Разработка рудных месторождений

Разработка рудных месторождений » 5. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КАРЬЕРНЫХ ВЫРАБОТОК ДЛЯ ПОДЗЕМНОЙ РАЗРАБОТКИ » 5.1. Технология вскрытия и отработки рудных тел в бортах карьера

Геология сегодня

Геология - подземные разработки
Подземная разработка твёрдых полезных ископаемых, совокупность работ по вскрытию, подготовке месторождения и выемке полезного ископаемого (руд, нерудных полезных ископаемых и углей)
Разделы проекта:
Важно:
Совмещение открытого и подземного способов разработки в пределах одного выемочного поля накладывает на ведение подземных горных работ ряд ограничений, требует особой организации труда, решения специфических для совместной разработки технических задач, диктует условия применения подземных систем разработки и производства взрывных работ....
прочитать полностью

Подземная разработка полезных ископаемых при совмещении работ может производиться системами с обрушением налегающих пород или поддержанием выработанного пространства естественным или искуссхвенным способами. В этих случаях имеет место временное обнажение кровли на период образования компенсационных камер и отработки камер первой очереди до их закладки, что при наличии в кровле рыхлых, обводненных, пластично-глинистых пород ведет к потерям полезного ископаемого
прочитать полностью

Партнеры:

Свежие материалы:
Статистика:

5.1. Технология вскрытия и отработки рудных тел в бортах карьера


Размеры карьера экономически обусловлены коэффициентом вскрыши, причем карьером обычно отрабатывают наиболее мощную часть месторождения. Апофизы, маломощные параллельные и отдельные рудные тела не попадают в контур карьера из-за увеличения вскрышных работ.
Отработка этих участков подземным способом также связана с трудностями, так как основные вскрывающие выработки проходят, как правило, на зтаж ниже проектного дна карьера. Проходка специальных вскрывающих выработок, подготовка новых горизонтов или вскрытие этих районов восстающими с нижних откаточных горизонтов, необходимость проведения подающих и исходящих вентиляционных путей делают нерентабельной и подземную разработку, поэтому иногда такие запасы списывают в потери.
Комбинированный способ разработки месторождения позволяет принципиально изменить подход к решению указанных вопросов. После вскрытия карьера рудные тела, считавшиеся нерентабельными при отработке открытым и подземным способами, оста-| ются в бортах карьера. Для их вскрытия применяют комбинированную схему, проводят штольни с карьерных дорог и уступов.
Этот способ приемлем не только для. маломощных, но и для отдельных рудных тел, залежей. При этом экономический эффект будет тем выше, чем больше запасы руды, чем дальше они расположены от основных подземных выработок и чем более совершенные транспортные средства будут использоваться.
Вскрытие рудных тел, расположенных бортах карьеров, осуществляют штольневыми выработками с борта карьера на одном или нескольких горизонтах.
Вскрывающие выработки в зависимости от проектных решений могут использоваться для подачи в район работ свежего воздуха, для транспортирования горной массы и вспомогательных материалов, могут служить исходящими вентиляционными путями.
На рис. 5.1 показаны варианты схемы вскрытия рудных тел в бортах карьера с карьерных дорог.
В первом варианте прямого сообщения с основными подземными выработками нет. Вскрытие производят штольней, которая служит для подачи свежего воздуха, прокладки воздушных и энергетических магистралей, транспортирования породы и вспомогательных материалов, доступа в район горных работ людей на весь период его подготовки и ведения очистных работ. Способ проветривания в зависимости от места установки вентилятора может быть как всасывающим, так и нагнетательным. Одновременно с проведением основных откаточных выработок подземного рудника в район отработки проходят рудоспуски, по которым в период очистных работ добываемую руду перепускают на основной подземный откаточный горизонт. Постоянные энергетические магистрали прокладывают по скважинам.
Во втором варианте вскрытие, подготовка, очистные работы н проветривание осуществляют по собственным локальным выработкам без связи с основными горизонтами. Породу и добытую руду в периоды как подготовки, так и ведения очистных работ непосредственно в железнодорожные вагоны
перемещают на борт карьера, где перегружают в транспорт, используемый для транспортирования руды из карьера.
В третьем варианте вскрытие осуществляют штольней и одновременно ведут подготовку к очистным работам с основного подземного горизонта. Вскрытие с борта карьера ускоряет подготовку рудного тела к добыче, а рудоспуски и ходовые восстающие откаточных&qt; подземных выработок позволяют интенсивно вести очистные работы, получать свежий воздух, материалы, служить для передвижения людей. Вскрывающая штольня может использоваться как запасной ход, вентиляционная исходящая выработка при нагнетательном проветривании. .
Возможны другие варианты вскрытия и отработки рудных тел в бортах карьера, принципиально не отличающиеся от рассмотренных.
Все они требуют наличия на борту карьера пункта складирования и перегрузки горной массы, а следовательно, и более широкой бермы и уступа для складирования (рис. 5.2). Ширину погрузочной бермы определяют по формуле
Высоту уступа принимают равной существующей на карьере или специально проходят подуступ, высоту которого определяют конструктивно, исходя из конкретных условий и необходимой емкости отвала.
Выработки, проводимые из карьера, могут существовать и эксплуатироваться независимо от выработок подземного рудника или иметь с ними&qt;тесные технологические и функциональные связи.
Каждый из приведенных вариантов схемы вскрытия и отработки рудных тел в бортах карьера имеет свои преимущества и недостатки.
Например, недостатками локального варианта являются трудности, связанные с подведением к устью штольни капитальных магистралей электроснабжения, сжатого воздуха, воды, необходимостью их утепления, поэтому в каждом конкретном случае следует выбирать оптимальный вариант вскрытия и отработки руд в бортах карьера.
На Тишинском руднике (рис.&qt;5.3) он заключается в независимой подготовке к очистным работам, а в период их ведения район отработки соединяется транспортными путями (рудоспусками) с основными подземными откаточными горизонтами. Энергетические магистрали прокладывают по скважинам с основных подземных выработок, пути доставки материалов, оборудования, людей через карьер сохраняют на весь период работы.
На Тишинском руднике таким образом вскрыты 2, 3, 4-й горизонты. Отработка рудных тел в борту карьера за пределами охранных целиков шахт и поверхностных сооружений предусмотрена системами подэтажного обрушения и этажно-камерной, а в пределах охранной зоны — слоевой выемкой с закладкой выработанного пространства.
Проведение штолен и подготовку из них очистных блоков осуществляют с применением как переносного, так и самоходного оборудования. В первом случае в штольне прокладывают рельсовые пути, а на уступе карьера монтируют приспособление для разгрузки вагонов. Использование самоходного оборудования более эффективно. Применение схемы вскрытия и подготовки рудных тел штольнями с уступа карьера самоходным оборудованием сокращает сроки подготовки района к добыче, создает удобные пути транспортирования в подземные выработки самоходных машин, доставки материалов, оборудования, людей, создает оптимальные вентиляционные пути на время ведения как горно-подготовительных, нарезных, так и очистных работ. Штольневые выработки являются также удобными запасными ходами.
Отработку руд в борту карьера осуществляют как после окончания открытых работ, так и параллельно с работой карьера, что более целесообразно, потому что содержание дорог в карьере, использование погрузочных, транспортных машин, поддержание в рабочем состоянии энергетических коммуникаций экономически выгоднее при действующем карьере.
Рассмотренную схему вскрытия рудных тел, расположенных в бортах карьера, применяют не только при отработке малых по объему рудных тел. Она может иметь и самостоятельное применение для отработки рудных зон больших размеров. Таким образом вскрыт из Ново-Бакальского карьера подземный участок шахты «Сидеритовая», причем размеры штольни рассчитаны на прохождение самосвалов КрАЗ-255, оборудованных нейтрализаторами выхлопных газов [38].
Другим примером может служить проект отработки охранного целика месторождения Центрального карьера Гороблагодатского рудоуправления [39], где участок руды предполагалось вскрыть спаренными штольнями по трем горизонтам через 60 м по вертикали (рис. 5.4). Для отработки рекомендована система принудительного этажного обрушения с отбойкой на вертикальную компенсационную камеру. Добытая руда через систему рудоспусков поступает на основной откаточный горизонт.
5.2. Экономическая целесообразность вскрытия рудных тел с борта карьера
Целесообразность рассматриваемой схемы- вскрытия и отработки рудных тел в бортах карьера определяется:
возможностью вовлечения в добычу нерентабельных при отработке по обычной схеме участков месторождения из-за снижения горно-капитальных и горно-подготовительных работ;
возможностью ведения добычи руды подземным способом параллельно с открытым, частично используя оборудование, механизмы и коммуникации карьера, что снижает себестоимость подземной добычи;
значительным сокращением сроков начала подземной добычи руд, возможностью ее постепенного увеличения, введением новых мощностей;
малой длиной транспортных выработок и возможностью механизированной доставки непосредственно к рабочим местам людей, оборудования, материалов;
возможностью использования самоходного оборудования (производительность труда рабочего по участку повысится на 30%, по шахте — на 50—55 % по сравнению с традиционной подземной отработкой, на 30—40 % снизится себестоимость добычи руды [39]).
Расчеты, проведенные для Тишинского рудника, показали, что при вскрытии рудных тел, находящихся в борту карьера, штольней вместо квершлага от основного ствола (рис. 5.1, а) экономия на вскрытие только одного горизонта составила 250 тыс. руб.
Экономия средств при применении этой схемы вскрытия слагается из экономии затрат на проведение горно-капитальных работ (уменьшение их объемов, затрат на проходку выработок, увеличение производительности труда и др.) при сравнении традиционной подземной и рассматриваемой схем вскрытия (Ка — Кш)&qt;>
затрат на поддержание в рабочем состоянии дорог карьера (Зд); уменьшения -капитальных вложений на строительство и оборудование калориферных установок, монтаж энергетических, водовоз-душных коммуникаций при вскрытии с борта карьера При перемещении горной массы на 6opf карьера необходимо устройство специального перегрузочного пункта, затраты на строительство и эксплуатацию которого необходимо учитывать наряду с такими факторами эксплуатации, как сокращение (увеличение) расстояния транспортирования добытой руды и горной массы, возможность использования более производительного оборудования (например, самоходного) и др. Тогда прибыль, полученную за весь период вскрытия участка, определяем по формуле
В стоимость добычи (Зп, Зш) для сравнения вариантов включают только затраты на технологические операции, начиная с транспортирования руды, так как затраты на: подготовку очистных блоков, бурение, производство взрывных работ, выпуск руды одинаковы для обеих схем вскрытия.
При расчете прибыли фактор времени играет тем большую роль, чем больше запасы вскрываемого участка.


Оглавление   Вверх: 5. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КАРЬЕРНЫХ ВЫРАБОТОК ДЛЯ ПОДЗЕМНОЙ РАЗРАБОТКИ