Геологические работы по добыче полезных ископаемых

Добыча полезных ископаемых открытым способом, технологии ведения данных работ: цикличная, циклично-поточная и поточная, используемые материалы и оборудование, правила техники безопасности и охраны труда. Техника строительства подземных сооружений.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

Введение

На человека в процессе его трудовой деятельности могут воздействовать опасные (вызывающие травмы) и вредные (вызывающие заболевания) производственные факторы. Развитие страны обуславливает необходимость значительного увеличения объёма строительства капитальных горных выработок в горнодобывающей промышленности, городских инженерных коммуникаций, а также подземных сооружений специального назначения, транспортных и гидротехнических тоннелей. В связи с этим повышение интенсивности труда, улучшение качества и уменьшение сроков подземного строительства в первую очередь за счёт совершенствования организации производства и применения (внедрения) в строительстве новой техники и технологии работ является весьма важным. Поэтому при строительстве городских подземных коммуникаций более широкое применение получают механизированные щитовые комплексы, прогрессивные способы производства работ, новые виды строительных материалов и конструкций.

1. Добыча полезных ископаемых открытым способом

На практике мы посетили Икшинский песчано-гравийный карьер, который находится в Дмитровском районе Московской области. Разработка ведется открытым способом, уступами, путем вырывания небольших котлованов, между которыми остаются протяженные вытянутые возвышенности, очень напоминающие гребни в горах. Выемка производится гидравлическими одноковшовыми экскаваторами, далее порода доставляется (в основном, при помощи 25-титонных БЕЛАЗов) на промывку и сортировку (работа данного оборудования также была нам продемонстрирована).

Мировой и отечественный опыт недропользования свидетельствует о том, что открытый способ добычи полезных ископаемых (с применением открытых горных работ) обладает существенными преимуществами в сравнении с подземной разработкой месторождений. Из общей мировой добычи полезных ископаемых на долю открытого способа приходится почти 75%. В России открытым способом добывается более 65% угля, до 80-90% руд черных, цветных и редких металлов, до 100% золота, алмазов и строительных материалов. Горное предприятие, ведущее разработку открытым способом называется карьером. Открытый способ разработки месторождений заключается в выемке горных пород нисходящими горизонтальными слоями непосредственно с земной поверхности. Карьер (франц. carriиre, от позднелат. quarraria, quadraria - каменоломня), горнопромышленное предприятие по добыче угля, руд и нерудных полезных ископаемых открытым способом. В угольной промышленности карьером называемый разрезом, в горнорудной - иногда рудником. Карьером называют также совокупность выемок в земной коре, образованных при добыче полезных ископаемых открытым способом.

1.1 Технология ведения открытых горных работ

В Карьере горные работы включают выемку, перемещение и разгрузку горных пород: полезных ископаемых и вскрышных пород, покрывающих и вмещающих залежи. Цель горных работ - выполнение плановых заданий по добыче полезных ископаемых и создание подготовленных к выемке их запасов. Отличительная особенность карьера - постоянное перемещение в нём рабочих мест.

Современные карьер являются высокомеханизированными предприятиями, оснащёнными производительными машинами и механизмами для разрушения, выемки, транспортирования и складирования любых горных пород. Основными производственными единицами небольших карьеров (по добыче нерудных строительных материалов) являются горный цех (участок) и цех переработки полезных ископаемых, а крупных угольных и рудных карьеров - территориальные участки или специализированные цехи (буровой, взрывной, выемочно-погрузочный, транспортный и др.). Помимо этого, карьер включает цехи и участки вспомогательного и подсобного производства. В горнорудной промышленности часто сам карьер является цехом горно-обогатительного или металлургического комбината (Норильский горно-металлургический комбинат, криворожские горно-обогатительные комбинаты и др.).

Совокупность выемок карьере образуется при разработке горных пород уступами. Выемка пород в пределах уступов производится последовательными полосами - за ходками при подвигании в них забоев выемочно-погрузочных машин. Верхние уступы опережают нижние. При разработке горизонтальных залежей глубина карьера постоянна, а подвигание уступов ведёт к увеличению в плане выработанного пространства карьера, в котором обычно размещаются вскрышные породы. Горные работы на наклонных и крутопадающих залежах обусловливают углубление карьера и создание новых уступов путём проходки разрезных траншей; при этом необходима опережающая отработка вышележащих уступов. Для обеспечения транспортной связи между поверхностью и забоями в карьере проводятся наклонные капитальные траншеи. Строительство карьера предусматривает вскрытие и нарезку уступов по залежи при опережающей отработке уступов в покрывающих вскрышных породах, сооружение подъездных транспортных коммуникаций, производственных и жилых зданий.

Глубина отдельных карьеров в СССР (1970) достигает нескольких сотен м (например, Коркинский Карьер - 300 м), проектная глубина ряда Карьер - 500-700 м. Производительность мощных карьер в СССР составляет десятки млн. т руды в год [например, Карьер южный горно-обогатительного комбината (ЮГОК) и сев. горно-обогатительного комбината (СевГОК) в Кривом Роге]. Проектируются (1972) Карьер по добыче угля и руды с годовой производительностью 40-50 млн. т по полезному ископаемому и свыше 100 млн. т по вскрышным породам.

Различают цикличную, циклично-поточную и поточную технологию ведения открытых горных работ. При цикличной технологии процессы выемки и транспортирования прерываются технологическими паузами. При циклично-поточной технологии выемка осуществляется машинами цикличного действия (одноковшовыми экскаваторами или погрузчиками), а перемещение - ленточными конвейерами или сочетанием конвейерного транспорта с автомобильным (иногда с применением самоходных дробильных агрегатов или полустационарных и стационарных дробильных, дробильно-сортировочных или сортировочных установок) или ж.-д. транспортом. При поточной технологии процессы отбойки, выемки, транспортировки, разгрузки выполняются механизмами непрерывного действия (например, многочерпаковыми экскаваторами, ленточными конвейерами или гидромеханизацией). Для цикличной и циклично-поточной технологии разработаны и созданы системы автоматизированного управления отдельными процессами, информация о протекании которых обрабатывается с помощью средств вычислительной техники. Для поточной технологии, и прежде всего техники непрерывного действия, существуют автоматизированные системы управления производством. Техника непрерывного действия в СССР создаётся на базе комплексов оборудования с роторными экскаваторами и теоретической производительностью 630, 1250, 1500, 2500, 5000, 10000, 12500 м³/ч. Наиболее освоенный вид техники непрерывного действия - роторные экскаваторы с нормальным усилием резания. Совершенствование поточных схем горных работ связано с применением полустационарных и самоходных дробильных и дробильно-грохотильных агрегатов производительностью до 2000 т/ч, а также надёжных конвейеров с лентами, способными перемещать крупнокусковой абразивный материал.

Главные параметры карьера следующие:

1. Конечная глубина. Она устанавливается при проектировании карьера. Современные карьеры имеют глубину от нескольких метров до 400 м. Проектами предусматривается возможность открытых горных разработок до глубины 700-900 м.

2. Размеры карьера по простиранию и крест простирания залежи по поверхности определяются размерами залежи, дна карьера, глубины и углов откоса его бортов. Длина карьера изменяется от сотен метров до 5 км, а ширина, в зависимости от типа месторождения, - до 4 км.

3. Размеры дна карьера. Минимальные размеры дна карьера определяются условиями безопасной выемки и погрузки пород на нижнем уступе (по ширине - не менее 20 м, по длине - не менее 50-100 м).

4. Углы откосов бортов карьера определяются условиями устойчивости пород прибортового массива и размещения транспортных коммуникаций.

5. Общий объём горной массы в контурах карьера является важнейшим показателем, определяющим производственную мощность предприятия, срок его существования и др.

6. Запасы полезного искомаемого в карьерном поле - важнейший показатель, определяющий возможный масштаб добычи, срок существования карьера и экономические результаты разработки.

1.2 Безопасность при ведении открытых горных работ

Одноковшовые экскаваторы

1) При передвижении гусеничного экскаватора по горизонтальному участку или на подъем привод ходовой тележки должен находиться сзади, а при спусках с уклона - впереди. Ковш должен быть опорожнен и находиться не выше 1 м от почвы, а стрела должна быть установлена по ходу экскаватора.

2) При движении шагающего экскаватора ковш должен быть опорожнен, а стрела установлена в сторону, обратную направлению движения экскаватора.

3) При движении экскаватора на подъем или при спусках необходимо предусматривать меры, исключающие самопроизвольное скольжение.

4) Перегон экскаватора должен осуществляться по трассе, расположенной вне призм обрушения, с уклонами, не превышающими допустимы...