7. Особенности вскрытия и подготовки рудных месторождений

7.1. Вскрытие рудных месторождений

Вскрытие вертикальными стволами: в лежачем боку (рис. 7.1); в висячем боку; в центре месторождения (рис. 7.2); на флангах месторождения.

1 и 2 - откаточные этажные штреки; 3 - откаточный квершлаг; 4 - положение ствола в висячем боку месторождения; 5 - главный ствол; 6 - вспомогательный ствол

Рис. 7.1. Схемы вскрытия вертикальными стволами в лежачем (и висячем боку)

1 - главный ствол; 2 - вспомогательный ствол.

Рис.7.2. Схема вскрытия вертикальным стволом, пересекающим месторождение

Вскрытие наклонными стволами: прямолинейными (рис 7.3) и ломанными стволами (рис. 7.4).

1 - главный подъемный ствол; 2 - вспомогательный наклонный ствол на фланге месторождения; 3 - границы зоны сдвижения.

Рис. 7.3. Схема вскрытия наклонным стволом в лежачем боку месторождения

Вскрытие наклонными съездами с подъемом руды самоходным безрельсовым транспортом применяют при небольшой глубине залегания месторождений.

1 - наклонный рудоподъёмный ствол; 2 - граница зоны сдвижения; 3 - рудное тело; 4 - вентиляционный ствол.

Рис. 7.4. Схема вскрытия наклонным стволом с автомобильным подъёмом

Комбинированные способы вскрытия.

Типичными схемами комбинированного вскрытия являются:

- многоступенчатое вскрытие с использованием вертикальных стволов (рис. 7.5);

- вертикальными и наклонными стволами (рис. 7.6);

- вертикальным стволом и ломаными наклонными стволами;

- прочие комбинации.

1 - ствол с поверхности; 2 - слепые стволы.

Рис. 7.5. Схема вскрытия вертикальными ступенчатыми стволами

1 - вертикальный ствол; 2 - наклонный ствол; 3 - слепой наклонный ствол.

Рис. 7.6. Комбинированное вскрытие глубоких горизонтов вертикальными и наклонными стволами

В последнее время в качестве главных и дополнительных вскрывающих выработок широко используют спиральные и ломанные автомобильные съезды.

Область рационального применения различных вскрывающих выработок.

Вертикальные стволы с клетевым подъемом целесообразнына рудниках производительностью до 300 - 700 тыс.т в год при больших глубинах и до 1,0 – 1,5 млн.т при глубинах до 200-300 м.

Вертикальные стволы со скиповым подъемоми одноступенчатым вскрытием рациональны до глубины 1200-1500 м на крупных рудниках и до 1800-2000 м на рудниках небольшой мощности. При вскрытии более глубоких месторождений применяют двух и многоступенчатое вскрытие. Максимальная производительность вертикального ствола со скиповым подъемом 5-7 млн.т в год. Емкость скипов при скиповом подъёме от 5 до 50 т.

Наклонные стволы:

- со скиповым подъемом проводят под углом от 20 до 45⁰, но применяют редко из-за низкой производительности подъема;

- с ленточным конвейером проводят с наклоном до 16-17⁰. Длина одного рудоподъемного конвейера 300 - 600 м и через каждые 100 - 180 м подъема требуется приводная секция. Основное ограничение - максимальный размер куска транспортируемой руды (породы) не более 150-200 мм;

- с самоходным транспортом проводят под углом до 7⁰и целесообразны при небольшой глубине разработки (до 200 - 250 м) и производительностью рудника от 300 до 1500 тыс.т. Угол наклона автомобильных съездов для доставки вспомогательных материалов принимают не более 10 - 15⁰.

Наклонные стволы и съезды могут применяться в любой ступени вскрытия и, как показала практика, они целесообразны:

- до глубины 150 м - при использовании автотягачей с прицепами при А^год1,0 млн. т в год;

- до глубины 250 м - при использовании автосамосвалов и А^год= 0,5 - 2,5 млн. т в год;

- до глубины 400 м - при применении скипов и монорельсовых дорог и А^год= 2,0 - 3,0 млн. т в год;

- до глубины от 250 - 300 м до 500 - 700 м - при конвейерном подъеме (месторождения пологого и наклонного падения). А^год> 3 млн. т в год.

Вскрытие штольнями. При вскрытии месторождений штольнями (рис.7.7), вскрывающие выработки проводят с уклоном 0,001 - 0,008 в сторону устья. Длина штолен достигает 4 км (Мизурийское и Садонское месторождения) и более. Рудник “Нейшенл тоннел”, США, вскрыт штольней длиной 7 км.

1 - капитальная штольня; 2 - рудоспуск; 3 - вспомогательный клетевой ствол; 4 - площадка рудника и фабрики; 5 - этажные штольни.

Рис. 7.7. Схема вскрытия месторождения капитальной штольней с рудоспуском и вспомогательным стволом (а) и этажными штольнями (б)

Достоинства:

- затраты на проходку и крепление 1 п.м. штольни в 5 -7 раз ниже, чем вертикального ствола, а скорость проходки в 3 - 5 раз выше;

- однотипный транспорт, безопасность перевозки людей и грузов;

- низкие расходы на водоотлив;

- низкие затраты на сооружение поверхностного комплекса.

Недостатки:

- ограниченная область применения.