Продолжительность подземной разработки

СОДЕРАЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ. 3

1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ О ПОДЗЕМНОЙ РАЗРАБОТКЕ МЕСТОРОЖДЕНИЙ 5

2. ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ ПОДЗЕМНОЙ РАЗРАБОТКИ.. 9

3. СТАДИИ ПОДЗЕМНОЙ РАЗРАБОТКИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ.. 11

4. ВИДЫ И ТИПЫ ГОРНОГО И ТРАНСПОРТНОГО ОБОРУДОВАНИЯ.. 14

5. ОСНОВНЫЕ ФАКТОРЫ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ ВЫБОР БУРОВЫХ АГРЕГАТОВ 18

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. 21

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ.. 22

 

ВВЕДЕНИЕ

Отличительной особенностью подземной разработки рудных месторождений является более высокая сложность, как самой технологии разработки, так и отдельных рабочих процессов. В первую очередь это связано со значительным разнообразием применяемых систем разработки, широким спектром используемого оборудования и материалов, а также их многовариантным комбинированием при производстве подготовительных, нарезных, очистных и вспомогательных видов работ.

В ходе разработки угольных месторождений производственные процессы подземных горных работ являются более простыми в организационном исполнении, которые не имеют такого объема подготовительных и нарезных работ, а также обладают более тесной взаимосвязью с самой технологией разработки ископаемых — способ добычи полезных ископаемых в недрах Земли путём проведения системы подземных горных выработок без нарушения дневной поверхности.

Подземные горные работы велись ещё в глубокой древности. В настоящее время, несмотря на преобладание открытого способа добычи полезных ископаемых в мире, роль подземного способа добычи в обеспечении сырьём остаётся значительной.

Подземный способ широко применяют при добыче углей, сланцев, рудных и нерудных полезных ископаемых, и россыпей, незначительно – при добыче минерального сырья для производства стройматериалов. При ограниченном приросте запасов минерального сырья вблизи земной поверхности возрастают темпы освоения месторождений, разрабатываемых подземным способом (в 1980-х гг. удвоилась интенсивность выемки пологих месторождений, углубление горных работ крутых и наклонных залежей составляло от 10 до 40 м в год).

Подземным способом разрабатываются тела (залежи) полезных ископаемых различных форм, мощности, угла падения, залегающих на разных (от 20–30 м до 5 км) глубинах.

К основным процессам подземных горных работ относятся: бурение, отбойка, крепление кровли, доставка, подземная откатка, подъём на поверхность

В основе классификации систем подземной разработки месторождений лежат три группы: системы подземной разработки угольных месторождений; системы подземной разработки рудных месторождений, общие классификации систем подземной разработки твёрдых полезных ископаемых.

Целью данной работы является выбор и обоснование типа бурового и транспортного оборудования при разработке месторождения подземным способом.

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ О ПОДЗЕМНОЙ РАЗРАБОТКЕ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

Область распространения подземного способа разработки месторождений полезных ископаемых довольно широка. Выбор этого способа зависит в первую очередь от условий залегания полезного ископаемого в земных недрах. Подземный способ применяют для разработки месторождений различных полезных ископаемых, разных по своим балансовым запасам, форме и условиям залегания, перекрытых, как правило, большей или меньшей толщей пород. Последнее во многих случаях является решающим при выборе способа разработки, тaк как необходимость выемки значительной толщи перекрывающих пород при открытой разработке снижает целесообразность или вообще исключает возможность применения этого способа.

Сложный рельеф земной поверхности и суровые климатические условия также являются факторами, определяющими иногда выбор способа подземной разработки месторождения.

Подземным способом месторождения разрабатывают на весьма различных глубинах, например, россыпные месторождения — иногда на глубине всего 15—20 м. Наиболее глубокие разработки золоторудных месторождений производят на глубине 3—4 км.

В процессе разработки месторождения выделяют три стадии работ: вскрытие, подготовку и очистную выемку.

Под вскрытием понимают проходку комплекса горных выработок, открывающих доступ от поверхности земли к месторождению и создающих возможность выполнения следующей стадии работ — его подготовки. Горные выработки, проходимые при вскрытии, называют вскрывающими или капитальными. В период эксплуатации по этим выработкам производят транспортировку полезного ископаемого, пустых пород, людей, оборудования, материалов, а также проветривание горных выработок и т. д. Запасы полезного ископаемого, для разработки которых пройдены все необходимые выработки вскрытия, называют вскрытыми запасами.

Стадия подготовки заключается в проведении выработок, разделяющих вскрытые запасы на участки, удобные для выемки. Соответственно подготовленными запасам и называют такие, для разработки которых пройдены все необходимые подготовительные выработки. В подготовленных к выемке участках месторождения, в свою очередь, проходят некоторое количество выработок, называемых нарезными, предназначенных для более эффективной выемки полезного ископаемого. Проходка этих выработок является элементом очистной добычи. Участки, в которых пройдены нарезные выработки, называют готовыми к выемке.

В пределах шахтного поля работы по вскрытию, подготовке и очистной выемке протекают не только последовательно, но и параллельно.

Для обеспечения условий нормального развития очистных работ на шахте должен иметься определенный резерв подготовленных к выемке запасов. Поэтому работы по вскрытию и подготовке в начальный период разработки месторождения производят с такой интенсивностью, чтобы количество подготовленных к выемке запасов постепенно увеличивалось. При достижении необходимого резерва он сохраняется за счет установления соответствующих темпов работ по вскрытию и подготовке.

Совокупность подготовительных и очистных выработок, определенный порядок их проведения и способ осуществления очистной выемки полезного ископаемого называют системой разработки. Таким образом, подготовка и очистная выемка полезного ископаемого взаимоувязываются понятием «система разработки».

На выбор способа вскрытия и системы разработки существенное влияние оказывают элементы залегания месторождения, среди которых отметим угол падения и мощность.

По углу падения угольные, рудные и нерудные месторождения разделяют на горизонтальные и пологие — от 0 до 25°, наклонные— от 25 до 45° и крутые — более 45°.

По мощности угольные пласты делят на четыре группы: весьма тонкие — до 0,5 м, тонкие — от 0,5 до 1,3 м, средней мощности — от 1,3 до 3,5 м и мощные — более 3,5 м. Рудные месторождения по мощности делят на весьма тонкие — до 0,8 м, тонкие — от 0,8 до 2 м, средней мощности — от 2 до 5 м, мощные — от 5 до 20 м и весьма мощные — более 20 м.

При подземной разработке месторождений, в связи со значительными размерами очистных выработок, обрушение их кровли и боков вызывает нарушение устойчивости и деформацию вышележащих породных толщ, иногда распространяющиеся вплоть до земной поверхности. В результате этого рельеф земной поверхности над разрабатываемыми месторождениями меняется, на поверхности образуются так называемые мульды сдвижения или зоны (конусы) обрушения.

При небольших глубинах разработки и слабых перекрывающих месторождение породах образование мульд сдвижения происходит в течение нескольких недель, с увеличением глубины разработки и крепости пород этот процесс затягивается на месяцы и годы. Горные выработки, пройденные в толще горные породы, подвергающихся деформациям, а также сооружения на земной поверхности, находящиеся в зонах сдвижения, разрушаются.

Во избежание разрушений выработок и поверхностных сооружений отдельные участки месторождения, называемые охранными или предохранительными целиками, оставляются невыработанными. При нежелании оставлять полезное ископаемое в охранных целиках (так как извлечение его впоследствии сложно и связано с повышенными потерями) поверхностные сооружения и горные выработки располагают за пределами мульд сдвижения. Параметры мульд сдвижения и охранных целиков определяют графическим путем по углам сдвижения пород, зависящим от их свойств.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Основными условиями высокопроизводительной работы горных машин и оборудования является: их использование по прямому назначению в условиях, предусмотренных техническим паспортом:

· высокая квалификация персонала, эксплуатирующего оборудование;

· обеспечение высокого уровня надежности и безотказной работы;

· организация выполнения комплекса мероприятий, предусмотренных системой технического обслуживания и ремонта.

СОДЕРАЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ. 3

1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ О ПОДЗЕМНОЙ РАЗРАБОТКЕ МЕСТОРОЖДЕНИЙ 5

2. ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ ПОДЗЕМНОЙ РАЗРАБОТКИ.. 9

3. СТАДИИ ПОДЗЕМНОЙ РАЗРАБОТКИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ.. 11

4. ВИДЫ И ТИПЫ ГОРНОГО И ТРАНСПОРТНОГО ОБОРУДОВАНИЯ.. 14

5. ОСНОВНЫЕ ФАКТОРЫ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ ВЫБОР БУРОВЫХ АГРЕГАТОВ 18

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. 21

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ.. 22

 

ВВЕДЕНИЕ

Отличительной особенностью подземной разработки рудных месторождений является более высокая сложность, как самой технологии разработки, так и отдельных рабочих процессов. В первую очередь это связано со значительным разнообразием применяемых систем разработки, широким спектром используемого оборудования и материалов, а также их многовариантным комбинированием при производстве подготовительных, нарезных, очистных и вспомогательных видов работ.

В ходе разработки угольных месторождений производственные процессы подземных горных работ являются более простыми в организационном исполнении, которые не имеют такого объема подготовительных и нарезных работ, а также обладают более тесной взаимосвязью с самой технологией разработки ископаемых — способ добычи полезных ископаемых в недрах Земли путём проведения системы подземных горных выработок без нарушения дневной поверхности.

Подземные горные работы велись ещё в глубокой древности. В настоящее время, несмотря на преобладание открытого способа добычи полезных ископаемых в мире, роль подземного способа добычи в обеспечении сырьём остаётся значительной.

Подземный способ широко применяют при добыче углей, сланцев, рудных и нерудных полезных ископаемых, и россыпей, незначительно – при добыче минерального сырья для производства стройматериалов. При ограниченном приросте запасов минерального сырья вблизи земной поверхности возрастают темпы освоения месторождений, разрабатываемых подземным способом (в 1980-х гг. удвоилась интенсивность выемки пологих месторождений, углубление горных работ крутых и наклонных залежей составляло от 10 до 40 м в год).

Подземным способом разрабатываются тела (залежи) полезных ископаемых различных форм, мощности, угла падения, залегающих на разных (от 20–30 м до 5 км) глубинах.

К основным процессам подземных горных работ относятся: бурение, отбойка, крепление кровли, доставка, подземная откатка, подъём на поверхность

В основе классификации систем подземной разработки месторождений лежат три группы: системы подземной разработки угольных месторождений; системы подземной разработки рудных месторождений, общие классификации систем подземной разработки твёрдых полезных ископаемых.

Целью данной работы является выбор и обоснование типа бурового и транспортного оборудования при разработке месторождения подземным способом.

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ О ПОДЗЕМНОЙ РАЗРАБОТКЕ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

Область распространения подземного способа разработки месторождений полезных ископаемых довольно широка. Выбор этого способа зависит в первую очередь от условий залегания полезного ископаемого в земных недрах. Подземный способ применяют для разработки месторождений различных полезных ископаемых, разных по своим балансовым запасам, форме и условиям залегания, перекрытых, как правило, большей или меньшей толщей пород. Последнее во многих случаях является решающим при выборе способа разработки, тaк как необходимость выемки значительной толщи перекрывающих пород при открытой разработке снижает целесообразность или вообще исключает возможность применения этого способа.

Сложный рельеф земной поверхности и суровые климатические условия также являются факторами, определяющими иногда выбор способа подземной разработки месторождения.

Подземным способом месторождения разрабатывают на весьма различных глубинах, например, россыпные месторождения — иногда на глубине всего 15—20 м. Наиболее глубокие разработки золоторудных месторождений производят на глубине 3—4 км.

В процессе разработки месторождения выделяют три стадии работ: вскрытие, подготовку и очистную выемку.

Под вскрытием понимают проходку комплекса горных выработок, открывающих доступ от поверхности земли к месторождению и создающих возможность выполнения следующей стадии работ — его подготовки. Горные выработки, проходимые при вскрытии, называют вскрывающими или капитальными. В период эксплуатации по этим выработкам производят транспортировку полезного ископаемого, пустых пород, людей, оборудования, материалов, а также проветривание горных выработок и т. д. Запасы полезного ископаемого, для разработки которых пройдены все необходимые выработки вскрытия, называют вскрытыми запасами.

Стадия подготовки заключается в проведении выработок, разделяющих вскрытые запасы на участки, удобные для выемки. Соответственно подготовленными запасам и называют такие, для разработки которых пройдены все необходимые подготовительные выработки. В подготовленных к выемке участках месторождения, в свою очередь, проходят некоторое количество выработок, называемых нарезными, предназначенных для более эффективной выемки полезного ископаемого. Проходка этих выработок является элементом очистной добычи. Участки, в которых пройдены нарезные выработки, называют готовыми к выемке.

В пределах шахтного поля работы по вскрытию, подготовке и очистной выемке протекают не только последовательно, но и параллельно.

Для обеспечения условий нормального развития очистных работ на шахте должен иметься определенный резерв подготовленных к выемке запасов. Поэтому работы по вскрытию и подготовке в начальный период разработки месторождения производят с такой интенсивностью, чтобы количество подготовленных к выемке запасов постепенно увеличивалось. При достижении необходимого резерва он сохраняется за счет установления соответствующих темпов работ по вскрытию и подготовке.

Совокупность подготовительных и очистных выработок, определенный порядок их проведения и способ осуществления очистной выемки полезного ископаемого называют системой разработки. Таким образом, подготовка и очистная выемка полезного ископаемого взаимоувязываются понятием «система разработки».

На выбор способа вскрытия и системы разработки существенное влияние оказывают элементы залегания месторождения, среди которых отметим угол падения и мощность.

По углу падения угольные, рудные и нерудные месторождения разделяют на горизонтальные и пологие — от 0 до 25°, наклонные— от 25 до 45° и крутые — более 45°.

По мощности угольные пласты делят на четыре группы: весьма тонкие — до 0,5 м, тонкие — от 0,5 до 1,3 м, средней мощности — от 1,3 до 3,5 м и мощные — более 3,5 м. Рудные месторождения по мощности делят на весьма тонкие — до 0,8 м, тонкие — от 0,8 до 2 м, средней мощности — от 2 до 5 м, мощные — от 5 до 20 м и весьма мощные — более 20 м.

При подземной разработке месторождений, в связи со значительными размерами очистных выработок, обрушение их кровли и боков вызывает нарушение устойчивости и деформацию вышележащих породных толщ, иногда распространяющиеся вплоть до земной поверхности. В результате этого рельеф земной поверхности над разрабатываемыми месторождениями меняется, на поверхности образуются так называемые мульды сдвижения или зоны (конусы) обрушения.

При небольших глубинах разработки и слабых перекрывающих месторождение породах образование мульд сдвижения происходит в течение нескольких недель, с увеличением глубины разработки и крепости пород этот процесс затягивается на месяцы и годы. Горные выработки, пройденные в толще горные породы, подвергающихся деформациям, а также сооружения на земной поверхности, находящиеся в зонах сдвижения, разрушаются.

Во избежание разрушений выработок и поверхностных сооружений отдельные участки месторождения, называемые охранными или предохранительными целиками, оставляются невыработанными. При нежелании оставлять полезное ископаемое в охранных целиках (так как извлечение его впоследствии сложно и связано с повышенными потерями) поверхностные сооружения и горные выработки располагают за пределами мульд сдвижения. Параметры мульд сдвижения и охранных целиков определяют графическим путем по углам сдвижения пород, зависящим от их свойств.

ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ ПОДЗЕМНОЙ РАЗРАБОТКИ

Продолжительность подземной разработки зависит от обеспеченности запасами, установленными детальной разведкой. В зависимости от вида добываемого сырья и производственной мощности предприятия устанавливаются сроки их существования, напр., крупных горно-обогатительных комбинатов и предприятий по добыче бокситов, медной, свинцово-цинковой и никелевой руд 30–40 лет, золоторудных предприятий 15–20 лет, небольших предприятий, разрабатывающих богатые месторождения некоторых металлов и ценных видов неметаллургического сырья, 5–10 лет. Конкретные сроки обеспеченности горнодобывающего предприятия разведанными запасами устанавливаются технико-экономическим расчётом. Прекращение подземной разработки месторождений и ликвидация подземного горного предприятия производятся, как правило, после полной отработки или списания балансовых запасов месторождения и при отсутствии перспективы их прироста.

Эффективность подземной разработки месторождений оценивается системой технико-экономических показателей – общих (прибыль, рентабельность, ценность и качество основных и сопутствующих компонентов) и специфических, например, годовое понижение горизонта выемки, подвигание фронта очистной выемки, коэффициента эксплуатации – количество добытой руды (т/год), приходящееся на 1 м2 горизонтальной площади рудной залежи, характеризующих интенсивность эксплуатации месторождения, способ вскрытия и др.

Подземная разработки месторождений относится к производствам с повышенной опасностью для работающих. Для выполнения в подземных выработках спасательных и аварийных работ созданы военизированные горноспасательные части, дислоцируемые на всех добывающих предприятиях.

 Для освещения используют стационарные светильники, переносные прожекторы, имеющие защитное исполнение (пылевлагонепроницаемое или взрывобезопасное); шахтное самоходное оборудование оснащено прожекторами и фарами для местного освещения, питающимися от силового электрического кабеля, контактного провода или аккумулятора самой машины.

Перспектива подземной разработки месторождений связана с наиболее полным и комплексным использованием минерально-сырьевых ресурсов, усовершенствованием технологии и способов механизации, внедрением автоматизированных систем управления технологическими процессами и дистанционного управления добычными машинами и робототехники.