РАЗРАБОТКА РУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПОДЗЕМНЫМ СПОСОБОМ

Главная       Учебники - Горное дело      Введение в специальность горного инженера (Савенко Ю.Ф.)

 поиск по сайту     

 

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  10  11  12  13  14  15  16  17  18  19  20  ..

 

 

 

13. РАЗРАБОТКА РУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПОДЗЕМНЫМ СПОСОБОМ

Горнорудная промышленность — самостоятельная отрасль горной промышленности. Ее предприятия часто входят в комбинаты, которые объединяют рудники, обогатительные фабрики, а иногда и металлургические заводы.

Наша страна располагает почти всеми видами ископаемых.

Рудные месторождения имеют свои особенности. Большинство таких залежей сложнее по залеганию, чем пластовые угольные, имеет неправильные формы в виде линз, жил, рудных столбов, гнезд. Характерная особенность этих месторождении — широкий диапазон свойств руд и пород от рыхлых и неустойчивых до весьма крепких. Кроме того, элементы залегания непостоянны: мощность пласта, угол падения и направление простирания изменяются в больших пределах. Поэтому разработка руд сложнее, чем угольных месторождении.

Рудным месторождением называют естественное скопление минералов в земной коре, а рудой — минеральное вещество, из которого извлекают полезные компоненты. Для вскрытия рудных залежей применяют те же способы, что и при разработке угольных,—вертикальными и наклонным» стволами и штольнями. Разница лишь в глубине разработки. Если на угольных месторождениях она достигает 1600 м, то на отдельных рудных шахтах превышает 3500 м.

При разработке рудных месторождений применяют в основном этажный способ подготовки шахтного поля. Особенности разработки руд следующие:

для отбойки большинства руд и вмещающих пород проводятся буровзрывные работы;

крепкие и устойчивые породы и руды обусловливают сохранение горных выработок, они не крепятся даже на больших глубинах;

полное отсутствие или содержание незначительного количества вредных газов в рудничной атмосфере, что создает благоприятные условия для проветривания рудников;

руду из очистных забоев транспортируют под действием собственного веса, скреперами или самоходными вагонами. Из-за высокой абразивности руды скребковые конвейеры применяют редко, а ленточные — после дробления руды;

горным давлением управляют с помощью полного обрушения, полной закладки, магазинирования отбитой руды. При благоприятных условиях выработанное пространство оставляют незакрепленным и незаложенным.

Многообразие и сложность разработки рудных месторождений послужили основанием для создания многих систем. По своей сущности это камерные системы. В основу их классификации положено состояние и поддержание выработанного пространства в период очистной выемки. По этому признаку все системы разработки разделены на восемь классов.

При системах разработки первого класса — с открытым выработанным пространством — в процессе очистной выемки выработки оставляют незаложенными. Применять эти системы можно только при большой устойчивости руды и пород. Достоинства — высокая производительность труда и низкая себестоимость добычи; возможность применения высокопроизводительного горного оборудования. Недостаток — большие потерн руды (от 15 до 50%) в целиках.

Системы разработки второго класса — с магазинированием руды — отличаются тем, что руда становится временном крепью выработанного пространства. Полный выпуск руды производят только после окончания очистных работ в блоке. Область применения — устойчивые руды и вмещающие породы, рудные залежи с углом падения более 50°. Достоинства — высокая производительность труда; малый расход лесоматериалов. Недостаток — невозможность полного выпуска руды из магазина до окончания работ по очистной выемке в связи с загрязнением ее породами.

К третьему классу — с закладкой выработок — относят системы, при которых бока и кровлю очистного пространства по мере подвигания очистных забоев поддерживают закладкой. Область применения — руда и вмещающие породы средней устойчивости; ценные руды; при необходимости сохранить поверхность от обрушения. Достоинства — высокий процент извлечения руды; безопасность в пожарном отношении. Недостатки — потери рудной мелочи, богатой полезным компонентом, в закладке; сравнительно невысокая производительность труда из-за проведения дополнительных работ по закладке выработанного пространства.

При системах разработки четвертого класса — с креплением — крепь является основным средством поддержания очистного пространства. Область применения — рудные залежи мощностью не более 3 м; руды средней ценности и ценные; породы средней устойчивости и неустойчивые. Достоинства — высокое извлечение и малое разубоживание руды; возможность подземной сортировки и оставления пустой породы в выработанном пространстве. Недостатки — высокий расход крепежных материалов; низкая производительность труда рабочих очистного забоя.

К пятому классу — с креплением и закладкой — относят системы разработки, при которых бока и кровля выработанного пространства поддерживаются крепью и закладкой, возводимой по мере подвигания очистного забоя. Область применения — руда и некрепкие, неустойчивые вмещающие породы; руды ценные и весьма ценные. Достоинство — высокий процент извлечения руды. Недостатки — низкая производительность труда рабочих; высокий расход крепежных материалов; большая себестоимость руды. Системы разработки с обрушением вмещающих пород (шестой класс) широко применяют при разработке залежей алюминиевых руд с неустойчивыми легкообрушающимися породами. Достоинства —'высокий процент извлечения; возможность применения щитовых крепей. Недостатки — пожароопасность: большой расход крепежных материалов; невысокая производительность труда и сравнительно высокая стоимость добычи руды.

Системы разработки седьмого класса — с обрушением руды и вмещающих пород — являются самыми производительными и обеспечивают добычу руды при низкой себестоимости. Область применения — неустойчивые, легкообрушающиеся породы; руды средней ценности и неценные; возможность обрушения поверхности. Достоинства — высокая производительность труда; низкая стоимость добычи. Недостатки — большие потери руды, достигающие 30%; невозможность селективной (раздельной) добычи.

Комбинированная система (восьмой класс)—совокупность двух и более систем разработки 1—7 классов.

Основные пути совершенствования разработки рудных месторождений: резкое снижение потерь руды в недрах за счет широкого применения систем разработки с закладкой и торцевого выпуска руды; повышение производительности труда при очистной выемке за счет применения самоходного оборудования для бурения и оборки забоя, доставки взрывчатых веществ и руды, а также внедрения наиболее производительных систем подземной разработки; сокращение объема капитальных и подготовительных работ для подготовки новых горизонтов и этажей путем увеличения (в два-три раза) высоты этажа, переход с ортовой подготовки на штрековую.

Горным инженерам приходится осуществлять разработку и россыпных месторождений. Это вторичные (после разрушения коренных пород) залежи золота, платины, алмазов, олова. По характеру залегания россыпные месторождения относятся к пластовым. Мощность пласта, содержащего полезное ископаемое,

0,4—10 м. Россыпи залегают в долинах рек и ручьев, имеют ширину от 30 до 200 м. Породы, покрывающие россыпь, называют торфами. Они обычно состоят из растительного покрова, суглинков, супесей, галечников и валунов.

В зависимости от условии залегания россыпные месторождения могут разрабатываться подземным и открытым способами. При подземной добыче проходят неглубокие вертикальные шахтные стволы или шурфы, через которые осуществляется подъем песков на поверхность, доставка людей, материалов и оборудования, обеспечивается проветривание выработок. Промывают металлосодержащие пески на поверхности.

При открытом способе разработки вскрышные работы и добычу песков производят экскаваторами, самоходными скреперами, бульдозерами. Транспортируют породу вскрыши и песок автосамосвалами, ленточными конвейерами.

При разработке россыпей применяется и гидравлический способ, а также драги — комплексные сооружения, состоящие из черпакового механизма и обогатительного устройства, смонтированные на плоскодонном судне — понтоне. Драги в основном используют для добычи золота.