Стадии освоения рудных месторождений.

Стадии освоения рудных месторождений.

При строительстве рудника все стадии осуществляются последовательно, а в процессе его эксплуатации – параллельно. В соответствии со стадиями разработки выделяют следующие виды промышленных запасов: вскрытые, подготовленные и готовые к выемке.

Вскрытие состоит в проведении горных выработок, открывающих доступ к месторождению или его части с земной поверхности.это проведение вскрывающих выработок, обеспечивающих доступ к месторождению с поверхности.

- Выемочный участок, в свою очередь, делится подготовительными и нарезными выработками на отдель-ные части: подэтажи, слои, полосы, прирезки, уступы, камеры, междуэтажные, междукамерные, междупанельные целики и др.

-Вскрытые запасы

это запасы руды в разрабатываемом месторождении или его части, находящиеся выше горизонта их подсечения вскрывающими выработками.

Подготовка ( или подготовительные работы)

это проведение горных выработок — штреков, восстающих, ортов и др.

Которыми вскрытая часть месторождения разделяется на обособленные выемочные

участки — этажи, блоки, панели, столбы.

- Извлечение руды – это выполнение комплекса производственных процессов по добыче руды от ее отбойки до выдачи на поверхность.

Очистная выемка это технологический процесс извлечения руды из выемочного участка и поддержание образующихся при этом очистных выработок и очистного пространства.

-Очистное пространство, может в процессе очистной выемки оставаться открытым,    т.е. свободным, заполняться отбитой рудой, закладкой или обрушенными породами, либо поддерживаться крепью.

Готовыми к выемке называют запасы руды подготовленных выемочных участков, в которых полностью пройдены нарезные выработки, необходимые для производства очистной выемки.

Наличие достаточного количества вскрытых, подготовленных и готовых к выемке запасов руды обязательно для того, чтобы:

• — по мере отработки одних выемочных участков месторождения своевременно и планомерно развивать добычу руды на других участках в количестве и с качест-вом, установленными проектом;
• — иметь резервные выемочные участки на случай временного прекращения работ по вскрытию и подготовке или необходимости увеличения размера добычи сверх установленного ланом;
• — иметь запас времени для эксплуатационной разведки и дренажа частей месторождения, вводимых в эксплуатацию.

Виды открытых разработок, виды и размеры карьерных полей.

Виды карьерных полей:

1. Обширные карьерные поля.

Вытянутые карьерные поля.

Округлые карьерные поля.

Виды карьерных полей по их размерам в плане, конечной глубине или высоте рабочей зоны (на косогорах) приведены в табл. 1.1

Таблица 1.1. Виды карьерных полей

Месторождение полезных ископаемых (или его часть) с массивом покрывающих и вмещающих пустых пород, отведённое для разработки одним карьером. Карьерное поле входит в состав земельного отвода карьера, в пределах которого размещаются удалённые из карьера пустые породы, промышленная площадка и другие производственные сооружения. Верхний контур карьерного поля — линия пересечения борта карьера при погашении горных работ с земной поверхностью, нижний контур — дно карьера на конечной глубине.

Размеры карьерного поля определяют в результате специальных исследований и при проектировании, используя при этом несколько методов. При разработке горизонтальных и пологопадающих залежей размеры карьерного поля по глубине регламентируются возможной по выемке мощностью полезных ископаемых, бортовым содержанием полезного компонента и граничным коэффициент вскрыши. Площадь крупных карьерных полей 10-40 км², а объём горных масс 2-10 млрд. м³.

На месторождениях со сложной формой рудного тела размеры карьерного поля на поверхности определяются верхним контуром бортов карьера, отстроенных под углом погашения и оконтуривающих всю рудную залежь по глубине.

 

5. Виды и периоды горных работ и охраны окружающей среды; подготовка карьерного поля к разработке.

В зависимости от времени выполнения открытые горные работы подразделяются на следующие периоды: подготовительный, горно-капитальный, эксплуатационный и погашения.

В подготовительный период производятся работы по подготовке поверхности (отвод рек, озер, ручьев, вырубка леса и т. д.) и массива (осушение и ограждение от постоянного притока подземных вод) к горным работам. В этот же период выполняются работы по удалению и складированию плодородного почвенного слоя с целью его последующего использования, сооружаются дороги, площадки для монтажа оборудования и т. д.

Подготовка поверхности, осушение, удаление и складирование плодородного слоя и другие работы выполняются, как правило, и в период эксплуатации.

Горно-капитальным работам соответствуют первоначальные работы по удалению покрывающих и вмещающих пород для обеспечения доступа к полезному ископаемому и для систематического производства вскрышных и добычных работ. В этот период проходятся капитальные и разрезные траншеи, и создается устойчивый фронт добычных и вскрышных работ.

 Работы по проведению наклонных капитальных и разрезных траншей называют горно-подготовительными.

Горно-капитальные работы могут выполняться как в период строительства карьера (до сдачи его в эксплуатацию), так и в период его нормальной эксплуатации. Работы, выполняемые в период строительства карьера, называют горно-строительными.

 

На практике освоение мощностей строящихся предприятий происходит очередями, в результате чего горно-капитальные работы выполняются одновременно с эксплуатационными. Этот период называют периодом освоения проектной мощности карьера.

 

Основу эксплуатационного периода составляют вскрышные и добычные работы.

 

Период погашения горных работ связан, как правило, с постепенным завершением горных работ на вскрышных и добычных горизонтах в связи с отработкой запасов, демонтажем горного оборудования и транспортных коммуникаций и т. д.

 

Месторождений.

При открытых разработках месторождений нарушаются значительные площади земель. Восстановление этих участков и возвращение их для полезного использования — важная народно-хозяйственная задача.

Поэтому заключительный этап эксплуатации месторождений — планировка отвалов, нанесение на них почвенного слоя (предварительно снятого при вскрышных работах), восстановление и благоустройство выработанного пространства карьера. При разработках поверхностного вида горнотехническая рекультивация может осуществляться в процессе эксплуатации.

подготовка карьерного поля к разработке.

6. Основные понятия и термины открытых горных работ

Термины открытых горных работ:

· Карьеное поле

· Карьер

· Вскрышные работы

· Добычные работы

· Уступы (откос, бровка, забой)

·  Подступы

· Борт карьера

· горный и земельный отвод

 

 

Горно-инженерная графика.

Горные чертежи представляют собойчертежи горных объектов – залежей полезных ископаемых и вмещающих пород, горных выработок, подземных и поверхностных сооружений, выполняемых с соблюдением специальных правил и условных обозначений и содержащих в себе сведения, необходимые при проектировании, строительстве и эксплуатации горного предприятия.

Отличительной особенностью горных чертежей является то, что горные выработки представляют собой не физические тела, а пустоты в толще массива горных пород, поэтому изображения этих объектов выполняются с соблюдением специальных условностей.

 

В зависимости от способа выполнения и назначения горные чертежи разделяют на оригиналы, подлинники, дубликаты и копии.

Правила выполнения и оформления горной графической документации устанавливают следующие стандарты.

ГОСТ 2.850-75 Горная графическая документация. Виды и комплектность

ГОСТ 2.851-75 Горная графическая документация. Общие правила выполнения горных чертежей

ГОСТ 2.852-75 Горная графическая документация. Изображение элементов горных объектов

ГОСТ 2.853-75 Горная графическая документация. Правила выполнения условных обозначений

ГОСТ 2.854-75 Горная графическая документация. Обозначения условные ситуации земной поверхности

ГОСТ 2.855-75 Горная графическая документация. Обозначения условные горных выработок

ГОСТ 2.856-75 Горная графическая документация. Обозначения условные производственно-технических объектов

ГОСТ 2.857-75 Горная графическая документация. Обозначения условные полезных ископаемых, горных пород и условий их залегания

А также

 

Для большинства рудных месторождений характерны следующие особенности, оказывающие влияние на их разработку:

1. Большинство рудных месторождений представлено наклонными и крутыми залежами неправильной формы с невыдержанными элементами залегания. (Исключение составляют месторождения марганцевых и серных руд, бурожелезняковые месторождения, платформенные месторождения фосфоритов, россыпи и некоторые другие).

2. Многие месторождения имеют ограниченные размеры в плане. При разработке таких месторождений формируется небольшая длина фронта добычных и вскрышных работ. Горные работы ведутся с большой интенсивностью, при высокой насыщенности рабочей зоны оборудованием, которое используется в стесненных условиях.

3. Рудные залежи распространяются на большую глубину. На глубоких карьерах, особенно при ограниченных их размерах в плане, возникают трудности решения вопросов вскрытия рабочих горизонтов, усложняются трассы капитальных траншей, увеличиваются расстояния транспортирования.

4. Большинство месторождений имеет магматический или метаморфический генезис и представлены крепкими скальными породами. Разработка пород ведется с применением взрывных работ при большом удельном расходе ВВ.

5. Горнотехнические условия разработки месторождений предопределяют преимущественное применение структур комплексной механизации с одноковшовыми экскаваторами и колесным транспортом.

6. Большое количество рудных месторождений представлено сложноструктурными залежами сложной конфигурации с отсутствием четких видимых контактов рудных тел со вмещающими породами. При разработке месторождений предъявляются жесткие требования к величине потерь и разубоживания полезного ископаемого. Горные работы ведутся при раздельном взрывании или сложной селективной выемке.

7. Для рудных месторождений характерно наличие нескольких отдельнодобываемых типов и сортов руд, что осложняет ведение выемочно-погрузочных работ и требует организации нескольких отдельных грузопотоков полезного ископаемого.

8. Жесткие требования к постоянству качества добываемогополезного ископаемого, для обеспечения которых горные работы ведутся в режиме усреднения руд.

9. Для рудных месторождений характерна перемежаемость в пределах одного уступа рудных и вскрышных зон. Одновременное ведение на одном уступе вскрышных и добычных работ значительно усложняет организацию работ.

10. Большое количество месторождений (особенно руд цветных металлов) с ограниченными балансовыми запасами руд, что приводит к созданию карьеров малой производительности с небольшим сроком существования. Это сказывается на составе комплексов оборудования и принятии других технологических решений.

 

11. Часто горные работы ведутся в сложных природных условиях (сложные топографические и климатические условия, сейсмически активные районы, постоянномерзлые породы и др.), что оказывает влияние на принятие технологических и технических решений, усложняет производство горных работ.

12. Большое количество месторождений разрабатывается комбинированным способом (ведутся открытые и подземные работы), что усложняет работу карьера.

Развитие горных работ.

Выработках.

Вскрытие месторождения полутраншеями, располагаемыми за контуром карьерного поля, ограничивается двумя-тремя горизонтами.

Траншеи используются для вскрытия месторождений в равнинной местности, полутраншеи — в холмистой. В зависимости от расположения вскрывающей выработки относительно контура карьерного поля, числа обслуживаемых горизонтов, назначения и стационарности вскрытие производят капитальными траншеями (полутраншеями) внешнего или внутреннего заложения, отдельными, групповыми или общими, одинарными или парными, стационарными или скользящими.

 

Рабочая зона карьера.

Въездные траншеи (рис.5.01а, г. рис.5.02) в зависимости от конкретных условий, могут быть горизонтальными или наклонными, но во всех случаях они обеспечивают транспортный доступ к р а б о ч е й зоне карьера.

   

Ширина въездных траншей зависит от числа и ширины откаточных путей и параметров, применяемых при проходке экскаваторов. Обычно, при проходке въездных траншей механическими лопатами их ширина по дну получается большей, чем требуется.

                                       

Работ.

Траншей.

Работ.

Комплексная механизация — оснащение горных работ комплектами индивидуальных и комбинированных взаимосвязанных основными параметрами горных машин и механизмов. Обеспечение наивысшей производительности труда, перспективы развития.

На горнодобывающих предприятиях комплексная механизация вследствие больших объёмов, различия в свойствах и назначении разрабатываемых горных пород (полезные ископаемые, пустая порода или крепкие и мягкие породы, некондиционное полезное ископаемое и т.п.) осуществляется по технологическим потокам, под которыми понимается технологически связанная совокупность горных и транспортных машин определённой производительности, независимо ведущих разработку определённой зоны горного отвода с выполнением всех технологических процессов: подготовка горных пород к выемке, выемка и погрузка, перемещение из забоя к местам приёма горных пород, крепление, отвалообразование пустых пород или складирование полезных ископаемых.

Оборудования.

Структура комплекса оборудования зависит от числа входящих в него звеньев механизации, типов сочетаний структур отдельных звеньев и способа взаимодействия между звеньями. Отдельные звенья комплекса оборудования всегда соединяются последовательно в соответствии с технологией горных работ, т. е. комплекс обслуживает одну технологическую линию (грузопоток). Вместе с тем комплекс может иметь разные число и соединения структурных (составляющих) линий, в совокупности образующих технологическую линию комплекса, что зависит от числа звеньев механизации и структур этих звеньев.

1. Число звеньев механизации в комплексах может отличаться или быть равным числу технологических процессов, что зависит от трудности разработки горных пород, типа разрабатываемого месторождения, вида горных работ и других факторов.

2. Принципиально возможны сочетания всех типов структур отдельных звеньев: последовательной структуры одного звена — с последовательной, параллельной или разветвленной структурой другого звена; параллельной и разветвленной — с этими же и остальными типами структур звеньев.

 

Комплексов оборудования.

Оборудования.

Оборудования.

Системы разработки.

Безопасная, экономичная и наиболее полная выемка всех видов полезных ископаемых при разработке месторождения открытым способом с соблюдением мер по охране окружающей среды и принятого режима горных работ обеспечивается правильно выбранной системой разработки месторождения, под которой понимают определённый порядок выполнения вскрышных, добычных и горно -подготовительных работ. 

Широко распространённой является классификация систем открытых разработок месторождений по способу производства вскрышных работ и технологии перемещения горных пород в отвалы, разработанная ак. Н. В. МЕЛЬНИКОВЫМ

Подготовка горных пород к выемке.

Способ включает предварительное рыхление блока скальных и полускальных пород путем одновременного массированного бурения в нем скважин с максимальной плотностью по всей площади блока, подготовленного к выемке, с помощью многоштангового бурильного агрегата, после чего осуществляют выемку горных пород машинными способами, разрушая целики горной породы между скважинами.

Полезного ископаемого

ОТВАЛООБРАЗОВАНИЕ - процесс размещения пустых пород на специально отведённой площади; завершающий этап вскрышных работ на карьерах.

Расходы на отвалообразование составляют 12-15% себестоимости вскрыши на угольных разрезах, до 15% себестоимости 1 т полезных ископаемых на железорудных карьерах.

Способы и средства отвалообразования тесно связаны с системами открытой разработки месторождений.

При бестранспортной системе отвалообразование осуществляется одноковшовыми экскаваторами непосредственно во внутренние отвалы;

при транспортно-отвальной — также во внутренние отвалы консольными отвалообразователями и транспортно- отвальными мостами.

Обычно отвалообразователь — часть конвейерного комплекса на гусеничном, рельсовом, шагающем или шагающее-рельсовом ходу с приёмной и наклонной отвальной консолями.

Для уменьшения площади отчуждаемых земель отвалообразование ведётся до максимально возможных высот отвалов. Технология отвалообразования обычно предусматривает возможность и эффективность последующей рекультивации поверхности, нарушенной горными работами.

 

Процессов.

Потери и разубоживание.

При разработке месторождения часть руды или полезного компонента остается не извлеченной. Эти не извлеченные запасы называются потерями полезного ископаемого в недрах земли.

 

Потери бывают двух видов: количественные и качественные.

 

Количественные потери или просто потери делятся на проектные и эксплуатационные. Проектные потери в виде оставления охранных и предохранительных целиков закладываются при проектировании и разработке месторождения. Это барьерные целики между шахтными полями смежных шахт, целики под населенными пунктами, под промплощадками.

В процессе добычи руды часть промышленных запасов по различным причинам остается в недрах, это – эксплуатационные потери.

При любом способе выемки эксплуатационные потери неизбежны.

При разработке месторождений очень ценных руд их удается снизить до 2-3% путем применения дорогих систем разработки (с закладкой, с твердеющей закладкой выработанного пространства). Потери в пределах 10-12% считаются нормальными для большинства месторождений руд средней ценности. До 20% - для руд невысокой ценности. Но иногда при разработке малоценных руд потери достигают 50% и более.

Потери делятся на три группы:

1) потери от неполноты выемки по контуру рудных тел;

2) потери в оставленных навсегда или не полностью извлеченных целиках;

3) потери от неполноты извлечения отбитой руды:

а) оставлены в недоступных местах;

б) разубоженных до некондиционного содержания;

в) потери в некондиционной руде, выданной в отвал;

г) потери рудной мелочи в закладке.

Потери выражаются в процентах или коэффициентом потерь. Коэффициентом потерь называется отношение руды в потерях к общим запасам, измеряется в долях от единицы. Потери в процентах – это то же самое, умноженное на 100%.

Применяется также понятие – «коэффициент извлечения», выражаемый в долях от единицы, и «извлечение», выражаемое в %.

При извлечении руды содержание полезного компонента в ней по различным причинам (в основном из-за примешивания пород) снижается. Этот процесс называется разубоживанием руды.

 

Разубоживание происходит за счет присечки породы при очистной добыче, если вынимается руда за контуром залежи; при выемке тонких пластов комбайном, когда мощность пласта меньше той, которую может вынимать комбайн, при этом высекается часть пустой породы. Часть полезного компонента может теряться при транспортировании руды за счет собственного веса по почве рудной залежи.

 

Диспетчеризация карьеров.

56.Экономические основы планирования горных работ и основные технико-

Экономические показатели.

 

Месторождений.

Рекультивация — комплекс горнотехнических, инженерно-строительных, мелиоративных, сельскохозяйственных, лесокультурных и озеленительных работ, направленных на восстановление продуктивности и народнохозяйственной ценности нарушенных горными работами земель; является основным средством их воспроизводства, улучшения условий окружающей среды. Проблема рекультивации тесно взаимосвязана с развитием горнодобывающей промышленности.

При открытых разработках месторождений нарушаются значительные площади земель. Восстановление этих участков и возвращение их для полезного использования — важная народно-хозяйственная задача.

Поэтому заключительный этап эксплуатации месторождений — планировка отвалов, нанесение на них почвенного слоя (предварительно снятого при вскрышных работах), восстановление и благоустройство выработанного пространства карьера. При разработках поверхностного вида горнотехническая рекультивация может осуществляться в процессе эксплуатации.

 

Обычно рекультивация выполняется в два этапа — горнотехническая и биологическая. На первом этапе рекультивация проводится горным предприятием, на втором — землепользователями, которым передаются (или возвращаются) земли.

Процессов.

Стадии освоения рудных месторождений.

При строительстве рудника все стадии осуществляются последовательно, а в процессе его эксплуатации – параллельно. В соответствии со стадиями разработки выделяют следующие виды промышленных запасов: вскрытые, подготовленные и готовые к выемке.

Вскрытие состоит в проведении горных выработок, открывающих доступ к месторождению или его части с земной поверхности.это проведение вскрывающих выработок, обеспечивающих доступ к месторождению с поверхности.

- Выемочный участок, в свою очередь, делится подготовительными и нарезными выработками на отдель-ные части: подэтажи, слои, полосы, прирезки, уступы, камеры, междуэтажные, междукамерные, междупанельные целики и др.

-Вскрытые запасы

это запасы руды в разрабатываемом месторождении или его части, находящиеся выше горизонта их подсечения вскрывающими выработками.

Подготовка ( или подготовительные работы)

это проведение горных выработок — штреков, восстающих, ортов и др.

Которыми вскрытая часть месторождения разделяется на обособленные выемочные

участки — этажи, блоки, панели, столбы.

- Извлечение руды – это выполнение комплекса производственных процессов по добыче руды от ее отбойки до выдачи на поверхность.

Очистная выемка это технологический процесс извлечения руды из выемочного участка и поддержание образующихся при этом очистных выработок и очистного пространства.

-Очистное пространство, может в процессе очистной выемки оставаться открытым,    т.е. свободным, заполняться отбитой рудой, закладкой или обрушенными породами, либо поддерживаться крепью.

Готовыми к выемке называют запасы руды подготовленных выемочных участков, в которых полностью пройдены нарезные выработки, необходимые для производства очистной выемки.

Наличие достаточного количества вскрытых, подготовленных и готовых к выемке запасов руды обязательно для того, чтобы: