Важнейшие системы подземной разработки рудных месторождений
Группа систем разработки | Система разработки | Условия применения | Нормативы | |||
Мощность рудного тела, м | Угол падения рудного тела, градусы | Устойчивость руд и вмещающих пород | Потери, % | Разубоживание, % | ||
С открытым выработанным пространством | Камерно-столбовая | 1,5-20 | <40 | Значительно устойчивые | 17-28 | 4-7 |
Подэтажные штреки | 2-15 | >60 | Устойчивые | 8-16 | 17-28 | |
Этажно-камерная | 25-30 | <60 | " | 12-14 | 5-12 | |
С магазинированием руды | Магазинная с отбойкой руды из очистных забоев | Любая | >60 | Устойчивые | 3-20 | 5-15 и более |
Магазинная с отбойкой руды из подготовительных выработок | Большая | <45 | " | 10-15 | 15-20 | |
С закладкой выработанного пространства | С раздельной выемкой тонких жил | 0,3 | >50 | Средней устойчивости | 7-15 | 15-20 |
| Наклонные слои с закладкой | 0,8-6 | >45 | Устойчивые | 2-6 | 2-8 и более |
Горизонтальные слои с закладкой | <6 | Любой | Устойчивые руды, неустойчивые вмещающие породы | 1-7 | 1-10 | |
С креплением | С креплением горизонтальной распоркой | <4 | >45 | Малоустойчивые, неустойчивые | 3-5 | 1-5 |
С обрушением | Столбовая | <3 | <30 | Слабые вмещающие породы | 5-13 | 7-15 |
Слоевое обрушение | 3-5 | Любой | То же | 2-5 | 2-7 | |
Подэтажное обрушение | Любая | " | Руды средней крепости, вмещающие породы трещиноватые | 7-11 | 7-9 и более | |
Этажное обрушение | 40-70 | >60 | Вмещающие породы устойчивые и средней устойчивости | 12-25 | 10-30 | |
Принудительное обрушение | 40-70 | >60 | Руды средней устойчивости и выше | 10-20 | 10-20 |
Геотехнологический способ заключается в переводе твердого полезного ископаемого в жидкое или газообразное путем подземного сжигания, расплавления, выщелачивания или механического разрушения с переводом в пульпу (смесь твердой и жидкой фазы) и последующей откачки полученного материала по скважинам на поверхность. Преимущества способа заключаются в возможности промышленного использования бедных руд глубоко залегающих месторождений, а также в безопасных условиях и относительной экологической чистоте добычи. Геотехнологические способы широко применяют для добычи самородной серы, радиоактивного сырья, иногда меди и других полезных ископаемых.
Дражный способ применяется для добычи рыхлых полезных ископаемых со дна рек, озер, морей и океанов. Существуют разнообразные конструкции плавучих драг, предназначенные для добычи с разных глубин. Наиболее распространенные драги и земснаряды позволяют добывать полезные ископаемые из водных бассейнов глубиной до 50 м. Специальные морские драги способны добывать полезные ископаемые с глубины 1-5 км. При дражном способе добычи полезное ископаемое извлекается в виде пульпы (в смеси с водой) и сразу же обогащается с получением концентрата, т.е. драга совмещает в себе операции добычи и обогащения руды. Для применения дражного способа необходимо иметь водоем достаточной глубины.
Гидравлический способ используется в основном для добычи россыпей в маловодных и сухих долинах и ложбинах. Он заключается в разрушении рыхлой руды (песков) сильной струей воды. Получаемая пульпа засасывается земснарядом и поступает на обогатительную установку. Необходимым условием является наличие источника достаточного количества воды для устойчивой работы гидромонитора.
Как следует из сказанного, выбор геотехнологического, дражного или гидравлического способа добычи определяется условиями залегания, видом полезного ископаемого и гидрогеологическими условиями.
Выбор же открытого и подземного или комбинированного способа добычи заключается в расчете нижней границы (глубины) карьера, в основе расчета которой лежит предельный коэффициент вскрыши.
Существует несколько видов коэффициента вскрыши, из них для оценки представляют интерес средний, контурный и предельный. Средний коэффициент вскрыши это отношение объема пустой породы к объему руды в контуре карьера: Kв = Vп/Vр (рис.40). Контурный коэффициент вскрыши равен отношению приращения объема пустой породы к приращению объема руды при углубке карьера на величину H, т.е. Kвк = Vп/vр.
где Qр себестоимость добычи руды открытым способом без учета затрат на вскрышу; Qподз себестоимость подземной добычи; Qп – себестоимость добычи пустой породы.
При углубке карьера Kвк обычно вначале убывает, а потом неизбежно начинает расти. Предельная глубина карьера Н определяется из условия Kвк = Kпред (рис.41, а), далее нужно переходить на подземную добычу. Глубину карьера находят путем повариантного расчета значений Kвк при углубке карьера на высоту уступов до тех пор, пока он не сравняется с Kпред, который на практике колеблется от 10 до 14 м3/м3. Может быть и такая ситуация, когда при любой глубине карьера Kвк > Kпред (рис.41, б), откуда следует, что открытая добыча руды на месторождении невыгодна.
- Разведка и геолого- экономическая оценка месторождений полезных ископаемых
- Введение
- Глава 1 основы недропользования
- 1.1. Основы законодательства о недрах
- 1.2. Стадийность геолого-разведочных работ
- Стадии геолого-разведочных работ [24]
- Вопросы для самопроверки
- Глава 2
- 2.1. Геолого-промышленная классификация месторождений
- 2.2. Геолого-промышленные параметры месторождений
- Группировка месторождений по размеру запасов (Справочники мпр рф по видам минерального сырья, 1997-1998 гг.)
- Примерные характеристики руд по качеству
- 2.3. Уровни строения месторождений
- Вопросы для самопроверки
- Глава 3
- 3.1. Основные положения
- 3.2. Понятие о качестве полезного ископаемого
- 3.3. Взятие проб
- Основные способы взятия проб
- Пробы из горных выработок
- Рекомендуемые сечения борозд, см
- Пробы из скважин и шпуров
- Пробы из отбитой руды
- Факторы, определяющие способ взятия проб
- 3.4. Химическое опробование
- Обработка рядовых проб
- Некоторые характеристики измельчительных аппаратов
- Составление групповых проб
- Анализ групповых и рядовых проб
- Ориентировочная чувствительность различных видов анализа (по данным внииягг), %
- 3.5. Минералогическое опробование
- При отборе мономинеральных проб следует иметь в виду, что состав минерала может изменяться в зависимости от формы агрегатов
- Пример пересчета химического состава магнетитовой руды на минеральный
- Пример расчета баланса распределения серебра в полиметаллической руде
- 3.6. Техническое опробование
- Результаты гранулометрического анализа песка
- 3.7. Технологическое опробование
- Виды и назначение технологических проб
- Результаты обогащения медно-цинковой руды
- 3.8. Геолого-технологическое картирование месторождений
- 3.9. Геофизическое опробование
- 3.10. Косвенные методы опробования
- Расчет зависимости между содержаниями свинца и серебра
- 3.11. Контроль опробования Погрешности опробования
- Изучение случайных погрешностей
- Допустимые относительные среднеквадратичные случайные погрешности химического анализа
- Расчет случайной погрешности химических анализов
- Изучение систематических погрешностей
- Коэффициенты вероятности t распределения Стьюдента при вероятности 0,05 (5 %)
- Расчет систематической ошибки химических анализов на олово
- Вопросы для самопроверки
- Глава 4
- 4.1. Общие положения
- 4.2. Система разведки и ее параметры
- 4.3. Изменчивость тел полезных ископаемых и способы ее изучения
- Геологические способы
- Математические способы
- 4.4. Системы разведочных работ и их обоснование
- Вопросы для самопроверки
- Глава 5 подсчет запасов
- 5.1. Задачи и содержание подсчета запасов
- 5.2. Принципы классификации запасов
- Сопоставление классификаций запасов, применяемых в разных странах
- 5.3. Исходные данные для подсчета запасов
- 5.4. Оконтуривание рудных тел
- 5.5. Определение параметров, необходимых для подсчета запасов
- 5.6. Методы подсчета запасов
- Пример подсчета запасов по методу геологических блоков
- Пример подсчета запасов по методу параллельных сечений
- 5.7. Подсчет извлекаемых запасов компонентов
- 5.8. Новые методы подсчета запасов с применением эвм
- Пример банка данных по рядовым пробам
- Данные по разведочным выработкам
- 5.9. Погрешности подсчета запасов и методы их оценки
- Вопросы для самопроверки
- Глава 6 геолого-экономическая оценка месторождений. Бизнес план
- 6.1. Общие положения
- 6.2. Горно-рудное предприятие и его технико-экономические показатели
- 6.3. Исходные данные для оценки
- 6.4. Способ и система разработки месторождения
- Ориентировочные углы откоса бортов карьера, градусы
- Важнейшие системы подземной разработки рудных месторождений
- 6.5. Производительность горно-рудного предприятия
- Поправочные коэффициенты к определению годового понижения горных работ
- Потери и разубоживание при открытой добыче, %
- Поправочные коэффициенты к потерям и разубоживанию при открытой добыче
- Оптимальные сроки существования карьеров
- Оптимальные сроки существования подземных рудников
- 6.6. Ценность минерального сырья
- 6.7. Капитальные вложения
- 6.8. Эксплуатационные затраты и стоимость продукции
- 6.9. Геолого-экономическая оценка месторождения
- Коэффициенты дисконтирования
- Пример расчета денежного потока при оценке месторождения (в миллионах долларов) (норма дисконтирования 10 %)
- Вопросы для самопроверки
- Глава 7
- 7.1. Общие положения
- 7.2. Минимальное промышленное содержание
- 7.3. Бортовое содержание
- Расчет бортового содержания
- 7.4. Максимальное содержание вредных примесей
- 7.5. Минимальная промышленная мощность, минимальный метропроцент (метрограмм)
- 7.6. Максимальная допустимая мощность пустых пород
- Пример выделения рудных пересечений (минимальная промышленная мощность 4 м; максимальная мощность пустых пород 4 м)
- 7.7. Минимальные запасы изолированных тел полезных ископаемых
- 7.8. Минимальный коэффициент рудоносности
- 7.9. Максимальная глубина подсчета запасов
- 7.10. Требования к качеству полезного ископаемого
- Вопросы для самопроверки
- Заключение
- Рекомендательный библиографический список
- Оглавление
- Глава 1. Основы недропользования 9
- Глава 2. Промышленные типы месторождений 19
- Глава 3. Опробование полезных ископаемых 35
- Глава 4. Разведка месторождений полезных ископаемых 106
- Глава 5. Подсчет запасов 145
- Глава 6. Геолого-экономическая оценка месторождений. Бизнес-план 188
- Глава 7. Обоснование кондиций на минеральное сырье 226