Реферат: ОГД руда все лекции по руде

2 способа разработки:

1.Открытым способом

2.Подземным

При открытом способе доступ к п.и.обеспечивается  полным удалением вскрыши.

(т.е. покрывающих рудноетело или угольный пласт пустых пород)

Преимущества открытогоспособа:

1.дешевизна

2.возможность применения мощного и высокопроизводительногооборудования

Недостатки:

1.огромные Sземли пропадают

2.для доступа к п.и. необходимо извлекать (вскрышные) пустыепороды.

Подземный способ разработки реализуется с помощью шахтной или скважинойтехнологии.

П.и. – это содержащаяся в з.к. природно-минеральное вещество, котороецелесообразно добывать и использовать.

Негорючие п.и. принято называть рудами.

Руда – минеральное соединение содержащее какое-то количество полезныхкомпонентов.

Рудные месторождения – естественное скопление п.и. разработка, кот. экономическивыгодна.

Порода (пустая порода) – минеральное соединение не содержащее п.к. илисодержащее их слишком мало.

Вмещающие породы – горныепороды, окружающие рудное тело или (угольный пласт) включенный в него, кот.либо не содержит п.к. либо содержит их, но в количестве недостаточном дляэкономики оправданной добычи и переработки.

Minпромышленное содержание – среднее содержание п.к. внекотором V(геолог. блоке) при котором ценностьп.к. заключенного в этом V равназатратам на добычу и переработку.

Рудная масса – смешанная при отбойке и выпуске руды и пустая порода.

Горная масса – совокупность рудной массы с породой из проходческихзабоев, выданные на поверхность.

Балансовые запасы – запасы руды  или угля удовлетворяющие промышл-кондициям посодержанию п.к., т.е. экономически выгодны для разработки.

К забалансовым относятся запасы не удовлетворяющие, но очень близкие покачеству п.к. на руду или уголь.

Руды классифицируются:

1.по виду п.к.: 1.1 металлические 1.2 неметаллические

2.по количеству входящих в них компонентов: 2.1 простые  2.2.сложные

3.по характеру обруднения

3.1 сплошные – четко выраженные, отличимые на глаз границы свмещающими породами.

3.2 вкрапленные – г.п. пронизанные мелкими включениями рудныхминералов.

Классификация п.и. и их месторождений:

Изверженные – магматические породы, образуются в результате охлаждения изатвердевания излившейся магмы.

Осадочные породы – образуются в следствии отложения минеральных иорганических частиц на дне рек, озер, морей.

Метаморфические образ из изверженных или осадочных пород при воздействии большого давления и температуры.

Классифицирование рудных месторождений по форме элементовзалегания:

А) пластовые — имеют осадочное происхождение,отличают, значительные S инебольшой выдержанной мощностью.

Б) пластообразные — менее выдержанная форма присравнительно плавном изменении мощности и угла падения

В) линзообразные — в сечении напоминаю линзу

Г) жильные – образуются в результате заполнения трещинминеральным веществом. Мощность жил от неск. сантим. до 5м.

Д) массивные – рудные тела неправильной формы имеютразличные размеры и резко изменяющиеся элементы залегания.

… штокверки – состоят из пустой сети различноориентированных прожилок и линзочек.

…штоки – оруднелые массивы г.п. неправильной формы иочень больших размеров.

Minпромышленное содержание – содержание полезных компонентовпри котором разработка месторождения экономически целесообразно. Определяетсяисходя из затрат на добычу, обогащение, металлургический передел и транспорт.

Бортовое содержание – наименьшее содержание металла краевых пробок по которымпроизводят оконтуривание запасов, такое содержание относится к отдельно взятойпробе у границ запасов.

Выемка руды:

1.валовая выемка  выемка без разделения ее на сорта,производиться вместе с включенными в нее породами.

2.селективная выемка по отдельным сортам или по сортам руды ипустых пород.

Шахтное поле – часть месторождения отведенное в шахте или руднику дляразработки.

Стадии разработки месторождения:

1. вскрытие- проведение горных выработок обеспечивающихдоступ к месторождению.

2.подготовка – проведение г.в. после вскрытия месторождения сцелью создания условий для начало и последующего осуществления очистной выемки.

3.очистная выемка – комплекс работ по извлечению п.и. взабоях.

Разработка месторождения: строительство горного предприятия, в этот периодпоследовательно ведут вскрытие и подготовку, затем начинается очистная выемка,в течении которой предприятие наращивает годовую производительность до проектной,далее длительный период предприятие работает с проектной производительностью,затем наступает период затухания горных работ и ликвидация предприятия.

К вскрывающим выработкам относятся вертикальные и наклонные горные выработкикоторые называются стволы, штольни, вскрывающие квершлаги, эти выработки могутбыть главными и вспомогательными.

Главные выработки обеспечивают транспорт, подъем руды, доставку на рабочиеместа людей и оборудование, подачу свежего воздуха.

Вспомогательные выработки по которым обеспечиваются ряд вспомогательных пород.

Требование к вскрытию:

1.сохранность стволов, штолен в течении всего срокаразработки.

2.наличие достаточного количества подъемных возможностейшахт.

3.обеспечение необходимых вскрытых запасов для последующейотработки.

4.экономичность всех работ.

Подготовка месторождения – проведение г.в. для разделения вскрытых участков наочистные блоки или панели для обеспечения очистной выемки.

Подготовительные выработки относятся откаточные и вентиляционные штреки,квершлаги, орты, блоковые восстающий, блоковые или панельные рудоспуски,наклонные съезды для перемещения самоходного оборудования между горизонтали.Назначение: подготовительные выработки позволяют оконтуривать запасы.Подготовительные выработки обеспечивают эффективное проветривание, свободныйдоступ в забой и аварийный выход из них.

Оконтуривающие выработки могут быть штреки, орты, восстающие.

Очистная выемка включает в себя основные производственные процессы:

1.отбойка руды

2.доставка руды

3.вторичное дробление

4.поддержание очистного пространства

По степени подготовленности,запасы которые имеем, мы разделяем на вскрытые, подготовленные и готовые квыемке.

Вскрытые запасы -  запасы выше уровня подсечения их вскрывающимивыработками.

Подготовительные выработки – запасы в блоках или панелях где пройдены всеподготовительные выработки.

Готовые запасы – запасы блока или панели, где пройдены все нарезные выемки.

Ствол – вертикальная горная выработка имеющая выход на поверхность ипредназначенная для обслуживания горных пород в пределах шахтного поля (диаметр5-10м.), глубина не более 1800, если больше то проходят слепой ствол.

Шурф – вертикальная горная выработка, пройденная с поверхности ипредназначенная для разведки, проветривания, и называется запасная для подъема.

Штольня – горизонтальная горная выработка капитальная, имеющая выход наповерхность, назначение обслуживание горных пород, пройдена в гористойместности, сечение сводчатое или трапецеидальное, S поперечного сечения 5-25м2, длина до нескольких км.

Квершлаг – горизонтальная горная выработка, без выхода на поверхность, пройдена вкрест простирания от ствола до залежи.  Назначение транспорт, вентиляция,передвижение людей.

Околоствольный двор – совокупность расположенных вокруг ствола горных выработок.

Угол падения – угол между плоскостью пересекающий с самим рудным телом.

Линия простирания – где плоскость пересекает рудное тело (от неск. метров докм).

По мощности (которая измеряется по нормали между висячим и лежачимбокам) рудные тела классифицируются на: тонкие –мощностью 0.6м –0.8м,маломощные – до 4-5м, средней мощности до 10-15м, мощные до 60м, весьма мощныеболее 80.

По углу падения рудные тела разделяют на: горизонтальные до3градусов, пологие до20, наклонные до 50, крутые более 50.

Руды и породы классифицируются по физико-механическимсвойствам, основноесвойство – устойчивость к обнажениям.

Малоустойчивые допускают обнажения до 3м,  среднеустойчивыедопустимая площадь 50-100м, устойчивые до 400-500м, весьма устойчивые свыше500.

Устойчивость зависит насколько развита в них трещиноватость.

Трещиноватость  — совокупность трещин которые разделяют массив на блоки вотдельности. Трещиноватость горных пород влияет на устойчивость и крепость привзрывании, дроблении и бурении.

Трещина – разрыв сплошности массива горной породы (размеры от 0,001мм до1м).

Крепость пород – относительная сопротивляемость разрушению при добыче.

Количественно крепость определяется коэффициентомкрепости: коэффициент крепости меньше 4 мягкие руды, от 4 – 8 средние руды, 8– 16 крепкие, более 16 крепчайшие.

Абразивность – способность изнашивать горные инструменты и машины впроцессе их работы.

Рудник – горное предприятие по подземной добыче руды.

Горный отвод – часть недр включая: рудную залеж, вмещающие породы впределах шахтного поля необходимое для ведения горных работ.

Земельный отвод – земельный участок предоставленный горному предприятию дляразработки месторождения, строительства зданий.

Горно-металлургический комбинат – ряд близко расположенных рудникови карьеров +  обогатительная фабрика + металлургический комбинат

Отбойка – отделение руды от массива и одновременное ее дробление на куски.

Классификация способов отбойки:                                                                     

1.Взрывная отбойка – отделение рудыот массива с помощью зарядов расположенных в скважине или в шпуре. (Шпур– горная выработка или полость длиной до 5м и диаметром от 36-72мм. Скважина– горная выработка или полость длиной более 5м и диаметром до 100мм.)

2.Механическая отбойка бываетмашинная и отбойным молотком.

3.Самообрушение – подсечной массивразрушается под действием силы тяжести и давлением налегающих пород.

4.Гидравлическая отбойкаосуществляется с помощью струи воды, которая выбрасывается с большой скоростью.

5.Электрофизический способоснован на использовании токов высокой частоты.

Требование к отбойке:

1.безопасность

2.минимальные материальные трудовыезатраты

3.обеспечение хорошего качествадробления за счет полноты отбойки, при контурных зонах

Околоствольные выработки;

Камерные –для размещения в них машин,оборудования и людей

Подготовка рудных месторождений: 1 подготовка горизонтов 2.Подготовка внутри очистных блоков, т.е. их нарезка.

Подготовка горизонтов -  разделение скрытой частиместорождения с помощью подготовительных выработок

Этаж – участок имеющий длину шахтногополя по простиранию, а высоту в пределах от 30-100м.

Очистной блок – наименьший размер (единица)шахтного поля, где завершаются все работы подготовительные, нарезные иочистные.

Панель – аналог этажа, образуется врезультате деления горизонтальной или пологой залежи системойвзаимоперпендикулярных подготовительных выработок. (ширина панели от 50-200м,длина превышает ширину в неск. раз)

Подготовительные выработки отличаютсятем что, отсутствует выход на поверхность, к ним относят: штреки, орты,восстающий, рудоспуски, наклонный съезды, уклоны, ходки.

Штрек -  горизонтальная горная выработкапройденная по простиранию, при разработке крутых и наклонных залежей.Назначение: транспортное, для перемещения людей, вентиляции. (Если штрекпройден по руде называется рудным, по вмещающим породам то полевой, по углю –пластовый)

Орт – горизонтальная горная выработка пройденная по руде,вкрест простирания, сечение сводчатое или трапецеидальное. Назначение: доставкарудной массы.

Восстающий – вертикальная ли наклонная г.в.имеющая выход на этаже или под этаж служит для доставки материалов иоборудования, людей и спуска руды, для подачи энергии, проветривания, подачиводы. Его сечение круглое или квадратное от 1-7м. По восстающему нельзяподнимать руду.

Наклонный съезд – служит для перемещения бурового идоставочного оборудования на подэтажные г.в.

Нарезка очистного блока включает в себя проведение внутриблока ряда нарезных выработок, которые обеспечивают добычу.

К нарезным выработкамотносятся: подэтажные, отрезные, выпускные и доставочные выработки,внутриблоковые рудоспуски, соединительные и вспомогательные выработки.Назначение: для бурения скважин и доставки руды.

Рудоспуск – круто наклонный восстающий с однимотделением. Предназначен для перепуска рудной массы, высота равна высоте этажа(подэтажа), диаметр расширяется до12м.

Щель – восстающие, расширенные по всеймощности рудного тела.

Подсечные выработки – выработки необходимые дляотделения массива руды от основания блока.

Выпускные и доставочные выработки – воронки и траншеи, по которымотбитая руда самотеком поступает в доставочные штреки или орты.

Соединительные выработки, небольшойвыработки длиной от 5-10м, служат как вспомогательные.

Особенности рудных месторождений влияющихна технологию разработки:

1.Значительно более высокаякрепость и абразивность руд по сравнению с углем.

2.Разнообразие форм и размеров рудныхтел, которое влечет изменчивость элементов  залегания рудных тел.

3.Изменчивость содержаний полезныхкомпонентов, а иногда и минералогического состава по всему объему руднойзалежи.

4.Сравнительно меньшая разрушаемостьотбитой руды при самотечном перемещении ее по рудоспускам.

5.Гораздо меньшая достоверность иоперативность информации о горно-геологических условиях и протекании различныхтехнологических процессов.

6.Широкий диапазон устойчивости рудвмещающих пород, который предопределяет поддержание  очистного пространства исистем разработки.

7.Способность некоторых руд кслеживаемости и самовозгоранию.

8.Высокая ценность большинства руд,требует жесткого подхода к полноте извлечения, качеству извлечения и к потерямруды.

9.Отсутствие на большинстве рудниковметановыделения.

Габаритный размер зависит отпоперечных размеров выработок, типов оборудования применяемого при доставке ина подъем, наличием или отсутствием подземных дробильных установок.

Размер габаритного куска связан сшириной выработки (1; 1,8-1,5)

Негабарит – негабаритный размер куска отбитойруды превышающий габаритный размер.

Выход негабарита – отношение массы негабаритныхкусков к массе всей отбитой руды. Зависит от горно-геологических условий, отспособа отбойки, от установленного размера габаритного куска.

Факторы влияющие на показателиотбойки: 1.крепостьруды 2.трещиноватость 3.число обнаженных плоскостей при очистной выемке забоя,чаще всего имеет одну, две и более обнаженные плоскости.

Шпуровая отбойка называется отбойка с помощью ВВпомещенных в шпур. Главная особенность ш.о. при очистной выемке то, чтозабой имеет как min две плоскостиобнажения, одна из которых   необходима для бурения шпуров, а на другой ведетсянепосредственно отбойка.

Главная особенность отбойкиявляется линия наименьшего простирания.

Скважинная отбойка ведется слоями, слои при этом могутрасполагаться горизонтально, вертикально, наклонно. Относительно друг другаслои могут располагаться параллельно, параллельно сближено и пучками.

Параллельное расположение скважин обеспечивает лучшие условияотбойки за счет равномерного размещения взрывчатых веществ по всей длине скважины.

Веерное расположение по качеству отбойки уступаетпараллельному, но имеет преимущество, сокращение буровых выработок, т.к. изодной буровой выработки обуривается целиком весь веер.

Пучковое расположение имеет сокращение буровых выработок,худшую дробимость, используется при отработке целиков.

Меньший диаметр обеспечиваетболее точную отбойку по контуру рудного тела и более равномерное дробление.

Бурение скважиносуществляется перфораторами (штанговое бурение), коэффициент крепости до 12,погружными пневмоударниками станки НКР. По очень крепким рудам применятсяшарошечное бурение станки БШ-140.

Заряжание в основномгранулированными взрывчатыми веществами с помощью пневмоударников.

Достоинства скважиной отбойкипо сравнению со шпуровой:

1.скважиная отбойка имеет болеевысокую производительность труда бурильщика

2.скважинная отбойка посравнению со шпуровой имеет большую безопасность труда, т.к. бурение скважинведется из буровых выработок.

3.при скважиной отбойкесуществует возможность независимости работ по доставке и вторичному дроблению.

Недостатки:

1.худшеее качество дробления

2.меньшая точность отбойки поконтурам и значит увеличение потерь и разубоживание

3.невозможность применения приразработке рудных месторождений системами с креплением очистного пространства.

Применяется при разработкемощных рудных залежей средней ценности и бедных, при этом руды и вмещающиепороды устойчивые.

Механическая отбойка –отделение полезного компонента от массива при помощи различных инструментов.

Классификация разновидностеймеханической отбойки: 1.отбойка комбайнами и комплексами 2.отбойкаврубовыми машинами 3.пиление.

Самообрушение – дешевыйвид отбойки, исключающий буровзрывные работы.

Доставка – перемещение рудной массы от места отбойки до транспортного средства.

Классификация способовдоставки:

1.самотечная доставкаруды может осуществляться по очистному пространству и называется выпуск руды,самотечная доставка может осуществляться по рудоспускам называется перепуск.

2.механизированна осуществляетсяс помощью самоходного оборудования, конвейера и скрепера.

3.при взрывной доставке руды,руда отбивается силой взрыва и отбрасывается по очистному пространству.

Скреперная доставка имеет ряд преимуществ: простотаустройства, возможность расположения на значительном расстоянии от меставзрывания, min затраты на монтаж и демонтаж.Скрепер состоит из скреперной установки (скреперная лебедка), емкости которыемогут быть представлены ящиками называются ящичные.

Разубоживание – снижение содержания п.к.  вдобытом п.и. по сравнению с его содержанием в балансовых запасах.

Способы поддержания очистногопространства:

1.естественное поддержание очистногопространства определяется за счет естественной устойчивости руды и окружающихпород.

2.Обрушение вмещающих пород наотбитую руды используется когда естественным путем поддерживать очистноепространства невозможно или не целесообразно.

3.Искусственное поддержание применяется при неустойчивыхрудах вмещающих пород, при очень ценной руде.

Закладки выработанного пространства – заполнение его пустыми породамиспособными воспринимать нагрузки горного давления.

Виды закладки: самотечная, механическая, пневматическая, гидравлическая,твердеющая с добавление вяжущего вещества.

1.при самотечной закладке закладочный материал заполняетвыработанное пространство под действием собственного веса. Недостаток:значительный усадок до 25-30%.

2.механическую закладку производят по мере отработкиочистного блока горизонтальными или слабонаклонными слоями

3.при пневматической используют энергию сжатого воздуха дляперемещения закладочного материала по трубам и забрасывание его в выработанноепространство

4.при гидравлической закладке раздробление материала с водойперемещение к

выработонному пространству по трубам

5.Твердеющие закладки – смесь вяжущего заполнителя и воды,затвердевая образует монолитный массив.

Крепление как способ поддержания очистного пространстваприменяется как в чистом виде, так и в комбинации с закладкой и последующимобрушением.

Крепи: бетонные, штанговые, механизированные.

mggu.newmail.ru

gornacru@mtu-net.ru