Разработка горных пород

Классификация карьеров

Карьеры классифицируются по следующим основным признакам:

по виду разрабатываемого полезного ископаемого:

- каменные;

- гравийные;

- песчаные;

- песчано-гравийные;

- валунные (т.е.ископаемое встречается в виде отдельных обломков размером до 8-10 м);

- шлаковые металлургические.

по сроку эксплуатации:

- стационарные (промышленные);

- временные (притрассовые).

по производительности:

- малые (до 75-80 тыс.м³/год);

- средние (150-170 тыс.м³/год);

- крупные (330-350 тыс.м³/год);

- мощные (свыше 350 тыс.м³/год).

по крепости горных пород:

- месторождения не требующие предварительного рыхления (песчано-гравийно-песочные, гравийные);

- месторождения, подвергаемые предварительному рыхлению (песченик, известняк, гранит и пр.).

по характеру залегания полезного ископаемого:

- холмистые (полезное ископаемое находится выше основных откатных путей и разрабатываемая порода транспортируется к местам переработки вниз под уклон);

- глубинные (полезное ископаемое находится ниже дневной поверхности);

- обводненные (полезное ископаемое залегает под водой);

- комбинированные.

по углу падения горных пород:

- горизонтальные;

- пологопадающие;

- крутопадающие.

по мощности залегания полезных ископаемых разрабатываемые:

- одним уступом;

- несколькими уступами.

Основными процессами при разработке месторождений являются добыча породы и транспортирование её на перерабатывающие предприятия (камнедробильные и щебеночные заводы).

Правильная организация добычи, переработки и транспортирования материалов оказывает существенное влияние на темпы, себестоимость и качество дорожного строительства.

Извлечение полезного ископаемого производится слоями. В результате разрабатываемый массив горных пород приобретает форму уступов, и в земной коре образуется выработанное пространство. Размеры пространства при разработке горизонтальных залежей увеличиваются в плане.

Элементами уступа (рис. 2.1) являются верхняя и нижняя площадки, откос уступа, бровка вскрыши, вскрыша, развал взорванной породы, высота уступа, угол откоса уступа и угол откоса вскрыши.

Рис. 2.1. Элементы уступа: 1 – верхняя и нижняя площадки; 2 – откос уступа;

3 – бровка вскрыши; 4 – вскрыша; α – угол откоса уступа; β – угол откоса вскрыши;

Н_у – высота уступа

Каждый уступ характеризуют высотной отметкой горизонта расположения на нем транспортных путей.

Различают рабочие и нерабочие уступы и борта карьера. На рабочих уступах производят выемку горных пород, поэтому нижнюю площадку этого уступа называют рабочей.

Подготовленную для разработки часть уступа по длине называют фронтом работ уступа, поверхность горных пород в пределах уступа или развала, являющуюся объектом выемки – забоем.

В большинстве случаев месторождения горных пород разрабатывают горизонтальными слоями. Толщина и возможное число слоев зависят от мощности залежи и пустой породы, от параметров используемого оборудования. Разработку слоев всегда ведут последовательно сверху вниз, независимо от напластования горных пород.

Залежи толщиной менее 2-3 м обрабатывают одним уступом. Залежи до 20-40 м в несколько уступов, при этом нарезку нового уступа не начинают до разработки предыдущего уступа.

В технологию разработки горных пород входят процессы: вскрышные, буровзрывные, механическое рыхление горных пород, выемка и погрузка горной породы.

Вскрышные работы. Вскрышные работы т.е. разработка слоя непригодного для промышленного использования, ведут открытым способом. применяя одноковшовые экскаваторы и одноковшовые погрузчики. пустую породу вывозят автосамосвалами. Вскрышу разрабатывают горизонтальными слоями.

При более прочной породе вскрышу осуществляют с применением буровзрывных работ.

При вскрыше состоящей из обычных грунтов с использованием бульдозеров и скреперов. Это в основном делается при разработке притрассовых карьеров.

При наличии поблизости от карьера водоемов или рек при разработке вскрыши можно использовать гидромеханизированную разработку карьера.

Важным показателем эффективности открытых горных разработок является средний коэффициент вскрыши:

К_ср = V_общ.в / V_общ.и,

где: V_общ.в – объем вскрышных пород; V_общ.и – объем полезного ископаемого.

Дата добавления: 2014-01-11