляется земснарядами, черпаковыми элеваторами и грейферными грузчиками через водную толщу, а также через горные выработки, проводимые с земной поверхности. Средняя глубина подводной разработки в России 30 м.

Геотехнические способы разработки основаны на бурении скважин с поверхности или из горных выработок, изменении физического или химического состояния полезного ископаемого в недрах и извлечении его по скважинам на поверхность. Перевод твердых полезных ископаемых в транспортабельное состояние осуществляют механическим разрушением, плавлением, растворением, химической и бактериально-химической обработкой. Наиболее распространены: подземная выплавка серы, подземная газификация углей и бактериально-химическое выщелачивание меди. Объемы применения пока невелики.

Скважинная добыча широко применяется для извлечения жидких и газообразных полезных ископаемых (нефть и природный газ). Под разработкой нефтяного месторождения понимают осуществление процесса перемещения жидкости и газа в пластах к эксплуатационным скважинам. Управление процессом движения жидкостей и газа достигается размещением на месторождении нефтяных, нагнетательных и контрольных скважин, количеством и порядком ввода их в эксплуатацию, режимом работы скважин и балансом пластовой энергии. Процесс добычи нефти включает: движение нефти по пласту к забою скважины за счет разности давлений в пласте и у скважины; движение нефти от забоя скважины до устья на поверхности; сбор нефти, газа и воды на поверхности и их разделение.

Разработка газового месторождения включает извлечение газов из недр, их сбор и подготовку к транспортированию потребителям. Особенность добычи газа из недр заключается в том, что весь путь газа от пласта до потребителя герметизирован.

https://www.youtube.com/watch?v=tFNQvicaYlU

Как и чем добывают уголь Юрского периода

От РИА Новости

Рождение разреза: Эльга

От MechelOAO

Страшные последствия добычи сланцевого газа.

От againstGasLand

Россия от первого лица. Энергетика

От vikkartom

Новый комбайн для добычи угля

От Телеканал Юрган

Источник

Добывающая промышленность – это совокупность отраслей производства, занимающихся добычей различного сырья и топлива из недр Земли, из вод и лесов. Основные отрасли: добыча полезных ископаемых (уголь, нефть, торф, природный газ, руда, нерудное сырье и др.), заготовка древесины. Горная порода, которая может быть использована человеком для различных целей, называется полезным ископаемым. Горная порода, не являющаяся объектом извлечения полезного ископаемого, называется пустой. Естественное скопление полезных ископаемых в земной коре называется месторождением.

Добыча полезных ископаемых – процессы извлечения твердых, жидких и газообразных полезных ископаемых из недр Земли с помощью технических средств. Процесс добычи состоит в извлечении ценного компонента в относительно чистом виде (например, нефть, природный газ, каменный уголь, драгоценные камни и др.) или в виде горной массы (например, руды металлов), которые в дальнейшем подвергаются переработке.

На суше добычу полезных ископаемых ведут в шахтах, карьерах и на буровых скважинах; в морских акваториях – буровыми скважинами, драгами и специальными автономными аппаратами, которые осуществляют сбор конкреций со дна. Конкреции – это минеральные образования округлой формы в осадочных горных породах, возникающие при преобразовании рыхлых пород в осадочные и резко отличающиеся от вмещающей породы составом и формой. В современных океанических осадках распространены конкреции окислов железа и марганца, образующие рудные скопления.

Мировые объемы добычи полезных ископаемых в ХХ веке удваиваются примерно в течение каждых 12-20 лет. Суммарная добыча важнейших полезных ископаемых за последние 100 лет составила 137 млрд. т угля, 46,7 млрд. т нефти, 20 трлн. кубических метров природного газа, 24,5 млрд. т железной руды.

Следует отметить, что с ростом добычи повышаются непроизводительные потери полезных ископаемых в недрах. Теряется около половины калийных солей, до 15-20% угля, руд черных и цветных металлов. Например, на действующих рудниках Криворожского бассейна железистые кварциты подрабатываются в процессе добычи богатых руд, попадают в зоны обрушений и безвозвратно теряются. Особенно велики потери ценных компонентов при обогащении, которые в 2-5 раз превышают потери при их добыче. В черной металлургии доля используемых попутно добываемых горных пород составляет всего 32%, в т.ч. для строительных нужд – 2,5%, в цветной металлургии только 3-4% вскрышных пород направляются на производство щебня.

Добывающие предприятия и их отличительные особенности

В добывающей промышленности различают следующие добывающие предприятия: шахта, рудник, карьер.

Шахта – горнопромышленное предприятие по добыче полезного ископаемого подземным способом. Включает наземные сооружения и горные выработки.

Рудник – горное предприятие по добыче полезного ископаемого (преимущественно руды) открытым и подземным способами.

Карьер – горное предприятие по добыче полезных ископаемых открытым способом. Применительно к карьеру по добыче угля используется термин «разрез».

Горное дело существует с давних времен и в наши дни является одной из основ экономической деятельности человека.

Горное дело прошло долгий исторический путь. А.И. Арсентьев и В.А. Падуков выделяют четыре этапа развития горной техники: биоэнергетический, машинного производства, электрификации, автоматизации.

Биоэнергетический этап (человек-инструмент-предмет труда) связан с использованием в качестве энергии мускульной силы человека и животного.

Этап машинного производства (человек-машина-инструмент-предмет труда) связан с изобретением и использованием паровой машины, развитием машинного производства и расширением масштабов горнодобывающей промышленности.

Этап электрификации позволил интенсифицировать производство, повысить производительность машин и оборудования.

Этап автоматизации характеризуется передачей функций управления горной техникой специальным устройствам.

Расширение области применения непрерывных процессов – одно из важнейших направлений в развитии горнодобывающей промышленности. В последние годы на горных предприятиях широкое распространение получают циклично-поточная и поточная технологии добычи скальных, осадочных пород и руд при одновременном увеличении доли открытых работ.

Работы по проходке и поддержанию горных выработок, выемке горных пород называют горными. Для разработки месторождения при помощи горных работ по определенному плану проводят сеть подземных или открытых горных выработок, в которых осуществляются производственные процессы. В практике горных работ выделяют два основных способа разработки месторождений твердых полезных ископаемых: подземный и открытый.

Подземным называют способ, при котором месторождения разрабатывают с помощью подземных выработок. При открытом способе месторождения разрабатывают с помощью открытых горных выработок. Подземные горные выработки могут при этом использоваться лишь в некоторых случаях: для размещения конвейеров в наклонных выработках, для выдачи руды из карьера Ингулецкого ГОКа, для подачи железнодорожных составов, для погрузки руды со дна карьера (Центральный рудник в Хибинах) или для осушения водоносных пород. Ряд месторождений полезных ископаемых разрабатывают комбинированным способом: верхнюю часть – открытым, нижнюю – подземным способом.

В процессе разработки месторождения подземным способом выделяют три стадии горных работ: вскрытие, подготовку и очистную выемку. К особенностям добывающих предприятий следует отнести:

1. Обязательное проведение поисков и разведки месторождения полезных ископаемых.

Поиск – комплекс геологоразведочных работ, направленных на выявление промышленно-ценных скоплений полезных ископаемых как возможных источников минерального сырья для нужд народного хозяйства и на их прогнозируемую геолого-экономическую оценку.

Разведка – комплекс работ, проводимых с целью определения промышленного значения месторождений полезных ископаемых, получивших положительную оценку в результате поисково-оценочных работ.

2. Полная взаимосвязь с природной средой.

Эта взаимосвязь характерна для технологических процессов, являющихся источниками воздействия на природную среду, среди которых следует отметить:

1) устройство промплощадок под буровые и другие геологоразведочные работы;

2) строительство дорог, коммуникаций промышленного и коммунального назначения, зданий и сооружений предприятий;

3) проходку вскрывающих и подготовительных горных выработок;

4) добычу полезных ископаемых подземным и открытым способами;

5) складирование пород и отходов производства;

6) засыпку естественных углублений рельефа (балок, оврагов, русел, ручьев и т.д.);

7) строительство опор, акведуков для прокладки водопроводов большого диаметра;

8) оврагообразование при сбросе сточных вод и др.

Основные количественные характеристики источников геомеханических нарушений следующие:

длина и площадь фронта горных работ;

скорость подвигания фронта работ;

глубина работ от поверхности;

мощность выносимых пород, толщина нарушаемого слоя почвы;

высота насыпки пород;

мощность обрушивающихся при подземных горных работах пород, высота сводов обрушения, параметры зон сдвижения пород над очистными и подготовительными выработками;

объемы извлекаемых полезных ископаемых, пород, сопутствующих компонентов;

объемы, площади и скорости движения сточных вод по рельефу местности.

3. Мобильность основных средств труда.

Очистное, проходческое и другое оборудование при работе постоянно перемещается и при его эксплуатации попадает в различные горно-геологические условия, в то время как в других отраслях промышленности средства труда устанавливаются и работают в стационарных условиях.

Технологический и жизненный циклы добывающих предприятий

Различают жизненный и технологический циклы добывающих предприятий.

Жизненный цикл – период от дня проектирования предприятия до его закрытия.

Технологический цикл – период от начала использования определенной технологии до смены ее другой. Так, для угольной отрасли характерны технологические циклы, связанные с использованием широкозахватной выемочной техники, затем узкозахватной с применением индивидуальной крепи и этой же техники с применением механизированных крепей.

Срок службы предприятия – предельное время, считая от начала эксплуатации технического объекта, в течение которого он функционирует с требуемой эффективностью, включая время работы объекта по прямому назначению, а также время простоев из-за ремонтов, по организационным причинам и т.д. Например, при минимальной производственной мощности строящейся шахты (1-2 млн. т в год) срок ее службы должен быть не менее 25-30 лет.

Известны следующие этапы производственного цикла:

1) поиск и разведка полезных ископаемых (их определения приведены в предыдущих разделах);

2) проектирование и строительство горных предприятий.

Проектирование – это разработка комплексной технической документации (проекта), содержащей технико-экономические обоснования, расчеты, чертежи, макеты, сметы, пояснительные записки и другие материалы, необходимые для строистельства (реконструкции) горного предприятия.

Процес строительства горного предприятия подразделяют на несколько периодов: подготовительный (внутриплощадочные и внеплощадочные работы); первый основной (оснащение и проходка стволов); переходной (от проходки стволов к проведению протяженных выработок); второй основной период (проведение горизонтальных и наклонных выработок, строительство шахтной поверхности, подготовка к сдаче предприятия в эксплуатацию);

3) эксплуатация месторождения полезных ископаемых или его части.

Горно-геологические условия разработки полезных ископаемых

На эффективность ведения горных работ влияют следующие основные горно-геологические факторы:

1. Глубина разработки. С увеличением глубины разработки возрастает вредное влияние горного давления; интенсивнее проявляются пластические свойства горных пород; увеличивается температура горных пород на глубине 1000 м до 36-40°С; возрастают число и интенсивность горных ударов внезапных выбросов угля, пород, газа и др. При углублении горных работ на каждые 30 м для угленосных и 45-50 м для рудоносных отложений температура повышается на 1°С.

2. Форма месторождения. От форм месторождения зависит принимаемая схема его вскрытия, технологические схемы ведения горных работ, обводненность и др.

3. Физические и механические свойства полезного ископаемого. Физические свойства породы – это специфическое ее поведение при воздействии определенных внешних физических полей или тел. Физическое свойство породы оценивается несколькими показателями, которые называются параметрами и являются количественной мерой свойства. В соответствии с классификацией, принятой в физике горных пород, основными группами физических свойств, в зависимости от вида внешнего физического поля, считаются: плотностные, механические, тепловые, электрические, магнитные, волновые, радиационные, гидрогазодинамические.

Механические свойства горных пород характеризуют изменения формы, размеров и сплошности горных пород под воздействием механических нагрузок, которые возникают в результате действия естественных или искусственных факторов.

4. Состав и строение пород. Горные породы по составу и строению весьма разнообразны. Насчитывается свыше 4000 различных пород, свойства которых зависят от их минералогического состава и структуры. Свойства пород учитываются при выборе оборудования, типа взрывчатых веществ, схем расположения скважин и шпуров, на методы взрывания оказывают влияние трещиноватость и пористость, вязкость, пластичность, упругие показатели, пределы прочности горных пород.

5. Обводненность месторождений. Это насыщенность массива из горных пород подземными водами, которая определяет величину ожидаемого притока воды в выработки и осложняет ведение горных работ. Подземная разработка обводненных месторождений может сопровождаться внезапными прорывами воды и плывунов, пучением почвы, обрушением кровли; открытая разработка – оползнями и др. Критерием оценки степени обводненности месторождения является тип месторождения по обводненности. Для каждого из выделенных типов месторождений по этому фактору разработаны методы расчета водопритоков в выработки, инженерные мероприятия по защите их от воды и снижению отрицательного влияния подземных и поверхностных вод на условия ведения горных работ.

Содержание в породах и поступление воды в горные выработки определяется величиной коэффициента водообильности шахты – количество воды (кубические метры), которое выдается из шахты водоотливными установками на 1 т добычи полезного ископаемого в течение года. Для разных шахт коэффициент водообильности изменяется от десятых долей до 35 и более.

6. Экологические условия. При строительстве и эксплуатации горных предприятий нарушается рельеф местности, изменяются состав и режим поверхностных и подземных вод, загрязняется водный и воздушный бассейны и меняется продуктивность почв. В результате этого первоначальная (естественная) экологическая система окружающего района претерпевает значительные изменения. Нарушаются ее энергетика, естественный круговорот веществ, биохимические и другие процессы. Эти условия учитывают при комплексном решении вопросов взаимодействия горных предприятий с окружающей природной средой и создании рационального функционирования природно-промышленных систем разного уровня. Следует разрабатывать и практически осуществлять технически возможные, экономически необходимые и целесообразные мероприятия, обеспечивающие рациональное использование и охрану природных ресурсов с учетом интересов настоящих и будущих поколений.

7. Газовыделения при разработке месторождений. При ведении горных работ происходит выделение газов в атмосферу шахты или карьера. В угольных шахтах источники газовыделения: разрабатываемые, смежные подрабатываемые или надрабатываемые пласты угля и пропластки, вмещающие породы. Выделяются газы (в основном метан и углекислый) через свободную поверхность пласта и из отбитого угля.

В условиях шахтной разработки рудных, соляных и нефтяных месторождений происходит выделение газов, содержащих взрывоопасные углеводородные компоненты (метан и его гомологи, водород, пары бензина), а также вредных ядовитых газов (углекислого, сероводородного, окиси углерода, окислов азота, акролеина). Источники выделения углеводородных газов (до 2000-3000 м3/сут) – осадочные породы, вредных и ядовитых – горное оборудование с двигателями внутреннего сгорания, взрывные работы.

Основные источники газовыделения в карьерах: вмещающие породы и полезные ископаемые, горное оборудование и взрывные работы. Газовыделение из полезных ископаемых и вмещающих пород связано в основном с окислительными процессами, особенно при разработке месторождений сульфидных руд и углей.

Для очищения горных выработок от газообразных продуктов и пыли, образующихся при работе горных машин, выполнении взрывных работ и других производственных процессах, от углекислого газа, а также для снижения температуры воздуха и обеспечения его нормального состава служит проветривание.

В карьерах для снижения поступления вредных газов вскрытые участки изолируют от доступа окислителей; производят химическое ингибирование, интенсификацию выемки окисляющихся участков полезных ископаемых.

Источник