Общие сведения о PMOС

РАЗРАБОТКА МЕСТОРОЖДЕНИЙ ОTKPЫТЫM СПОСОБОМ.

I. Общие сведения о PMOС. Достоинства и недостатки.

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.

Рекомендуемые материалы

Не рабочая площадка - свободна,               У  - откос-наклонная поверхность,              ограничивающая уступ со сторо­ны выработанного пространства.      Угол наклона уступа к горизон­тальной плоскости называется         углом - откоса (w).

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 I 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.

2. Этапы открытой разработки.

- подготовка поверхности;

- осушение месторождения и ограждение его от стока по­верхностных вод;

- вскрытие месторождения;

- вскрышные и добычные работы;

- восстановление поверхности (рекультивация).

2.I. 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.

2.2. 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.

2.3. 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, a);

- 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.

2.4. Вскрышные и добычные работы.

Существует 2. основных способа открытой разработки: экскаваторный и гидравлический. Экскаваторный - универсален. Гидравлический - при породах, поддающихся размыву и транспорти­рованию водой. Оба эти способа предусматривают вскрышные и до­бычные работы.

2.4.1. Вскрышные работы - удаление пустых пород, доступ к полезному ископаемому от разрезной траншеи. Объем вскрышных ра­бот зависит от глубины залегания.

Для оценки целесообразности открытой и подземной разработ­ки существует понятие промышленного коэффициента вскрыши. Затраты на добычу I т угля открытым и подземным способами ста­новятся одинаковыми.

Сп - пл.себе стоимость 1т ПИ, добываемого подземным способом

Со - пл.себестоимость 1т ПИ, добываемого открытым способом без вскрыши, руб.

3 - затраты на удаление 1м вскрышных работ, руб.

Коэффициент этот условный, т.к. показатели затрат меняются с развитием техники.

В этом случае переходят на подземный способ добычи, т.е. граница открытых работ.

2.4.2. Добычные работы. - работы по извлечению ПИ после проведения по ПИ разрезной траншеи.

Вскрышные и добычные работы включают следующие процессы:

- подготовка горных пород к выемке;

- выемочно-погрузочные работы;

- перемещение горной массы из забоев на поверхность;

- отвальные работы для вскрышных пород;

- складские работы для полезного ископаемого. Подготовка пород к выемке, т.е. отделение части вскрышных пород или ПИ от массива производится БВР или непосредственно эк­скаваторами (водой). Бурение станками, _ скв.=150-200 или 100-120мм, ВВ - аммонит.

Погрузка пород и ПИ - экскаваторами (мехлопата, драглайн). Рыхлые и мягкие породы вынимаются и грузятся экскаваторами. Экскаваторы - одноковшовые, роторные и многочерпаковые.

Транспорт на карьерах - важнейший технологический процесс, т.к. перемещается много горной массы.

В России применяется железнодорожный, автомобильный, конвейерный и гидравлический транспорт.

Порода в отвалы - бестранспортное перемещение или любым транспортом.

Уголь транспортируется на ОФ или потребителям.

Пустая порода, в отвалы - внутренние (пологое падение) и внешние (крутое падение).

Во внешние отвалы порода перемещается ж.д. и автотранспор­том. Во внутренние отвалы - непосредственно экскаватором ЭШ 25/100, IOO/IOO с длиной стрелы до 100м и емкостью ковша 25м и более.

Для передвижки путей - путевые краны, путепередвигатели.

Автотранспорт - грузоподъемность 5-40т до 100 т.

2.4.3. Системы PMОC и их элементы.

Под системой открытой разработки угольных месторождений понимают установленный технологический порядок и взаимосвязь подготовительных, проходческих, вскрышных и добычных работ на уступах.

Система разработки считается эффективной, если она обеспе­чивает плановую  производственную мощность карьера, минимальные потери ПИ, низкую себестоимость, высокую производительность оборудования и безопасные условия труда.

По классификации проф.Е.Ф.Шешко различают следующий сис­темы разработки:

1- с поперечным перемещением вскрышных пород во внутренние отвалы

2- с продольным (вдоль фронта уступа) перемещением вскрыш­ных пород во внутренние или внешние отвалы 3 - комбинированные, объединяющие в пределах одного карьера

особенности систем I и 2 класса

I. Системы  разработки с поперечным перемещением, вскрышных

пород во внутренние отвалы.

Наиболее просты и экономичны. Но могут применяться при соответствующем оборудовании (драглайны до 100м, мех.лопаты -65м, транспортно-отвальные мосты в сочетании с многочерпаковыми экскаваторами).

Применяются эти системы при разработке горизонтальных и пологих залежей. Разновидности: 1-е непосредственной перевалкой вскрыши, 2-е кратной экскаваторной перевалкой, 3-е забойным отвалообразователем, 4-с незна­чительным объемом вскрышных работ.

2. Системы с продольным перемещением вскрышных пород во внутренние и внешние отвалы.

Системы с перевозкой породы во внешние отвалы более слож­ны и менее экономичны. Но здесь транспорт осуществляется вдоль уступа: и не ограничива­ет размеры карьера. Эти сис­темы широко применяются, а для разработки наклонных и крутых залежей является един­ственно возможным.

3. Комбинированные системы.

Рекомендация для Вас - 4. Мировые и национальные информационные ресурсы.

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.