Видобування відкритим способом

Лабораторна робота № 6

Тема: Побудування схеми впливу на геологічне середовище об’єктів відкритої розробки корисних копалин.

Мета:Скласти тематичну карту об’єктів відкритої розробки корисних копалин.

Теоретичні відомості:

Корисні копалини – це мінеральні і органічні утворення земної кори, хімічний склад і фізичні властивості яких дозволяють ефективно використати їх у сфері матеріального виробництва.

За призначенням виділяють наступні види корисних копалин:

ü Горючі корисні (нафта, природний газ, горючі сланці, торф, вугілля) копалини

ü Нерудні корисні копалини - будівельні матеріали (вапняк, пісок, глини), будівельний камінь.

ü Руди (руди чорних, кольорових і благородних металів)

ü Камнецветное сировина (яшма, родоніт, агат, онікс, халцедон, нефрит) і коштовні камені (алмаз, смарагд, рубін, сапфір).

ü Гідромінеральні (підземні мінеральні і прісні води).

ü Гірничо-хімічну сировину (апатит і фосфати мінеральні солі, барит).

Розроблення родовищ корисних копалин – це комплекс взаємопов’язаних процесів гірничого виробництва з вилучення корисних копалин з надр Землі.

Виділяють 4 основні способи розроблення родовищ корисних копалин:

Ø шахтний — за допомогою системи підземних гірничих виробок;

Ø кар'єрний або відкритий — за допомогою системи відкритих гірничих виробок,

Ø свердловинний — за допомогою системи експлуатаційних бурових свердловин;

Ø морський — пов’язаний з проведенням робіт нижче рівня моря.

Традиційно перші два способи застосовуються для видобутку твердих корисних копалин, свердловинний – для рідких і газоподібних.

Відкритим способом у світі добувається близько 60% металевих руд, 85% неметалевих руд, близько 100% нерудних і близько 35% вугілля. Підземний спосіб розроблення застосовується переважно для корисних копалин, що залягають на великих глибинах, а також в густонаселених районах за наявності цінного ландшафту.

Хід роботи:

1. Ознайомитися з теоретичними даними.

2. Скласти схему розробки родовищ корисних копалин.

3. Використовуючи атлас, нанести на контурну карту України об’єкти відкритої розробки корисних копалин, по заданій області.

4. Описати процеси і явища, які супроводжують розробки родовищ відкритим способом.

Висновок: Склали тематичну карту та схему об’єктів відкритої розробки корисних копалин.

Видобування відкритим способом

За технологічним призначенням розрізняють декілька етапів відкритої розробки родовищ вугілля. До основних етапів розробки відносяться:

• підготовка поверхні кар'єрного поля і осушення родовища;

• відкриття родовища і підготовка початкового фронту розкривних і видобувних робіт;

• розкривні роботи;

• видобувні роботи;

• рекультивація пошкоджених земель і поверхні відвалів.

Підготовка поверхні кар'єрного поля включає вирубку ліса і корчування пнів, осушення боліт і озер та усунення інших перепон, які не дозволяють ведення відкритих гірничих робіт. Осушення родовища створює умови для роботи обладнання і підвищення стійкості бортів кар'єру.

Задача другого етапу - створення транспортного доступу з поверхні до корисної копалини і підготовка початкового фронту гірничих робіт, що здійснюється шляхом проведення в'їзних та роз'їзних траншей.

Задачею третього етапу є видалення порожньої породи, що покриває і вміщує корисну копалину, для подальшого її видобутку.

Задача четвертого етапу - виймання з надр корисної копалини відповідно до вимог до її якості і заданою виробничою потужністю кар'єру.

Задачу п'ятого етапу становить приведення пошкоджених гірничими роботами грунтів і поверхні відвалів до стану, придатного до використання цих грунтів у народному господарстві.

Спосіб відкритої розробки родовищ корисних копалин визначається технологією виробництва відкритих гірничих робіт, під якою розуміється сукупність основних виробничих процесів, що забезпечують економічний і безпечний видобуток корисних копалин.

В наш час застосовують три основні способи відкритої розробки: екскаваторний, гідравлічний та комбінований.

При екскаваторному способі використовують різні механічні засоби вийняття та переміщення гірських порід - екскаватори, скрепери, колісний та конвеєрний транспорт та ін. При гідравлічному способі всі виробничі процеси здійснюються за допомогою води та спеціального обладнання - гідромоторів та землевсмоктувачів. Комбінований являє собою різні поєднання екскаваторного і гідравлічного способів відкритої розробки.

Екскаваторний спосіб універсальний, може використовуватися при розробці будь-яких гірських порід, і тому він найбільш поширений; гідравлічний застосовують при розробці м'яких порід, які легко піддаються розмиву водою.

При екскаваторному способі видобування загалом виконуються такі технологічні процеси:

• підготовка гірських порід до вийняття;

• виймально-вантажні роботи;

• переміщення гірської породи із забоїв на поверхню;

• складські роботи.

Підготовка вугілля до вийняття полягає головним чином у розпушенні, яке здійснюється в основному вибуховим способом і значно рідше - механічним.

Вийняття, завантаження і переміщення вугілля здійснюється за допомогою екскаваторів, скреперів, різних транспортних засобів. Вугілля вантажать в транспортні засоби - думкари, автосамосвали та ін. При розробці м'яких гірських порід широко використовують багатоковшеві екскаватори. Вскришні породи можуть переміщуватись екскаватором безпосередньо у відвал. До основних видів кар'єрного транспорту відносять залізничний, автомобільний та конвеєрний, а також комбінований, що являє собою різні їх поєднання.

Корисні копалини транспортують в приймальні бункери збагачувальних фабрик чи на спеціальні склади, а вскришні породи - у відвал. Для переміщення порід у відвал застосовують одноковшеві чи багатоковшеві екскаватори, відвальні плуги, бульдозери та конвеєрні відвалоутворювачі.

До основних технологічних процесів при гідравлічному способі відкритої розробки відносяться:

• підготовка гірських порід до розмиву;

• розмив гірських порід;

• транспортування;

• відвалоутворення та складування.

Підготовка порід до розмиву звичайно полягає у їх механічному розпушенні екскаваторами чи бульдозерами. Розмивають гірські породи, транспортують їх і складають у відвал за допомогою гідромоторів та землевсмоктувачів.

Всі вказані вище технологічні процеси тісно пов'язані між собою і виконуються у суворо визначеній послідовності і у сукупності складають єдиний технологічний процес провадження відкритих гірничих робіт.

Підготовка гірських порід до вийняття полягає у зміні їх природного стану з метою безпечного та економічного вийняття з масиву прийнятим способом. Вийняття розсипчастих та м'яких порід проводиться всіма видами виймально-вантажного обладнання без попередньої підготовки.

Заводнення гірських порід значно ускладнює роботу людей та механізмів. Насичені водою корисні копалини змінюють свої властивості і стають непридатними для подальшої переробки, чим ускладнюють роботу по їх видобутку і переробці. Для зменшення вологості розроблюваних порід основної системи осушення родовища створюють місцеву систему по осушенню безпосередньо вийнятих блоків із застосуванням допоміжних дренажних засобів. При цьому намагаються максимально використовувати існуючу основну систему відкритого, підземного чи комбінованого осушення родовищ. Для осушення виїмкових блоків, поряд з широко застосовуваними на кар'єрах водовідвідними каналами та траншеями, часто використовують забивні фільтри чи системи голкофільтрів, принцип яких грунтується на штучному пониженні статистичного рівня води при відкачуванні Її з водоносних горизонтів. Необхідний ступінь осушення порід визначається способом розробки, застосованою технікою та технологією, вимогами до якості природних копалин.

Підготовка гірських порід вибухом. Дроблення гірських порід вибухом широко застосовується при відкритій розробці родовищ корисних копалин. Від організації буровибухових робіт на кар'єрі залежить ефективність решти технологічних процесів: завантаження, транспортування та укладки зірваних порід у відвал. Буровибухові роботи на кар'єрах повинні забезпечувати:

• достатній ступінь і рівномірність дроблення гірських порід;

• нормальну проробку підошви уступу без залишення порогів, які перешкоджають роботі екскаватора;

• створення розвалу гірської маси необхідної форми та розмірів;

• достатній для безперервної роботи екскаваторів об'єм зірваних порід;

• мінімальну сейсмічну дію вибуху на навколишні будівлі;

• високу економічність та безпечність праці.