Лекции по открытым горным работам.Технология отрасли. Карьер - файл 1.doc

Лекции по открытым горным работам.Технология отрасли. Карьер
скачать (6863.5 kb.)

Доступные файлы (1):

1.doc

6864kb.

22.11.2011 21:49

скачать

1.doc

Лекция 1

1.1 Объект и предмет исследования

Объектом исследования является горное предприятие, осуществляющее открытый способ разработки (карьер, разрез).

Предметом исследования является взаимосвязь технологических процессов на карьере с природными процессами.
Ресурсы продукция

КАРЬЕР

• 
  выбросы ЗВ в атмосферу ( пыль,газ);
  
• 
  отходы производства (отвалы, вскр.);
  
• 
  сбросы сточных вод.
  

При работе карьера выделяют основные технологические процессы:

1. подготовка горных пород к выемке (для плотных, скальных и полускальных пород - буровзрывные работы, рыхление);

2. выемочно-погрузочные работы;

3. транспортирование;

4. отвалообразование пустых пород вскрыши ;

5. дробление, обогащение (переработка);
^ 1.2 Карьер и его элементы

Карьер - это горное предприятие с открытым способом разработки, которое занимается добычей полезного ископаемого и выемкой вскрышных пород.

Карьер состоит из рабочего и нерабочего бортов.





Уступ состоит из:

1. 
   верхней бровки;
   
2. 
   нижней бровки;
   
3. 
   торец.
   

- вскрышной уступ
- добычной уступ





Элементами рабочего борта является откосы 1 и рабочие площадки 2.

α - результирующий угол;

Нув - высота вскрышного уступа;

Нуд - высота добычного уступа;

β1 - угол откоса уступа вскрышного;

β2 - угол откоса уступа добычного;

А - ширина заходки;

Шр.п - ширина рабочей площадки;

γ - углы откосов нерабочих уступов;

θ - результирующий угол откоса нерабочего борта карьера;

бп - предохранительная берма или транспортная;

бд - ширина дна карьера;

Lд - длина дна карьера;

Вк - ширина карьера по верхней бровке;

Lк - длина карьера по верхней бровке;

Нк - глубина карьера.

^ Параметрами карьера - являются длина и ширина по верхней бровке , длина и ширина дна карьера , результирующие углы откосов рабочего и нерабочего бортов , размеры рабочей зоны карьера.

^ Выездная траншея - горная наклонная выработка, открывающая доступ с поверхности в карьер и служащая для доставки людей, оборудования, материалов, вывоза вскрыши.

^ Разрезная траншея - горная выработка, проводящаяся по полезным ископаемым и служащая для выемки пород вскрыши и добычи полезного ископаемого.
Лекция 2

^ 2.1 Горные породы как объект разработки

Горные породы в зависимости от условий и способа их образования делятся на три группы:

1-я группа - магматические породы;

2-я группа - осадочные породы;

3-я группа - метаморфические породы.

^ Магматические породы - это породы, которые образовались в результате остывания и затвердения расплавленных масс (магмы), находившихся ранее на значительной глубине и поднявшихся вверх до поверхности земли. К этим породам относятся твердые и крепкие породы; гранит, базальт и т.д.

^ Осадочные породы - эти породы образовались в результате химического и механического выпадение осадков, разрушения, выветривания и переотложении различных горных пород, жизнедеятельности различных организмов. В результате осаждения образовались такие породы как каменная соль, известняки, доломиты…

В результате органических отложений образовались – известняк ракушечник, торф, каменный уголь…

В результате обломочных пород образовались - пески, глины, песчаник…

^ Метаморфические породы - эти породы возникли в глубинных зонах Земной коры в результате преобразования магматических, осадочных и метаморфических (ранее сформированных) пород под влиянием температуры и давления, в результате чего они изменили свои свойства, состав. Сюда относятся такие породы - кристаллические сланцы, мрамор и т.п.


^ 2.2 Полезные ископаемые

Полезными ископаемыми - называются горные породы и минеральные образование (твердые, жидкие, газообразные), которые при данном состоянии техники и технологии могут быть использованы с достаточным экономическим эффектом.

Полезные ископаемые подразделяются на группы:

1. 
   металлические;
   
2. 
   неметаллические (нерудные);
   
3. 
   горючие;
   
4. 
   вода (минеральная, техническая, питьевая).
   

Особенности рудных полезных ископаемых в том, что они нуждаются в дальнейшей переработке(обогащении), извлечение из них полезных компонентов.

Покрывающие полезные ископаемые породы, которые не относятся к полезному ископаемому…

• 
  содержащие минимальное значение полезного компонента;
  
• 
  вмещающие высокое содержания вредных компонентов и не подлежащие переработке и дальнейшему использованию в народном хозяйстве.
  

…называются породами вскрыши. Мы их вынимаем, для доступа к полезным ископаемым и транспортируем во внутренние или внешние отвалы .
^ 2.3 Общие сведения о месторождениях

Месторождение полезных ископаемых - это скопление полезных ископаемых, которое в количественном отношении может являться предметом разработки.

В настоящее время разрабатывается отходы старых производств это отвалы хвостов и шлаков. Такие скопления называют техногенными месторождениями.
Если рассматривать месторождение полезного ископаемого, то оно имеет три измерения. В зависимости от этого месторождения полезных ископаемых бывают:

1. 
   ^ Изометричные тела - размеры в трех направления приблизительно одинаковые. Если изометричное тело крупных размеров, то мы его называем штоком. Если у изометричного тела размеры в поперечнике не больше 1 м, то мы называем его гнездо. Линза представляет собой сжатое изометрическое тело, мощность которого в центре максимальна, а по краям выклинивается.
   
2. 
   трубообразное тело - имеет форму воронки или цилиндра, такая форма тел характерна для алмазных залежей.
   
3. 
   плитообразное тело - вытянуто в двух направлениях, пласты имеют ширину и длину доходящую до нескольких десятков км. Такие формы характерны для каменных и бурых углей, фосфоритов, марганцевых руд.
   

Изобразим пласт полезного ископаемого в трехмерном пространстве.

1. 
   пласт полезного ископаемого;
   
2. 
   произвольная горизонтальная плоскость;
   
3. 
   породы лежачего бока;
   
4. 
   лежачий бок;
   
5. 
   породы висячего бока;
   
6. 
   висячий бок.
   

АВ – линия простирания пласта полезного ископаемого;

СВ – линия падения пласта п.и.;

α - угол падения пласта;

m – мощность пласта п.и..
Мощность пласта измеряется в [м] и бывает:

1. 
   вертикальная;
   
2. 
   горизонтальная;
   
3. 
   нормальная.
   

Ряд пластов, которые расположены близко друг к другу, называется свита.

Если пласт сложен только одним полезным ископаемым, без примеси пустых пород, тогда пласт простого строения.

Этот пласт называется пластом сложного строения.













Пропластки

Лекция 3

1. 
   Запасы полезного ископаемого
   

Запасы полезного ископаемого, которые находятся в недрах земли, называются геологическими. Делятся на балансовые и забалансовые.

^ Балансовые запасы - это запасы, которые удовлетворяют промышленным кондициям (требование к качеству полезного ископаемого) и разработка которых в данный момент времени при данном уровне развития техники и технологии экономически целесообразна.

^ Забалансовые запасы - запасы, которые не удовлетворяют промышленным кондициям их разработка экономически нецелесообразна из-за малой мощности, значительной глубины залегания, высокого содержания вредных компонентов, из-за низкого содержания полезных компонентов и сложных условий разработки.

Балансовые запасы п.и. содержат промышленные запасы и проектные потери.

2. 
   ^ Потери запасов полезного ископаемого
   

Проектные потери - потери п.и., которые в проекте карьера не планируется извлекать.

Эксплуатационные потери - потери п.и. при выемки из забоя экскаватора, потери при БРВ, при транспортировании, при переработке.

Если из промышленных запасов вычесть эксплуатационные потери, то получим количество п.и. которые вынули в процессе разработке.

В процессе эксплуатации месторождения п.и. засоряется породами вскрыши, т.е. имеет место разубоживание, что ухудшает качество полезных ископаемых.

Потери полезных ископаемых в процессе эксплуатации карьера бывают количественные (это оставления запасов в бортах карьера, в кровле и почве залежей, в процессе выемочно-погрузочных работ, в процессе транспортировке, при раздельной выемке) и качественные потери или разубоживания (засорения п.и. некондиционными сортами или пустой вскрышной породой).

В процессе эксплуатации месторождения для снижения потерь п.и. применяют следующие мероприятия:

1. 
   Селективную выемку;
   
2. 
   Проводят зачистку кровли пласта. Например: бульдозером;
   
3. 
   Предотвращают оползни и обвалы рабочих и нерабочих уступов.
   

По степени разведаности запасы подразделяются на три группы:
Балансовые запасы
А В С

С1 С2
Категория А - запасы разведаны и изучены с детальностью, обеспечивающие полное выяснения условий залегания п.и. его формы, строение; выявление промышленных сортов, некондиционных участков; выявление качества п.и., технологических свойств и природных факторов, которые определяют условия ведения горно-эксплуатационных работ. Их контуры устанавливаются по скважинам и горными выработками.

Категория Б - запасы этой категории разведаны и изучены с детальностью, обеспечивающий выяснения основных особенностей залегания, форм и строение тел, выявления промышленных сортов и закономерности их распределения, выяснения кондиционных участков внутри тела п.и., выяснения его качества основных технологических свойств п.и. и его природных факторов, которые позволяют вести горно-эксплуатационные работы; контур и запасы категория Б определяются по данным разведочных скважин.

КатегорияС1 - запасы, разведанные и изученные с детальностью, обеспечивающей выяснения в общих чертах формы залегания, строение п.и. качества природных условий, технологических свойств, контуры запасов устанавливаются по данным геолого-разведанных скважин и горным выработкам.

Категория С2 – запасы, оценены их условия залегания, форма распространения тел п.и. определяется на основании геологических и геофизических данных, подтвержденных вскрытием п.и. качество п.и, определяется по единичным пробам и образцам.

Проектирование строительства или реконструкции горно-добывающих предприятий разрешается только на основании утвержденных балансовых запасов п.и..

Утверждения запасов производства в Государственной комиссии запасов (ГКЗ). Кроме того, для утверждения запасов должно быть их определенное соотношение. Так по «нормам технологического проектирования для предприятий нерудной промышленности добывающих п.и. открытым способом» соотношение А,В и С должны быть следующие:

Месторождения П.И.	Категория запасов А+В,%	В том числе А %	Категория запасов С1,%
Простые	Не менее 30	10	70
Сложные	20	-------	80
Очень сложные	-------------	----------	100

^ 3.3 Качество полезного ископаемого

Под качество полезного ископаемого понимают совокупность его свойств, которые характеризуют степень его технологической пригодности и экономическую эффективность его использования. Для разных п.и. существуют различные показатели качества. Например, для углей следующее показатели качества:

• 
  Зольность А, %;
  

Предельное значение зольности угля для брикетирования до 28%.

Предельное значение зольности угля для сжигания в топках ТЕС до 33%.

• 
  влажность W, %;
  
• 
  содержание серы;
  
• 
  теплота сгорания;
  
• 
  выход летучих веществ;
  
• 
  состав.
  

Показатели качества для железной руды:

• 
  содержание железа;
  
• 
  содержание серы;
  
• 
  содержание фосфора;
  
• 
  основность;
  
• 
  кусковатость;
  

Мощность п.и. бывает:

• 
  истинная;
  
• 
  вертикальная;
  
• 
  горизонтальная;
  
• 
  косая, по произвольному направлению.
  

Истинная мощность – измерена по нормам.

---

Скачать файл (6863.5 kb.)

Поиск по сайту:  

---