- •Кафедра разработки месторождений полезных ископаемых конспект лекций
- •Санкт-Петербург
- •Разработка мпи (Часть I) (для эг и мт)
- •Рекомендуемая литература Основная
- •Дополнительная
- •Введение
- •1.2 Горно-геологические условия залегания месторождений полезных ископаемых.
- •1.2.1. Краткая характеристика угольных месторождений. (2010 г.)Россия ежегодно производит 280 млн. Тонн угля.
- •1.2.2. Краткая характеристика рудных месторождений.
- •1.3 Способы разработки мпи.
- •1.4 Основные принципы подземной разработки месторождений.
- •2. Горные предприятия. Запасы и потери полезного ископаемого
- •2.1. Горные предприятия.
- •2.2. Запасы и потери угля.
- •3. Основные параметры горных предприятий.
- •3.1. Производственная мощность и срок службы шахты.
- •3.3 Стадии разработки шахтных полей.
- •4. Способы подготовки шахтных полей.
- •5. Вскрытие шахтных полей.
- •5.1. Классификация. Требования к оптимальному способу вскрытия.
- •5.2. Взаимное расположение стволов в шахтном поле
- •6. Вскрытие пологих пластов.
- •6.I. Вскрытие пологих пластов наклонными стволами.
- •6.1.5. Достоинства вскрытия наклонными стволами
- •6.2. Вскрытие пологих пластов вертикальными стволами и квершлагами
- •6.3. Вскрытие пологих пластов вертикальными стволами .И гезенками.
- •7. Вскрытие крутых и круто - наклонных пластов
- •8. Вскрытие штольней.
- •9. Комбинированные способы вскрытия:
- •10. Вскрытие шахтных полей на, больших глубинах.
- •10.I.Вскрытие вертикальными стволами и горизонтными квершлагами;
- •10.2. Блоковое вскрытие.
- •14. Околоствольные дворы. Поверхностный комплекс шахты
- •14.1. Типы околоствольных дворов
- •Подземная разработка угольных месторождений
- •15. Системы разработки пластовых месторождений. Классификация систем разработки. Факторы. Влияющие на выбор системы разработки.
- •15.1. Понятия "очистные работы" и "система разработки месторождения".
- •15.2. Факторы влияющие на выбор систем разработки.
- •15.3. Классификация систем разработки.
- •I. Сплошные системы разработки.
- •16. Сплошные системы разработки.
- •Подземная разработка рудных месторождений
- •Основные особенности разработки рудных месторождений.
- •1.1 Характеристика рудных месторождений.
- •1.2 Вскрытие и подготовка рудных месторождений.
- •1.2.3. Вскрытие рудных месторождений.
- •I.2.4. Подготовка рудных месторождений.
- •I.3. Основные производственные показатели при отработке рудных месторождений.
- •1.3.2. Вторичное дробление руды.
- •1.3.3. Доставка
- •I.3.4 Управление горным давлением.
- •2. Системы разработки рудных месторождений.
- •2.1. Классификация систем разработки.
- •2.2.Системы разработки с открытым очистным пространством.( I класс )
- •Разработка месторождений оtkpытыm способом.
- •I. Общие сведения о pmoс. Достоинства и недостатки.
- •2. Этапы открытой разработки.
- •2.4. Вскрышные и добычные работы.
- •2.4.2. Добычные работы. - работы по извлечению пи после проведения по пи разрезной траншеи. Вскрышные и добычные работы включают следующие процессы:
- •2.4.3. Системы pmоc и их элементы.
- •I. Системы разработки с поперечным перемещением, вскрышных
- •3. Комбинированные системы.
- •Обогащение угля
- •Продукты и показатели обогащения
- •Основные операции обработки углей при обогащении
- •Пневматическое обогащение
- •Вспомогательные процессы
- •Рекомендуемый список литературы Основная
- •Дополнительная
3. Комбинированные системы.
Основные параметры системы:
- высота уступа: по породе; 10-15 м и более, по углю - 3 м
- ширина заходки (уступа) - равна радиусу черпания экскаватора или зависит от угла поворота стрелы драглайна -15-20 м, А = 1,5Rr.
- длина блока - это часть заходки 300-600м. В каждом блоке свои механизмы - буровые, экскаваторы.
- ширина рабочей площадки - 40-45 м - в скальных породах при автотранспортном и конвейерном, а в слабых породах и при железнодорожном транспорте - 60-80-100м.
Углы откосов: 30-70° - уступов, 7-55° - бортов карьера.
Обогащение угля
Общие сведения
Большая часть добываемых каменных и бурых углей, а также антрацитов не может быть эффективно использована в народном хозяйстве без предварительного их обогащения. Обогащение углей имеет большое народнохозяйственное значение.
Под обогащением понимают совокупность процессов первичной обработки углей или других полезных ископаемых, имеющих целью отделение всех полезных минералов от породы, т.е. от всех входящих в состав полезного ископаемого минералов, которые в настоящее время не представляют непосредственной практической ценности. При обогащении углей не происходит изменения состава минералов, а только механическое их разделение.
Обогащение угля осуществляется, как правило, на обогатительных фабриках, которые делятся на индивидуальные (ОФ), групповые (ГОФ) и центральные (ЦОФ).
Индивидуальные фабрики размещают на промплощадке шахты, на них обогащают уголь только этой шахты. Групповые обогатительные фабрики обогащают уголь нескольких шахт. По производительности они обычно больше индивидуальных и имеют специальные устройства для приемки привозных углей.
Продукты и показатели обогащения
В результате обогащения чаще всего получают два конечных продукта: концентрат, который состоит в основном из полезных компонентов, и хвосты — отходы обогащения, в которые переходит большая часть породы и вредных примесей. В хвостах иногда содержится значительное количество полезных компонентов. В таких случаях хвосты подвергают дополнительному обогащению.
Количество полученного концентрата характеризуется его выходом, т. е. отношением массы концентрата к массе исходной продукции, выраженным в процентах. В связи с тем, что влажность продуктов, в особенности при мокром обогащении, может быть различной и существенно отличаться от влажности исходного материала, выход относят обычно к абсолютно сухому углю.
Вся товарная продукция угольной промышленности, отгружаемая различным потребителям, должна удовлетворять определенным требованиям, которые устанавливают для каждой шахты или углеобогатительной фабрики.
Основные операции обработки углей при обогащении
Операции механической обработки угля на обогатительной фабрике могут быть разделены на три группы: подготовительные, собственно обогатительные и вспомогательные.
К первой группе операций относят дробление и грохочение. Дробление углей производят для различных целей, в том числе и для разъединения сростков углей и породы, т. е. для лучшей подготовки углей к непосредственному обогащению. Грохочение имеет целью разделение углей на различные сорта по крупности, Эту операцию широко применяют как на углеобогатительных фабриках, так и на сортировках.
Ко второй группе операций (собственно обогатительных) относят: а) простейшие методы обогащения (ручную сортировку, обогащение по трению, обогащение по крупности); б) гравитационные методы обогащения; в) флотацию; г) пневматическое обогащение.
Ручная сортировка является наиболее простым - способом обогащения углей. При этом способе куски породы или колчедана отделяют от угля вручную, основываясь на различии внешних признаков угля и вредных примесей.
Обогащение по трению основано на разнице в форме кусков угля и породы и величине их коэффициентов трения. Так, куски каменного угля или антрацита имеют более округлую форму, чем плоские куски сланца. Двигаясь по наклонной плоскости желоба, округлые куски угля перекатываются, опережая плоские куски сланца. На этом принципе основана работа различных сепараторов трения: неподвижных, барабанных, ленточных и спиральных.
Гравитационные методы обогащения
Данные методы обогащения являются преобладающими на всех действующих в СНГ угольных обогатительных фабриках. Они основаны на разнице плотностей и скоростей движения кусков угля и породы в разных средах. Различают мокрые и сухие процессы обогащения. Первые проводят преимущественно в водной среде, они включают такие процессы, как отсадка, концентрация на столах, обогащение на шлюзах, моечных желобах, в тяжелых жидкостях (суспензиях), а также в гидроциклонах.
Сухие процессы гравитационных методов обогащения проводят в воздушной среде в пневматических отсадочных машинах, в сухих лотках, на пневматических концентрационных столах.
При гравитационном обогащении в тяжелых средах разделение происходит не только по плотности, но и по крупности.
В водной среде обогащаемый материал может подвергаться воздействию: непрерывно восходящей струи; прерывно восходящей струи; струи, текущей по неподвижному наклонному желобу;
струн, текущей по качающейся поверхности; вращающейся струи.
В воздушной среде обогащаемый материал может подвергаться воздействию: непрерывно восходящей струи; прерывно восходящей струи,
В тяжелых средах обогащение может производиться: в неподвижной среде; в восходящем потоке; в комбинированном горизонтальном и вертикальном потоках; в горизонтальном потоке;
во вращающемся потоке.
При обогащении угля в тяжелых средах пользуются двумя тяжелыми жидкостями (минеральными суспензиями) плотностью 1,4—1,5 и 1,8—2. В первой жидкости всплывшая часть представляет собой наиболее чистый уголь — концентрат. Во второй жидкости порода тонет, а уголь с включениями примесей всплывает. Всплывающую часть называют промпродуктом.
Минеральные суспензии представляют собой механические смеси воды с тонкоизмельченными минералами, имеющими большую плотность (магнетит, барит и др.). В настоящее время гравитационное обогащение применяют как отдельно, так и в комбинации с другими методами,
Флотация углей
Флотационное обогащение основано на избирательном прилипании минеральных частиц, взвешенных в воде, к поверхности пузырьков воздуха. Этот способ применяют для обогащения угольной мелочи и пыли крупностью от 1 мм и ниже.
Через пульпу, состоящую из угля н воды, пропускают пузырьки воздуха. Вследствие плохой смачиваемости частицы угля прилипают к пузырькам воздуха и поднимаются вместе с ними на поверхность пульпы, образуя на ней слой минерализованной пены. Частицы вредных минералов, хорошо смачиваемых водой, не прилипают к пузырькам воздуха, а остаются в пульпе.
Для повышения эффективности флотации к пульпе добавляют ^различные вещества, называемые флотационными реагентами. Таких веществ в настоящее время известно довольно много. Часто в качестве реагента используют сульфидированный керосин, обладающий собирательными и вспенивающими свойствами.
Иногда отходы производственных предприятий являются хорошими реагентами. Например, продукты Лисичанского химкомбината, содержащие высшие жирные спирты, используют при флотации в качестве хороших пенообразователей.
Флотацию осуществляют в специальных аппаратах — флотационных машинах, которые в зависимости от способа перемешивания пульпы разделяют на механические, пневматические и механопневматнческие.