Реферат
на тему
Видобування корисних копалин
План
1. Гірничі роботи, гірничі виробки
2 Економічне обґрунтування доцільності способу видобування корисної
копалини
3 Видобування корисних копалин відкритим способом
4 Різновиди кар’єрів
5 Техніка, що застосовується в кар’єрах
6 Буро вибухові роботи
7 Устрій шахти та видобування корисних копалин підземним способом.
Література
1. Гірничі роботи, гірничі виробки
При добуванні корисних копалин виконують роботи по відокремленню порід
віл масиву, відокремленню корисних копалин і пустих порід та доставці їх
до місця переробки. Ці роботи отримали назву гірничих робіт.
Роботи, пов’язанні з відокремленням корисної копалини, називають
очисними роботами.
Порожнини, що утворюються в земній корі в результаті гірничих робіт,
називають гірничими виробками.
За розташуванням у земній корі відносно земної поверхні гірничі виробки
поділяють на відкриті і підземні. До відкритих відносять канави, траншеї
і кар’єри. Усі вони умовно називаються кар’єрами.
Підземні гірничі виробки поділяють на вертикальні, горизонтальні і
похилі.
До вертикальних відносяться: стовбур, сліпий стовбур, гезенок, шурф,
колодязь.
Стовбур – вертикальна гірнича виробка, яка має безпосередній вихід на
денну поверхню і служить для видачі на поверхню корисної копалини,
спуску допоміжних матеріалів, спуску-підйому людей, подачі свіжого
повітря.
Сліпий стовбур – вертикальна гірнича виробка, яка не має
безпосеред-нього виходу на денну поверхню і служить для підйому корисної
копалини з нижчого горизонту на вищий.
Гезенок – це сліпий стовбур, який служить для спуску корисної
копа-лини з вищого горизонту на нижчий.
Колодязь і шурф – це вертикальні гірничі виробки, які мають вихід на
поверхню і призначенні для допоміжних робіт: розвідка пласта,
вентиляція.
До горизонтальних гірничих виробок відносяться: горизонт (не має
жод-ного виходу на поверхню, штольня – (має один вихід на денну
поверхню), тунель – (має два виходи), штрек – не має жодного
горизонтального ви-ходу.
Похилі гірничі виробки зустрічаються рідко, оскільки вони незручні в
експлуатації.
2 Економічне обґрунтування доцільності способу видобування корисної
копалини
Після розвідки родовища корисної копалини постає питання, яким способом
здійснювати його експлуатацію. Економічним критерієм доцільності
застосування відкритих робіт є вартість корисної копалини. Об’єм пустих
порід, який необхідно видалити при відкритій розробці тим більший, чим
глибше залягає корисна копалина. Знаючи повну вартість однієї тони
корисної копалини при підземному добуванні Сп,, вартість добування
корисної копалини при відкритому способі Со, вартість одного кубичного
метра покривлі Св, об’єм покривлі V у метрах кубічних, і промислові
запаси корисної копалини Q у тонах, можна встановити межу економічної
доцільності застосування відкритих і підземних робіт, яка відповідає
рівності вартостей однієї тони корисної копалини при тому чи іншому
способі.
Сп = Со + Св – V/Q , (2)
Відношення V/Q показує яку кількість пустої породи необхідно
перемістити для видобутку однієї тони корисної копалини. Це відношення
називають коефіцієнтом розкривних робіт, який дорівнює
К = (Сп – Со)/Св , (3)
Величини Сп, Со, Св, як при відкритому, так і при підземному способі
залежать від глибини виробки і застосовуваної техніки.
Якщо в рівнянні (2) виявиться більшою ліва частина, доцільно
викорис-товувати відкритий спосіб і навпаки.
3 Видобування корисних копалин відкритим способом
При відкритому способі видобування корисних копалин в кар’єрах весь
комплекс виробничих процесів можна розділити на такі основні етапи:
– підготовка земної поверхні (вирубання лісу, відвід води, осушення);
– розкривні роботи – видалення гірничих порід для забезпечення доступу
до залежі корисної копалини;
– добувні роботи – добування корисної копалини;
– транспортні роботи – відвантаження і транспортування копалини за
територію кар’єру.
Третій і четвертий етапи іноді поєднують в один (при добуванні сипучих
корисних копалин).
Розкривні і добувні роботи у вугільних кар’єрах включають виїмку,
навантаження, транспортування і розвантаження пустих порід і корисної
копалини (вугілля).
В залізорудних кар’єрах процесу виїмки руди передують буровибухові
роботи.
4 Різновиди кар’єрів
В гірничодобувній промисловості застосовуються два типи кар’єрів:
– тип І – з внутрішнім відвалом;
– тип ІІ – із зовнішнім відвалом.
– тип І застосовують переважно для невеликих кар’єрів при добуванні
вугілля і будівельних матеріалів (піску, глини, сланців). Перевалку
пустої породи тут здійснюють без транспортера з допомогою екскаватора,
який з одного боку зачерпує покривельну породу, а з другого боку висипає
її у відвал, що знаходиться у кар’єрі. Корисна копалина при цьому
вивозиться автомобільним транспортом. Цей тип кар’єра економічно більш
доцільний, але галузь його застосування обмежена. Для великих вугільних
і практично для всіх рудних кар’єрів застосовується тип ІІ, який
потребує транспортних засобів не тільки для корисної копалини а й для
пустої породи, що транспортується у відвал, розташований за межами
кар’єра і рудного поля.
Найбільші на Україні кар’єри знаходяться на Криворіжжі. Розміри
Північного гірничого кар’єра (на лінії горизонту землі): довжина 4 км,
ширина 700 м, глибина 450м. Якщо дивитись на дно кар’єра з оглядової
площадки, то екскаватори здаються схожими на дитячі іграшки, а люди
виглядають як мурахи. Це жахлива рана землі.
5 Техніка, що застосовується в кар’єрах
В кар’єрах типу І застосовують екскаватори, транспортери і автомобілі.
В кар’єрах типу ІІ застосовують бурові агрегати, екскаватори,
залізничний і автомобільний транспорт.
З поглибленням кар’єру процес вивезення корисної копалини ускладнюється,
оскільки на внутрішній периферії кар’єра необхідно споруджувати
серпантинову дорогу, яку при розширенні кар’єру необхідно періодично
реконструйовувати. Тому дуже бажано, щоб первісна виробка проектувалась
на край рудного поля, тобто, щоб кар’єр у подальшому розростався тільки
в одному напрямку. У цьому випадку зменшуються витрати на реконструкцію
серпантинової дороги.
Залізничний транспорт представляє собою електровоз з декількома
вагонетками (6 – 8 шт.). Автомобільний транспорт – це великогрузні
автомобілі вантажністю 100, 200 і навіть 400 т.
Основним механічним засобом для виконання робіт у кар’єрі є екскаватор.
Екскаватором називають самохідний землерийний снаряд, призначе-ний для
зачерпування гірничої маси із цілини або з попередньо розпуше-ного
масиву і переміщення її в ковші до відвалу або до місця завантаження
транспортного засобу.
Існує два типи екскаваторів: одноківшові (перервної дії) і багатоківшеві
(безперервної дії).
Одноківшові екскаватори поділяють на екскаватори пряма лопата (зачерпує
від себе) і зворотна лопата (зачерпує під себе).
Найбільш поширені одноківшові екскаватори. Місткість ковша – до 100м3.
Годинна продуктивність екскаватора Q год в метрах кубичних дорівнює
Q год = 60 ЄNKC , (4)
де Є – ємкість ковша, м3;
N – кількість зачерпувань за хвилину (за паспортом);
K – коефіцієнт заповнення ковша, k = 0,8-0,9;
C – коефіцієнт, що враховує неполадки в роботі, с = 0,8.
Окрім екскаваторів на відкритих розробках використовують також драглайни
– канатно-ковшові екскаватори. У драглайні ківш з’єднаний зі стрілою
гнучким зв’язком – тросом. Ківш драглайна на відміну від екскаватора
може працювати на глибині до 15м, від рівня підошви і на висоті до 20м,
що дуже зручно при розкривних роботах.
Багатоківшеві екскаватори поділяються на ланцюгові і роторні.
6 Буро вибухові роботи
Для розпушення міцних гірничих порід в шахтах і кар’єрах виконують
буровибухові роботи. Спочатку у гірничому масиві за допомогою
перфораторів і інших бурових машин просвердлюють свердловини (шпури)
довжиною 2,5 – 3,5 м, діаметром 40 – 85мм. В шпури на 2/3 довжини
закладають вибухівку. Останню1/3 заповнюють пластичною глиною.
У якості вибухівки використовують динаміт, який виготовляють на заводах
у вигляді вибухових патронів певного діаметру і маси. Для здійснення
вибуху використовують детонатори, які приводяться в дію спеціальними
машинками. Можливе також застосування вогневого вибуху за допомогою
бікфордова шнура. Під час вибуху в кар’єрі та в забої нікого не повинно
бути. Звичайно, вибух роблять у певний день і в певні години.
Після вибуху подрібнену масу підбирають екскаваторами. Шматки діаметром
більше 1м додатково подрібнюють також за допомогою вибухівки.
Буровибухові роботи виконують лише в рудних шахтах і кар’єрах.
7 .Устрій шахти та видобування корисних копалин підземним способом
Видобуванню корисної копалини підземним способом передує будування
шахти. Це дуже трудомістка і дорога робота, яку виконує спеціалізована
організація, що має назву “Шахтопроходка”. Після будування шахти вона
здається до експлуатації і починається видобуток. Шахта експлуатується
десятки років. В процесі експлуатації вона поглиблюється, виникає
необхідність прокладати нові горизонти. Відстань між горизонтами 70 –
100м. Горизонти мають ухил 3о у бік центрального стовбура для збігання
води.
Найглибші шахти – у Кривбасі – до 700м. У США (Каліфорнія) глибина шахт
сягає 1500 м. Чим глибша шахта, тим дорожчий видобуток корисної
копалини.
В гірничих породах існує гірничий тиск. Для протистояння гірничому
тиску всі виробки зміцнюють за рахунок кріплення, яке може бути
залізобетонним (для виробок, що експлуатуються десятки років, наприклад,
стовбур, водозабірник), металевим для виробок, які експлуатуються до 10
років, (наприклад, горизонт), дерев’яні з терміном експлуатації до 1
року). Тому шахта завжди вимагає багато металу та деревини, які
назавжди залишаються в виробках, навіть після закінчення їх
експлуатації.
Взагалі, шахта це складна споруда, в якій дуже чітко повинні працювати
системи освітлення, електропостачання, вентиляція, водовідкатка,
під’йом-спуск і безліч різної техніки.
Основним під’ємним механізмом є кліть, яка служить для спускання і
підйому людей (тільки в певні години перезмін). Весь інший час кліть
вивозить на поверхню руду або вугілля та спускає металеве або дерев’яне
кріплення.
У вугільних шахтах вугілля добувають у лавах за допомогою прохідницьких
комбайнів різних марок (ПК–2м, ШБМ–2, ПКГ-3 та ін.), які мають робочий
орган (різальний ланцюг з зубцями, бурова коронка або фреза) і
конвеєр, який відводить вугілля з зони різання в зону навантаження на
інший конвеєр або безпосередньо в вагонетку. Потім навантажені вагонетки
з допомогою електровозу відвозяться до центрального стовбура, де з
допомогою перекидача вугілля перевантажується у кліть і з допомогою
підйомної машини піднімається по центральному стовбуру на поверхню,
потім висипається у залізничні вагони.
У рудних шахтах руда добувається у вибоях. Оскільки рудні породи
занадто міцні, то їх відділяють від масиву буровибуховими засобами.
Після вибуху зрошують повітря, вентилюють виробку і, лише після цього, з
допомогою навантажувачів перевантажують руду на транспортер, який
доставляє її до вагонеток. Далі – все так, як і у вугільній шахті.
Література
1 Андреев С.Е. Дробление, измельчение и грохочение полезных ископаемых.
–М.: -1978.
2 Ассонов В.А. и др. Буровзрывные работы. –М.: -1980.
3 Бакс Карл. Богатства земных недр. –М.: -1986.
4 Буяновский Н.И., Лесницкий В.А. Буровые машины и механизмы. –М.:
-1968.
5 Вайсберг В.М. Экспуатация дробильных и измельченных установок:
справочное пособие. –М.: -1986.
6 Власов В.П. Технология производства кускового торфа. М.: 1974.
7 Володин Ю.И. Разведочное бурение. –М.: 1972.
8 Дриц М.Е., Москалев М.А. Технология конструкционных материалов и
материаловедение. –М.: -1990.
9 Дробаденко В.П. и др. Техника для подземных работ. –М.: -1976.
10 Единые правила безопасноти при взрывных работах. –М.: -1987.
11 Кирсаков А.Н. Буровые машины и механизмы. –М.: 1981.
12 Кухарь А.С. и др. Производство агломерата. –Кривой Рог: -1979.
13 Механизация взрывных работ: Справочник./А.М. Бейсбаев и др. –М.:
-1992.
14 Основы технологии важнейших отраслей промышленности/Под. Ред.
Сидорова. –М.: -1971.
15 Соколов Р.С. Химическая технология, т.1 –М.: -1999.
16 Сулименко Е.И. Производство окатышей. –М. –1988.
17 Технология важнейших отраслей промышленности/Под ред. Гринберга. –М.:
-1985.
Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter
