Вопросы огр. 1 Перечислите способы разработки месторождений полезных ископаемых
 Скачать 2.7 Mb.
|
|
1) Перечислите способы разработки месторождений полезных ископаемых шахтный — с помощью системы подземных горных выработок); карьерный (открытый) — с помощью системы открытых горных выработок; скважинный — с помощью системы эксплуатационных буровых скважин; морской, связанный с работами ниже уровня моря. Шахтный и карьерный способы применяются для добычи твёрдых полезных ископаемых, скважинный способ, для жидких и газообразных полезных ископаемых. 2) Назовите основные производственные процессы. Производственным процессом называют комплекс мероприятий, конечной целью которых является получение готового продукта. Производственный процесс делится на четыре группы: основной, вспомогательный, обслуживающий и управленческий. Основным производственным процессом называют комплекс мероприятий, направленных непосредственно на изготовление готового продукта. Он начинается с отправки сырья в цех и заканчивается выпуском продукции. В ходе основной операции используются материалы, полуфабрикаты, сырье, инструменты производства, а также трудовые ресурсы. Вспомогательным производственным процессом называют комплекс мероприятий, которые направлены на обеспечение бесперебойного функционирования основного цикла. В эту группу входят все операции, связанные с обслуживанием производства, например, подача электроэнергии, ремонт основных средств, создание специальных инструментов, необходимых для производства. Обслуживающий производственный процесс – это совокупность действий работников, направленных на обеспечение надлежащего функционирования цехов по изготовлению продукции. Сюда можно включить работы, связанные с уборкой рабочего места и поддержанием чистоты оборудования и производственных цехов, а также контроль над качеством готовых товаров. Управленческий производственный процесс представляет собой комплекс операций по принятию решений для обеспечения функционирования предприятия и повышения эффективности основной работы. 3) Охарактеризуйте основные направления развития открытого способа разработки. В развитии открытых горных работ можно выделить два основных направления. С одной стороны, в эксплуатацию вовлекаются новые месторождения, расширяется область распространения открытых разработок, причем в значительной степени строительство карьеров перемещается в удаленные, неосвоенные районы (Казахстан, Восточная Сибирь и т. д.). С другой стороны, совершенствуется способ разработки: внедряется наиболее передовая технология, применяются новые виды горного оборудования, средства вычислительной техники и автоматики, а также совершенствуется организация труда и эффективно используются имеющиеся на карьерах машины и механизмы. 4) Что понимается под горными породами? Горная порода - это природные минеральные агрегаты, слагающие литосферу Земли в виде самостоятельного геологического тела. Традиционно под горной породой подразумевают только твёрдые тела, в широком понимании к горным породам относят также воду, нефть и природные газы. 5) Перечислите основные достоинства и недостатки открытых горных пород Преимущества открытых горных работ по сравнению с подземными состоят в следующем. -)На карьерах обеспечивается более высокая безопасность труда и лучшие производственные условия. -)Производительность труда на карьерах, как правило, в 5 – 8 раз выше, а себестоимость в 2 – 4 раза ниже, чем в шахтах. -)Сроки строительства карьеров меньше сроков строительства шахт равной производственной мощности. Удельные капитальные затраты на строительство карьеров в 2 – 4 раза меньше, чем на строительство шахт. -)При открытой разработке меньше потери полезного ископаемого и легче производить раздельную добычу различных сортов руд. -)При открытой разработке месторождений легче увеличить в случае надобности производственную мощность предприятия. Недостатки открытых разработок. Производство открытых горных работ требует отчуждения больших земельных площадей, иногда приводит к понижению уровня грунтовых вод на больших площадях. Специальные мероприятия, уменьшающие вредное влияние открытой разработки на природную среду, требуют очень больших затрат Открытые горные работы зависят от климатических условий, что наиболее сильно проявляется в условиях Заполярья. Отсутствие в данной местности достаточно свободных земельных площадей для размещения отвалов. Наличие водоемов и рек. И другие ограничения, вызываемые охраной природы. Необходимость вложения в короткие сроки очень больших капитальных затрат на строительство и на приобретение мощного горного оборудования, транспорта и дробильно-обогатительных агрегатов. 6) На какие группы разделяются горные породы по происхождению. По происхождению все горные породы делятся на три основных типа: магматические (изверженные), осадочные и метаморфические. По месту образования и действующему фактору типы пород делятся на классы: 1) магматические - интрузивные, эффузивные, жильные; 2)осадочные - терригенные (обломочные), хемогенные, органогенные. 7) Назовите главные параметры карьера К главным параметрам карьера относятся объем горной массы в контурах, конечная глубина, размеры по подошве, углы откосов бортов, запасы полезного ископаемого в контурах и размеры на уровне дневной поверхности. 8) Охарактеризуйте способы воздействия на породы при добыче и переработке Существуют три основных способа воздействия на породы при их добыче и переработке — механический, термический и электромагнитный — в зависимости от физико-механических свойств горных пород. Последние разделяют на следующие пять основных классов: плотностные, механические, термические, электромагнитные и радиационные. 9) Уступ и его элементы. Уступ состоит из следующих элементов: Площадка — горизонтальная поверхность уступа. Уступ имеет две площадки: верхнюю и нижнюю; Откос — наклонная, приближенная к вертикальной, сторона уступа. Угол наклона зависит от свойств породы уступа, их устойчивости; Бровка — линия, соединяющая площадку и откос уступа. Верхняя бровка образуется в месте перехода верхней площадки уступа в откос уступа. 10) Что представляет собой рабочий и нерабочий борта карьера? В чем их отличие? Борт карьера — боковая ограничивающая поверхность карьера, образованная совокупностью откосов и площадок уступов. Различают рабочий и нерабочий борт карьера: на рабочем борту карьера производится выемка и погрузка горных масс (перемещается в процессе горных работ), нерабочим называется борт карьера, на котором в данный момент горные работы не производятся. 11) Основные физико-технические свойства горных пород К основным физико-механическим характеристикам горных пород, определяющим условия и возможности работы выемочных машин, относятся прочность, крепость, твердость, вязкость, абразивность и др. Кроме того, применительно к разрушению углей исполнительным органом комбайна имеется комплексный показатель оценки их прочностных свойств – сопротивляемость резанию. 12) Дайте оценку количественным и качественным потерям полезного ископаемого Количественные потери вызывают рост затрат на разведку, увеличение амортизации капитальных затрат и расходов по подготовке и очистной выемке на добытое полезное ископаемое, а также приводят к недополучению прибыли от потерянной части полезного ископаемого. Качественные потери полезного ископаемого – это количество полезного компонента в потерянном полезном ископаемом. Снижение качества полезного ископаемого называется разубоживанием. Оно характеризуется привнесением в добываемую горную массу чуждых вредных компонентов из вмещающих пород, увеличением ее влажности, уменьшением содержания основного полезного компонента. 13) На какие группы делятся горные породы при открытой разработке Для оценки добываемости все горные породы при открытой разработке делят на три группы: скальные и полускальные в естественном состоянии скальные и полускальные разрушенные плотные, мягкие и сыпучие 14) Назовите основные положения по оценке сопротивления горных пород разрушению. Сопротивление горных пород разрушению оценивается следующими положениями: 1. Разрушение происходит под действием внешних (реже внутренних) сил в результате возникновения в определенных объемах породы напряжений при сжатии, сдвиге и растяжении, превышающих соответствующие пределы прочности σсж., σсдв., σраст.. 2. Суммарное действие сил разрушения при различных напряжениях при сжатии, сдвиге, растяжении может быть оценено предельным сопротивлением породы разрушению (МПа):  где  ,  ,  - коэффициенты доли участия каждого из напряжений.Для общей относительной оценки сопротивления пород разрушению может быть принято условие равной доли участия разрушающих напряжений:  3. Предельное сопротивление породы разрушению в массиве зависит от его трещиноватости, а также плотности:  где  - коэффициент трещиноватости; - ускорение свободного падения, м/с2; - плотность породы, кг/м3.Для практических расчетов удобнее пользоваться эмпирическим выражением показателя трудности разрушения породы:  Пределы прочности горных пород при сжатии изменяются в диапазоне от 0,1 до 450 МПа; - при сдвиге 0,01 – 75 МПа; - при растяжении 0,0 – 43 МПа. Плотность горных пород колеблется в диапазоне от 1200 4800 кг/м3. 15) Назовите классы и категории горных пород по относительной трудности разрушения Классификация горных пород по относительной трудности разрушению произведена по величине  .На основе обработки экспериментальных данных более чем на 500 типах горных пород все породы разделены на пять классов. I - й класс – легко разрушаемые ( =1 – 5);II – й класс – средне разрушаемые ( = 6 – 10);III – й класс - трудно разрушаемые ( = 11 – 15);IV - й класс - весьма трудно разрушаемые ( =16 – 20);V – й класс – исключительно трудно разрушаемые ( =21 – 25).16) Способы подготовки горных пород к выемке Способы подготовки: - механическое рыхление мягких пород; - разрушение массива взрывами; - гидравлическое разрушение напором воды; - термическое и электромагнитное разрушение массива; - химическое разрушение; - комбинирование разных способов. Подготовка к выемке может осуществляться механическими способами (исполнительными органами горных машин), гидравлическими способами (нагнетанием, насыщением водой, растворением),физическими способами (электромагнитным н термическим воздействием), химическим, комбинированными и взрывным способами. Выбор способа подготовки горных пород к выемке зависит прежде всего от вида, агрегатного состояния и свойств пород в массиве, мощности предприятия, наличных технических средств, предъявляемых требований к качеству добываемого сырья, а также от природных условий ведения работ. Затраты на подготовку к выемке составляют от 5 до 40 % общих затрат на горные работы. 17) Назовите условия применения основных способов подготовки горных пород к выемке
18) Область применения механического рыхления пород. Область применения и эффективность механического рыхления определяются степенью рыхлимости массива. Быстрое и сравнительно недорогостоящее получение необходимой информации о свойствах разрабатываемого массива дают сейсмоакустические методы исследований, основанные на изучении характера распространения упругих колебаний в массиве. Установлено, что скорость распространения упругих волн достаточно полно коррелируется с прочностью и трещиноватостью массива и может служить в качестве обобщенного показателя, учитывающего изменение этих факторов. С увеличением прочности породы скорость распространения упругих волн увеличивается, а с увеличением трещиноватости - уменьшается. Скорость распространения упругих волн в массиве горных пород и в образцах существенно различается. Это различие обусловлено структурой массива, и, прежде всего, трещиноватостью. Учитывать структурную характеристику массива рекомендуется через параметр, называемый акустическим показателем:  где υс – скорость распространения продольных упругих волн в массиве, м/с; υу – скорость распространения продольных упругих волн в монолитном образце рыхлимой породы, м/с. 19) Опишите методы осушения горных пород К способам осушения с поверхности земли или с уступов карьера относят следующие: 1) глубокий дренаж водопонижающими или поглощающими скважинами; 2) ярусное (ступенчатое) осушение; 3) горизонтальный дренаж неглубокого заложения; 4) горизонтальный дренаж в откосах карьера. Глубокий дренаж системой водопонижающих скважин широко применяется в горной промышленности. Глубокий дренаж системой водопонижающих скважин широко применяется в горной промышленности. Наиболее эффективно его использование для снятия высокого напора водоносного горизонта большой мощности, залегающего в почве пласта полезного ископаемого и сложенного устойчивыми породами. Водопонижающие скважины широко применяются и для осушения водоносных рыхлых пород, залегающих в кровле и почве разрабатываемых пластов, при коэффициенте фильтрации осушаемых пород более 2 м/сут и глубине отработки в пределах 300–500 м. Глубокий дренаж заключается в откачке воды из водоносных пластов, обводняющих карьер, при помощи скважин, оборудованных погружными электронасосами и размещенных за технической границей карьера для постоянного дренажа, а также на рабочих бортах, уступах и дне карьера для временного дренажа. Осушение водопонижающими скважинами не требует больших капитальных затрат. Для создания системы таких скважин требуется мало времени. Путем изменения числа и положения скважин можно легко обеспечить требуемое снижение подземных вод на отдельных участках в процессе эксплуатации. К недостаткам глубокого дренажа прежде всего следует отнести большие эксплуатационные расходы, высокую энергоемкость откачки воды, значительное число обслуживающего персонала, сложность централизованного отвода воды и частый выход из строя насосов. Применение водопонижающих скважин не дает полного осушения: над подошвой безнапорного водоносного горизонта обычно остается слой воды, равный 15–35% его естественной мощности, в результате чего приходится откачивать воду, профильтровавшуюся через откос. 20) Назовите особенности подготовки к выемке мягких, рыхлых и плотных пород. Массив рыхлых и мягких пород может разрабатываться экскаваторами или другими выемочными машинами. При этом усилие копания, развиваемые рабочими органами, машин, должны быть достаточными. Кроме этого породы этой группы могут быть смерзшимися или слежавшимися. Особенно это касается так называемых техногенных месторождений (отвалов). Поэтому их перед выемкой необходимо рыхлить механическим путем или взрывом. Обычно механическими лопатами с ковшом емкостью менее 1 м3 можно разрабатывать без предварительного рыхления слой мерзлой породы мощностью не более 0,2 – 0,3 м, а при ковше ёмкостью более 4 м3 – слой мощностью до 0.7 м. В комплекс работ по подготовке мягких и рыхлых пород к выемке в зимнее время входит: предотвращение промерзания площадок и откосов, когда слой для выемки превышает допустимо возможную мощность для выемки; оттаивание пород путем электрообогрева, поверхностного пожога с помощью горячих газов, пара и.т.п.; рыхление посредством буровзрывных работ или механическими рыхлителями. Подготовка включает в себя текущее осушение массивов пород и обеспечение устойчивости откосов уступов, предотвращение промерзания горных пород и их оттаивание; разупрочнение и разрушение — рыхление горных пород. Предотвращение промерзания горных пород связано с тем, что при отрицательных температурах прочность мягких горных пород увеличивается в 2-4 раза, и разработка их механическими средствами без предварительного рыхления становится невозможной. В качестве профилактических мер используют вспашку, рыхление и боронование поверхностного слоя породы для снижения его теплопроводности, укрывают поверхность массива теплоизоляционными материалами, создают снеговой или искусственный воздушно-ледяной покров, устраивают специальные навесы и тепляки. Оттаивание пород осуществляют паром, водой, глубинным или поверхностным электрическим подогревом и другими способами. Разупрочнение и разрушение горных пород производят гидравлическим, взрывным и механическим способами. Гидравлический способ рыхления основан на разрушении связей между частицами высоко пористых горных пород — глинистых, песчано-глинистых и других, способных поглощать воду. Для разрушения крепких горных пород и разупрочнения массивов мягких пород с включениями крепких пород на карьерах широко применяют взрывной способ. Этот способ осуществляют путем бурения скважин или образования другого вида полостей в горных породах, размещения в них и взрывания зарядов взрывчатого вещества |
> 8 .