Р = (Аруд - Ар.ь.) / Аруд (2.2).

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 2

Р = (Аруд - Ар.ь.) / Аруд (2.2).

где А_руд -- содержание металла в балансовых запасах руды, % и г/т;

А_р.ь -- содержание металла в добытой рудной массе, % или г/т.

3. Потери руды (ранее называвшиеся истинными потерями)

пр = П/Б (2.3)

где П -- количество руды, потерянной из балансовых запасов, т; Б -- количество руды в балансовых запасах, т.

2. 2. Показатели полноты и качества извлечения запасов руды из недр

Для оценки полноты извлечения запасов из недр применяются коэффициент извлечения полезного ископаемого и полезного компонента. Коэффициент извлечения полезных ископаемых выражает отношение количества добытого полезного ископаемого вместе с примешанной к нему породой к количеству погашенных балансовых запасов. Величина эта изменяется от 0,4 до 1,2 и более; при разработке тонких жил системами с валовой выемкой — до 3 и более. Коэффициент извлечения полезного компонента из недр выражает отношение количества полезного компонента͵ извлечённого из недр, к количеству полезного компонента͵ ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ было заключено в подсчитанных балансовых запасах. Коэффициент извлечения из недр полезного компонента — обобщённый показатель.

ПОТЕРИ полезного ископаемого — часть балансовых запасов твёрдых полезных ископаемых, не извлечённая при разработке месторождения или утраченная в процессе добычи и переработки.

Потери при добыче — относительная величина, характеризующая недоизвлечение балансовых запасов в процессе разработки месторождений. Причины допускаемых потерь разнообразны: недостаточно полное и качественное проведение геологоразведочных работ, ведущее к неточному определœению геологических характеристик, несоответствие запроектированных методов и параметров добычи полезных ископаемых условиям разработки месторождений, несвоевременная или неполная подготовка запасов к добыче, нерациональная выборочная выемка участков, несоответствие применяемых машин и механизмов для выемки полезных ископаемых горно-геологическим условиям эксплуатации, отсутствие научно обоснованных нормативов потерь, достоверных методов их учёта и контроля и пр. Различают потери общешахтные (общерудничные, общекарьерные, общеприисковые) и эксплуатационные. Количество потерь исчисляется в единицах массы или объёма и в процентах: общешахтных — от общих балансовых запасов шахты (рудника, прииска), эксплуатационных — по отношению к погашаемым балансовым запасам. В многокомпонентных рудах потери учитываются по всœем полезным компонентам, имеющим промышленное значение. Потери определяются замерами в натуре или по маркшейдерским планам и разрезам при достоверном оконтуривании и опробовании залежей или очистных участков. При невозможности применения прямых методов используются косвенные: сопоставление количества полезных ископаемых в погашенных балансовых запасах и добытой рудной массы.

3. 3. Состав производственных процессов добычи руды

раткая характеристика производственных процессов добычи руд и нерудных ископаемых. Вклад российских ученых и горных инженеров в создание и совершенствование современных технологий подземной добычи руд и нерудных ископаемых.

Основные направления дальнейшего развития науки и техники в области процессов подземной добычи. Главные проблемы развития подземной добычи полезных ископаемых: рациональное и комплексное использование недр, обеспечение качества добычи, экологические последствия горного производства, безопасность труда.

Технологическая характеристика руд, вмещающих пород и их массивов как объектов горного производства. Горно-геологические условия залегания рудных тел.

Показатели извлечения полезных ископаемых из недр. Потери и разубоживание полезных ископаемых – как критерий качества производства горных работ. Источники образования потерь и разубоживания полезных ископаемых. Принципы оценки экономических последствий от потерь и разубоживания руды.

Общая характеристика производственных процессов подземных горных работ. Процессы подготовительно-нарезных работ. Процессы очистной выемки. Рудничный транспорт и подъём руды и пустых пород. Процессы дробления, сортировки и складирования руды. Взаимосвязь производственных процессов иих зависимость от горнотехнических условий.

Общие требования, предъявляемые к производственным процессам добычи руды. Технологические и экономические критерии оценки производственных процессов. Качество продукции горного предприятия: его оценка и общий механизм формирования. Проблемы комплексного освоения недр и экологии. Обеспечение безопасных условий труда и сохранения природной среды. Доля различных производственных процессов в образовании потерь и разубоживания руды. Основные тенденции в развитии технологии и организации процессов горных работ.

Процессы очистных работ. Состав производственных процессов очистной выемки; процессы: основные, вспомогательные и обеспечения,Взаимосвязь производственных процессов, их удельное значение в себестоимости очистных работ. Структура материальных и трудовых затрат.

4 Процессы очистной выемки

К основным производственным процессам очистной выемки руды относят:

отбойку руды;
вторичное дробление;
выпуск и доставку отбитой руды до откаточного горизонта;
управление горным давлением.

Каждый из перечисленных процессов может существенно влиять на показатели других процессов. Так, плохое дробление руды при отбойке требует больших объемов вторичного дробления ее и снижает производительность доставки руды. Вторичное дробление руды, осуществляемое взрывным способом, вызывает значительные простои в работах по доставке руды, что снижает производительность блока.

Отбойка руды. Под отбойкой руды понимается отделение части руды от массива с одновременным дроблением ее на куски. Основные требования к отбойке: возможно более полное отделение руды от массива в пределах проектного контура, минимальное законтурное обрушение массива, хорошее качество дробления (снижение выхода крупных кусков, требующих вторичного дробления), возможно более высокая производительность блока и минимальные затраты.

Отбойка руды производится с применением буровзрывных работ, механических средств и самообрушения. Выбор способа отбойки зависит от горно-геологических условий, физико-математических свойств руды и принятой системы разработки.

Рисунок 5.10 - Схема отбойки руды шпурами:
а — слоевая выемка в нисходящем порядке с отбойкой горизонтальными шпурами;
б — то же, с отбойкой вертикальными шпурами;
в — слоевая выемка в восходящем порядке с отбойкой горизонтальными шпурами;
г — то же, с отбойкой вертикальными шпурами; д — потолкоуступная выемка; е — подэтажная отбойка

Шпуровая отбойка. Шпуры в рудном теле пробуривают на глубину не более 5 м и диаметром до 75 мм. Для их бурения применяют перфораторы или самоходные буровые каретки на пневматическом или гусеничном ходу. В зависимости от направления перемещения очистного забоя шпуры располагают горизонтально, вертикально или наклонно, причем в последних двух случаях они могут иметь направление как снизу вверх, так и сверху вниз (рис. 5.10). Целесообразная глубина, диаметр, расположение шпуров устанавливаются практикой, а их число и масса заряда взрывчатого вещества — специальными расчетами.

При шпуровой отбойке достигаются равномерное, достаточно мелкое дробление руды, полная ее выемка у контактов залежи и сравнительно меньшее разубоживание. Однако шпуровая отбойка имеет высокую трудоемкость, низкую комфортность условий труда и затрудняет одновременное обрушение больших объемов руды. Применяется шпуровая отбойка при разработке неустойчивых руд системами с креплением выработанного пространства, а также залежей мощностью не более 5—8 м.

Скважинная отбойка. Скважины бурят глубиной 5— 50 м и более и диаметром от 60 до 150 мм. Отбойка руды взрыванием зарядов в скважинах широко распространена при разработке мощных рудных тел. Для их бурения применяют различное оборудование: перфораторы, погружные пневмоударники, буровые агрегаты и станки, оснащенные различным буровым инструментом.

Скважины располагают параллельно или под углом к поверхности массива, на которую производят послойную отбойку руды. Эта поверхность граничит или со свободным пространством, объем которого в 1,3—1,4 раза больше объема взорванной руды, или с раздробленной на куски горной массой (отбойка в зажиме, рис. 5.11). Отбойка в зажиме рекомендуется в мощных и средней мощности залежах с любым углом падения при крепких и средней крепости рудах. Ее применение исключается в слабых рудах, склонных к слеживанию, так как при взрывании шпуров происходит ее уплотнение, что затрудняет или делает невозможным последующий ее выпуск. Отбойка в зажиме позволяет снизить выход крупных кусков, что упрощает выпуск и доставку руды.

Рисунок 5.11 - Схема отбойки руды скважинами:
а — на открытое пространство; б — в зажиме

Рисунок 5.12 - Расположение скважин в слое:
а — параллельное; б — веерное

Расположение скважин в слое (рис. 5.12) может быть параллельным и веерным. При веерном расположении с одного положения станка можно пробурить серию скважин, а затем уже заряжать их, что является достоинством способа. Недостатки: увеличение суммарной длины скважин ввиду их меньшего использования при заряжании; неравномерное дробление руды — переизмельчение в местах сближения скважин и недостаточное дробление у концов скважин. Веерное расположение применяется главным образом при руде средней кротости, а также там, где по условию расположения буровых выработок нельзя бурить параллельные скважины.

Параллельное расположение скважин применяют при крепкой и очень крепкой руде, равномерность дробления которой имеет особо важное значение, а также при бурении скважин из очистного пространства.

Преимущества отбойки руды взрыванием зарядов в глубоких скважинах по сравнению с взрыванием в шпурах заключается в увеличении производительности труда по отбойке в 2—3 раза, повышении безопасности работ, снижении запыленности рудничного воздуха, обеспечении условий для применения более производительных систем разработки. Отбойка руды взрыванием зарядов в глубоких скважинах применяется при мощности месторождения не менее б—8 м и устойчивой руде.

Минная отбойка — отбойка руды путем взрывания сосредоточенных зарядов большой массы, располагаемых в специально проводимых для этой цели или уже имеющихся выработках. Минную отбойку применяют при разработке мощных месторождений крепких руд при обрушении целиков и потолочин, в которых имеются готовые выработки для размещения зарядов, или же для этого проводят серию горизонтальных выработок небольшого сечения с короткими ответвлениями в виде камер (карманов). В них укладывают взрывчатое вещество, после чего выработку забучивают рудой или же оставляют открытой.

Механическая отбойка полезного ископаемого производится с помощью отбойных молотков или комбайнов в комплексе с механизированной крепью; применяется при добыче относительно мягких руд (марганца, калийных солей).

Самообрушение — наиболее экономичный способ отделения руды от массива. Происходит оно под действием собственного веса руды и давления налегающих пород. Данный способ применяется крайне редко, так как при нем невозможно управлять качеством отбойки. В подавляющем большинстве случаев ему присущ очень высокий выход негабаритных кусков руды, резко увеличивающий трудоемкость процессов доставки руды и вторичного дробления ее.

Вторичное дробление руды. Чтобы куски руды свободно проходили через рудоспуски и не зависали в выработанном пространстве, а доставка осуществлялась интенсивно и бесперебойно, отбитая руда должна иметь куски определенной крупности. Максимально допустимый размер кусков, на который рассчитываются перепускные выработки и все погрузочное и транспортное оборудование, называется кондиционным. Размер таких кондиционных кусков обычно принимают от 300—400 до 800—1000 мм, а на рудниках, разрабатывающих тонкие жилы, — 200—250 мм. Однако при отбойке буровзрывным способом обычно образуется некоторое количество более крупных, чем кондиционные, кусков – негабаритов. Такие негабариты приходится дробить повторно. Для этого используют взрывчатые вещества или механические дробилки. При вторичном дроблении с помощью взрывчатых веществ применяют или накладные заряды, размещаемые в углублениях, или шпуровые заряды.

При механическом дроблении используют специальные дробильные установки, устанавливаемые в камерах вблизи приемных бункеров скипового подъема, надежная работа которого возможна лишь при крупности кусков не более 400—500 мм.

Негабариты не проходят в горловинах выпускных отверстий, образуя заторы (зависания) руды (рис. 5.13).

Рисунок 5.13 - Зависание руды при ее выпуске:
а — при скреперной доставке; б — при машинной погрузке

Заторы ликвидируют в выпускных выработках взрыванием фугасных зарядов, установленных на шестах. Указанный способ взрывания требует длительного проветривания и вызывает разрушение выработок. В последние годы для ликвидации зависаний стали применять стреляющие системы (гранатометы), позволяющие снизить трудоемкость и повысить безопасность этих работ.

Работы по вторичному дроблению негабаритных кусков руды могут проводиться в очистном пространстве при отработке пологих залежей, в специальных выработках или пунктах погрузки руды в вагоны на основном горизонте.

При отдельных системах разработки руда, перемещаясь в выработанном пространстве под действием собственного веса, поступает из очистного пространства в выпускные выработки, пройденные в основании блока, из которых механическим способом руда доставляется до откаточных сосудов. В качестве механизмов для доставки используют скрепера, самоходные машины, а также питатели и конвейеры. Во всех названных случаях вторичное дробление проводится на почве доставочных выработок (рис. 5.14) или же на питателях, установленных в выпускных выработках.

Рисунок 5.14 - Схема выпуска руды и вторичного дробления на почве основного горизонта:
1— негабариты

Иногда руду выпускают из блока на неподвижные колосниковые грохота, установленные в специальных камерах грохочения (рис. 5.15). Камеры грохочения располагают вдоль штрека горизонта дробления в шахматном порядке. На почве камеры сооружают грохот из рельсов тяжелого типа, укладываемых на деревянные брусья. Под грохотом располагается рудоспуск соответствующей вместимости.

Рисунок 5.15 - Выработки горизонта вторичного дробления:
1 — воронка; 2 — горловина; 3 — грохот; 4 — камера дробления;
5 — рудоспуск; 6 — штрек горизонта дробления

Выпуск и доставка руды. Под доставкой руды понимается перемещение отбитой руды от забоя до откаточного горизонта при очистной выемке (в отличие от транспортирования руды по основному горизонту и уборки руды при проведении подготовительных выработок).

Доставка производится или под действием собственного веса (самотечная доставка) или механическими средствами: самоходными вагонами, погрузочно-доставочными машинами, конвейерными и скреперными установками. Иногда применяют взрывную доставку руды силой взрыва при ее отбойке.

Самотечная доставка руды производится или по очистному пространству (непосредственно по лежачему боку залежи, рештакам, трубам), или по рудоспускам. Ее применение возможно в том случае, когда угол наклона блока залежи не менее 45—55°; при движении руды по рештакам и настилам их угол наклона должен быть не менее 30—45°, а по рудоспускам — 55—60°. При выпуске руды из пространства, заполненного горной массой, наклон должен быть 65—80°.

Самотечную доставку руды из очистного пространства в доставочные или откаточные выработки через специально пройденные в основании блока выпускные отверстия называют выпуском руды. Выпуск — один из важнейших производственных процессов, который определяет основные параметры системы разработки, величину потерь и разубоживания руды.

Различают донный и торцовый выпуск. При донном выпуске руда из блока в откаточный штрек поступает по специальным выработкам, проведенным в основании блока. При торцовом выпуске руда из очистного пространства поступает непосредственно в выработку, по которой производится ее механическая доставка.

Во многих случаях в очистном пространстве применяют самотечную доставку, а в подготовительных выработках для перемещения руды до пункта погрузки — механизированную.

Широкое распространение в самых разнообразных геологических условиях получила доставка скреперными установками (рис. 5.16), которая применяется как в пределах очистного пространства, так и в подготовительных выработках. Скреперная установка состоит из лебедки с двумя барабанами, литого скрепера из марганцовистой стали вместимостью 0,2—0,6 м3 и более, головного и хвостового канатов, хвостового и поддерживающих роликов. С помощью хвостового каната скрепер оттягивается на отбитую руду. Затем головной канат, наматываясь на барабан, подтягивает скрепер к рудоспуску. Скрепер загружается рудой у места погрузки и разгружается на грохоте. Длина скреперования не превышает 50—70 м.

Рисунок 5.16 - Схема скреперной доставки:
1 — лебедка; 2 — хвостовой канат; 3 —грохот; 4 — рудоспуск; 5 —головной канат;
6 — поддерживающий ролик; 7 — скрепер; S — хвостовой ролик

Скреперная доставка может осуществляться по почве залежей при отработке пологих месторождений, в очистном пространстве или по специальным доставочным выработкам. В последнем случае в основании блока (его нижней части) проходят серию специальных выработок, называемую горизонтом скреперования (рис. 5.17).

Руду доставляют скрепером как по очистному пространству, так и по подготовительным выработкам, в которые из ояистного пространства она поступает под действием собственного веса. В частности, скреперную доставку широко применяют на горизонтах вторичного дробления.

В последние годы все более широкое распространение получают погрузка и доставка руды самоходным оборудованием. Самоходное оборудование применяют для погрузки и доставки руды в следующих условиях:

на этажном горизонте или на подэтажах при самотечном выпуске руды из очистного пространства;
при отработке пологих и наклонных залежей с открытым очистным пространством: самоходное оборудование работает в очистном пространстве на почве залежи;
при отработке блока горизонтальными или слабонаклонными слоями: самоходное оборудование работает в слоевых очистных выработках.

Рисунок 5.17 - Горизонт скреперования:
1 — хозяйственный орт; 2 — скреперный штрек; 3 — выпускные воронки; 4 — траншея; 5 — концевой шкив;
6 — вентиляционный орт; 7 — рудоспуск; 8 — люк для погрузки руды в вагоны

Основными типами современного самоходного оборудования, применяемого на доставке руды, являются:

ковшово-бункерные пневмоколесные машины, выполняющие погрузку руды в собственный бункер, доставку руды к месту разгрузки и разгрузку;
ковшовые погрузочно-доставочные пневмоколесные машины, выполняющие операции по погрузке и доставке руды в собственном ковше большой вместимости (до 8 м3 и более) и разгрузке ее;
погрузочные машины различных типов (экскаваторы, погрузочные машины с нагребающими лапами, ковшовые погрузочные машины пневмоколесные или рельсовые);
доставочно-транспортные машины (автосамосвалы и самоходные вагоны различных типов).

Погрузочные машины с нагребающими рычагами. Наиболее распространены отечественные электрические погрузочные машины серий ПНБ и зарубежные фирмы «Джой» (США) непрерывного действия на гусеничном ходу с парными боковыми нагребающими рычагами и со скребковым конвейером.
Можно выделить в основном два типоразмера этих машин:
1) среднего класса массой 18-22 т с установленной мощностью электродвигателей 80-90 кВт (ПНБ-ЗК и 18-НР фирмы «Джой»);
2) тяжелого класса массой 27-430 т с установленной мощностью электродвигателей 140-230 кВт (ПНБ-4Д и 19НР-2 фирмы «Джой»),
Машины среднего класса могут работать в выработках небольшого сечения (не менее 3,7х2,5 м). Они хорошо работают, если наличие кусков крупнее 400 мм не превышает 5 % по массе, а куски крупнее 600 мм предварительно раздрабливаются. Производительность машины изменяется от 200 до 900 т/смену; большие значения — при хорошем дроблении руды, ширине выработки до 4-5 м, самотечном поступлении в нее руды.
Тяжелые машины этого типа могут погружать руду крупностью до 600-800 мм; производительность машины 400-1500 т/смену.
Машинам с боковыми нагребающими рычагами, наряду с непрерывностью работы и хорошей зачисткой почвы и углов выработки, свойственны высокая стоимость, частые поломки нагребающих рычагов к конвейеров при крепкой руде, а также гусениц, сложность обслуживания и ремонта. Использование их целесообразно преимущественно при мягкой руде и на подготовительных работах.
Созданы (в Швеции) мощные погрузочные машины с верхними парными нагребающими рычагами для погрузки крупнокусковой руды.

⇐ Предыдущая 12