Лекции по разработке месторождений полезных ископаемых

Технология разработки месторождения – это совокупность способов и приемов механизированного осуществления взаимосвязанных процессов горных работ, основанная на фундаментальных знаниях закономерностей разработки и возможностей технических средств.

Непосредственно горные работы на карьерах заключаются в выемке, перемещении и складировании полезных ископаемых и вскрышных пород. Соответственно весь комплекс горных работ можно разделить на связанные между собой основные производственные (технологические) процессы: подготовку пород к выемке, выемочно-погрузочные работы, перемещение (транспортирование) горной массы, складирование (отвалообразование) пустых пород и разгрузку или складирование полезных ископаемых. Если на карьере производится первичное обогащение или переработка полезного ископаемого до конечного продукта, они также входят в состав основных производственных процессов.

Технологическим называют процессы, при которых разрабатываемые горные породы изменяют свое агрегатное состояние и местоположение.

Каждому основному производственному процессу соответствуют вспомогательные работы, которые позволяют планомерно осуществлять основной процесс или облегчают его.

Помимо этого на карьерах выполняются ряд общих вспомогательных процессов – электроснабжение, вентиляция, водоотлив, опробование полезных ископаемых, ремонты оборудования и др. – способствующих производству горных работ.

Выемочно-погрузочные работы, перемещение и разгрузка (складирование) горной массы объединяют основные и вспомогательные процессы горных работ, составляя единый и по существу, непрерывный технологический комплекс горных работ, в котором организация одного процесса влияет на организацию других связанных с ним процессов.

Все основные производственные процессы на карьерах механизированы. В настоящее время преобладающими способами механизации производственных процессов являются экскаваторный, гидравлический и комбинированный (их сочетание). При экскаваторном способе применяют различные механические средства (экскаваторы, скреперы, механические виды транспорта и др.), а при гидравлическом основные производственные процессы осуществляются с помощью воды и специального гидромеханизированного оборудования. Экскаваторный способ универсален, посредством его выполняется до 95% объемов горных и массовых земляных работ; гидравлический способ применяется преимущественно при разработке пород, легко поддающихся размыву и транспортированию водой, при наличии источников воды и достаточно дешевой электроэнергии.

Средства механизации производственных процессов должны в первую очередь соответствовать характеристикам пород, в противном случае выполнение этих процессов становится технически невозможными или весьма затруднительными. Важно не только иметь техническую возможность выемки и перемещения горных пород, но и обеспечить высокую производительность средств механизации в каждом процессе, их надежность в работе и долговечность эксплуатации.

Большие объемы разрабатываемых и перемещаемых горных пород, измеряемые на карьерах нередко десятками и сотнями миллионов тонн в год, вызывают необходимость подбора технических средств механизации основных процессов, соответствующих по производительности, размерам, развиваемым усилиям (мощности) друг другу. Такая цепь взаимосвязанных машин и механизмов обеспечивает надежную и эффективную разработку и перемещение пород, называется комплексом карьерного оборудования.

Комплексная механизация предусматривает полную механизацию не только

основных, но и вспомогательных процессов. Комплекс карьерного оборудования

включает соответствующую основному оборудованию по мощности и производительности средства механизации вспомогательных работ. Из всех операций вытеснен тяжелый ручной труд.

Наиболее дорогостоящим и трудоемким процессом при открытой разработке является перемещение горных пород. Минимальные затраты средств достигаются либо при перемещении пород в конечное положение по кратчайшему расстоянию, либо при перемещении их на большие расстояния более дешевыми видами транспорта.

В комплексы оборудования добычных и вскрышных работ, как правило, включаются транспортные средства. Они отличаются наличием разгрузочных устройств на поверхностном технологическом комплексе или у потребителей.

Наиболее эффективная и планомерная эксплуатация горного и транспортного оборудования достигается при поточном производстве горных работ, характеризующем выполнение всех процессов в одном темпе, непрерывностью общего процесса разработки и равномерностью во времени (ритмичностью). Поточность производства легче достигается при использовании оборудования непрерывного действия (роторных экскаваторов и конвейеров и др.).

Основными принципами, на которых базируются технология и механизация горных работ являются: поточное производство, совмещение основных процессов, независимость процессов, кратчайшее расстояние перемещения горной массы, сокращение числа и объемов вспомогательных работ.

Понятие о карьере

В результате производства открытых горных работ на земной поверхности образуются большие выемки, совокупность которых называют карьером.

В административно-хозяйственном понимании карьером называют горное предприятие, осуществляющую открытую разработку месторождения. В угольной промышленности карьер называют разрезом.

При производстве открытых горных работ для добычи полезного ископаемого горизонтальной или пологой залежи необходимо удалить покрывающие пустые (вскрышные) породы. При разработке наклонных и крутых залежей помимо покрывающих пород необходимо удалить и часть вмещающих пустых пород для создания транспортного доступа к различным частям залежи по глубине и для обеспечения устойчивости массива вмещающих пород после выемки полезного ископаемого. Так для этих целей угол откоса породного массива должен быть не более 25-30°, при открытой разработке наклонных залежей удаляются только пустые породы со стороны висячего бока залежи, а породы лежачего бока не вынимают. При разработке крутых залежей вынуждены вынимать породы со стороны висячего и лежачего ее боков.

Удаление больших масс покрывающих и вмещающих вскрышных пород является характерной особенностью открытых разработок угольных и рудных месторождений, когда годовые объемы перемещаемых пород могут в несколько раз превышать объемы добываемого полезного ископаемого. При разработке строительных горных пород объемы работ по удалению пустых пород невелики, а в некоторых случаях и совершенно отсутствуют.

При ведении горных работ с земной поверхности создается техническая возможность, а большие объемы горных работ обуславливают необходимость применения в карьерах мощного оборудования для разрушения, выемки и транспортирования пород.

Выемка полезного ископаемого, покрывающих и вмещающих пород производится слоями с опережением верхними нижних; в результате разрабатываемый массив горных пород принимает форму уступов. Между смежными слоями (уступами) оставляют площадки для размещения экскаваторов, транспортных коммуникаций и других производственных целей. В результате выемки полезного ископаемого и вскрышных пород в земной коре образуется ступенчатая поверхность уже выработанного пространства. Размеры выработанного пространства при разработке горизонтальных месторождений увеличиваются в плане, а при разработке наклонных и крутых месторождений – одновременно в плане и по глубине, так как постепенно создаются (нарезаются) новые слои (уступы) по глубине залежи. Глубина выработанного пространства при разработке мощных крутых залежей может достигать несколько сотен метров.

Выемка пород и полезного ископаемого в нижнем слое или создание (нарезка) нового слоя возможна только после выемки горной массы во всех вышележащих слоях или части их. Поэтому выемка вскрышных пород должна опережать во времени и пространстве выемку полезного ископаемого.

Для того чтобы уменьшить затраты на перемещение пород, покрывающих или вмещающих залежь, при разработке горизонтальных и пологих залежей стремятся перемещать вскрышные породы по кратчайшем расстоянию в ранее созданное выработанное пространство. При наклонном и крутом падении залежей в большинстве случаев отсутствует возможность размещения вскрышных пород в выработанном пространстве и их вывозят за пределы карьера.

Насыпи пустых пород и некондиционных полезных ископаемых, извлекаемых и удаляемых при открытой разработке месторождения, называют отвалами. Отвалы, размещаемые в выработанном пространстве, называют внутренними, а вне контуров карьера – внешними.

При неустойчивых породах откосы выемок выполаживаются, что увеличивает объем работ и затраты на них. При большой мощности неустойчивых покрывающих пород открытая разработка месторождения может оказаться сложнее и дороже подземной.

Для производства открытых горных работ необходимы большие размеры горных выработок (широкие площадки, большая длина уступов и др.) с целью применения оборудования большой мощности и производительности. Производительность карьерных экскаваторов может достигать десятков миллионов кубически метров породы в год, для чего необходимы высококвалифицированный персонал и четкая организация производства.

Безопасность производства открытых горных работ достигается осуществлением мероприятий по отводу поверхностных и подземных вод, снегозащите, укреплению и выполаживанию откосов уступов, склонных к оползанию и обрушению и др. На карьерах нередко возникают запыленность и загазованность атмосферы из-за бурения скважин, многократных перевалок горной массы экскаваторами, местных пожаров (при разработке угля), работы дизельных машин, интенсивного движения карьерных автосамосвалов и других причин. В таких случаях необходимы проветривание рабочих мест и проведение мероприятий по борьбе с пылью и пожарами.

Дата добавления: 2016-10-22; просмотров: 956 | Нарушение авторских прав | Изречения для студентов

Читайте также:

Рекомендуемый контект:

Поиск на сайте:

© 2015-2020 lektsii.org – Контакты – Последнее добавление

Общие сведения о месторождениях полезных ископаемых (МПИ)

Полезное ископаемое – природное минеральное вещество в недрах Земли, которое может быть использовано в сфере материального производства.

Минеральное сырье – полезное ископаемое, извлеченное из недр (товарная продукция горного производства).

Руда – природное минеральное вещество, содержащее ценные компоненты (металлы или минералы) в количестве, достаточном для промышленного извлечения при современном состоянии техники, технологии и экономики.

Хромит (“рябчик”). Ключевское м-ние, Ю. Урал, Россия. Мин. музей им.А.Е. Ферсмана РАН (№44984, Соколов Г.А., 1946). Фото: © А.А. Евсеев

https://geo.web.ru/druza/33_fo_15.htm

Месторождение – природное скопление полезных ископаемых, количество и качество которых достаточно для их экономически выгодной разработки. Не отвечающее данным условиям из-за малых запасов, низкого содержания полезных компонентов, слабой изученности и др скопление полезных ископаемых называется рудопроявлением. Размеры составляют обычно от 1 до нескольких кв. км.

Карьер на г. Коашва (рудник”Восточный”). Фото: © А.А. Евсеева

https://geo.web.ru/druza/l-Khibiny_0.htm

Рудное тело (залежь) полезных ископаемых – ограниченное со всех сторон скопление минерального вещества (руды). Размеры – от первых м до десятков и сотен м.

По промышленному использованию полезные ископаемые подразделяются на металлические, неметаллические, горючие, гидро- и газоминеральные.

Металлические – полезные ископаемые, из которых извлекаются металлы и металлоиды (Fe, Ni, Co, Cu, Pb, Zn, Au, Pt, Ta, Nb, Ga, Ge и др).

Гематитовая руда, Бразилия

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A4%D0%B0%D0%B9%D0%BB:HematitaEZ.jpg

Неметаллические – строительный камень, песок, глина, индустриальное сырье (графит, асбест, алмаз), драгоценные и поделочные камни, химическое и агрономическое сырье (сера, соли, фосфориты, апатиты), оптические минералы, слюды и др.

Алмазы

https://374.ru/images/2008-01/18/53_4.jpg

Горючие полезные ископаемые подразделяются на твердые (торф, бурый и каменный уголь, антрацит, горючие сланцы), жидкие (нефть), и газообразные (газ).

Каменный уголь https://images01.olx.ru/ui/1/80/39/15957139_1.jpg

К гидроминеральным полезным ископаемым относятся подземные питьевые, технические, бальнеологические, минеральные и нефтяные (содержащие Br, J, B, Ra) воды, а также озерные рассолы, минеральные грязи и илы.

https://essentuki-plus.ucoz.ru/05.jpg

К газоминеральным полезным ископаемым принадлежат негорючие инертные газы: He, Ar, Ne, Kr.

Руды также подразделяются на металлические (железные, медные, золотые и неметаллические (асбестовые, апатитовые, графитовые и др).

Руды бывают однокомпонентными и комплексными, т.е. содержащими один или несколько полезных компонентов. Например, из руд Норильских медно-никелевых месторождений, кроме никеля и меди, попутно извлекают Pt, Pd, Co, Au, Ag, Se, Te, S, Cd и др.

По содержанию полезных компонентов руды могут быть богатыми, рядовыми и бедными. При этом для каждого вида полезного ископаемого устанавливаются свои границы.

Требования, предъявляемые промышленностью к месторождениям, называются кондициями. Основные из них:

1. Количество и качество полезных ископаемых в недрах.

2. Технологические свойства полезного ископаемого.

3. Горно-геологические условия эксплуатации месторождения.

4. Географо-экономическое положение месторождения.

Понятие о запасах и масштабах месторождений

Запасы полезного ископаемого – это его количество в недрах, заключенное в пределах выделенных (геометризованных) контуров и отвечающее по своему качеству современным требованиям промышленности. Обычно подсчитываются запасы руды и ценных компонентов, в ней содержащихся. Подсчет запасов ведется в тоннах (руды черных, цветных металлов и др), кубических метрах (строительный камень, газ), каратах (драгоценные камни).

Запасы полезных ископаемых в недрах определяют масштабы месторождений. В зависимости от величины запасов выделяют уникальные, крупные, средние и мелкие месторождения.

КАТЕГОРИИ:

Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Дата добавления: 2014-01-07; Просмотров: 823; Нарушение авторских прав?

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Рекомендуемые страницы:

Читайте также: