Основные особенности разработки рудных месторождений

ПОДЗЕМНАЯ РАЗРАБОТКА РУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

11. Основные особенности разработки рудных месторождений.

1.1 Характеристика рудных месторождений.

Руда - природное минеральное вещество, из которого в дан­ных условиях и при данном уровне развития техники и экономики целесообразно извлекать полезные компоненты. В отличие от мно­гих ПИ руду после извлечения надо переработать, чтобы получить ценные компоненты.

Пустая  порода - тоже природное минеральное вещество, но не содержит ПИ или содержит так; мало. что извлекать не экономично. Разделение минерального вещества на руду и пустую породу отно­сительно.

Минимальное промышленное содержащий полезных компонентов -ниже которого разработка месторождения экономически не выгодна' (в данный момент).

Металлы (полезные компоненты) находятся в руде в виде хи­мических соединений - рудных минералов. Кроме рудных минералов, в руде всегда имеются сопутствующие минералы, не представляю­щие в данный момент промышленной ценности. Эти минералы назы­ваются рудной породой.

В зависимости от содержания полезных компонентов руды делятся:

- металлические (содержащие металлы);

Рекомендуемые материалы

- неметаллические (апатит, фосфорит и т.д.);

- комплексные.

По числу содержащихся полезных компонентов руды делятся на:

- простые (один полезный компонент)

- сложные (несколько полезных компонентов;

- полиметаллические (содержащие несколько металлов),

свинцово-цинковые. По ценности руды делятся на:

1 - богатые

2 - средней ценности

3 - бедные

                  Рудная масса - смесь руды и пустой породы.  Горная масса " вся выдаваемая на поверхность масса руды и пустой породы из очистных и подготовительных забоев.

По характеру распределения полезного компонента руды делятся на сплошные и вкрапленные.

По степени устойчивости руды и вмещающие породы подразде­ляются (по Л.Д.Шевякову и М.И.Агошкову):

- очень неустойчивые - не допускающие обнажения и требую­щие опережающей крепи;

- неустойчивые - допускающие небольшое обнажение, но тре­бующие поддержания. вслед за выемкой;

- средней устойчивости- - допускающие обнажение кровли и позволяющие работать с незакрепленной кровлей на площа­ди 4 - 10 м² при длительном обнажении требуют под­держания;

- устойчивые - допускающие значительное обнажение площадью порядка 100 - 200 м² и требующие поддержания только в отдельных местах;

- очень устойчивые - допускающие большие обнажения: на дли­тельное время (иногда десятки лет), не требующие крепи.  По строению руды делятся:

- массивные; (плотные без трещин, включений и слоистости);

- трещиноватые;

- слоистые;

- рыхлые.

По объемному весу руды; делятся:

- тяжелые,  g = 3,5 тс/м³ ;

- средние,  g = 2,5 - 3,5 тс/м³ ;

- легкие,  g < 2,5 тс/м³.

На разработку рудных месторождений существенное влияние оказывают и такие свойства руды: слеживаемость, окисляемость, самовозгораемость, влагоемкость.

Влажность руды способствует слеживаемости, смерзанию.

В отличие от угольных, рудные месторождения характеризуются многообразием форм залегания:

- пластовые и пластообразные;

- жильные и массивные.

Пластовые - джезказганское медное, Никополь-Марганцевое, Чиатурское

Пластообразные - Криворожский железо-рудный бассейн. Жильные - мощность от 10-20 см до 2-5 м меняется даже в пределах одного рудного тела, так же как   - золотые рудники Магадана, Якутии; оловянные рудники Приморья; полиме­таллические рудники Северного Кавказа, Забайкалья.

Массивные - m>5 м, форма правильных линз или столбов, но сложной и неправильной формы. К ним относятся некоторые железорудные месторождения Криворожья» Урала и горной Шории, меднорудные Урала, полиметаллические Алтая.

1.2 Вскрытие и подготовка рудных месторождений.

Как и угольные месторождения, рудные имеют 3 стадии разра­ботки - вскрытие, подготовку и очистную выемку.

Вскрытые запасы руды - находятся выше горизонта подсечки их вскрывающими выработками.

Подготовленные запасы - на участке месторождения пройдены все подготовительные выработки, предусмотренные проектом при­нятой системы разработки.

Готовые запасы - запасы участка, в которых пройдены; все нарезные выработки, необходимые для очистных работ.

Шахтные поля разбиваются на этажи или панели. Этажи на -блоки.. Длина шахтного поля - I - 2 км.

1.2.3. Вскрытие рудных месторождений.

Основные положения вскрытия пластовых месторождений отно­сятся и к рудным. Рудные месторождения вскрываются главными и вспомогательными выработками.

Гласные вскрываемые выработки - вертикальные и наклонные стволы и штольни.

Bспомогательные выработки - шахтные стволы и штольни (про­ветривание и второй запасной выход), квершлаги, слепые стволы, уклоны, капитальные       восстающие. При больших глубинах слепые стволы, выполняющие               основные функции, относятся к главным.

По типу главных   вскрывающих выработок cnособы  вскрытия де­лятся на простые и комбинированные - сочетание простых методов вскрытия.

На выбор вскрытия влияют горно-геологические и горнотехнические факторы (мощность рудника, размеры ш.п., срок службы, уровень развития техники).

I.2.4. Подготовка рудных месторождений.

Требования к подготовке. Обеспечить:

1. Безопасность ведения подготовительных и очистных работ.

2. Своевременную подготовку запасов п.и.

3. Минимум потерь при сохранности выработок на период               выемки.

4. Минимум затрат на проведении и поддержание.

5. Попутную доразведку и дренаж (при больш. СО ).

6. Безопасность передвижения людей, руды, материалов. При этажной и панельной подготовке рудных месторождений

подготовительные выработки - это главные, этажные, откаточные и

вентиляционные штреки, восстающие, орты и т.д.

Восстающие - это вертикальные или наклонные выработки, пройденные с иткаточного на вентиляционный горизонт для разделения этажа на блоки. Они служат для спуска, руды, вентиляции, перед­вижения людей, доставки закладочного материала и т.д. 2 типа восстающих:

- пройденные в массиве руды или пустой поро­ды до начала очистных работ;

- наращиваемые по мере подвигания вверх очист­ного забоя.

По назначению восстающие делятся на рудоспуски и ходки. Восстающие примыкают, как правило, не к почве и кровле штреков, а к стенкам.

Выработки (штреки или орты) служат для доставки руды до выработок откаточного горизонта или рудо­спусков, выходящих на основной горизонт, а также для вторичного дробления руды.

Выработки  горизонта   грохочения (камеры, штреки, орты) слу­жат для вторичного дробления крупных кусков руды и перепуска всей руды на основной горизонт . Горизонт грохочения располага­ют на 5-15 м выше: откаточного горизонта и соединяют с ним и с очистным пространством рудоспусками (дучками).

I.3. Основные производственные показатели при отработке рудных месторождений.

Основные производственные процессы: отбойка руды, вторичное дробление, доставка руды к откаточным выработкам, управление горным давлением.

1.3.2. Вторичное дробление руды.

           При отбойке руды скважинами - выход негабаритов. Приходится дробить руду либо в забое, либо в специальных выработках - горизонта скреперования или грохочения. Сравнительно небольшие куски дробят вручную, крупные - накладными зарядами, очень крупные - с помощью "забурок"  l = 20-30см. Это существенно снижает производительность труда. Стремятся свести к миниму­му эту операцию в забое - увеличивают люки, руду транспорти­руют в вагонетках емкостью 4м и выше и куски 700х700 мм транспортируют к стволу, где устанавливают дробилки с прием­ным отверстием 1000х1200 мм.

1.3.3. Доставка

Различают два случая доставки:

1 - руда не требует вторичного дробления.

2 - руда требует вторичного дробления. м    I - руда по выработанному пространству скатывается  к дни­щу блока и через рудоспуски, оборудованные люками и затворами, грузится в вагонетки. Рудоспуски с люками проходятся через 4-6 м один от другого. Иногда рудоспуски устраиваются через 20-30 м, а руду к ним доставляют вдоль блока скреперными лебед­ками.

2 – при необходимости дробления руды создается сложная сеть выработок для доставки руды: скреперные штреки или орты, камеры грохочения или выработки для выпуска руды на почву откаточного штрека и последующей погрузки ее в вагонетки машинами.

5, б - квершлаги и штреки откаточного горизонта

7 - восстающие.

В крепких рудах скреперные штреки не крепят. Места сопряже­ний скреперного штрека с дучками наиболее опасны. Их крепят дву­тавровыми или швеллерными балками № 25-27.

При выпуске руды из дучек иногда: зависание: руды:. Приходится взрывать ВВ, привязанные на шесты.

Ещё посмотрите лекцию "Одноранговые сетевые ОС" по этой теме.

Дробление руды в скреперном штреке доставка скрепером к рудоспуску, где устанавливается грохот из рельс, чтобы не попа­ли большие куски в вагонетку и предохранить скрепериста от паде­ния в люк.

I.3.4   Управление горным давлением.

Осуществляется способами обрушения пород или поддержанием выработанного пространства. Обрушение вмещающих пород:

- обрушение кровли вслед за очистной выемкой с сохранением открытого призабойного пространства;

- обрушение руды и вмещающих пород и заполнение выработан­ного пространства породой одновременно с' выпуском руды.

Поддержание выработанного пространства осуществляется остав­лением рудных или породных целиков, магазинированием руды, креп­лением, закладкой пустой породой.