Вскрытие и подготовка рудных месторождений. Курс лекций / сост. Ю.Л.Минаев, страница 5

Вскрытие наклонными конвейерными стволами.

Конвейерный транспорт руды из шахты обеспечивает высокую её производительность при поточной технологии работ от забоя до обогатительной фабрики. Длина конвейеров составляет примерно 1000 м, при угле установки конвейера 180 вертикальная глубина горных работ составит 300 м. Т.о., применение конвйерного подъёма ограничивается разработкой мощных месторождений, залегающих на глубинах не свыше 300 м от поверхности.

Вскрытие автомобильными уклонами.

Автомобильный дизельный транспорт руды в последние годы находит широкое применение на отечественных и зарубежных рудниках. Автомобильные уклоны ( спиральные или ломаные ) проходят под углом 10 – 120, как правило однопутевыми. Таким образом, при вскрытии месторождения необходимо проходить два параллельных автоуклона (для грузового и порожнякового автотранспорта) сечение обеспечивающим беспрепятственное удаление выхлопных газов из рудника ( 6 м 3 на 1 л.с. бензинового двигателя ). Технико-экономи-ческий анализ работы автомобильного транспорта при транспортировании руды из шахты по автоуклонам показал, что предельная глубина разработки месторождений составляет 500 м ( рудник «Северный» комбината Печенганикель ).

Вскрытие вертикальными стволами.

В мировой практике наблюдается устойчивая тенденция к разработке глубокозалегающих месторождений полезных ископаемых ( граница пока что не установлена: для России это глубина свыше 1500 – 1700 м, для ЮАР – свыше 2000 м ). В настоящее время ( 2000 г ) глубина горных работ достигла 3- 4,5 км.

На Таймырском руднике Норильского ГМК пройден ствол до глубины 1600 м и разведаны запасы на глубине 2000 м. На СУБРе проектная глубина работ на шахте «Красная шапочка» – 1840 м, на шахте «Кальинская» – 2240 м.

В Донбассе проектная глубина работ 1600 м, в Криворожском бассейне – 1200 – 1500 м, а проектная 2240 м.

По мере увеличения глубины горных работ отмечается рост капитальных затрат. Так при вскрытии глубоких горизонтов шахт Донбасса и Криворожского бассейна на каждые 100 м понижения глубины горных работ капитальные вложения увеличиваются на 5 – 6 % , а производительность труда снижается на 5 – 6 %  и в целом снижаются ТЭП       ( Чернегов Ю.А.  Нетрадиционные решения в горной промышленности. Недра, М., 1991 г.).

Одним из основных источников роста себестоимости добычи полезных ископаемых на больших глубинах является возрастание затрат на проведение и поддержание горных выработок, на борьбу с горными ударами. Доля капитальных затрат, связанных со вскрытием и подготовкой глубоких горизонтов на рудниках СУБРа, составляет 20 – 30 % достигая 40 – 60 % в стоимости добываемого полезного ископаемого. В условиях повышенного горного давления на глубоких горизонтах существенно возрастают объём и трудоёмкость ремонта горных выработок.

Факторы определяющие эффективность схем вскрытия при разработке глубокозалегающих месторождений:

■  подъём полезного ископаемого;

■  диаметр ствола;

■  высота этажа;

■  высота ступени вскрытия;

■  количество ступеней вскрытия.

В горнотехнической литературе нет чёткого обоснования числа и высоты ступеней вскрытия. Одним из основных критериев при выборе параметров ( высоты ) ступени вскрытия следует считать технические возможности применяемых подъёмных установок. Подъём полезного ископаемого по вертикальным стволам осуществляется в клетях и скипах, подъёмными машинами с одноканатным и многоканатным подъёмом. Одноканатные подъёмные установки обеспечивают устойчивый, эффективный подъём полезного ископаемого до глубины 500 – 600 м. Многоканатный подъём позволяет работать на глубинах до 1500 м. Многоканатные подъёмные установки со шкивами трения располагаются в многоэтажном копре  высотой 90 – 100 м., а глубина подъёма на отечественных горных предприятиях составляет 1500 м.

Однако, технико-экономические расчёты показывают, что эксплуатация одноступенчатых глубоких стволов выгоднее, чем многоступенчатых. Поэтому на ряде рудников заменяют многоступенчатое вскрытие вертикальными стволами на один вертикальный большой глубины. Это стало возможным в связи с совершенствованием подъёмных установок.

. Для ликвидации многоступенчатого вскрытия при отработке глубинной части месторождения с поверхности был пройден ствол № 9 сразу на глубину 2175 м. Диаметр ствола 5,4 м в свету, оборудован двумя скипами грузоподъёмностью 16,5 т и двухэтажной клетью. Производительность ствола 5000 т/ сут.

При вскрытии глубоких горизонтов для снижения капитальных затрат на проходку и обустройство стволов намечается отказ от вскрытия месторождения двумя параллельными стволами ( центральная схема вскрытия спаренными стволами ). Такой вариант вскрытия применяется на рудниках ЮАР.

При проведении стволов получает распространение безвзрывной способ проходки путём бурения станками различной конструкции на полное сечение или с последующим расширением передовой выработки.

В США ( штат Невада ) пробурен ствол диаметром 3,05 м глубиной 1680 м с помощью роторной установки. Бурение производили с промывкой, при этом скорость бурения достигла 0,75 – 0,9 м/ час.

Широкое применение получает бурение стволов с передовой скважиной станками типа «Роббинс».

                     Вскрытие штольней и вертикальным стволом

Комбинированный способ вскрытия месторождений в гористой местности представляет собой сочетание капитальной штольни на уровне долины и  слепых стволов.

Вскрытие месторождений вертикальными стволами с

концентрационными горизонтами.

Вскрытие месторождений при комбинированном способе

разработки месторождений ( открыто-подземном )

Схема вскрытия, параметры и места заложения вскрывающих выработок должны приниматься с учётом целесообразности их многоцелевого использования на осваиваемом месторождении как при подземном, так и открытом способах разработки.