Стадии подземной разработки месторождений

При подземной разработке месторождений полезных ископаемых выделяют три основные стадии: вскрытие, подготовку и очистную выемку. Разработка, как правило, включает также процессы транспортирования руды и пустой породы, вентиляции, водоотлива и еще ряд вспомогательных процессов.

Вскрытие заключается в проведении горных выработок, открывающих доступ с поверхности к рудному телу.

Подготовкой является проведение выработок, разделяющих месторождение или его часть на выемочные единицы (блоки, панели). Выемочные единицы, в свою очередь, подготавливают к очистной выемке проведением нарезных выработок.

Очистная выемка – это технологический процесс извлечения руды из выемочной единицы и управления горным давлением в очистном пространстве.

Соответственно, вскрытыми называют запасы ПИ месторождения или его части, расположенные выше вскрывающих выработок (квершлагов или штолен).

Подготовленными называют запасы выемочных участков, в которых полностью пройдены подготовительные выработки, предусмотренные принятой системой разработки.

Готовыми к выемке называют запасы выемочных участков, в которых полностью пройдены нарезные выработки, необходимые для начала очистной выемки.

В условиях равнинной местности и крутого залегания залежи (рис. 5.1) стадия вскрытия обычно начинается с сооружения главного ствола (1). От ствола проводят горизонтальные выработки, которые разбивают все месторождение по вертикали на этажи, высотой Н_э.

Этаж – участок шахтного поля, ограниченный по восстанию откаточным и вентиляционным горизонтами, а по простиранию – границами шахтного поля.

Над стволом возводится копер. Копер – центральное техническое сооружение промышленной площадки рудника над шахтным стволом, предназначенное для установки направляющих шкивов.

Вблизи копра, в специальном здании устанавливается подъемная машина, с помощью которой по стволу перемещают подъемный сосуд, в данном случае, - клеть.

Клеть служит для подъема вагонеток с полезными ископаемыми и пустой породой на поверхность, спуска порожних вагонеток, спуска и подъема людей, оборудования, материалов. При большой производительности и глубине подъема применяют скиповые установки.

Кроме главного подъемного ствола проходят также в обязательном порядке вспомогательный ствол и, возможно, один или несколько вентиляционных стволов. Вспомогательный ствол служит в качестве запасного выхода на поверхность и обеспечивает нормальные условия для проветривания. Как правило, этот ствол оборудуется вспомогательной подъемной установкой для перемещения небольшого подъемного сосуда – бадьи и имеет лестничное отделение.

Расстояние между главным и вспомогательным стволами зависит от способа вскрытия. Оно изменяется от нескольких десятков метров до 2÷8 км.

Стадия очистной выемки состоит из нескольких производственных процессов:

1) отделение руды от массива (отбойка). Отбойка осуществляется взрыванием зарядов ВВ, которые располагаются в цилиндрических полостях, которые бурятся бурильными машинами из подэтажных штреков;

2) доставка руды. Взорванная руда под действием собственного веса самотеком поступает к рудоприемным воронкам. Выпуск руды осуществляется через люки в вагонетки;

3) поддержание очистного пространства осуществляется, в данном случае, оставлением части руды в поддерживающих и изолирующих элементах – целиках и потолочине.

После заполнения вагонеток рудой их транспортируют электровозом к стволу шахты. Вагонетки, по одной – две, поднимают в клети на поверхность и на эстакаде разгружают в большегрузные вагоны, в которых осуществляют транспорт руды на обогатительную фабрику. Обогащение руды на фабрике заключается в повышении содержания металла в рудной массе путем удаления из нее пустых пород.

Очистную выемку и подготовительные работы на этаже ведут одновременно в нескольких блоках.

Одновременно с очистной выемкой в пределах верхнего этажа вскрывают и подготавливают нижний этаж. Проводятся откаточный штрек, восстающий. Погрузку горной массы при проведении выработок осуществляют погрузочной машиной.

В процессе разработки месторождения подземные выработки необходимо непрерывно проветривать, так как при взрывах и работе различных машин образуется много вредных газов и пыли. Вентиляция шахты осуществляется следующим образом. Свежий воздух подается по главному стволу, а отработанный отводится на вентиляционный ствол, вентиляционный канал вентилятора главного проветривания.