Контрольные вопросы

1. Основные процессы очистной выемки. Возможна ли разработка месторождения без выполнения какого-либо из этих процессов?

2. Способы отделения руды от горного массива. Приведите классификацию способов отбойки руды.

3. Отбойка руды шпурами. Какими механизмами бурят шпуры? Как их заряжают?

4. Отбойка руды скважинами. Какими механизмами их бурят? Как их заряжают?

5. Виды выпуска руды. Чем они отличаются?

6. Вторичное дробление руды. Какими способами его производят?

7. Условия применения гравитационной доставки руды. Виды гравитационной доставки.

8. Нарисуйте схему скреперования руды. Достоинства и недостатки скреперной доставки?

9. Виды самоходного оборудования при доставке руды.

10. Вибровыпуск руды. Какими механизмами он осуществляется?

11. Основные способы управления горным давлением при подземной добыче руд. Дайте характеристику каждому из них.

10. Системы разработки. Классификация систем разработки рудных месторождений Классификация систем разработки

При разработке рудных месторождений применяется более 200 вариантов систем разработки из-за, разнообразия горно-геологических условий. Предложено около 20 классификаций. Наибольшее распространение получила классификация проф.М.И.Агошкова, в основе которой – способ управления кровлей. По этой классификации все система разделены на. 8 классов:

I класс– системы разработки с открытым очистным пространством

II класс– системы разработки с магзинированием руды в очистном пространстве;

III класс– системы разработки с закладкой очистного пространства;

IV класс– системы, разработки с креплением очистного пространства;

V класс – системы разработки с креплением и закладкой очистного пространства;

VI класс– системы разработки с обрушением вмещающих пород;

VII класс– системы разработки с обрушением руды и вмещающих пород;

VIII класс– комбинированные системы разработки.

В классах системы разделяются на группы:

I,III,V,VIкл. – по направлению очистной выемки и форме забоя.

II кл. – по способам отбойки руды в очистном забое.

IVкл. – по конструкции крепи.

VIIкл. – по способу обрушения руды.

VIIIкл. – по способу выемки камер.

I класс – системы разработки с открытым очистным пространством

Открытым очистным пространством считается пространство, которое в процессе выемки руды не заполнено закладкой, часто устанавливаемой крепью или временно оставляемой рудой и в котором люди свободно могут передвигаться при отбойке и уборке руды.

Поддержание вмещающих пород осуществляется целиками. Системы этого класса применяются для разработки залежей с крепкими (устойчивыми) рудами и породами.

II класс – системы разработки

Это системы разработки, при которых по мере выемки рудного массива очистное пространство заполняется отбитой рудой, служащей для поддержания вмешающих пород между целиками. Последние выполняют ту же роль, что и в системах разработки с открытым очистным пространством. Следовательно, системы разработки, отнесенные ко II классу, могут применяться при менее устойчивых вмещающих породах.

К III классу отнесены системы разработки, при которых: очистное пространство по мере выемки полезного ископаемого заполняется специальным закладочным материалом, служащим для поддержания вмещающих пород. Системы этого класса могут применяться для разработки залежей с малоустойчивыми вмещающими породами и устойчивой рудой. Крепление ис¬пользуется лишь для поддержания призабойного пространства.

К IV классу отнесены системы разработки, при которых выработанное пространство поддерживается специальной крепью, возводимой вслед за выемкой полезного ископаемого. Такие системы разработки применяются в рудах неустойчивых, склонных к вывалам.

К V классу отнесены системы, в которых по мере выемки полезного ископаемого очистное пространство заполняется закладкой и регулярно возводимой крепью. Системы разработки этого класса отличаются высокой трудоемкостью и стоимостью работ, а поэтому могут рекомендоваться для применения лишь при разработке богатых руд, полнота извлечения которыхсможет окупить увеличенные расходы на очистную выемку. К VI классу отнесены системы, в которых заполнение очистного пространства по мере выемки полезного ископаемого-осуществляется обрушаемыми покрывающими и боковыми породами. Как видно, системы разработки этого класса существенно отличаются от вышеизложенных. Достаточно сказать, что для систем VI класса наличие склонных к самообрушению вмещающих пород является обязательным условием.

К VII классу отнесены системы, в которых в процессе очистной выемки обрушению подвергаются не только вмешающие породы, как в предыдущем классе, но и массив руды, для которого предварительно создаются условия для обрушения. Таким образом, в очистном пространстве находится обрушенная (раздробленная) руда, покрытая вмещающими породами. В этом случае следует уделять особое внимание строгому соблюдению правил выпуска руды.

К VIII классу относятся такие системы разработки, при которых в определенных условиях панель разделяется на регулярно чередуемые камеры и междукамерные целики, разрабатываемые последовательно в две стадии различными системами разработки. Следует отметить, что комбинированные системы - это не совместное и одновременное применение нескольких систем разработки. При комбинированных системах, как подчерк кивает акад. М. И. Агошков, подготовка, нарезка и очистная выемка в камере и междукамерном целике, которые составляют вместе выемочный блок, настолько связаны и конструктивно неотделимы друг от друга, что систему разработки блока следует рассматривать как новую.

11. Основные сведения об открытых горных работах

При РМОС полезные ископаемые добывают непосредственно с земной поверхности. Удаляют покрывающую толщу пород и приступают к разработке месторождения.

Карьер (разрез) - совокупность горных выработок, служащих для разработки месторождения открытым способом, или - это горное предприятие, на котором осуществляют разработку месторождения открытым способом.

Карьерное поле - часть месторождения, разрабатываемая одним карьером. Границы карьерного поля (карьера) - это поверхности, проходящие через верхний и нижний контуры карьера.

При открытой разработке вынимают горизонтальные слои сверху вниз. Карьер приобретает уступную форму.

Уступ - горизонтальный слой толщи пород или ПИ, разрабатываемый самостоятельными средствами отбойки, погрузки и транспорт А.

1-нижняя площадка уступа,

2-верхняя площадка уступа.

Рабочая площадка - где размещают оборудование.

Не рабочая площадка - свободна, У - откос-наклонная поверхность, ограничивающая уступ со стороны выработанного пространства.

Угол наклона уступа к горизонтальной плоскости называется углом - откоса ().

5 - нижняя бровка Линия пересечения откоса уступа с его

3 - верхняя бровка площадкой.

6 - забой - это торец или откос уступа, является объектом горных работ.

7 - борт карьера - это комплекс площадок и откосов уступов от поверхности земли до подошвы, карьера.

8 - откос борта - линия (поверхность), соединяющая верхний и нижний контуры карьера.

Уступ разрабатывается последовательными параллельными полосами - заходками. Часть заходки по длине, разрабатываемую самостоятельными средствами отбойки и погрузки, называют блоком»

Траншея - открытая горная выработка, имеющая значительную длину по сравнению с шириной и глубиной. Сечение трапециевидное, имеет борта и почву.

Капитальная траншея - наклонная траншея, с помощью которой земная поверхность связывается с уступами карьера.

Разрезная траншея - это горизонтальная траншея, предназначенная для создания первоначального фронта работ на уступе.

Основные преимущества открытого способа разработки.

1. Выше производительность труда, чем на шахтах. На шахтах 55т/мес, на карьерах 450 т/мес. на рабочего по добыче.

2. Себестоимость 1 т угля ниже, чем при подземном способе. Объясняется высокой производительностью труда на базе совершенной комплексной механизации.

3. Капитальные затраты на. строительство карьера в 1,5-2,5 раза меньше, чем шахты той же производительности. Меньше и сроки строительства, быстрее освоение проектной мощности, потери в 3 раза меньше, чем в шахте.

4. Расход леса 0,5 м /1000т, против 20-25м /1000т в шахтах,

5. Условия труда более гигиеничны и безопасны.

Недостатки:

1. Зависимость от климатических условий.

2. Под карьерами и отвалами пустых пород пропадают большие площади земли (с/х), которые пропадают навечно. Но ведется работа по рекультивации с/х земель. Область применения и удельный объем добычи угля открытым способом возрастет к 199 г до 46% от общей добычи.

Основные бассейны с открытой добычей угля: Экибастуз -180млн.т/год, Канско-Ачинский-200млн.т/год, Южно-Якутский -

130 млн.т/год, Кузбасс и т.д.

Этапы открытой разработки

- подготовка поверхности;

- осушение месторождения и ограждение его от стока поверхностных вод;

- вскрытие месторождения;

- вскрышные и добычные работы;

- восстановление поверхности (рекультивация).

Подготовка поверхности - удаление искусственных и естественных препятствий, мешающих разработке; вырубить лес, отвести поверхностные воды и осушить водоемы, снести здания и сооружения на площади карьера, подготовить место для отвалов пустой породы, подвести дороги, построить производственные, служебные и жилые помещения, обеспечить карьер электроэнергией и т.д.

Осушение месторождения - необходимо для придания большей устойчивости откосам уступа и предотвращения оползней; для создания благоприятных условий для работы машин' и транспорта;

для создания безопасных условий труда.

2 вида осушения - предварительное и текущее.

Предварительное - до начала разработки. Осуществляется поверхностным и подземным способами. Поверхностный - каналы по контуру карьера - водосборник - сток или откачка. Применяется когда водоносный горизонт близко к поверхности.

Подземный способ осушения - сеть дренажных штреков по пласту или породе, или сеть скважин-фильтров.

Кроме канав к дренажных штреков применяют забивные и сквозные фильтры, водопонижающие скважины, оборудованные насосами.

Вскрытие месторождений - при помощи капитальных траншей (открывающих доступ от поверхности земли к ПИ) и разрезных траншей (подготавливающих карьерное поле к разработке). Капитальные траншеи могут быть: внутренние, внешние. На выбор способа вскрытия влияют следующие факторы:

- условия залегания ПИ (Н, т, );

- рельеф местности;

- размеры и формы карьера;

- степень обводнения;

- условия привязки карьера к внешней сети железных дорог и магистралей и т.д.

Вскрытие может быть проведено отдельными, групповыми и общими капитальными траншеями. В особых случаях производят вскрытие подземными выработками: штольнями, наклонными и вертикальными стволами.

Вскрытие каждого уступа отдельной траншеей (внутренней или внешней) применяют при разработке неглубоких месторождений с горизонтальным или пологим залеганием пластов. При числе уступов не более 3-х - внешние траншеи; при большем числе уступов - внутренние.

Вскрытие групповыми траншеями - на группу из 2-3 уступов (при общем числе уступов 4-6) проводят одну внешнюю или внутреннюю траншею. Одна групповая траншея вскрывает породные уступы, другая - добычные. Этот способ применяют при разработке горизонтальных и пологих пластов большой мощности, залегающих на большой глубине.

Вскрытие общими траншеями - применяют при разработке глубоких карьеров или месторождений, расположенных на косогорах. Все уступы карьера: вскрывают одной общей траншеей.