книги из ГПНТБ / Юматов Б.П. Открытая разработка сложноструктурных месторождений цветных металлов

6. П. Ю М А Т О В , Б. Н. Б А Й К О В , В. П. С М И Р Н О В

ОТКРЫТАЯ РАЗРАБОТКА СЛОЖНОСТРУКТУРНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ

Под общей редакцией проф. докт. техн. наук Б. П. ЮМАТОВА

ПРЕДИСЛОВИЕ

Директивами XXIV съезда КПСС по пятилетнему плану разви­ тия народного хозяйства СССР на 1971 —1975 гг. предусмотрено в цветной металлургии увеличить выпуск продукции в 1,4 раза, уско­ рить развитие сырьевой базы, особенно для производства глинозе­ ма, свинца, вольфрама, молибдена, сурьмы, олова, ртути, значи­ тельно повысить извлечение металлов из руд. Ведущая роль в реа­ лизации этой программы отводится крупным горно-обогатительным и горнометаллургическим комбинатам, которые к началу девятой пятилетки уже давали 90% всей выпускаемой продукции. «Совет­ ские горные предприятия по мощности и техническому оснащению

Удельный вес добычи руд цветных металлов открытым 'спосо­ бом в 1970 г. достиг 67%, причем наиболее широкое применение этот способ получил при разработке медных, никелевых, свинцовоцинковых и других месторождений. Добыча руды открытым спосо­ бом в девятой пятилетке значительно увеличится.

На открытых работах применяется современное высокопроизво­ дительное горнотранспортное оборудование. Основной объем бу­ рения на карьерах выполняется шарошечными станками, а погруз­

Для выполнения поставленных партией задач необходимо до­ бывать и перерабатывать большие объемы руды со сравнительно небольшим содержанием металлов.

Сырьевая база цветной металлургии по сравнению с базой чер­ ной металлургии имеет существенные отличия: объемы перераба­

затрат составляет 60—80%. В связи с этим к качеству добываемого сырья предъявляются повышенные требования. Особенно трудно разрабатывать сложноструктурные месторождения цветных метал­ лов, содержащих весьма ценные компоненты. Рудные тела этих ме­ сторождений имеют сложное геолого-морфологическое строение, неравномерное оруденение, визуально неразличимые границы с пу-

3

Г л а в а I

ХАРАКТЕРИСТИКА СЛОЖНОСТРУКТУРНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ

И ОСОБЕННОСТИ ИХ РАЗРАБОТКИ

§ 1. КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОСНОВНЫХ ТИПОВ СЛОЖНОСТРУКТУРНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ

Месторождения цветных металлов, имеющие сложное геологоморфологическое строение и разрабатываемые открытым способом, характеризуются следующими основными признаками:

формой и размерами рудных тел; характером оруденения; условиями залегания;

физико-механическими свойствами горных пород.

По этим признакам сложные месторождения могут быть раз­ делены на четыре типа.

Первый тип — месторождения с гнездовым характером оруде­ нения, подсчет запасов по которым производится на основании коэффициента рудоносное™. Участки с промышленным оруденением в каждом взрывном блоке выявляются только по данным бурения и опробования взрывных скважин.

Второй тип — месторождения, представленные жилами и лин­ зами неправильной формы. Для этих месторождений характерно самое разнообразное пространственное положение жил и линз переменной мощности, изменчивый характер оруденения и нали­ чие безрудных прослойков. В некоторых случаях рудные линзы в совокупности образуют рудные столбы, которые характеризуются сравнительно низким коэффициентом рудоносности.

Третий тип — месторождения, представленные штокверками — рудными телами неправильной формы, с прожилково-вкрапленным, весьма неравномерным характером оруденения. Границы между рудой и пустыми породами очень часто визуально неразличимы.

Четвертый тип — месторождения, представленные пластообразными рудными телами переменной мощности с разными углами падения. Обычно между пластообразными телами имеются про­ слойки пустых пород.

Физико-механические свойства горных пород зависят от генети­ ческого типа месторождений, вещественного состава руд и пород, степени окисления и выветривания и от других факторов. В прак-

5

ными и полускальными горными породами. Пустые породы, пере­ крывающие месторождения, часто бывают представлены мягкими или рыхлыми разновидностями. Во многих случаях вмещающие породы близки к рудам по своим физико-механическим свойствам, однако известны месторождения, когда пропластки и рудные тела существенно отличаются друг от друга. Большинство сложноструктурных месторождений цветных металлов для своей разра­ ботки требуют применения буровзрывного рыхления и сложной экскаваторной селективной выемки.

Разработка всех месторождений должна производиться с уче­ том требований обогатительного процесса. К основным требова­ ниям относятся:

1. При наличии нескольких промышленных сортов монометал­ лических руд, отличающихся содержанием металла, они должны или извлекаться раздельно, или проходить соответствующее усред­ нение.

2.Подаваемые на фабрику полиметаллические руды должны соответствовать принятому режиму обогащения для получения кон­ диционного коллективного или селективного концентрата. Коле­ бания содержания полезных компонентов при этом должны быть минимальными.

3.На ряде месторождений выделяются участки окисленных, смешанных и сульфидных руд. Такие руды должны извлекаться раздельно.

4.На некоторых месторождениях, особенно при вкрапленном оруденении, наблюдается более или менее закономерное изменение содержания металлов в определенном направлении. Разработка этих месторождений должна планироваться таким образом, чтобы

обеспечить фабрику рудой установленного качества на каждом этапе эксплуатации.

§2. О С О Б Е Н Н О С Т И СЕЛЕКТИВНОЙ РАЗРАБОТКИ СЛОЖНОСТРУКТУРНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

При разработке сложноструктурных месторождений в отечест­ венной и зарубежной практике применяются следующие способы буровзрывного рыхления:

взрывание блоков с сохранением геологической структуры; раздельное взрывание рудных и безрудных участков; взрывание по контактам рудных тел с пустыми породами; направленное взрывание рудных и безрудных участков; совместное взрывание блоков на подобранный забой с много­

рядным и однорядным расположением скважин.

Взрывание с сохранением геологической структуры, или бу­ ферное взрывание, производится на неубранную горную массу (на

6

Сложи оструктурные месторождения

Выбор способа буровзрывного рыхления производится в тесной связи со всеми остальными технологическими процессами и, в пер­ вую очередь, с экскавацией и транспортированием.

При взрывании с сохранением геологической структуры приме­ няется комбинированная выемка, включающая в различных соче­ таниях раздельную» погрузку, приемы управляемого обрушения, внутризабойную сортировку, а также различные методы верти­ кальной и горизонтальной экскаваторной селективной выемки.

Раздельная погрузка применяется на тех участках забоя, где руда и порода имеют четкие границы и где можно производить выборочную выемку.

Приемы управляемого обрушения включают различные вариан­ ты обрушения рудных участков забоя в заранее подготовленные экскаватором лоткообразные выемки в нижней, обычно породной части развала взорванной горной массы для последующей погрузки руды в автосамосвалы. Возможны варианты обрушения пустых по­ род для последующей погрузки их в автосамосвалы и транспорти­ рования в отвалы. Управляемое обрушение в основном применяется

ее на заранее подготовленных призабойных площадках для после­ дующей погрузки в транспортные средства.

Вертикальная экскаваторная селективная выемка применяется

взабоях, разделенных по высоте на рудную и безрудную зоны. Зоны отрабатываются в определенном порядке с раздельной по­ грузкой руды и породы.

Горизонтальная экскаваторная селективная выемка применяется

взабоях с четко выделенными рудными и безрудными участками по фронту развала взорванной горной массы. Выемка участков производится поперечными или продольными экскаваторными заходками переменной ширины в соответствии с параметрами участков.

При раздельном взрывании рудных и безрудных участков, при взрывании по контактам рудных тел с пустыми породами и при на­ правленном взрывании применяются валовая экскавация, подуступная выемка и горизонтальная экскаваторная селективная выемка.

При однорядном и многорядном совместном взрывании на подобранный забой применяются методы комбинированной выемки в различных сочетаниях. Для обеспечения фабрики рудой уста­ новленного качества на многих предприятиях, разрабатывающих сложноструктурные месторождения, производится внутрикарьерное

Рис. 1. Схема технологических связей при разработке сложноструктурных ме­ сторождений

9