ОРМПИ лекции. ОРМПИ. Конспект лекций в конце года Условные обозначения Гргорные работы

• Название: Конспект лекций в конце года Условные обозначения Гргорные работы
• Анкор: ОРМПИ лекции
• Дата: 23.03.2023
• Размер: 1.06 Mb.
• Имя файла: ОРМПИ.docx
• Тип: Лекция; #1009400

ОРМПИ

Логинов Егор Вячеславович

1 пропуск=1 устный вопрос

В лк писать, чтобы прогулять

2 пары по неуважительной можно проебать

Показываем конспект лекций в конце года

Условные обозначения:

Гр-горные работы

ПИ-полезные ископаемые

Мржд-месторождение

Лекция 1.

06.02.2023

Понятие открытых горных работ. Достоинства и недостатки открытой разработки месторождений пи. Уступ и его параметры

Открытые гр-комплекс мероприятий по извлечению ПИ из недр непосредственно с земной поверхности.

Открытые гр стали основой технологического прогресса горнодобывающих отраслей промышленности.

Карьер-горное предприятие осуществляющее разработку месторождений пи открытым способом (в общем случае).

-если разрабатывается угольное месторождение, то такое предприятие называется разрезом.

-Предприятие открытой разработки рудного месторождения иногда называют рудниками.

Открытая разработка россыпных месторождений называется приИском.

Карьер:

-В производственно-техническом понимании предприятие открытой добычи ПИ- это совокупность открытых горных выработок, оборудованных для разработки мржд с дневной поверхности.

-В административно-хозяйственном понимании предприятие открытой добычи ПИ- это самостоятельно промышленный объект, имеющий необходимый для открытой добычи пи комплекс основного и вспомогательного оборудования, определенное число рабочих и инженерно-технический персонал, осуществляющий общее руководство производством.

Карьер относится к опасным производственным объектам.

Причины опасности:

- зависимость от горно-геологических условий

-постоянное перемещение рабочих мест

-Разбросанность и территориальная разобщенность рабочих мест, затрудняющих иногда необходимую оперативную связь между ними

-проявление экстремальных природных и климатических явлений

Горные породы-природная совокупность минералов более или менее постоянного минералогического состава, образующая самостоятельное тело в земной коре.

ПИ-минеральные и органические образования земной коры, хим. состав и физ. свойства которых позволяют эффективно использовать их в сфере материального производства.

ПИ находятся в земной коре в виде скоплений различного характера (жилы, пласты, штоки, гнезда, россыпи и т. д.)

Скопления ПИ образуют мржд, а при больших площадях распространения-районы, провинции и бассейны.

Мржд-скопление ПИ

ПИ бывают газообразные(прир. Газы), жидкие (нефть, рассолы) и твердые. К последним принадлежит большинство ПИ, которые используются как элементы (в частности, металлы) кристаллы, минералы, горные породы.

По назначению выделяют следующие виды твердых ПИ:

-горючие ПИ (каменный и бурый уголь, горючие слынцы и торф)

-нерудные ПИ- строй мат (известняк, песок, глина) строительные камни( (гранит) и др.

-руды (руды черных, цветных и благородных металлов)

-камнесамоцветное сырье (яшма, родонит, агат, оникс, халцедон, нефрит) и драгоценные камни (алмаз, изумруд, рубин, сапфир)

-горнохимическое сырье (апатит, фосфаты, минеральные соли, барит, бораты и др.)

Горная масса-общий объем ПИ и вскрышных пород в границах карьера. Горная масса в зависимости от места залегания подразделяют на вмещающие, покрывающие породы, ПИ.

Вскрышные породы (вскрыша)- горные породы, покрывающие и вмещающие ПИ, подлежащие выемке и перемещению в процессе открытых гр.

Классификация горных пород

Рыхлые и мягкие породы-отделяются от массива без предварительного рыхления всеми видами горных машин простым копанием с небольшим усилием. Как правило, это почвенно-растительный слой, пески, глины, суглтнки и др. Эти породы способны сохранять углы откоса 50-60 градусов при высоте усупа до 15 м.

Плотные породы- отделяются от целика горными машинами без предварительного рыхления при достаточных усилиях копания( не менее 0.4 Мпа) либо с предварительным рыхлением. К этой категории пород относят твердые глины, бурый и каменные угли, мел, глинистые руды. Они способны сохранть в массиве углы откоса до 70 градусов при высоте уступа до 20 м.

Полускальные породы-предварительное рыхление преимущественно взрывным способом либо механическое рыхление( комбайны, струги)

К полускальным относят выветренные породы, аосадочные породы, гематитовые руды, мергели, известняки, аргиллиты и т. д .

Скальные породы-только буровзрывным способом. Относят большинствао изверженных и метаморф породы( граниты, кварциты, базальты, габбро) и некоторые осадочные (песчанники, кремнистые конгломераты, прочные известняки).

Достоинства и недостатки открытой разработки мржд ПИ

Достоинства:

-Лучшие экономические показатели в сравнении с подземным способом. Уменьшаются удельные капитальные вложения в 2-3 раза

-производительность труда возрастает в 4-5 раз

-себестоимость продукции снижается в 3-5 раз

-меньшие потери ПИ (3-8% против 20-30%)

-большая возможность раздельной выемки

-значительно меньше (в 2-3 раза) сроки строительства карьеров одинаковой с шахтами мощности

-Кроме того, открытый способ разработки характеризуется более высокой безопасностью и более комфортными условиями труда, чем подземный.

Недостатки:

-зависимость от климатических условий

-большие площади земли используются для разработки (не экологично)

-нарушение водного баланса недр

Лекция 2.

07. 02

Уступ-отдельная ступень боковой поверхности выработанного пространтва, являющаяся результатом разработки слоя породы или ПИ.

Если разработка слоя пустых пород или ПИ закончена, или в определенный момент не производится, то соответствующий ему уступ называется нерабочим

Если слой породы или ПИ разрабатывается, то уступ-рабочий.

В случае разработки слоя пустой породы-породный или вскрышной уступ, а при разработке слоя ПИ-добычным (угольным, рудным и т. п.) уступом.

Уступ-главный технологический элемент открытых горных работ.

Элементы уступа:



Разработка уступа происходит заходками, узкими полосами параллельными его откосу.



Забой- торец заходки, где идет непосредственная разработка уступа.

Заходку могут делить на два и более блока, представляющих ее участки, разрабатываемые самостоятельными средствами выемки.

Протяженность заходки определяемая длиной уступа в границах карьера составляет фронт работ уступа. Суммарная протяженность фронта работ всех уступов определяет фронт горных работ карьера.

Перемещение положения фронта горных работ в направлении перпендикулярном его протяженности в единицу времени (месяц, год) называют скоростью подвигания фронта горных работ.

ВИДЫ ПЛОЩАДОК

Площадки делятся на рабочие и нерабочие.

На рабочих площадках размещается оборудование, осуществляющее выемку на рабочем уступе (всегда осуществляется выемка).

Площадки, свободные от оборудования являются нерабочими площадками и относятся большей частью к нерабочим уступам. Обычно они имеют небольшую ширину и называются бермами.

Если по бермам производится перемещение вскрышных пород или ПИ какими-либо средствами транспорта, их называют транспортными бермами.

Свободные бермы, не используемые для средств транспортировки вскрышных пород или ПИ называются предохранительными бермами (бермы безопасности).

ГОРИЗОНТ РАЗРАБОТКИ КАРЬЕРА

Бермы и рабочие площадки в процессе разработки уступов определяют собой горизонты разработки карьера.

Горизонты всегда нумеруются по нисходящей.

РАБОЧАЯ ПЛОЩАДКА

В большинстве случаев рабочие площадки уступов служат как для размещения оборудования, разрабатывающего породу или ПИ, так и для ТС, осуществляющих перемещение их из карьера на его поверхность. В таком случае соответствующие эти рабочим площадкам горизонта разработки карьера называют транспортными горизонтами.


ПОДУСТУП

В общем случае транспортный горизонт принято считать определяющим технологическим признаком рабочего уступа карьера. Слой породы или ПИ, разрабатываемый самостоятельными средствами выемки, но обслуживаемый транспортным горизонтом выше или ниже лежащего слоя, определяет собой подуступ.

УСТУП

Таким образом, в общем технологическом определении рабочим уступом является часть толщи горных пород в карьере, имеющая рабочую поверхность в форме одной ступени или нескольких ступеней, разрабатываемых самостоятельными средствами выемки при наличии одного транспортного горизонта.

Основные элементы карьера

Боковые поверхности карьера, состоящие из отдельных уступов, ограничивающие его выработанное пространство, называется бортами карьера.

Положение бортов карьера определяется его откосом, который условно принимают за плоскость, проходящую через верхнюю бровку самого верхнего уступа и нижнюю бровку самого нижнего уступа карьера.

БОРТ КАРЬЕРА

Углом наклона откоса борта карьера горизонту определяется угол наклона борта карьера (гамма)

Борт карьера, образованный рабочими уступами, называется рабочим бортом, соответственно, нерабочими-нерабочим бортом карьера.

При этом угол откоса рабочего борта карьера грамма р обычно меньше угла откоса нерабочего борта карьера гамма в.

КОНТУР КАРЬЕРА

Горизонтальная плоскость, ограничивающая выработанное пространство карьера по его глубине, называют дном карьера.

Линия пересечения плоскости бортов с земной поверхностью образует верхний контур карьера, линия пересечения их с дном карьера образует нижний контур карьера.



Горизонтальные месторождения

Положением верхнего и нижнего контуров карьера определяются его рабочие границы. При разработке неглубоких горизонтально залегающих месторождений размеры верхнего контура карьера незначительно отличаются от размеров нижнего его контура.

Наклонные и крутопадающие месторождения

При разработке наклонных и крутопадающих месторождений размеры верхнего контура карьера существенно зависят от его глубины и могут значительно отличаться от нижнего контура. В данном случае определенной конечной глубине разработки месторождения будет соответствовать конечный верхний контур карьера.

КАРЬЕРНОЕ ПОЛЕ

Как конечный верхний контур карьера при разработке наклонных и круто наклонных залежей, так и границы перемещения верхнего контура при разработке пологих и горизонтальных залежей называют технической границей карьера.

Месторождение или его часть, разрабатываемая одним карьером, называется карьерным полем. Карьерное поле является объемной геометрической фигурой, характеризуемой высотой и размерами в плане.

Горный отвод- часть недр, предоставляемая в пользование предприятию, организации или учреждению для разработки месторождения ПИ.

Контур горного отвода устанавливается для обеспечения рационального использования недр, охраны недр, ограничения площади разработки ПИ одним недропользователем и избежания посягательств на данный участок недр со стороны других.

Участок земной поверхности, занимаемый горным предприятием, называется земельным отводом. Обычно площадь земельного отвода во много раз превышает площадь карьерного поля.

Рабочая зона карьера

Совокупность уступов, находящихся в одновременной разработке представляет рабочую зону карьера. Положение этой зоны определяется положением рабочих площадок самого верхнего и самого нижнего разрабатываемых уступов.

При открытой разработке горизонтальных и пологих месторождений положение рабочей зоны обычно остается постоянным.

При разработке мощных горизонтальных, а также наклонных и крутых месторождений рабочая зона перемещается с углублением карьера.

Траншея

Открытая гв, имеющая в поперечном сечении трапециевидную форму, называется траншеей, треугольную форму-полутраншеей.

Наклонная траншея, служащая для создания транспортной связи (вскрытия) земной поверхности с рабочими горизонтами карьера, называется капитальной траншеей.

Горизонтальная траншея, предназначенная для создания первоначального фронта работ, называется разрезной траншеей.

Лекция 3. 13.02

Объекты открытой разработки месторождений

Объектами открытых горных работ являются залежи твердых ПИ, которые имеют самые разнообразные формы залегания.

Основными факторами, определяющими возможность применения открытой разработки месторождения, являются природные условия его залегания: рельеф земной поверхности, угол падения залежи, ее строение и мощность, физико-механические свойства покрывающих пород и ПИ, гидрогеологические и климатические условия.

Рельеф земной поверхности месторождения может быть равнинным, холмистым и гористым.

При равнинном или холмистом строении рельефа существует средний-господствующий уровень земной поверхности. Месторождения, залегающие непосредственно на земной поверхности или под наносами небольшой мощности, называются месторождениями поверхностного типа, а залегающие ниже господствующего уровня земной поверхности-месторождениями глубинного типа.

При гористом строении рельефа господствующим уровнем земной поверхности является обычно подошва склона возвышенности. Если месторождение расположено на возвышенности или ее склоне выше господств. Уровня земной поверхности, его называют месторождением высотного типа.

Угол падения залежи

При открытых горных работах:

-горизонтальные 0 град.

-пологие до 10 град.

-наклонные от 10 до 30 град.

-крутые более 30 град.

По строению месторождения делятся на простые, сложные и рассредоточенные залежи

Крупные пластовые и массивные рудные месторождения без породных прослойков и включений неполноценных ПИ (бедных руд) называются простыми залежами и являются наиболее удобными объектами открытой разработки.

Залежи, которые наряду с полноценным ПИ содержат бедные сорта, включения или прослойки пустых пород с четко выраженными контактами называются сложными залежами.

Залежи, в которых полноценное, бедное ПИ и пустые породы распределены без определенной последовательности и четко выраженных контактов, называются рассредоточенными залежами.

По форме различают изометрические, плитообразные и трубообразные(столбообразные) залежи:

-Изометрические залежи имеют примерно одинаковые размеры во всех направлениях (массивные залежи, штоки)

-Плитообразные залежи-вытянутые преимущественно в двух направлениях пласты и пластообразные залежи относительно небольшой мощности

-Трубообразные залежи вытянуты, как правило, в одном направлении

По мощности залежи подразделяются на следующие классы:

-залежи весьма малой мощности-до 5 м

-залежи малой мощности-от 5 до 20 м

-залежи средней мощности-от 20 до 40 м

-залежи большой мощности-более 40 м

Основным условием открытой разработки месторождения является обеспечение определенного соотношения мощности залежи ПИ и покрывающих его пород (при пологом залегании) или подлежащих удалению боковых (вмещающих) пород (при наклонном и крутом падении).

При прочих равных условиях, чем ближе к поверхности земли расположено месторождение, тем привлекательней его открытая разработка. Если месторождение имеет весьма большую мощность залежи, его целесообразно разрабатывает открытым способом даже при значительной глубине залегания.

Физико-механические свойства ПИ и покрывающих пород определяют степень их добываемости, под которой понимается сопротивление отделению их от массива. Величина этого сопротивления, в основном, зависит от твердости, вязкости и упругости пород.

По совокупности этих свойств они имеют различную степень добываемости. По этому признаку их делят на 10 категорий, которые предложены проф. М. М. Протодъяконовым и определяются значениями так называемого коэффициента крепости.

Коэффициент крепости горных пород оказывает существенное влияние на средства и способы ведения открытых горных работ.

Лекция 4. 14.02.

Объекты открытой разработки месторождений

Валовая выемка-способ добычи твердого ПИ на такую толщину пласта, жилы и тому подобное, которую обеспечивают параметры выемочно-погрузочного оборудования, т.е. без выделения породных пропластков, включений, сортов руд и т.п. в полезной толще.

Селективная выемка- раздельное извлечение из недр каждой разновидности (или сорта) ПИ или ПИ и вскрышных пород. Селективная выемка предопределяет особый порядок ведения горных работ.

Селективная выемка может быть простой (площадной) и сложной.

Простая селективная выемка подразумевает обособленную погрузку различных типов, сортов руды и горных пород по длине уступа без сортировки в вертикальной плоскости. Простую раздельную отработку осуществляют узкими заходками, нормальными заходками.

Сложная селективная выемка заключается в экскаваторной сортировке по высоте уступа, выполняемой различными приемами: раздельной погрузкой, сортировкой руд по фракциям, управляемым обрушением, комбинированной погрузкой. Раздельная погрузка применяется на тех участках забоя, где руда и порода имеют четкие границы.

Применение селективной выемки вызывает повышение затрат на горные работы на 10-30% по сравнению с валовой выемкой и требует технико-экономического сравнения различных вариантов.

Карьерные выработки подразделяются по основному признаку и назначению:

-вскрывающие

-подготовительные

-специальные

ВСКРЫВАЮЩИЕ ВЫРАБОТКИ- наклонные выработки, служащие для размещения в них транспортных коммуникаций и обеспечения таким образом грузотранспортной связи карьера с поверхностью рабочих горизонтов между собой.

К вскрывающим выработкам относятся траншеи, внешние и внутр. Съезды и полутраншеи.

Подготовительные выработки- горизонтальные выработки, предназначенные для создания фронта горных работ на вновь вскрытых горизонтах, размещения на нем (фронте) горнотранспортного оборудования и выполнения с его помощью вскрышных и добычных работ требуемых объемов и качества. (траншеи и котлованы).

Специальные карьерные выработки: (рудоспуски, породоспуски)-предназначаются для обеспечения грузопотока ПИ или вскрышных пород в сложных топографических условиях месторождения, когда традиционная траснпортировка горной массы колесными видами транспорта весьма затруднительна, а иногда невозможна.

Специальные карьерные выработки-рудоскаты, породоскаты представляют собой выработки лоткового типа по склрну горы и слкжат промежуточным звеном в комбинированном транспорте.

Рудоскат-открытая горная выработка, пройденна по откосу уступа или косогора и предназначенная для перемещения руды под действием собственного веса. Используется в нагорных карьерах, выполняются открытыми или закрытыми.

Достоинства рудоскатов в возможности перемещения горной массы по кратчайшему пути без затрат энергии.

Лекция 5. 20.02

Основные этапы и периоды открытой разработки месторождений ПИ

Основные периоды открытых горных работ:

1. 
   Подготовка поверхности
   
2. 
   Осушение месторождения и ограждение его от воды
   
3. 
   Горно-капитальные (горно-строительные) работы
   
4. 
   Вскрышные работы
   
5. 
   Добычные работы
   
6. 
   Рекультивационные работы
   

1. 
   Подготовка поверхности
   

Заключается в удалении естественных и искусственных препятствия, затрудняющих или не допускающих производство открытых работ в данном месторождении.

Естественными препятствиями являются леса, реки, озера, болота. При подготовке поверхности лес вырубают и выкорчевывают пни, русла рек и ручьи отводят за пределы карьерного поля, спускают или откачивают воду из озер и осушают болота.

Особое внимание на этапе подготовки поверхности уделяется снятию и складированию почвенного слоя в целях его последующего использования при восстановлении нарушенных земель.

Искусственными препятствиями могут являться различные сооружения и здания, шоссейные и железные дороги и др. В случае необходимости решается вопрос о сносе зданий и сооружений, а также переносе за пределы карьерного поля шоссейных и железных дорог.

2. 
   Осушение месторождение и ограждение его от воды
   

-Необходимы в связи с тем, что обнаженные в процессе разработки уступов породы, насыщенные грунтовой водой, теряют устойчивость и становятся опасными для последующего ведения горных работ.

Степень обводненности месторождения зависит от климата района, гидрогеологических условий месторождения, рельефа местности, наличия водоемов вблизи карьера.

В задачу осушения месторождения входит удаление воды из ПИ и окружающих его пород, поступающей из подземных водоносных горизонтов.

Осушение месторождения до периода его эксплуатации называется предварительным.

Дальнейшее осушение его в период нормальной эксплуатации называют текущим осушением или дренажом.

ВИДЫ ОСУШЕНИЯ

Есть 3 основных способа осушения: поверхностный (бесшахтный), подземный (шахтный) и комбинированный.

Поверхностный способ применяют при неглубоком (до 100 м) расположении водоносных горизонтов в породах с хорошей водоотдачей (пески, супеси и. т. д.) При расположении уровня грунтовых вод близко к земной поверхности карьерное поле ограждают от воды поверхностными канавами-дренами.

Дрены располагают таким образом, чтобы они пересекали направление течения грунтовой воды, охватывая часть периметра карьера. Дно дрены должно проходить по водоупорной породе, чем и определяется ее глубина. Вода из дрен откачивается или самотеком отводится за пределы карьерного поля.

Аналогичные дрены применяют для ограждения карьера от атмосферных осадков, стекающих по земной поверхности.

При более глубоком расположении горизонтов подземных вод осушение происходит при помощи водопонижающих скважин. Их пробуривают с поверхности до пересечения с водоносными пластами и оборудуют глубинными насосами. Скапливающаяся в скважинах вода выкачивается и отводится по трубопроводам или канавам за пределы карьерного поля на поверхность.

Водопонижающие скважины располагают в один или несколько рядов по контуру карьерного поля. Расстояние между скважинами и рядами зависит от конкретных условий.

При расположении уровня водоносного горизонта ниже залежи разрабатываемого ПИ осушение его производят водопоглащающими скважинами. Их пробуривают также с поверхности, но воду откачивают и сбрасывают в вышележащие изолированные водоносные горизонты.

Подземный способ применяют при глубоком (более 100м) расположении водоносных горизонтов. При подземном способе сооружают систему подземных дренажных выработок с водосборником, который оборудуют насосной станцией для откачки воды на поверхность и отвода ее за пределы карьерного поля.

Комбинированный способ представляет собой сочетание водопонижающих скважин и поверхностных дрен с системой подземных дренажных выработок, оборудованных забивными и сквозными фильтрами или дренажными колодцами.

При комбинированном способе осушение применяют головной и кольцевой дренажи.

Головным дренажом называют ряд дренажных скважин, заложенных за контуром карьерного поля для перехвата потока подземных вод. Он может быть целесообразным в сочетании с подземным способом осушения.

Кольцевой дренаж представляет дренажные скважины, заложенные вокруг проектного контура карьера, которые необходимы для создания необходимого снижения напора или уровня подземных вод.

При разработке пород с хорошей водоотдачей целесообразно проводить осушение поверхностным способом.

При любом залегании водоносных горизонтов и малом притоке подземных вод ограничиваются поверхностным водоотливом путем устройства на дне карьера водосборника в виде зумпфа.

Из зумпфа скапливающаяся вода откачивается насосами и по трубопроводам выдается на поверхность за пределы карьера.

В задачу ограждения месторождения от воды входит отвод поступающей с поверхности воды в виде атмосферных осадков или от других внешних источников (расположенных вблизи ручьев и каких-либо водоемов).

3. 
   Горно-капитальные работы
   

Заключаются в проведении определенного объема горных работ (обычно капитальных траншей), создающих доступ с поверхности земли к горизонтам разработки карьера и обеспечивающих фронт для дальнейших горных работ (вскрышных и добычных).

Вскрышные работы представляют собой процесс удаления пустых пород, покрывающих или вмещающих залежь ПИ. Они обеспечивают непосредственный доступ к ПИ и по своему назначению являются подготовительными работами

Добычные работы представляют собой процесс непосредственного извлечения ПИ, который осуществляется путем разработки соответствующими средствами механизации добычного уступа вслед за разработкой вышележащего вскрышного уступа. По своему назначению они являются очистными работами.

Рекультивационные работы

Представляют собой планировку поверхности внешних или внутренних отвалов в целях восстановления нарушенных открытыми разработками земель для последующего использования их в народном хозяйстве.

Все перечисленные периоды открытых горных работ начинаются в последовательном порядке и проводятся далее параллельно с взаимным опережением в пространстве: подготовка поверхности и осушение месторождения опережают горно-строительные и вскрышные работы, а последнее предшествует добычным и рекультивационным работам.

При этом до начала систематической выдачи продукции все эти периоды составляют в целом единый период строительства предприятия.

В последующем наступает аналогично единый период эксплуатации месторождения. В итоге выполняемые последовательно работы отдельных периодов открытой разработки становятся эксплуатационными.

Горно-капитальные, вскрышные и добычные работы являются главными периодами открытых разработок, определяющими их производственную структуру. В процессе эксплуатации месторождения в зависимости от условий его залегания горно-строительные работы могут отсутствовать.

Подготовка поверхности, как в начальный период, так и при эксплуатации месторождения производится при необходимости в этом.

Лекция 6. 21.02

Производственные процессы открытых горных работ

Основные процессы открытых горных работ

-подготовка горных пород к выемке

-выемочно-погрузочные работы

-транспортирование горной массы

-разгрузка и складирование горных пород (отвальные работы для вскрышных пород, складирование для ПИ)

Все эти процессы в определенном объеме относятся к периоду горно-капитальных работ и частично к рекультивации.

Процесс подготовки горных пород к выемке в основном сводится к процессу отбойки ее от массива(целика) уступа.

Если уступы слагаются твердыми породами или ПИ, то процесс отбойки их осуществляется с применением буровзрывных работ. При этом отделение от массива и рыхление их производится энергией взрыва ВВ, которые размещаются в скважинах, пробуренных с кровли разрабатываемого уступа буровыми станками.

Мягкие породы

При разработке уступов, сложенных мягкими породами, применения буровзрывных работ не требуется. В данном случае отбойка их от массива уступа осуществляется одновременно с погрузкой, что составляет единый выемочно-погрузочный процесс, выполняемый тем или иным средством механизации.

Выемочно-погрузочные работы

Процесс выемочно-погрузочных работ представляет собой перемещение породы непосредственно из целика уступа (мягкие породы) или из ее развала после разрыхления ВВ (твердые породы) в средства транспортировки.

Транспортировка ГП

Процесс транспортирования горной массы представляет собой перемещение от забоев уступов пустой породы на отвалы, ПИ на склады или приемные пункты потребителей.

Отвалообразование и складирование

Разгрузка пустых пород и ПИ является завершающим производственным процессом вскрышных и добычных работ.

Отвалообразование

Для вскрышных работ разработка заключается в размещении пустых пород в отвале. Поэтому иначе этот процесс называют отвалообразованием или отвальными работами.

Способ отвалообразования зависит от вида применяемых средств транспорта пустых пород и их крепости.

Во многих случаях он связан также с условиями залегания месторождения.

Процесс складирования

Процесс разгрузки ПИ помимо специальной конструкции перемещающих его транспортных средств и устройства стационарных приемных пунктов не требует каких-либо дополнительных сооружений и машин, за исключением устройства в некоторых случаях специальных сортировочных и аварийных складов.

В большинстве случаев ПИ из карьера направляется непосредственно к потребителю, где оно разгружается на соответствующих приемных пунктах.

Лекция 7. 27.02(переписать)

Лекция 8. 28.02

Подготовка горных пород к выемке. Буровзрывной способ подготовки пород.

Буровзрывные работы широко применяются в карьерах для разрушения полускальных и скальных пород. От организации и качества взрывных работ в значительной степени зависят производительностью всего карьерного оборудования и затраты на горные работы.

БВР в карьерах проводятся в два этапа:

Первый этап заключается в бурении на вскрышных или добычных уступах карьера глубоких скважин

Второй этап: зарядка скважин ВВ и собственно взрывание.

Взрывные работы должны обеспечивать:

1. 
   Требуемая степень дробления горных пород для последующих технологических процессов добычи и переработки
   
2. 
   Минимальное отклонение размеров площадок и уступов, их формы от проектных значений
   
3. 
   заданные форму и угол откоса уступа
   
4. 
   Проектные размеры и форму развала взорванных пород, удобные для выемочно-погрузочных работ
   
5. 
   Достаточный объект взорванных пород для бесперебойной и высокопроизводительной выемки и погрузки
   
6. 
   Высокая безопасность, экономичность и производительность горных работ
   

Получение взорванной массы в кусках определенных размеров предусматривается в соответствии с вместимостью ковшей погрузочных средств, размерами приемных отверстий погрузочных бункеров или дробильных установок, прочностью транспортных средств, а также требованиями потребителей

Максимальный размер отдельных кусков разрыхленной породы в двух взаимно перпендикулярных направлениях определяют:

-по условию вместимости ковша погрузочных средств:

-по размеру приемного отверстия погрузочного бункера или дробилки

-по условию погрузки на конвейер

Все куски породы, получившиеся при взрывании крупнее нужных рамеров (негабарит), требуют дополнительного(вторичного) дробления непосредственно в забое уступа.

Негабарит- отдельность скального ПИ или породы, полученная в забое при ведении горных (главным образом буровзрывных) работ, превышающих по размеру кондиционный кусок.

Взрывное

Лекция хз какая. 13.03

ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ БУРОВЗРЫВНОГО БЛОКА



1 берштрих-вскрышные

2 берштриха-разрабатываемый уступ

-Забойка

-Длина заряда

-Перебур-ниже подошвы

Чтобы найти массу заряда в скважине нужно знать значение:

кг

q- удельный расход ВВ на единицу объема взрываемой породы, кг/м кубический

Заряд, который может быть помещен в скважину известного диаметра, определится величиной:

кг

-длина забойки скважины, м

p-количество ВВ, вмещаемое в 1 п. м скважины, кг/м

На основании опыта ведения буровзрывных работ допускают взаимозависимость их основных элементов

(a, W, ,

a=mW, м

где m-коэффициент сближение скважин, m=0.8/1.0

=0.85W, м

В случае подготовки к взрыву больших объемов породы применяют многорядное бурение с квадратной сеткой скважин, при которой расстояние между рядами скважин равно расстоянию между скважинами в ряду

В развитии массового взрывания на открытых работах получило большое распространение короткозамедленное взрывание.

При этом взрывании, заряды скважин объединяются отрезками ДШ в отдельные группы, которые взрываются в определенной последовательности с замедлением между ними в несколько миллисекунд (20-30мс)

В качестве средств замедления применяют пиротехнические замедлители (КЗДШ), которые включают во взрывную сеть ДШ между отдельными отрезками его объединяющими соответствующие группы.



Взрывание сосредоточенными котловыми зарядами применяют тогда, когда располагают скважинами малого диаметра и разрабатывают породы небольшой крепости (3-5)

При таких условиях заряд требуемой величины в скважине малого диаметра, как правило, не размещается.

Для размещения такого заряда скважину предварительно простреливают небольшим зарядом ВВ, образуя зарядную камеру (котел) в подошве уступа.

Заряд прострелки принимают в зависимости от крепости пород в размере от 5 до 15-20% от величины основного заряда.

При этом высота заряда прострелки в скважине не должна быть более десяти диаметров скважин. В противном случае скважину простреливают в несколько приемов.

Вследствие сложности организации прострелки скважин взрывание котловыми зарядами на открытых работах в настоящее время встречаются в исключительных случаях.

Взрывание сосредоточенными камерными зарядами в штольнях или шурфах также как и взрывание котловыми зарядами является редкоприменяемым методом буровзрывных работ.

Взрывание камерными зарядами в штольнях применяют при разработке крепких вскрышных пород уступами большой высоты (30 м и более). Для этого с откоса уступа у его подошвы проходят небольшого сечения штольни (от 0.8 м до 1.8 м) на глубину линии сопротивления по подошве: W=1.67/0.8h

Затем в обе стороны от конца штольни параллельно откосу уступа проводят рассечку. По концам рассечки делают зарядные камеры, в которых и размещают заряд ВВ требуемой величины.

Редкое применение такого метода взрывных работ объясняется его существенными недостатками, к которым относятся: большие затраты на подготовительные работы, сложность заряжания камер, неравномерность дробления горных пород.

Нередко такой метод применяют при строительстве карьеров для проходки траншей взрывами породы на выброс.

Все крупные куски породы (негабарит) и неровности (пороги) рабочих площадок уступов, оставшиеся в карьере от основного(первичного) взрывания подвергаются дополнительному дроблению, вторичному взрыванию или механическому разрушению специальными машинами (бутобоями, гидромолотами)

Вторичное взрывание осуществляют взрывом ВВ, которое помещают в шпурах, пробуриваемых в негабаритных кусках порода или неровностях («порогах») подошвы уступа.

Для бурения шпуров используют обычные ручные или колонковые бурильные молотки, которые применяют на подземных работах, питание бурильных молотков сжатым воздухом осуществляется от передвижных компрессоров в карьере.

Помимо шпурового метода для вторичного взрывания применяют открытые (накладные) заряды, которые размещают непосредственно на взрываемом куске породы или «пороге» подошвы уступа. В таком случае негабарит или порода подошвы уступа разрушаются внешней силой удара заряда ВВ.

Вторичное взрывание накладными зарядами является более простым и удобным методом.

Однако он более безопасный и дорогой по сравнению со шпуровым. При взрывании накладных зарядов возможен большой разлет осколков породы.

Как накладные, так и шпуровые заряды взрывают чаще огневым способом.

БЕЗОПАСНОСТЬ ВЗРЫВНЫХ РАБОТ НА КАРЬЕРАХ

При ведении взрывных работ на карьерах первостепенное значение имеет соблюдение правил безопасности. Практика показала, что при строгом соблюдении существующих правил безопасности взрывные работы не более опасны, чем любой другой производственный процесс открытых горных работ.

Взрывные работы можно разделить на несколько производственных операций: подготовку взрывчатых материалов, доставку их к месту взрыва, заряжание скважин, взрывание и осмотр результатов взрыва.

Взрывчатые материалы к месту взрыва доставляют специальным транспортом в сопровождении ответственных лиц.

К моменту доставки ВВ к местам взрывных работ необходимо знать: величину радиуса опасной зоны в районе взрывных работ по поражающему радиусу действия осколков взорванной породы на людей; места укрытия взрывников и рабочих на время взрыва, длину забойки скважин и общее количество забоечного материала; расположение постов оцепления опасной зоны. В соответствии с этим с момента доставки взрывчатых материалов к месту взрыва начинаются собственно взрывные работы в карьере.

Для обеспечения безопасности работ в карьере перед началом операции производства взрывных работ подаются соответствующие звуковые сигналы свистком или сиреной. Сигналы к началу взрывных работ в карьере подаются по команде руководителя работ. Значения сигналов должны знать все работники карьера.

20.03. Лекция №11

Выемочно-погрузочные работы

Выемка и погрузка горных пород представляют собой процесс отделения породы от массива или разрыхленного навала и погрузки ее в транспортные средства или в отвал. Основным средством механизации выемочно-погрузочных работ на карьерах являются экскаваторы.

Экскаватор – самоходная машина, предназначенная для механического отделения горной породы от целика (или зачерпывания разрыхленной горной массы) и перемещения ее к месту разгрузки в ковше (в транспортное средство или в отвал).

Все применяемые экскаваторы имеют три основных элемента:

-рабочее оборудование, обеспечивающее непосредственную выемку и погрузку породы

-силовое и механическое оборудование, приводящее в действие рабочее оборудование

-ходовое оборудование, как средство, являющееся опорной базой рабочего и силового оборудования и обеспечивающее передвижение экскаватора в целом.

Все экскаваторы можно разделить на две основные группы:

1. 
   Строительные (вместимость ковша до 4 куб. м)
   
2. 
   Карьерные
   

Карьерные экскаваторы делятся на:

1. 
   Вскрышные: механические лопаты, роторные, цепные, драглайн
   
2. 
   Добычные: механические лопаты, роторные, цепные
   

ЭВГ-экскаватор вскрышной на гусеничном ходу

ЭКГ-карьерный на гусеничном ходу

ЭГО-гидравлический типа обратной лопаты

ЭГ-гидравлический типа прямой лопаты

ЭШ-шагающий с оборудованием драглайн

ЭДГ-карьерный гусеничный, оборудованный драглайном

По виду рабочего оборудование экскаваторы делятся на одноковшовые и многоковшовые.

Экскаваторы:

1. 
   цикличные (одноковшовые, тросовые и канатные, гидравлические, типа драглайн, грейферные).
   
2. 
   Непрерывного действия: многоковшовые (роторные, цепные)
   

Механическая лопата-одноковшовый экскаватор с жесткой скользящей (прямая лопата) или жесткой шарнирной (обратная лопата) связью ковша со стрелой.

Marion 6360 «Caption»-самый большой

Технические характеристики: ЭВГ, вскрышной

Вместимость ковша-137 м куб.

Масса ковша- 165 т

Рабочая масса машины- 12 700 т

Высота 66 м

Длина стрелы-64,5 м

Длина рукояти-40 м

Ширина базы-22 м

Прямая лопата-основное рабочее оборудование одноковшового экскаватора, обеспечивающее копание с ковшом от машины и вверх, как правило, выше уровня ее установки.

Обратная лопата (ЭГО)- основное рабочее оборудование для разработки грунта ниже уровня стоянки экскаватора. Только гидравлические.

Драглайн-самоходная выемочно-погрузочная машина на шагающем (реже гусеничном) ходу, у которой ковш гибко связан со стрелой и поворотной платформой.

Big Muskie

Один из самых больших экскаваторов типа драглайн.

Вес-13 000 т

Вместимость ковша 168 куб. м.

Ковш данного экскаватора помещен в музее в Огайо.

ЭША 100(вместимость) 100(длина стрелы)- самый большой драглайн в СССР.

Грейфер –грузозахватное приспособление с поворотными челюстями, являющееся рабочим органом экскаватора или крана-экскаватора, применяемое для перемещения и погрузки кусковых материалов, а также для производства земляных работ.

Обычно используют на складе готовой продукции.

Многоковшовые экскаваторы:

Роторный-самоходная выемочно-погрузочная машина непрерывного действия на гусеничном или шагающе-рельсовом ходовом оборудовании с выдвижной или невыдвижной стрелой, выбирающая горную породу ковшами, укрепленными на роторном колесе.