книги из ГПНТБ / Лебедкова А.А. Горное дело учеб. пособие

Способ разрезов предусматривает построение по разведоч­ ным данным горизонтальных или вертикальных геологических разрезов с нанесением контуров соответственно горизонтально­ го или вертикального сечения залежи.

Вертикальные или горизонтальные разрезы разделяют за­ лежь полезного ископаемого на отдельные блоки, каждый из которых ограничен двумя разрезами (плоскостями), за исклю­ чением двух крайних, ограниченных с одной стороны разреза­ ми, с другой - контуром поверхности залежи полезного иско­ паемого.

Запасы всего месторождения ( Q, P) будут представлены

С- среднее содержание полезного компонента для

X / - расстояние межд^ разрезами (сечениями). Для конечных блоков, оіраняченных только одним разрезом

(сечением), объем определяется по формуле клина

или

ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ ГОРНОГО ПРОИЗВОДСТВА

ТЕХНОЛОГИЯ ГОРНОГО ПРОИЗВОДСТВА

Общие сведения о горнодобывающей промышленности СССР

Горной иди горнодобивавшей промышленностью называется совокупность отраслей цромышленяости по добыче и обогащению полезных ископаемых.

В зависимости от направления использования добываемого полезного ископаемого горная промышленность разделяется на

ганцевую, золотодобывающую; добыча руд цветных и редких ме­

Основными районами по добыче угля являются Донецкий»Куз­ нецкий, Карагандинский, Печорский, Подмосковный, Канско-Ачин- ский бассейны и ряд месторовдений на Урале, в Восточной Си­ бири и Дальнем Востоке и др.

Месторождения железных руд расположены в Кривом Роге, КМА, на Урале (горы Магнитная, Благодать, Высокая), в Казах­ стане (Соколовско-Сарбайское, Ллсаковское месторовдения) и

ДР-

К районам по добыче руд цветных металлов относятся Казах­ ская ССР, республики Срёднѳй Азии, Урал, Кавказ, Дальний Вос­ ток.

Геологоразведочными работами расширены границы известных ранее бассейнов и месторождений, найдены новые месторовдения, главным образом в восточных районах страны.

В настоящее время по добыче утля,железной руды и неко­ торых руд цветных металлов Советский Союз занимает первое место в мире.

Директивами XXІУ съезда КПСС по пягилетнему плану раз­

должна достичь уровня, обеспечивающего выплавку стали, при­ мерно, 250 млн т в год.

Существенное развитие добычи легких, цветных и редких металлов предопределили значительное увеличение производст­ ва этих металлов.

Оіромные масштабы капитального и жилищного строительст­ ва наряду с быстрым развитием и техническим совершенствова­ нием строительной индустрии требуют соответствующего роста добычи строительных материалов.

Дальнейшее развитие и совершенствование горнодобывающей промышленности осуществляется на основе новейших достижений науки и техники.

Способы добычи твердых полезных ископаемых

Различают два основных способа добычи твердых полезных ископаемых - открытый и подземный, предусматривающие извле­ чение полезного ископаемого соответственно: с земной поверх­ ности после удаления покрывающих пород и под покровом нале­ гающих пород с выдачей их на поверхность через горные выра­ ботки.

Следует отметить, что разнообразие видов полезного иско­ паемого и условий их залегания предопределили различие в спо­ собах разработки пластовых (главным образом, угольных) и руд­ ных месторождений.

К основным преимуществам открытых горных работ по сравне­ нию с подземными откосятся: более высокая (в 3-5 раз) произ­ водительность труда и более низкая (в 2-3 раза) себестои-

мостъ полезного ископаемого; меньше срока строительства, меньшие (в 1,5 -2 раза) капитальные затраты и более быстрое освоение проектной мощности карьеров; возможность примене­ ния мощных высокопроизводительных машин и механизмов; от­ сутствие потребности в крепежных материалах; меньшие (при­ мерно в 3 раза) потери полезного ископаемого; наиболее бе- .. зопасные и гигиеничные условия труда на карьерах и др.

Основными недостатками открытых горных работ следует считать некоторую зависимость от климатических условий (осо­ бенно в районах с суровым климатом) и нарушение земельных площадей.

Помимо этого, открытая разработка может оказаться неце­ лесообразной и неэкономичной при большой глубине залегания месторождения, когда потребуется удаление огромных масс покрывающих пород.

Выбор способа разработки месторождения осуществляется на основании технико-экономических расчетов, исходя из зна­ ний техники и технологии.

Горные предприятия и их структура

Промышленное предприятие, предназначенное для разработ­ ки или разведки месторождений полезного ископаемого, называ­ ется добывающим иди горным предприятием.

В зависимости от способа разработки месторождения полез­ ного ископаемого, горное предприятие имеет два понятия: про­ изводственно-техническое н производственно-хозяйственное.

Горное предприятие, осуществдявдее разработку месторож­ дения полезного ископаемого открытым способом, называется карьером или разрезом. В производственно-техническом понима­ нии карьер или разрез представляет собой совокупность откры­ тых горных выработок, оборудованных для добычи полезных ис­ копаемых .

Горное предприятие, предназначенное для добычи полезно­ го ископаемого подземным способом, называется шахтой. Произ­ водственно-техническое понятие шахты включает совокупность

подземных и наземных сооружений,а также сеть горных выработок.

Помимо специальных горных выработок шахта, карьер или разрез имеют на поверхности определенный комплекс техничес­ ких или хозяйственно-бытовых зданий и сооружений для обслу­ живания горных работ (поверхностный технологический комп­ лекс).

Шахта, добывающая руду, называется рудником.

При разработке рудных м естор ож ден и й поверхностных тех­ нологический комплекс является общим для нескольких,близко расположенных шахт и карьеров. В этом случае шахты и карье­ ры, объединенные общим административным руководством, наэываются рудником.

Горное цредприятие имеет основные и вспомогательные про­ изводственные участки, обеспечивающие соответственно: непо­ средственное выполнение работ по добыче полезного ископаемо­ го и снабжение основных участков энергией, материалом, инст­ рументом, ремонтом оборудования и т .д .

Особенности организации горных предприятий

Горное предприятие по сравнению с другими предприятиями (фабриками, заводами и т .д .) имеет следующие особенности:

1)Зависимость его работы от горно-геологических условий месторождения полезного ископаемого (глубины работ, условий залегания полезного ископаемого, физико-механических,струк­ турных и химических свойств пород и полезного ископаемого, водообяльности, наличия вредных и опасных газов и т . д . ) .

2)Подвижность основных рабочих мест во времени и прост­

ранстве по мере выемки полезного ископаемого и соответствую­ щее ей перемещение рабочих, оборудования, транспортных и энерго-силовых коммуникаций.

3) Разбросанность рабочих мест, их территориальная разоб­ щенность на различных отметках по глубине, что требует пос­ тоянной увязки отдельных рабочих мест транспортными средства­ ми и специфических навыков руководства выполняемыми работами.

Указанные особенности учитываются при решении различных технологических и производственных задач.

При прямоугольной форме шахтного поля со свитой пластов промышленные запасы составляют

Q*rp ' $

Производственная мощность и срок службы отечественных шахт при разработке рудных месторождений зависят от формы и

Время на развитие добычи необходимо в начальный период работы горного предприятия, когда оно после сдачи в эксплуа­ тацию постепенно осваивает свою проектную мощность.

Продолжительность периода развития добычи зависит от мощ­ ности горного предприятия и от степени отклонения от приня­ тых в проекте решений. К этим отклонениям относятся: сущест­ венно меньшие объемы горных работ и линии очистных забоев; расхождения между фактическими и принятыми в проектах горногеологическими условиями; более низкие уровень механизации

очистных забоев и др.

Свертывание добычи относится к последним годам работы горного предприятия, когда разрабатываются отдаленные части шахтного поля, погашаются ранее оставленные целики и пр.При таких условиях снижается добыча против установленной проек­ том.

Полный срок службы шахты с учетом периодов развития и свертывания добычи составит

где ‘Т - период относительно стабильной работы горно­ го предприятия.

Оптимизация параметров горного предприятия

Основными задачами проектирования горного предприятия является установление его оптимальной производственной мощ­ ности, срока его службы, размеров и запасов шахтного поля.

При этом различают производственную мощность горного предприятия по горным возможностям (наибольшая мощность,ко­ торую возможно получить с данного шахтного поля) и экономи­ чески наиболее целесообразную (обеспечивающую наименьшую стоимость добычи полезного ископаемого).

Производственную мощность горного предприятия, размеры шахтных полей а преследует обосновывать технико-экономиче­ скими расчетами с учетом достижений науки и передового опыта. Необходимо ориентироваться в основном на строительстве круп­ ных горных предприятий, обеспечивающих лучшие показатели про­

изводительности труда и себестоимости полезного ископаемого. Оптимизация параметров технологических схем облегчается построением математической модели горнего предприятия, пред­ ставляющей собой систему цифровых исходных данных и матема­ тических уравнений, устанавливающих взаимосвязь между геомет­

рическими параметрами, технологическими параметрами (средст­ ва механизации я системы разработки), а также сроком службы и производственной мощностью горного предприятия.

Построение математической модели сводится к выявлению ко­ личественной взаимосвязи этих параметров с производительно­ стью труда и себестоимостью продукции.

Оптимальным является решение, обеспечивающее максимальную производительность труда я минимальную себестоимость полезно­ го ископаемого.

ГОРНЫЕ ВЫРАБОТКИ И ИХ ХАРАКТЕРИСТИКА Общие донятая о горных выработках

Полые пространства, образующиеся в недрах земли при из­ влечении горных пород, называются горными выработками.

Сечение выработки, перпендикулярное к ее длинной оси, называется поперечным сечением.

В зависимости от расположения горных выработок относи­ тельно земной поверхности их разделяют на открытые и под­ земные .

Открытые горные выработки по всей длине примыкают к зем­ ной поверхности и в сечении не имеют замкнутого контура (ка­ нава, траншея, карьер), подземные расположены под земной по­

Поверхности, ограничивающие выработку, носят различные наименования. Поверхность, ограничивающая выработку снизу, называется почвой или подошвой, сверху - потолком или кров­ лей, с боков - стенками или боками.

Начало подземной выработки, примыкающее к земной поверх­ ности или к другой выработке, называется устьем, а конец ее - забоем.

По направлению оси выработки измеряется ее длина или протяжение. В зависимости от угла, составляемого осью выра­ ботки с горизонтом, различают выработки горизонтальные,вер­ тикальные и наклонные / Рис.9 / .

В зависимости от назначения, выработки разделяются на разведочные и эксплуатационные, проводимые соответственно для разведки и разработки полезного ископаемого.

Разведка месторождения часто осуществляется скважинами, однако при сложном строении участков земной коры и глубоком залегании коренных пород проводят глубокие подземные горные выработки (стволы, штреки, штольни), которые в дальнейшем используются при разработке месторождений полезных ископае­ мых.