Стадии подземной разработки месторождений полезных ископаемых
Подземная разработка месторождений полезных ископаемых состоит из трех стадий: вскрытия, подготовки и очистной выемки.
Вскрытие — это проведение горных выработок для того, чтобы обеспечить доступ к месторождению с земной поверхности. Подготовка — это разделение месторождения на отдельные участки (этажи, панели и очистные блоки) и собственно подготовка внутри этих участков к началу очистных работ. Очистная выемка — это горные работы по массовой добыче полезного ископаемого.
При вскрытии месторождений проводят подземные горные выработки, которые служат для транспортирования и подъема полезного ископаемого и породы, спуска материалов и оборудования, перемещения людей, проветривания, осушения, водоотлива, прокладки кабелей и трубопроводов и т. п. Вскрывающие выработки проводят за счет ассигнований на капитальное строительство, чаще всего силами специализированных шахтостроительных организаций.
Вскрывающими выработками являются шахтные стволы, штольни, квершлаги, выработки и камеры околоствольных дворов, включая приствольные бункера и рудоперепуски, камеры подземных дробилок и пр.
Ствол — вертикальная или наклонная выработка, имеющая непосредственный выход на дневную поверхность (рис. 1.2) и предназначенная для обслуживания подземных горных работ в пределах шахтного поля или его части. Стволы бывают главными (для подъема полезного ископаемого) и вспомогательными (грузолюдскими — для спуска и подъема людей, породы, материалов и оборудования; вентиляционными — для проветривания; закладочными — для спуска закладочных материалов; водоотливными — для откачки воды и др.).
При выполнении стволом нескольких функций стволы называют по главной из них. Иногда главные стволы называют по типу подъемных сосудов — скиповые, клетевые, скипо-клетевые.
Рис. 1.2. Виды горных выработок (разрез вкрест простирания залежи):
1 — шахтный ствол; 2 — слепой ствол; 3 — околоствольный рудоперепускной бункер; 4 — приемный бункер, подземная дробилка и дозаторная камера скипового подъема; 5— квершлаги; 6 — рудные штреки; 7 — полевые штреки; 8 — полевой восстающий; 9 — рудный восстающий; 10 — подэтажные штреки; 11 —рудоспуск; 12 — штольни; 13 — шурф; 14 — граница зоны сдвижения пород; 15 — камера подъемной машины.
Сечение вертикальных стволов круглое и реже прямоугольное. Диаметр от 5 до 9—10 м. Глубина стволов различная, но не превышает 1800 м, так как при большей глубине ствола может произойти под действием собственного веса разрыв каната, поддерживающего подъемные сосуды. Поэтому для вскрытия участков месторождений, распространяющихся на большую глубину, используют слепые стволы, отличающиеся тем, что не имеют выхода на поверхность, а подъемные машины устанавливаются под землей (см. рис. 1.2).
Вскрытие и подготовка рудных месторождений. Форма и размеры поперечного ...
... пластообразного месторождения на два шахтных поля: 1 - главные стволы шахт; 2 - вентиляционные стволы шахт; 3 - штреки. б) размеры месторождений таковы, ... выполняемые на месторождении и связанные с извлечением полезного ископаемого из недр, называются разработкой месторождения. Разработка месторождения состоит из ... м руды и породы; спуск и подъём людей и оборудования; спуск материалов и подача закладки ...
Последние десятилетия при вскрытии рудных месторождений стали использоваться наклонные стволы для перемещения по ним самоходного оборудования. Угол наклона их 6—8° при подъеме руды автосамосвалами и до 10—12°—при спуске-подъеме порожних самоходных машин (в том числе погрузочно-до-ставочных машин, самоходных буровых установок и т. п.).
На угольных шахтах наклонные стволы с углами наклона до 18° при использовании конвейерного подъема угля применяются широко.
Шурф — это вертикальная (редко наклонная) неглубокая (до 100 м) горная выработка, пройденная с поверхности и предназначенная для разведки (разведочный шурф), а при разработке месторождений (эксплуатационный шурф), главным образом, для вентиляции и как запасной выход из подземных выработок. Шурфы оснащаются чаще всего легким вспомогательным подъемом, обычно бадьевым.
Штольня — горизонтальная подземная горная выработка, имеющая непосредственный выход на поверхность и то же назначение, что и ствол. Штольни проходят в гористой местности. Направление штольни по отношению к простиранию рудного тела может быть любым. Форма поперечного сечения штольни и других горизонтальных выработок обычно сводчатая или трапециевидная, а площадь поперечного сечения от 3—5 до 20—25 м2 и более. Длина их изменяется от нескольких метров до километров.
Квершлаг — горизонтальная выработка, не имеющая непосредственного выхода на поверхность, проведенная по вмещающим породам вкрест простирания от ствола до рудной (угольной) залежи. Используется для транспорта, вентиляции, передвижения людей, водоотлива, прокладки кабелей, труб и линий связи.
Околоствольный двор — это совокупность расположенных вблизи ствола горных выработок: камерных, предназначенных для размещения стационарных машин и оборудования и имеющих сравнительно небольшую длину по сравнению с поперечным сечением, и протяженных, у которых длина более чем на порядок превышает размеры их поперечного сечения. В пределах околоствольного двора располагаются следующие камеры: насосная, электроподстанция, противопожарная, электровозное депо, камера опробования, ожидания, медпункт и др. Кроме того, имеются (при скиповом подъеме) камеры опрокида, бункера, камера подземной дробилки, дозаторная камера, а также приствольные рудоперепуски на горизонт погрузки. Тем самым околоствольный двор является главной подземной перегрузочной станцией, пропускающей весь груз, выдаваемый из шахты на поверхность (полезное ископаемое, вмещающие породы, вода), а также поступающие в шахту материалы, оборудование, детали машин.
Различные формы рудных и угольных (пластовых) месторождений предопределили существенные различия в их подготовке.
Подготовка рудных месторождений включает подготовку горизонтов и подготовку внутри очистных блоков, т. е. нарезку последних.
Вскрытие и подготовка шахтного поля
... задачу выбора рациональных схем, способов вскрытия и подготовки шахтного поля. Вместе с тем принимаемые ... углей наблюдается в крайней, южной части месторождения. Эта площадь приближается к древним ... последующую инфильтрацию в горные выработки. Обводненность горных выработок шахты различна и зависит ... к простиранию. Увеличение пликативной нарушенности наблюдается при переходе из замковой части в ...
Подготовка горизонтов — это разделение вскрытой части месторождения (шахтного поля) с помощью подготовительных выработок на выемочные участки: этажи и очистные блоки в крутых и наклонных месторождениях и панели, а иногда и блоки — в пологих и горизонтальных месторождениях.
Этаж — это участок, имеющий длину, равную длине шахтного поля по простиранию, а высоту от 35—45 до 60—100 м. Снизу и сверху этаж ограничен горизонтальными подготовительными выработками, сети которых на соответствующих уровнях формируют так называемые этажные горизонты, которые соединены с квершлагами, ведущими к стволам, и по которым осуществляется транспортирование и проветривание. Этаж по длине с помощью вертикальных подготовительных выработок разделяется на очистные блоки (длина блока по простиранию колеблется от 25 до 100—120 м, обычно составляет 40—60 м).
Очистной блок—это такой наименьший участок шахтного поля, где завершается весь комплекс подготовительных, нарезных и очистных работ и для отработки которого применяется в полном комплексе та или иная система разработки. выработка рудник ископаемое горный
Панель — это как бы горизонтальный аналог понятия «этаж». Панели получаются в результате деления горизонтальной или пологой залежи системой взаимно перпендикулярных горизонтальных подготовительных выработок. Ширина панели колеблется от 50 до 150—200 м, а длина в несколько раз больше ширины.
При подготовке угольных месторождений их разделяют также на горизонты, этажи, панели и другие части, но названия этих частей, их размеры и ряд других признаков отличны от принятых в практике работы рудников.
Если вертикальная разделяющая плоскость проходит через главную вскрывающую выработку, то шахтное поле разделяется на две части—крылья, обычно обозначаемые частями света (западное, восточное).
Крылья шахтного поля имеют примерно одинаковые размеры, хотя при сложном рельефе могут быть и исключения.
При разделении шахтного поля на части горизонтальными плоскостями образуются вытянутые по простиранию участки, ограниченные по восстанию и падению соответствующей границей шахтного поля и разделяющей плоскостью или двумя разделяющими плоскостями (при двух и более горизонтальных секущих плоскостях), а по простиранию — боковыми границами шахтного поля. Заключенная между горизонтальными разделяющими плоскостями часть шахтного поля, отрабатываемая на один околоствольный двор, называется выемочным горизонтом.
Как следует из определения, размер выемочного горизонта по простиранию совпадает с соответствующим размером шахтного поля, а размер горизонта по падению изменяется от 100— 120 м на крутых пластах до 2—3 км при пологом залегании. В шахтном поле в условиях пологих пластов обычно имеется 1—3, на крутом падении —до 10—12 выемочных горизонтов. При разработке пологих пластов в случае, если разделяющая горизонтальная поверхность проходит через отметку околоствольного двора, выемочный горизонт разделяется на брем-сберговую и уклонную части, расположенные соответственно выше и ниже разделяющей поверхности.
Размеры бремсберговой и уклонной частей обычно не превышают 1200—1500 м.
Выемочные горизонты в пределах шахтного поля могут -иметь неодинаковые размеры по падению. Если в шахтном поле предусматривается только один околоствольный двор, через который выдаются все запасы шахтного поля, то можно считать, что имеется только один выемочный горизонт, равный по геометрическим размерам и запасам шахтному полю. В этом случае бремсберговая и уклонная части горизонта являются одновременно бремсберговой и уклонной частями шахтного поля.
Выбор и обоснование системы разработки шахтного поля
... поля по простиранию. Порядок отработки ярусов в панели, как правило, обратный, порядок отработки панелей в бремсберговой части шахтного поля ... проводят подготавливающие выработки на уровне транспортного горизонта. Способ подготовки В основу разделения способов ... шахтном поле. является проведение подготавливающих выработок в плоскости пласта. К ним относятся проводимые в пределах выемочного поля ...
Каждый из горизонтов в зависимости от геологических, технических и экономических факторов дополнительно делится на еще более мелкие части: этажи, панели, столбы по падению пласта.
При разделении горизонта на этажи он разбивается на участки, вытянутые по простиранию, путем проведения этажных штреков. Размер этажа по простиранию совпадает с размерами горизонта и равен размеру шахтного поля по простиранию. Наклонная высота этажа, т. е. кратчайшее расстояние между ближайшими этажными штреками, составляет на пологих пластах 200—450 м, на крутонаклонных — 145—155 м, на крутых 125—135 м.
При пологом падении горизонты могут разбиваться также на панели и столбы. На панели и столбы разделяют бремсберговую и уклонную части горизонта, общей границей которых являются главные штреки.
Панель можно определить как часть шахтного поля, ограниченную по падению или восстанию одной из границ горизонта и главным штреком, а по простиранию — границами соседних панелей (или границей соседней панели и одной из границ шахтного поля по простиранию).
Размер панели по простиранию 1500-3000 м, по падению 700-1500 м, т. е. совпадает с наклонной высотой бремсберговой или уклонной части. Поскольку панели имеют значительные размеры как по простиранию, так и по падению, для удобства разработки они разделяются дополнительно на ярусы — своеобразные этажи в границах панели. Размер яруса по простиранию совпадает с аналогичным размером панели, а размер яруса по падению аналогичен приведенным выше размерам этажа на пологих пластах.
Ярусы разделяют друг от друга ярусными штреками и так же, как этажи, отрабатывают в нисходящем порядке. Порядок отработки панелей: в бремсберговом поле — в направлении от центра к границам шахтного поля, в уклонном поле — от границ шахтного поля к центру.
При разделении горизонта на столбы бремсберговое или уклонное поле на всю высоту разграничивают наклонными выработками на вытянутые по падению участки с размерами по простиранию, обычно не превышающими 200—300 м.
В пределах этажа, яруса или столба размещают обычно 1 — 2 очистных забоя (лавы), в которых и ведут добычу полезного ископаемого.
Подготовительными выработками, с помощью которых осуществляют подготовку горизонтов, являются штреки, орты, восстающие, гезенки, рудоспуски, наклонные съезды, бремсберги, уклоны и ходки. Ни одна из подготовительных выработок не имеет непосредственного выхода на поверхность земли.
Штрек — это горизонтальная горная выработка, пройденная по простиранию или параллельно при крутых и наклонных залежах и в любом направлении при горизонтальных залежах. Штрек служит для транспортирования грузов, передвижения людей, вентиляции. Штреки, проводимые по руде, называют рудными, по угольному пласту — пластовыми, а по вмещающим породам — полевыми.
Орт — горизонтальная горная выработка, пройденная по руде (углю) вкрест простирания залежи (см. рис. 1.2).
Добыча и переработка алюминиевых руд в ОАО «Алюминий Казахстана»
... труднообогатимых упорных руд, техногенных отложений, накопленных в течение 70 лет, запасы которых в Казахстане составляют около ... Уральский университет, Рудненский индустриальный институт). Основные отходы производства в ОАО «ССГПО» — вскрышные породы, хвосты ... следующими компаниями. Добыча и переработка алюминиевых руд осуществляются ОАО «Алюминий Казахстана», которое включает АО «Тургайское бокситовое ...
Если орт соединяется с полевым штреком, то часть его может идти по породам. Понятие «орт» имеет смысл только в крутых и наклонных залежах, так как в горизонтальных залежах простирания просто не существует, и в этих условиях горизонтальную выработку любого направления называют штреком.
Форма и размеры поперечного сечения штреков и ортов соответствуют указанным выше для штолен.
Восстающий — вертикальная или наклонная выработка, имеющая выход на один или оба этажных горизонта, проводимая по восстанию рудной залежи и служащая для спуска руды, доставки материалов и оборудования, перемещения людей, проветривания, подачи энергии и воды, а также для разведочных целей. В отличие от слепого ствола по восстающему никогда не поднимают руду. Восстающие бывают квадратного, реже круглого сечения, площадью поперечного сечения от 0,6—1 до 7— 8 м2, обычно 3—5 м2. Они могут иметь одно, два и три отделения, причем одно лестничное. Выработка, аналогичная восстающему по параметрам и назначению, в угольной промышленности называется гезенком.
Крутонаклонный восстающий, предназначенный для перепуска руды самотеком и имеющий одно отделение, называется рудоспуском, а для перепуска угля — скатом. Угол наклона рудоспуска обычно превышает 55—60°. Рудоспуски бывают блоковыми (относящимися к одному блоку) и участковыми (один на несколько очистных блоков).
Глубина рудоспуска обычно не превышает высоты этажа, т. е. 50—80 м. Глубокие рудоспуски бывают длиной по 150—300 м и более и имеют в нижней части своего сечения значительное расширение— аккумулирующую камеру, которая всегда поддерживается заполненной рудой.
Подготовительные выработки с углом наклона к горизонту менее 40—45° принято называть по-разному: на рудниках это наклонные восстающие или наклонные съезды (заезды), а на угольных шахтах — бремсберги, уклоны и ходки.
Наклонный съезд (заезд) предназначен для заезда бурового, доставочного и другого самоходного оборудования на подэтажиые горизонты, расположенные на различных по-высоте уровнях между соединяемыми им этажными горизонтами. Обычно каждый съезд обслуживает выемочный участок этажа длиной по простиранию от 250 до 500 м, состоящий из: 5—8 очистных блоков.
При разработке пологих угольных пластов в пределах горизонта проводят протяженные наклонные выработки — бремсберги и уклоны, предназначенные для транспортирования полезного ископаемого при помощи механических устройств, и параллельные им ходки, назначение которых — транспортирование породы, материалов, оборудования, передвижение людей. Отличие бремсберга от уклона состоит в том, что по бремсбергу уголь спускают до главного штрека, а по уклону — поднимают до той же отметки.
Для вентиляции и других целей наклонные выработки угольных шахт сбивают между собой горизонтальными выработками вспомогательного назначения — просеками. Они могут быть достаточно протяженными, например, при проведении их параллельно этажным или ярусным штрекам, но имеют меньшую площадь поперечного сечения.
Как указывалось выше, на рудниках кроме подготовки горизонтов проводят и подготовку (нарезку) каждого отдельного очистного блока. Она включает в себя проведение внутри выделенного в ходе подготовки горизонта очистного блока так называемых нарезных выработок, необходимых для начала очистной выемки — массовой добычи руды.
Устройство мартеновской печи. Скрап-рудный процесс производства ...
... до 45%. Скрап-процесс обычно применяется на заводах, не имеющих доменных печей, а также в мартеновских цехах машиностроительных заводов. скрап-рудный процесс Эффективность работы мартеновских печей определяют, сравнивая их ... 91-95 и 89-91% (при применении скрап-рудного процесса расходуется больше железной руды и часть железа руды восстанавливается и переходит в сталь). На заводах, выплавляющих ...
К нарезным выработкам рудника относятся подэтажные, отрезные, подсечные, выпускные и доставочные выработки, а также внутриблоковые рудоспуски, различные соединительные и вспомогательные выработки.
Подэтажные выработки (штреки или орты) предназначены для бурения скважин (шпуров), а нередко и для доставки (перемещения) руды по подэтажам к рудоспускам, ведущим на этажный горизонт. Подэтажные выработки связаны с другими выработками через восстающие или наклонные заезды.
Отрезные выработки — это восстающие, расширяемые в вертикальную или наклонную отрезную щель на всю мощность рудного тела (ширину очистного пространства) с целью создания обнаженной плоскости для последующей отбойки руды на эту плоскость.
Подсечные выработки — это штреки или орты, расширяемые в горизонтальную подсечную щель на всю мощность рудного тела (ширину очистного пространства) с целью отделения отбиваемого массива руды от основания блока, в котором расположены рудовыпускные выработки, а также создания дополнительной обнаженной плоскости.
Выпускные и доставочные выработки состоят из выпускных воронок и траншей, по которым отбитая руда самотеком поступает в доставочные штреки или орты, в блоковые и внутриблоковые рудоспуски или прямо на этажный откаточный горизонт. Назначение выпускных и доставоч-ных выработок — «собрать» отбитую руду со всей горизонтальной площади очистного блока в наименьшее число пунктов погрузки в транспортные средства. В этих выработках контролируется качество отбойки (кусковатость рудной массы) и при необходимости производится вторичное дробление негабаритных кусков руды.
Соединительные и вспомогательные выработки— это короткие горные выработки (протяженностью от 5 до 15—20 м), к которым относятся сбойки и ходки, соединяющие между собой все другие подземные горные выработки, а также ниши (уширения) и небольшие камеры для установки горного оборудования (питателей, скреперных лебедок, электрораспределительных щитов и т. п.).
При описании разработки угольных месторождений понятием «нарезные выработки» пользоваться не принято, хотя, например, разрезная печь является по существу аналогом отрезной выработки (щели).
Разрезная печь — это выработка, проходимая по угольному пласту для начала очистных работ и соединяющая этажные или ярусные штреки или при делении горизонта на столбы — наклонные выработки, пройденные по границам этих участков шахтного поля. В разрезной печи монтируют машины и механизмы, обеспечивающие добычу угля при перемещении .боковой стенки печи (очистного забоя) в заданном направлении. Поэтому разрезную печь часто называют еще монтажной камерой.
Таким образом, разрезная печь, или монтажная камера, является исходным положением, с которого начинает двигаться лава — наиболее распространенная при отработке угольных пластов очистная выработка.
При очистной выемке осуществляется массовая добыча полезного ископаемого из очистных выработок.
ОГД руда все лекции по руде
... горизонтальная горная выработка пройденная по руде, вкрест простирания, сечение сводчатое или трапецеидальное. Назначение: доставка рудной массы. Восстающий, Наклонный съезд, Нарезка очистного блока нарезным выработкам Рудоспуск Щель ... способ основан на использовании токов высокой частоты. Требование к отбойке 1.безопасность 2.минимальные материальные трудовые затраты 3.обеспечение хорошего качества ...
К очистным горным выработкам относят очистные камеры, очистные заходки и лавы. Эти выработки по мере отработки очистного блока формируют так называемое выработанное пространство, образующееся на месте извлеченных балансовых запасов.
Очистные камеры — это горные выработки, по форме и размерам приближающиеся к балансовым запасам руды в очистном блоке за вычетом потерь руды в целиках.
Выработанное пространство камер бывает открытым, обрушенным или заложенным. Открытые камеры поддерживаются за счет естественной устойчивости руды и окружающих пород и прочности оставленных междукамерных или внутрика-мерных целиков. Обрушенные камеры заполнены обрушившимися налегающими породами, опустившимися в выработанное пространство на место извлеченной из блока (выпущенной) рудной массы. Заложенные камеры поддерживаются искусственно за счет заполнения выработанного пространства закладочным материалом (породами или твердеющими смесями).
Очистная заходка- это горная выработка шириной от 2 до 4-6 м и небольшой протяженностью (обычно до 10— 20 м), предназначенная для очистной выемки руды из забоя, т. е. с торца проходимой заходки. Очистные заходки могут быть горизонтальными и наклонными (последние называют еще прирезками).
Отработав параллельно одна другой, а затем и вплотную несколько очистных заходок, вынимают целый слой руды, что характерно для слоевой (послойной) выемки запасов очистного блока. Заметим, что термин «заходка» шире, чем «очистная заходка». Его используют иногда применительно к любой небольшой протяженности горной выработке. Например, буровыми заходками (открытыми и закрытыми) называют нарезные выработки, из которых обуривают вертикальные и наклонные слои параллельными рядами скважин.
Лава — очистная выработка большой протяженности (от десятков до сотни метров и более), одна подвижная боковая стенка которой (забой лавы) образована массивом полезного ископаемого, подлежащим очистной выемке, а другая граничит с выработанным пространством, обычно обрушенным или заложенным. Лава по мере выемки угля или руды перемещается параллельно самой себе, и в результате осуществляется отработка всего слоя (пласта) полезного ископаемого. Естественно, что фронт очистной выемки в слое при использовании лавы гораздо больше, чем при выемке очистными заходками.
Вскрытие, подготовка и очистная выемка осуществляются последовательно только в начале эксплуатации месторождения, при строительстве подземного рудника или шахты. Обычно же все три стадии выполняются одновременно, но на разных участках месторождения. Работы по вскрытию, подготовке и очистной выемке строго взаимосвязаны, поскольку для обеспечения ритмичной и стабильной добычи рудника по мере отработки определенной части запасов соответствующие им запасы в другом месте должны быть нарезаны и подготовлены к выемке взамен отработанных, а к моменту окончания подготовки какого-либо участка должен быть вскрыт новый участок, где может быть создан достаточный фронт подготовительно-нарезных работ для рабочих, перешедших на этот участок с уже подготовленного.
Вскрытие, подготовка, система и технологическая схема разработки рудной залежи
... месторождения 2.1 Производственная мощность и срок службы рудника по горным возможностям Балансовые запасы шахтного поля: - конечная глубина разработки рудного тела, м - начальная глубина разработки рудного ... крыла движется в направлении от центра поля к флангу, поэтому фланговые схемы еще называют прямоточными. Достоинства фланговых схем: ñ постоянная депрессия шахты; ñ возможность применения ...
Заключение
В Узбекистане имеются богатейшие запасы руд цветных и редких металлов, нефти и газа, угля, минеральных солей, строительных материалов и многих других полезных ископаемых. За годы независимости горная промышленность Республики Узбекистан проделала большой и сложный путь становления на передовые рубежи экономики страны. В республике не только сохранены крупные промышленные предприятия по добыче и переработке минерально-сырьевых ресурсов, но дан новый толчок в развитие этой отрасли, созданы новые горно-перерабатывающие предприятия и заводы.
Президент и Правительство республики придает важное значение развитию отрасли, так как гонодобывающая промышленность занимает ведущее место во всей экономике Узбекистана. Примеров тому является принятые Президентом Ресублики Узбекистан целый ряд Указов и большой пакет Постановлений Кабинета Министров республики.
Республика Узбекистан занимает одно из ведущих мест в мире по запасам и добыче золота. Основные запасы его сосредоточены на территории Кызылкумского региона, образуя уникальные местородения. Разработка этих месторождений производится большимы масштабами и высокими темпами. Продолжается освоение отдельных трудно доступных районов Кызылкумов.
Технология подземной разработки месторождений полезных ископаемых — это совокупность способов и приемов осуществления взаимосвязанных технологических процессов горных работ, выполняемых с помощью средств механизации в горных выработках, являющихся аккумулирующими емкостями, транспортными и воздухоподающими артериями, производственными помещениями для размещения оборудования и др.
В зависимости от поставленных задач по изучению или совершенствованию технологии подземной разработки рудных месторождений принято выделять определенные, наиболее существенные ее особенности (различные ее проявления), т. е. рассматривать технологическую схему подземного рудника или выделять другие схемы (такие, как схема комплексной механизации, схема организации труда и производства, схема планирования и управления, в том числе автоматизированного).
Технологическая схема подземного рудника — это принципиальное содержание технологии того или иного производства, включающее ее основные структурные элементы — технологические процессы и средства производства — с их последовательностью, взаимосвязями и параметрами. Именно технологическая схема по сути своей предопределяет степень согласованности (взаимодействия) всех входящих в нее элементов. Важнейшим структурным стержнем, связывающим воедино в технологическую схему все технологические процессы, горные машины и установки, промежуточные аккумулирующие емкости (рудоспуски, бункера) и другие горные выработки, является система грузопотоков рудника.
Система грузопотоков включает перемещение рудной массы и вмещающих пород на поверхность до перерабатывающих предприятий или отвалов, а также перемещение с поверхности в забой и из забоя на поверхность материалов, оборудования, людей, закладки, воды и т. п. Основным является грузопоток рудной массы, т. е. рудопоток. При необходимости разделения рудопотоков по сортам и видам руд в технологической схеме предусматривают отдельные блоковые рудоспуски, раздельный транспорт и подъем каждого сорта.
Договоры на выполнение научно-исследовательских, опытно-конструкторских ...
... договора на выполнение научно-исследовательских, опытно-конструкторских и технологических работ, уяснить понятие указанного договора, права и обязанности сторон договора. Фрагмент работы для ознакомления 1 Понятие договора на выполнение научно-исследовательских, опытно-конструкторских и технологических работ В п. 1 ст. 769 ГК РФ дается определение данных видов договоров. По договору на выполнение ...
Из общей технологической схемы рудника иногда выделяют отдельные звенья: технологическую схему очистной выемки (в пределах очистного блока); технологическую схему транспортирования, механического дробления, подъема и складирования; технологические схемы проведения различных горных выработок; технологическую схему закладки и др. Это позволяет детально исследовать и усовершенствовать особенности каждой составляющей общей технологической схемы. Однако главной является технологическая схема добычи, включающая систему рудопотоков рудника и состоящая из совокупности процессов отбойки руды, доставки, транспортирования и подъема рудной массы, а также дробления, сортировки и складирования.
Технология разработки и ее технологические схемы являются объективно существующими реальностями. Отобразить (описать) их можно различными моделями, отражающими отдельные, существенные для данной модели особенности варианта технологии или ее схемы. Модели бывают разными по функциональному назначению, степени сложности, надежности, структуре и другим параметрам. Выделяют графические, имитационные и целый ряд других моделей.
Чаще всего графическими моделями технологической схемы являются мнемосхемы или блок-схемы. Иногда технологические схемы отображают в табличной или индексной формах. На любых графических моделях даются количественные характеристики или параметры технологических схем (число и виды машин и установок, вместимость бункеров, производительность отдельных звеньев и элементов и т. п.).
Технологическая схема добычи отражает фактическое состояние добычи на какой-то определенный момент времени, и модель такой схемы является одновариантной, имеет однозначную структуру и определенные (неизменные) параметры. Хотя со временем параметры технологической схемы, а нередко и структура ее изменяются, что требует соответствующей корректировки модели схемы.
В процессе же проектирования, при оценке конкурентоспособных технологических схем или при оптимизации их параметров используются многовариантные модели технологических схем, в которых предусматриваются несколько вариантов каждого отдельного элемента системы. Так, рассматривается несколько вариантов средств механизации в каждом процессе или несколько значений какого-либо параметра схемы (например, вместимости бункеров).
Такая многовариантная модель технологической схемы предназначена для комплексной оптимизации всех входящих в нее элементов и параметров. Оценивая по принятому критерию эффективности все варианты схемы (возможные сочетания ее элементов), выбирают оптимальный вариант технологической схемы, который и закладывают в проект.
Как указывалось выше, основными элементами технологической схемы являются технологические (производственные) процессы. Технологический процесс — это совокупность рабочих действий (приемов), характеризующихся однородностью технологического и организационного содержания, единством (неизменностью) объекта труда и применяемыми средствами труда (рабочей силой, машинами и механизмами, приспособлениями и т. п.).
Все процессы, входящие в технологию подземной разработки рудных месторождений, можно классифицировать по признаку объекта труда на основные технологические процессы, в которых объектом труда является руда, рудная масса и вмещающие породы, и вспомогательные технологические процессы, которые обеспечивают возможность нормального функционирования основных процессов.
1 класс. Основные технологические процессы формируют структуру грузопотоков в технологической схеме подземного рудника и включают пять следующих групп процессов.
Группа 1.1. Процессы проходческих работ:
1.1.1 — проходка горно-капитальных выработок (при вскрытии);
1.1.2 — проходка выработок и бурение скважин эксплуатационной разведки;
1.1.3 — проходка подготовительных выработок (при подготовке этажных горизонтов);
1.1.4 — проходка подготовительно-нарезных выработок (при подготовке очистного блока).
Группа 1.2. Процессы очистных работ (в пределах очистного блока):
1.2.1 — отбойка руды;
1.2.2 — вторичное дробление негабарита;
1.2.3 — доставка рудной массы;
1.2.4 — поддержание очистного пространства.
Группа 1.3. Процессы перемещения и дробления рудной массы вне очистного блока:
1.3.1 — транспортирование рудной массы;
1.3.2 — подземное дробление в дробилках у шахтных стволов;
1.3.3 — подъем рудной массы;
1.3.4 — складирование рудной массы на поверхности;
1.3.5 — отгрузка рудной массы потребителю.
Группа 1.4. Процессы управления качеством:
1.4.1—усреднение (стабилизация) качества рудной массы;
1.4.2 — сортировка рудной массы;
1.4.3 — предконцентрация (породоотборка).
Группа 1.5. Процессы перемещения вмещающих пород вне проходческого забоя:
1.5.1—транспортирование породы;
1.5.2 — подъем породы;
1.5.3 — образование породных отвалов или использование породы для закладки в очистных блоках.
2 класс. Вспомогательные технологические процессы и работы также состоят из пяти групп.
Группа 2.1. Монтажные и ремонтные работы:
2.1.1 — монтажно-демонтажные работы в очистном блоке;
2.1.2 — ремонт горных машин и оборудования;
2.1.3 — ремонт и чистка горных выработок.
Группа 2.2. Перемещение людей, материалов и оборудования:
2.2.1—спуск-подъем людей, материалов и оборудования;
2.2.2 — вспомогательный транспорт от ствола до очистного блока;
2.2.3 — доставка материалов и оборудования в пределах очистного блока.
Группа 2.3. Процессы энергоснабжения, вентиляции и водоотлива:
2.3.1 — работы по энергоснабжению;
2.3.2 — работы по снабжению сжатым воздухом;
2.3.3 — работы по водоснабжению;
2.3.4 — работы по вентиляции, кондиционированию и очистке воздуха;
2.3.5 — работы по водоотливу.
Группа 2.4. Геолого-маркшейдерские работы:
2.4.1 —работы по геологическому обслуживанию;
2.4.2 — работы по маркшейдерскому обслуживанию;
2.4.3 — контроль качества рудной массы (ОТК и химлаборатория).
Группа 2.5. Прочие вспомогательные работы:
2.5.1—обслуживание складов материалов и оборудования;.
2.5.2 — обслуживание быткомбинатов у стволов шахт.
Рассмотрим основные технологические процессы очистной выемки, которые в наибольшей степени предопределяют особенности технологии подземной разработки рудных месторождений.
Отбойка руды — это отделение руды от массива в очистном блоке с целью последующего перемещения ее по горным выработкам до поверхности. Взрывная отбойка руды состоит из бурения шпуров или скважин, заряжания их взрывчатыми веществами и взрывания. В мягких рудах применяют механическую отбойку комбайнами.
Вторичное дробление — это разрушение чрезмерно крупных (негабаритных) кусков руды, образовавшихся при взрывной отбойке. Оно производится в пределах очистного блока (прямо в очистном пространстве, в выпускных или доставочных выработках) взрывным способом или с помощью механических бутобоев (мощных отбойных молотков).
Доставка заключается в перемещении отбитой рудной массы из забоя до транспортных средств в пределах очистного блока или блоковых рудоспусков (в отличие от транспортирования рудной массы, которое производится от очистных блоков по этажным выработкам до шахтных стволов или прямо на земную поверхность при вскрытии штольнями).
Доставка бывает самотечной или механизированной, непосредственно по очистному пространству или по подготовительно-нарезным выработкам.
Поддержание очистного пространства относится к способам управления горным давлением при очистной выемке. Оно включает естественное поддержание очистного пространства, обрушение руды и вмещающих пород и искусственное поддержание очистного пространства крепью, закладкой или тем и другим одновременно.
На долю перечисленных основных технологических процессов очистной выемки приходится 20—40 % затрат труда из общих трудозатрат на подземную добычу руд. Величины потерь и разубоживания руды, как правило, предопределяются именно этими процессами.
Каждый технологический процесс очистной выемки может существенно влиять на показатели других процессов. Так, удешевление отбойки может заметно ухудшить ее качество и увеличить объем вторичного дробления, а это в свою очередь может снизить производительность доставки. Поэтому технологические решения, как правило, принимаются с учетом количественных взаимосвязей между процессами, т. е. на базе комплексной оптимизации всей технологической схемы очистной выемки.
