Производственные процессы добычи руды

РАЗДЕЛ II

ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ПРОЦЕССЫ ДОБЫЧИ РУДЫ

Среди производственных процессов добычи руды выделяют подготовительные работы (проходка и крепление выработок), очистную выемку и вспомогательные процессы, куда входят транспортировка и управление качеством руды, доставка людей, материалов и оборудования, содержание выработок в рабочем состоянии, вентиляция, водоотлив и др. Проходка подготовительных выработок изучается отдельным курсом и не включена в настоящее учебное пособие.

Очистная выемка включает три основных процесса: отбойку руды – отделение ее от массива и дробление; выпуск и доставку руды от очистного забоя до пункта погрузки в транспортные средства; управление горным давлением – обеспечение безопасности работы людей и оборудования, прежде всего, в призабойном пространстве.

Основной особенностью очистной выемки является постоянное перемещение призабойного пространства с вполне вероятным изменением условий труда. До 50-60-х годов на рудниках использовалось переносное горное оборудование. Ныне современные подземные рудники оснащены комплексами самоходных машин, способными выполнять все основные и вспомогательные операции, что коренным образом улучшает характер и условия труда горнорабочих.

По мере роста глубины разработок обостряется проблема управления горным давлением и обеспечение безопасности горных работ во все усложняющихся геомеханических и климатических условиях. Стратегической проблемой горных наук и практики становится автоматизация производства, освоение роботизированных систем добычи руды при ее отбойке, погрузочно-разгрузочных операциях и транспортировке горной массы. В этой области на рудниках Швеции, Финляндии, Канады, Австралии имеются успешные примеры автоматизации процессов бурения, выпуска и доставки руды, анкерного крепления выработок, которые осуществлены на базе мобильных самоходных машин [В.Н. Опарин, 2007].

ГЛАВА 4

ОТБОЙКА РУДЫ

4.1. Общие положения

Отбойка руды является одним из самых важных производственных процессов. От его результатов зависит уровень качества и полноты извлечения запасов, производительность погрузочно-доставочной техники, интенсивность отработки блоков и производительность забойных рабочих. Применяют следующие способы отбойки руды (табл. 4.1).

Таблица 4.1

Способы отбойки руды [В.Р. Именитов, 1984]

Поскольку руды, в основном, имеют среднюю и высокую крепость, наименее энергоемким является взрывной способ разрушения массива. Наиболее широко при отработке мощных и средней мощности залежей отбойка руды осуществляется шпуровыми и скважинными зарядами ВВ. В последние годы, с ростом производительности бурения шпуров самоходными буровыми установками, область применения этого способа возрастает.

Минная отбойка руды камерными зарядами использовалась ранее до появления станков скважинного бурения и в настоящее время применяется крайне редко.

Механическая отбойка комбайнами используется при крепости полезного ископаемого по шкале М.М. Протодьяконова до 6-8. В частности, этот способ широко распространен при отработке алмазосодержащих кимберлитов, калийной соли, марганцевых руд, огнеупорных глин.

Самообрушение руды при подсечке залежей происходит в легкообрушаемых массивах пород, способных под воздействием собственного веса и рудничного воздуха к разбуханию и дезинтеграции. Подобными рудами представлены крупные месторождения хромосодержащих залежей в Северном Казахстане.

Гидравлическую отбойку применяют при размыве россыпных месторождений золота, олова, вольфрама и т.д. Этот способ разрушения используется на ряде угольных шахт Кузбасса.

Электрофизические способы отбойки находятся в стадии экспериментов и в небольших объемах испытывались для проходки восстающих, разрушения маломощных рудных тел. Суть их состоит в нагревании горных пород инфракрасным облучением. Под влиянием температуры нагретая часть массива расширяется и приобретает способность к саморазрушению в виде отскока пластин породы.