Подземные и открытые работы. Геотехнологические методы добычи

Системы разработки месторождений полезных ископаемых.

Подсчет запасов методом многоугольников

Метод многоугольников, устаревший уже 50 лет назад и ныне нигде не применяемый, предусматривал построение многоугольников вокруг каждой одиночной выработки (скважины).

Это делалось так:

1) Все выработки (скважины) соединялись прямыми линиями со всеми соседними выработками;

2) Полученные соединяющие линии делились ровно пополам;

3) Через эти средние точки между скважинами проводились линии, в результате вокруг каждой выработки получался многоугольник (четырехугольник, пятиугольник, треугольник…);

4) Тем или иным способом вычисляется площадь этого многоугольника (по сетке, делением на треугольники и т.п.);

5) Мощность рудного тела по многоугольнику принималась соответствующей мощности тела по выработке;

6) Далее в таблице производились вычисления.

Форма таблицы:

№ многоугольника (выработки)	Площадь в м2	Мощность в м	Объем в м3	Объемный вес в т/м3	Запасы руды в т	Содержание полезного компонента (металла) в %	Запасы полезного ископаемого (металла), т
Сумма					ххххххх		ххххххх

Метод формальный, основная ошибка в подсчете площадей многоугольников, морфология залежи необычайно искажается, метод неестественный, негеологический (В.И. Смирнов, 1954).

Наряду с подсчетом запасов по методу осреднения по соседним выработкам, близкому методам «треугольников» и «геологических блоков соседней увязки», более геологичным и более точным!) можно рассчитывать запасы и этим методом, (многоугольниками по зонам влияния выработок).

Наиболее применимы в практике способы геологических разрезов и геологических блоков.

Тема 5.

Добыча полезных ископаемых (разработка месторождений) может выполняться открытым, подземным или геотехнологическим способами.

Объектом разработки в рудных месторождениях в общем случае является рудная толща. Массу, заключенную в составе этой толщи, называют рудной массой. При открытой разработке месторождений полезных ископаемых все породы, мешающие извлечению рудной массы, удаляют, т.е. рудную толщу в определенных пределах вскрывают. Породы, подлежащие удалению для нормальной открытой отработки рудной толщи, называют породами вскрыши. Рудную массу вместе с массой вскрышных пород называют горной массой.

Определенную совокупность горных выработок, посредством которых производится разработка рудных м-ний открытым способом, называют карьером (в угольной промышленности – разрезом).

Элементами карьера являются уступы, заходки и блоки. Для зарезки (начала формирования карьера) проходят разрезную траншею.

Горная масса, подлежащая извлечению при карьерной разработке, при проектировании карьера разделяется по глубине на горизонтальные слои (рабочие горизонты), разрабатываемые в нисходящем (сверху - вниз) порядке отдельными уступами.

Уступ – слой толщи пород или руд, разрабатываемый самостоятельными техническими средствами отбойки, погрузки и транспортировки. Уступ в ряде случаев подразделяют на подуступы (обычно два), обслуживаемые общими транспортными средствами, но имеющими индивидуальные средства отбойки и погрузки. Сбоку уступ ограничен откосом, сверху – горизонтальной площадкой, служащей рабочим горизонтом для вышележащего уступа. Часть откоса уступа, на которой ведутся горные работы, называют забоем. Уступ разрабатывают заходками, вытянутыми вдоль уступа, высота их равна высоте уступа, а ширина – нормальной ширине забоя. По длине заходка делится на блоки, являющиеся первичной составной частью карьера.

Рабочий горизонт – горизонтальная поверхность в карьере, на которой размещены пути и оборудование для разработки вышележащего уступа. Берма – узкая горизонтальная площадка значительной длины, представляющая остаточную часть рабочего горизонта. Различают берму предохранительную (для безопасности работ на нижележащих горизонтах) и транспортную (для размещения путей).

Борта (борты) карьера – боковые поверхности, ограничивающие выработанное пространство.

Помимо перечисленных элементов, в карьерах обычно имеется одна или несколько траншей. Траншея – открытая горная выработка трапецеидального сечения, ограниченная подошвой и двумя боковыми откосами. Капитальная траншея обеспечивает доступ с поверхности к рабочим горизонтам карьера, разрезная или съездная траншея проводится с целью подготовки нового уступа и вскрытия имеющихся здесь запасов руды.

Главные рабочие операции и при открытой, и при подземной разработке месторождений:

- отбойка составных частей горной массы от общего массива;

- погрузка их в транспортные средства;

- транспортировка погруженных масс;

- разгрузка их в приемные устройства обогатительных фабрик и металлургических заводов или на рудных складах и в породных отвалах.

Отбойка – отделение горной массы от массива, с одновременным ее разрыхлением при разработке крепких скальных или полускальных пород взрыванием (процесс включает проходку скважин УКБ, минных камер, заряжение и взрывание; при этом заряды подбираются такой мощности, чтобы разброс разрыхленной массы, ее перемешивание и количество негабаритных кусков руды или породы были минимальными).

При разработке мягких и сыпучих пород отбойку и погрузку совмещают в единый процесс выемки экскаваторами, бульдозерами, скреперами и другими механизмами.

Выемка при погрузке зависит от строения рудной толщи и направления дальнейшего использования (переработки) руды. При однородном рудном теле, включающем один тип и один технологический сорт, понятие «рудная масса» совпадает с понятием «руда» - забой однородный, добыча массовая. Если в состав рудной толщи входит несколько сортов без видимой закономерности по их распределению, то забой однотипно-разнородный и добыча может быть как массовая (если сорта перерабатываются по одной схеме), так и селективная. При сложном строении рудной толщи (руды разных сортов, прослои или включения некондиционных руд и безрудных пород) совместная добыча редка (если обогащение может быть выполнено по одной схеме), в остальных случаях – селективная.

Системы селективной разработки сложных забоев:

управляемого обрушения – в нижней части забоя в шахматном порядке образуются лоткообразные выемки для накапливания материала, обрушаемого из верхних частей забоя;

раздельной выемки – погрузка различных типов и сортов руд, а также пород осуществляется раздельно;

раздельных подзабоев – экскаваторную заходку в зависимости от положения промтипов руд подразделяют на 2 части по высоте или ширине забоя, разарабатывая их ступенчатым уступом или широкими экскаваторными заходками;

комбинированные системы (комбинация вышеприведенных систем).

Дата добавления: 2015-06-04