Основные этапы добычи рудного тела: что означают разработка, подготовка, резка и очистка рудного тела
Добыча рудных залежей — сложная и высокотехнологичная инженерная деятельность, требующая множества этапов и тщательного планирования. Её цель — эффективно и безопасно преобразовать подземные минеральные ресурсы в полезные ископаемые. В данной статье представлен подробный анализ основных этапов добычи рудных залежей: разработки, подготовки, выемки и очистных работ, а также объясняется взаимосвязь между ними.
I. Разработка рудного тела
Сначала давайте объясним, как происходит разработка рудного тела. Разработка рудного тела включает в себя проходку ряда туннелей с поверхности для соединения с рудным телом и его выходом на поверхность, создавая системы доступа персонала, вентиляции, транспорта, дренажа, электроснабжения, подачи воздуха и воды. Этот процесс выполняет две ключевые функции: во-первых, создание комплекса инженерных сооружений, обеспечивающих доступ к рудному телу и связь между ним и поверхностью; во-вторых, формирование основных систем подземной добычи, включая пути для персонала, транспорта, дренажа, электроснабжения, подачи воздуха и воды.
С точки зрения целей разработки, её можно разделить на три части. Во-первых, необходимо обеспечить транспортировку добытой руды и пустой породы из-под земли на поверхность — это важнейшее требование, направленное на вывоз руды из-под земли на поверхность. Во-вторых, необходимо обеспечить сброс сточных вод и загрязнённого воздуха на поверхность для обеспечения подходящих условий труда при подземных работах.
Третья часть включает в себя подготовительные штольни. Эти штольни прокладываются для достижения вышеуказанных целей разработки, а именно, для установления связи с рудным телом и создания систем перемещения персонала, вентиляции, транспортировки, дренажа, электроснабжения, подачи воздуха и воды. Эта серия направляющих штолен называется подготовительными штоленами. Итак, что же в первую очередь включают в себя подготовительные штольни? Например, они включают в себя стволы, штольни, призабойные площадки, главные рудоспуски и закладочные стволы, а также горизонтальные транспортные штольни. Все они вместе называются подготовительными штоленами.
Краткое содержание:
Первым этапом добычи руды является её разработка, которая заключается в создании сети туннелей от поверхности к рудному телу, обеспечивающих доступ и отход персонала, оборудования и материалов, а также транспортировку руды и пустой породы. Разработка включает в себя не только проходку туннелей, но и строительство систем вентиляции, дренажа, электроснабжения, воздухо- и водоснабжения, закладывая основу для последующих горных работ. Подготовительные туннели бывают различных типов, таких как шахты, штольни, призабойные площадки, главные рудоспуски, главные восстающие и горизонтальные транспортные туннели, которые вместе образуют так называемую систему управления разработкой. Через эти туннели руда может быть поднята на поверхность, обеспечивая при этом подходящие условия работы под землей, такие как подача свежего воздуха и эффективный отвод сточных вод.
II. Подготовка рудного тела
Что такое подготовка? После отработки рудного тела необходимо выделить ключевые зоны. Эта часть называется подготовкой рудного тела. Она преследует две цели: во-первых, разделить уровень на блоки как независимые очистные единицы; во-вторых, далее разделить уровень на блоки, рассматривая их как независимые очистные единицы и создавая внутри рудного тела условия для доступа персонала, бурения горных пород, выпуска руды, вентиляции и т. д. Мы можем представить, что упомянутая ранее подготовка создает основные условия для отработки рудного тела. Подготовка, основанная на отработке, дополнительно делит его на независимые очистные единицы и обеспечивает условия для доступа персонала и вентиляции в этих единицах. Задачи подготовки также делятся на две основные категории: первая — подразделить уровень на блоки как независимые очистные единицы; вторая — создать условия для очистных работ, включая пути для персонала, вентиляцию, бурение горных пород и соединения.
Что такое подготовительные штольни по сравнению с подготовительными? Подготовительные штольни – это способ выполнения подготовительных работ путем проходки ряда штолен. Эти штольни называются подготовительными штольнями. На схеме справа основными характеристиками подготовительных штолен являются подъёмы для персонала и вентиляции, а также соединительные штольни – это характеристики подготовительных штолен. При оценке экономических показателей горных работ используются два показателя, связанных с подготовкой: коэффициент подготовки и доля подготовительных работ.
Коэффициент подготовки определяется количеством метров подготовительных и проходческих выработок, необходимых на тысячу тонн руды, добытой из блока. Доля подготовительных работ, с другой стороны, представляет собой отношение количества руды, добытой из подготовительных и проходческих выработок блока, к общему объёму добытой руды из блока. В отличие от коэффициента подготовки, который учитывает только длину построенных подготовительных и проходческих выработок, делённую на общий объём добычи руды, доля подготовительных работ уточняет этот показатель, рассчитывая долю руды, добытой из подготовительных и проходческих выработок, к общему объёму добычи руды в блоке.
Коэффициент подготовки отражает только протяжённость подготовительных и проходческих выработок в блоке, не учитывая влияние размера или объёма поперечного сечения выработок. Доля же объёма подготовительных работ отражает только долю внутрижильных подготовительных и проходческих выработок, расположенных в пределах рудного тела, не учитывая объём работ по внежильным подготовительным и проходческим выработкам. В этом и заключается разница между ними.
Краткое содержание:
После завершения разработки рудного тела процесс переходит к подготовке рудного тела. Целью этого этапа является дальнейшее разделение горнодобывающего участка на небольшие управляемые и извлекаемые единицы — блоки — посредством детального планирования разрабатываемого рудного тела. Подготовительные работы включают в себя не только проходку штолен, но и создание необходимых условий внутри блоков для доступа персонала, бурения горных пород, выпуска руды и вентиляции. Подготовительные штолен, также известные как фискальные штолен, должны учитывать расположение рабочих и вентиляционных штолен, а также соединительных штолен для создания благоприятных условий труда для последующих горных работ. Коэффициент подготовки и доля подготовительных работ являются двумя ключевыми показателями для оценки эффективности подготовки, измеряя экономические аспекты строительства штолен и долю руды, добываемой в штолен, соответственно, обеспечивая количественную основу для оптимизации стратегий подготовки.
III. Резка
Третья часть посвящена выемочным работам. Итак, каково определение выемочных работ? Выемочные работы основаны на подготовке и на уже подготовленной поверхности создают свободные забои и пространства для крупномасштабной добычи руды. Из этого определения следует, что они направлены на создание свободных забоев и пространств для очистных работ. Цель выемочных работ — создание этих свободных забоев и пространств.
Проходческие работы в основном включают два аспекта: формирование забоев и свободных пространств. Во-первых, путем проходки выработок можно сформировать забои и свободные пространства. Кроме того, на основе проходческих выработок проводятся дальнейшие работы по расширению забоев, обеспечивая больше свободного пространства для очистных работ. Проходческие выработки в основном состоят из двух частей: подсечной штреки (подсечной штреки и квершлаги) и восстающих выработок. Для дальнейшего расширения забоев также требуются подсечка, воронкообразное и долбёжное работы. Это охватывает весь комплекс работ по проходке. Проходка, подготовка и проходка являются подготовкой к очистным работам.
Краткое содержание:
Выемка – это этап, следующий за подготовкой, целью которого является создание необходимых свободных забоев и пространств для крупномасштабной очистной выемки. Этот этап включает в себя проходку специальных выработок, таких как подсечка и подрезка, для обеспечения пространства для взрывных работ и рыхления руды. Проектирование выемочных выработок должно учитывать физические свойства руды, структуру рудного тела и методы добычи для обеспечения эффективного выполнения очистных работ. Кроме того, для дальнейшего расширения свободных пространств, облегчая очистные работы, выполняются такие операции, как подсечка, воронкообразное и штробление.
IV. Остановка
Очистка — это процесс проведения крупномасштабных горных работ после завершения выемки. Как правило, крупномасштабные горные работы называются очисткой и подразделяются на три основных этапа: отбойка руды, транспортировка руды и управление горным давлением. Сначала поясним определение отбойки руды: использование пространства выемки в качестве свободного забоя и применение методов буровзрывных работ. Отбойка руды обычно делится на четыре категории в зависимости от условий залегания рудного тела, применяемого метода добычи и бурового оборудования: отбойка неглубокими скважинами, отбойка среднеглубокими скважинами, отбойка глубокими скважинами и камерное взрывное бурение.
Перевалка руды подразумевает перемещение взорванной руды внутри блока в транспортные туннели и погрузку её в вагонетки. Перевалка руды ограничена пределами шахты, то есть перемещением руды в транспортные туннели, в то время как транспортировка подразумевает процесс подъёма руды из транспортных туннелей на поверхность.
Существует два основных метода транспортировки руды: гравитационная и механизированная. Гравитационная транспортировка в основном использует обычную воронку для гравитационного перемещения руды. Механизированная транспортировка использует такое оборудование, как электрические грабли, погрузчики, скреперы, грузовики и ленточные конвейеры.
При выборе способа транспортировки руды необходимо учитывать способ добычи и состояние рудного тела. Например, крутонаклонные рудные тела лучше подходят для гравитационной транспортировки, тогда как пологие или почти горизонтальные рудные тела лучше подходят для механизированной транспортировки.
Третий аспект — управление давлением горных пород. Под давлением горных пород понимается явление, при котором после добычи руды под землей образуется выработанное пространство (выработанное пространство), и со временем целики и окружающие породы висячего и лежачего боков деформируются, обрушаются или разрушаются. Управление давлением горных пород включает в себя работы, необходимые для предотвращения или контроля деформации, обрушения и обрушения окружающих пород. Оно включает в себя устранение негативных последствий давления горных пород и обеспечение безопасности производства, что в совокупности называется работой по управлению давлением горных пород.
На основе современных методов управления давлением на горные породы его можно разделить на три части: во-первых, использование удерживаемых целиков для поддержки выработанного пространства с целью управления; во-вторых, управление посредством обрушения окружающей породы; и, наконец, заполнение выработанного пространства закладочными материалами с целью управления.
Краткое содержание:
Очистка – ключевой этап добычи руды, включающий три основных этапа: отбойку руды, транспортировку руды и управление давлением горных пород. Отбойка руды осуществляется буровзрывными работами в выемочном пространстве. Глубина бурения и методы выбираются в зависимости от состояния рудного тела. Транспортировка руды включает перемещение взорванной руды в транспортные штольни и её погрузку для транспортировки. Различают гравитационные и механические методы, выбор которых зависит от таких факторов, как наклон рудного тела. Управление давлением горных пород играет ключевую роль в обеспечении безопасности горных работ и требует принятия мер по предотвращению и контролю деформаций, обрушений и обрушений в выработанном пространстве, что позволяет поддерживать стабильность процесса добычи.
V. Взаимосвязь между шагами
Четыре этапа добычи руды тесно взаимосвязаны во времени и пространстве, последовательно развиваясь, образуя взаимодополняющую и прогрессивную цепочку операций. Проходка обеспечивает инфраструктуру для подготовки, подготовка улучшает состояние горнодобывающего участка, проходка создаёт условия для очистных работ, и, в конечном счёте, очистные работы обеспечивают извлечение руды. Реализация каждого этапа должна учитывать потребности последующих операций, воплощая принцип сбалансированной добычи и разработки, где ведущую роль играет разработка.
VI. Заключение
Подводя итог, можно сказать, что добыча рудных месторождений – это системный инженерный процесс, состоящий из множества непрерывных и взаимозависимых этапов, успешное выполнение каждого из которых зависит от предварительной подготовки и тщательного планирования. В условиях технологического прогресса и требований устойчивого развития современная горнодобывающая промышленность всё больше внимания уделяет балансу между защитой окружающей среды, безопасностью и экономической эффективностью. Она постоянно исследует и внедряет новые технологии для повышения эффективности добычи и снижения воздействия на окружающую среду. В будущем добыча рудных месторождений станет более интеллектуальной и экологичной, достигая более высокого уровня точного управления.
