- •7. Особенности вскрытия и подготовки рудных месторождений
- •7.1. Вскрытие рудных месторождений
- •7.2 Подготовка рудных месторождений
- •8. ОСНОВНЫЕ ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ПРОЦЕССЫ ПРИ РАЗРАБОТКЕ РУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ
- •8.1 Отбойка руды
- •8.2. Выпуск и доставка руды
- •8.3 Погрузка и доставка руды самоходным оборудованием
- •8.4. Поддержание очистного пространства
- •9. Системы разработки рудных месторождений
- •9.1 Классификация систем разработки
- •9.2 Основные системы разработки
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
7. ОСОБЕННОСТИ ВСКРЫТИЯ И ПОДГОТОВКИ РУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ
7.1. Вскрытие рудных месторождений
Вскрытие вертикальными стволами: в лежачем боку (рис. 7.1); в висячем боку; в центре месторождения (рис. 7.2); на флангах месторождения.
1 и 2 - откаточные этажные штреки; 3 - откаточный квершлаг; 4 - положение ствола в висячем боку месторождения; 5 - главный ствол; 6 - вспомогательный ствол
Рис. 7.1. Схемы вскрытия вертикальными стволами в лежачем (и висячем боку)
1 - главный ствол; 2 - вспомогательный ствол.
Рис.7.2. Схема вскрытия вертикальным стволом, пересекающим месторождение
1
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
Вскрытие наклонными стволами: прямолинейными (рис 7.3) и ломанными стволами (рис. 7.4).
1 - главный подъемный ствол; 2 - вспомогательный наклонный ствол на фланге месторождения; 3 - границы зоны сдвижения.
Рис. 7.3. Схема вскрытия наклонным стволом в лежачем боку месторождения
Вскрытие наклонными съездами с подъемом руды самоходным безрельсовым транспортом применяют при небольшой глубине залегания месторождений.
1 - наклонный рудоподъёмный ствол; 2 - граница зоны сдвижения; 3 - рудное тело; 4 - вентиляционный ствол.
Рис. 7.4. Схема вскрытия наклонным стволом с автомобильным подъёмом
Комбинированные способы вскрытия.
Типичными схемами комбинированного вскрытия являются:
-многоступенчатое вскрытие с использованием вертикальных стволов (рис. 7.5);
-вертикальными и наклонными стволами (рис. 7.6);
-вертикальным стволом и ломаными наклонными стволами;
2
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
- прочие комбинации.
1 - ствол с поверхности; 2 - слепые стволы.
Рис. 7.5. Схема вскрытия вертикальными ступенчатыми стволами
1 - вертикальный ствол; 2 - наклонный ствол; 3 - слепой наклонный ствол.
Рис. 7.6. Комбинированное вскрытие глубоких горизонтов вертикальными и наклонными стволами
В последнее время в качестве главных и дополнительных вскрывающих выработок широко используют спиральные и ломанные автомобильные съезды.
Область рационального применения различных вскрывающих выработок.
Вертикальные стволы с клетевым подъемом целесообразны
на рудниках производительностью до 300 - 700 тыс.т в год при больших глубинах и до 1,0 – 1,5 млн.т при глубинах до 200-300 м.
3
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
Вертикальные стволы со скиповым подъемом и
одноступенчатым вскрытием рациональны до глубины 1200-1500 м на крупных рудниках и до 1800-2000 м на рудниках небольшой мощности. При вскрытии более глубоких месторождений применяют двух и многоступенчатое вскрытие. Максимальная производительность вертикального ствола со скиповым подъемом 5-7 млн.т в год. Емкость скипов при скиповом подъёме от 5 до 50 т.
Наклонные стволы:
-со скиповым подъемом проводят под углом от 20 до 450, но применяют редко из-за низкой производительности подъема;
-с ленточным конвейером проводят с наклоном до 16-170. Длина одного рудоподъемного конвейера 300 - 600 м и через каждые 100 - 180 м подъема требуется приводная секция. Основное ограничение - максимальный размер куска транспортируемой руды (породы) не более 150-200 мм;
-с самоходным транспортом проводят под углом до 70 и целесообразны при небольшой глубине разработки (до 200 - 250 м) и производительностью рудника от 300 до 1500 тыс.т. Угол наклона автомобильных съездов для доставки вспомогательных материалов принимают не более 10 - 150.
Наклонные стволы и съезды могут применяться в любой ступени вскрытия и, как показала практика, они целесообразны:
-до глубины 150 м - при использовании автотягачей с
прицепами при Агод 1,0 млн. т в год;
-до глубины 250 м - при использовании автосамосвалов и Агод= 0,5 - 2,5 млн. т в год;
-до глубины 400 м - при применении скипов и монорельсовых
дорог и Агод= 2,0 - 3,0 млн. т в год; - до глубины от 250 - 300 м до 500 - 700 м - при конвейерном
подъеме (месторождения пологого и наклонного падения). Агод> 3 млн. т в год.
Вскрытие штольнями. При вскрытии месторождений штольнями (рис.7.7), вскрывающие выработки проводят с уклоном 0,001 - 0,008 в сторону устья. Длина штолен достигает 4 км (Мизурийское и Садонское месторождения) и более. Рудник “Нейшенл тоннел”, США, вскрыт штольней длиной 7 км.
4
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
1 - капитальная штольня; 2 - рудоспуск; 3 - вспомогательный клетевой ствол; 4 - площадка рудника и фабрики; 5 - этажные штольни.
Рис. 7.7. Схема вскрытия месторождения капитальной штольней с рудоспуском и вспомогательным стволом (а) и этажными штольнями (б)
Достоинства:
-затраты на проходку и крепление 1 п.м. штольни в 5 -7 раз ниже, чем вертикального ствола, а скорость проходки в 3 - 5 раз выше;
-однотипный транспорт, безопасность перевозки людей и
грузов;
-низкие расходы на водоотлив;
-низкие затраты на сооружение поверхностного комплекса. Недостатки:
-ограниченная область применения.
Параметры вскрывающих выработок
Сечения вскрывающих выработок должны быть такими, чтобы были выдержаны допустимые ПБ зазоры между транспортными средствами и стенками выработок, а скорость воздуха в них не превышала бы допустимых значений:
- стволы, главные откаточные штреки, квершлаги - Uвозд≤8 м/с;
-грузовые стволы - Vвозд ≤ 12 м/с;
-вентиляционные стволы - Vвозд ≤ 15 м/с;
-вентиляционные скважины - Vвозд не ограничена.
5
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
Приближенная площадь поперечного сечения вскрывающих выработок может быть определена по годовой производительности А, млн. т.
Таблица 7.1 - Ориентировочная площадь поперечного сечения вскрывающих выработок
Наименование выработок |
Площадь поперечного |
|
сечения выработок, м2 |
||
|
||
|
|
|
Главный вертикальный ствол |
9+10,8А |
|
|
|
|
Наклонный конвейерный ствол |
9,35+1,05А |
|
|
|
|
Наклонный автосъезд |
18,7+4,29А |
|
|
|
|
Штольня или откаточный квершлаг |
4,2+5,4А |
|
|
|
|
Центральный вентиляционный ствол |
4,4+7,3А |
|
|
|
|
Квершлаг центрального вентиляционного ствола |
2+6,15А |
|
|
|
|
Клетевой вспомогательный ствол |
14+4А |
|
|
|
|
Фланговый вентиляционный ствол |
5+2,82А |
|
|
|
|
Квершлаг флангового вентиляционного ствола |
4,15А |
|
|
|
Число и расположение стволов в шахтном поле
Число стволов в шахтном поле зависит от принятой схемы вскрытия месторождения, но во всех случаях их число не может быть менее двух. На крупных рудниках их может быть до десяти и более. Основными факторами, влияющими на число и расположение стволов, являются размеры и запасы шахтных полей, производственная мощность рудника, выдача нескольких сортов руды, количество воздуха, подаваемого в рудник и другие причины.
В общем случае по условиям минимума затрат на своз груза к стволу главный ствол располагают в центре шахтного поля по простиранию.
Вентиляционный ствол (стволы) может быть расположен рядом, но не ближе 30 м от главного ствола (центрально-сдвоенное расположение); у верхней технической границы по центру шахтного поля (центрально-отнесенное расположение); на флангах месторождения или шахтного поля (фланговое расположение).
6