Подземная добыча это в географии 8 класс кратко

Обновлено: 01.07.2024

Подземная разработка рудных и нерудных месторождений (подземная разработка месторождений полезных ископаемых) - это совокупность работ по вскрытию, подготовке и очистной выемке месторождения. Вскрытие и подготовка осуществляются посредством проведения выработок. Забои проводимых выработок называются подготовительными. Выемку полезного ископаемого ведут в очистных забоях, применяя при этом различные способы его разрушения. Очистные забои необходимы для выемки полезного ископаемого. При подземной разработке рудных месторождений наиболее распространен взрывной, а при добыче ископаемых углей - механический способ разрушения тела руды или угленосного горизонта.

Комплекс подъемных машин и оборудования называют шахтным подъемом. В него входят скребковые контейнеры, ленточные конвейеры, вагонетки, гидротранспорт - для подъема добытого угля. Скреперная доставка, виброустановки и локомотивная откатка - для транспортировки добытой руды.

Добытая руда зачастую содержит 3-5% необходимого продукта, следовательно ее необходимо подвергнуть процессу обогащения - совокупности процессов первичной обработки минерального сырья, добытого из недр, в процессе которого происходит разделение полезных минералов от пустой породы.

Подземная разработка пластовых месторождений

Добыча твердых полезных ископаемых подземным способом осуществляется в три стадии: вскрытие, подготовка и очистные работы. Вскрытие - проведение горных работ, обеспечивающих доступ с поверхности земли к залежи полезного ископаемого (в соответствии с требованиями безопасности их должно быть не менее двух). К вскрывающим выработкам относятся стволы, штольни, квершлаги (горизонтальные горные выработки не имеющие выхода на поверхность), слепые стволы, гезенки (вертикальная горная выработка не имеющая выхода на поверхность) и шурфы (вертикальная выработка для проведения разведки)..

Подготовляющие выработки обеспечивают шахту необходимым инвентарем для проведение очистки, по ним осуществляется транспорт готовой продукции, пропускают необходимое количества воздуха для функционирования шахты.

Очистные работы - основная стадия подземной разработки полезных ископаемых. Эксплуатацией месторождения называют период ведения очистных работ.

Вскрывающие выработки

Вскрывающие выработки при подземный способ разработки месторождений делятся на следующие типы:

1) Основные (главные) - для выдачи полезного ископаемого на поверхность.

2) Вспомогательные - для других целей (например спуск-подъем людей и оборудования).

3) Капитальные - служат весь срок отработки запасов шахты.

4) Горизонтные - служат в течение времени отработки запасов между смежными транспортными горизонтами - пологое падение

5) Этажные - функционируют пока разрабатываются запасы одного этажа.

Подземная разработка пластовых месторождения начинается с выбора способа и схемы вскрытия, что зависит от множества факторов: размеров шахтного поля, угла падения пласта, количество пластов и расстояние между соседними, рельеф поверхности, глубина залегания, удароопасность угольных пластов и их склонность к самовозгоранию, и другие.

По полученным данным выбирают методику проведения работ по вскрытию: вскрытие штольнями, наклонными стволами с капитальным квершлагом, вскрытие вертикальными стволами с горизонтальными квершлагами или комбинированное вскрытие.

Подготовка пластов к добыче

После проведения работ по вскрытию месторождения, его необходимо подготовить к добыче полезного ископаемого в очистных забоях. Этот процесс состоит из двух этапов: способ подготовки, на котором проводят подготавливающие выработки на уровне транспортного горизонта и пластовая подготовка, при которой транспортные штреки проводят по угольному пласту. Пластовая подготовка изредка заменяется на полевую (если имеются неустойчивые боковые породы и на пластах с углями, склонными к самовозгоранию) при которой полевые штреки в породах лежащего бока.

Далее проводят подготавливающие выработки в плоскости пласта, для создания очистных забоев принятой длины в количестве, обеспечивающем принятую производственную мощность шахты (количество полезного ископаемого, добытого в единицу времени).

Очистные работы в угольных шахтах

Подземные разработки угольных месторождений кроме непосредственно выемки полезного ископаемого под очистными работами включат еще крепление забоя и управление кровлей. Очистная выемка - совокупность процессов отбойки, погрузки на забойный контейнер и доставка угля до ближайшей транспортной выработки.

Очистной забой - забой, в котором осуществляется массовая добыча полезного ископаемого. В зависимости от длины забоя различаются технологии выемки угля. В лавах (длинные забои) применяется фланговая и фронтальная схема выемки. При фланговой схеме выемка угля осуществляется выемочной машиной, перемещающейся вдоль забоя перпендикулярно к направлению его подвигания. При фронтальной выемке отделение угля от массива осуществляется выемочной машиной одновременно по всей длине очистного забоя без участия людей.

Выемочные машины - общее название, объединяющее в себе следующие горно-проходческие комплексы: комбайны, струги, агрегаты, гидромониторы, механогидравлические машины. Отдельно при добыче угля стоят буровзрывные работы.

Для доставки угля в лавах на пологих и наклонных пластах применяются скребковые конвейеры. Они получили широкое распространение, так как относительно просты по конструкции, пригодны к тяжелым условиям эксплуатации, приспособлены для работы с очистными комбайнами, стругами и механизированными крепями.

Крепь очистных выработок - искусственное сооружение, возводимое для предотвращения обрушения пород кровли сохранения необходимой площади поперечного сечения призабойного пространства и управления горным давлением.

Основы подземной разработки рудных месторождений

Залежи рудных месторождений большей частью имеют крутое или наклонное залегание. В целях удобства разработки их по падению делят на этажи с определенной высотой и длиной, иначе говоря - рудное тело. В зависимости от условий залегания рудных тел применяется вскрытие вертикальными, наклонными стволами или штольнями. Самый распространенный способ - вскрытие вертикальными стволами, от которых отходят квершлаги на каждом горизонте.

Если рудное месторождение находится в горной местности, то применяют вскрытие штольнями, от которых отходят слепые вертикальные стволы с подъемной установкой на штольневом горизонте.

Подготовка рудных тел к очистной выемке похожа на подземные разработки угольных месторождений, так же как и при подземной разработке угольных месторождений подготовка рудных тел к очистной выемке начинается с проведения сети подготовительных выработок:

по типу подготовительных выработок - штрековая и ортовая
по расположению выработок по отношению к рудному телу - рудную, полевую и комбинированную
по схеме движения транспорта - тупиковую и кольцевую

При очистной выемке руды выполняются следующие основные производственные процессы:

Отбойка руды - процесс отделения руды от массива в блоке с одновременным дроблением ее на куски.
Вторичная дробление - для соответствия условиям технологического процесса, по которым отбитая руда должна иметь куски определенной крупности
Выпуск и доставка руды - перемещение рудной массы от мест отбойки до транспортных выработок блока
Управление горным давлением - естественное поддержание очистного пространства, обрушение вмещающих пород, искусственное поддержание очистного пространства

Системы разработки рудных месторождений

Системы разработки с естественным поддержанием очистного пространства - основано на использовании естественной устойчивости руды и вмещающих пород. Для них характерны более высокая производительность блоков, ниже трудоемкость и себестоимость добычи. Однако они отличаются значительными потерями руды в целиках: 25-35%.

Системы разработки с обрушением руды и вмещающих пород - отличаются невысокими затратами на контролирование горного давления. Это высокопроизводительные системы, но имеющие повышенные потери отбитой руды и ее высокая потеря вследствие неполного выпуска руды из блока.

Системы разработки с искусственным поддержанием очистного пространства - для них характерны высокие затраты на возведение закладки или крепи, либо то и другое, более низкие потери и разубоживание.

Горнодобывающая промышленность объединяет в себя весь комплекс мероприятий по разведке недр полезных ископаемых их добыче и последующей переработке. Это направление особо быстрыми темпами стало развиваться в конце XVIII — начале XX века. Уже к 1967 году во всем мире было добыто полезных ископаемых на 80 млрд долларов. Основную массу составило топливно-энергетическое сырье.

Основные факторы развития

Горная промышленность, благодаря своей прибыльности, является источником финансирования экономики многих стран. В процессе добычи полезных ископаемых развитие области обеспечивается 3 факторами:

Доставка сырьевой продукции к месту первичной переработки. Сырье из недр земли извлекается вместе с отходами. Общая масса достигает большого объема. В итоге возрастает цена на транспортировку. Для уменьшения затрат перерабатывающие предприятия должны строиться как можно ближе. В этом случае издержек производства будет меньше.
Экономический вопрос. Необходимо заранее знать, какой величины будет прибыль от горнодобычи, чтобы вложенный капитал окупил себя. Для этого в задачу геологов во время разведки месторождений входит определение ориентировочного объема ресурса залежей ископаемых.
Наличие источников потребления. Для переработки сырьевого продукта в окончательное изделие промышленные предприятия должны располагаться как можно ближе. Такой горнопромышленный комплекс будет значительно рентабельнее.

Из этих условий видно, что горноперерабатывать сырье для доведения его до готовой продукции непросто.

География размещения

Особенности географии размещения горнодобывающих отраслей на карте мира состоит в их неравномерности. Мировые ресурсы рассредоточены по следующей схеме:

Северные державы. Содержат большое количество полезных ископаемых, поэтому почти полностью удовлетворяют ими свои потребности.
Южные государства. Бедные на запасы недр земли. Некоторые страны их не имеют.

Уровень развития государства влияет на разработку определенных отраслей. Высокоразвитые регионы отдают предпочтение добыче дорогих черных и цветных металлов.

Менее развитые страны специализируются на разработке нефтяных месторождений или минерального сырья.

Мировые лидеры

В мире существует 5 стран, добывающих в общей сложности 70% полезных ископаемых.

К ним относятся:

Из этого числа стран первые 3 государства являются самыми крупными горнодобытчиками. Они могут относиться к мировым лидерам.

Другие государства тоже имеют большое количество запасов. Однако для их освоения в промышленной структуре отсутствуют высокие технологии, поэтому добывать сырье в нужном количестве они не могут.

Существуют страны, где добыча полезных ископаемых невозможна без привлечения иностранных инвестиций. Это Бразилия, Индия, Индонезия и еще ряд других государств.

Промышленность России

Исторически Россия расположена так, что на ее территории имеется великое количество запасов ископаемых. Особенно это относится к северным районам страны, где открыты множество горнорудных месторождений.

Кратко характеристика отраслей промышленности выглядит в виде комплекса, в состав которого входит добыча:

Минерального и энергетического сырья.
Черных и цветных металлов.
Химического сырья.
Индустриального сырья.
Драгоценных и полудрагоценных камней.

После развала СССР размеры горнодобывающих работ в первое время снизились. Уменьшился и масштаб промышленного производства перерабатывающего сырья. Однако в дальнейшем стал наблюдаться постепенный рост показателей.

Этому способствовала и проводившаяся в 2017 году московская выставка оборудования по обогащению полезных ископаемых.

Структура отрасли

Структура области определяется спецификой добычи исходной продукции.

В зависимости от этого она подразделяется:

Топливная. Занимается добычей продукции, после сгорания которой выделяется энергия. Сюда относятся нефть, газ и уголь.
Химическая. Особенностью является нерудное залегание сырья. Это сода, мышьяк, соль, фосфор.
Горнорудная. Здесь ведется добыча цветных и черных металлов.
Строительная. Сюда относится добыча цемента, ракушечника, гранита.
Добыча драгоценных камней: алмазы, рубины, сапфиры.

Все виды отраслевой деятельности разграничены. Работы ведутся на специальной технике, которую обслуживает обученный персонал.

Способы добычи

В зависимости от возможностей развития государства и типа месторождения добыча сырья осуществляется разными способами. Они имеют следующий характер:

Открытый способ. Он возможен в том случае, когда залежи ископаемых находятся на небольшой глубине. Для этого роются карьеры или котлованы, которые тянутся по всему месторождению. Иногда так добывается уголь.
Шахтный метод. Используется для освоения залежей месторождений, расположенных глубоко в подземных слоях коры. Сюда относятся драгоценные камни и металл.
Производство скважин. Они необходимы для поднятия на поверхность газа или нефти.

Несмотря на то что горнодобывающие отрасли продолжают активно развиваться, во многих странах ведутся инженерные разработки новых способов добычи сырья. Связано это с тем, что в процессе использования устаревших технологий земной коре наносится непоправимый вред.

Ключевые слова:
Минеральные ресурсы; полезные ископаемые; магматические; метаморфические; осадочные; горючие; рудные; хозяйственная деятельность.

Основные понятия

Минеральными ресурсами называют оценённые по геологическим данным запасы полезных ископаемых.

Скопление полезных ископаемых в достаточном для добычи количестве называют месторождением.

Терриконы – это горы или отвалы – искусственная насыпь из отработанных пород, извлечённых при подземной разработке месторождений полезных ископаемых.

- В.П. Дронов, Л.Е. Савельева География. Россия: природа, население, хозяйство. 8 класс: учеб. для общеобразовательных организаций – 4-е изд. – М.: Просвещение, 2016.

В России известно более 20 тыс. месторождений полезных ископаемых: нефти, природного газа, каменного угля, руд черных и цветных металлов, редкоземельных элементов, драгоценных, полудрагоценных, а также поделочных камней и др. По запасам многих из них страна занимает одну из главенствующих позиций в мире. Минеральные богатства более-менее равномерно распределены по всей ее территории.

Топливные ресурсы

Россия занимает ведущее место в мире по запасам нефти, газа, угля и других видов горючих полезных ископаемых. Страна полностью обеспечивает себя топливными ресурсами и большое количество экспортирует. По оценкам специалистов, общегеологических запасов топлива в России хватит не на одно столетие, однако не все из них можно разведать и добыть.

Нефть и газ

По наличию этих полезных ископаемых Россия находится в десятке мировых лидеров, причем по количеству добываемого газа имеет стабильное первенство. Четверть запасов нефти и половина запасов голубого топлива сосредоточены в пределах арктического шельфа.

Неисчерпаемый гигант

Уголь

Россия располагает залежами бурого и каменного угля, а также антрацита и по их запасам занимает одно из ведущих мест в мире. Общие геологические ресурсы данных полезных ископаемых в стране составляют 157 010 млн т, 69% из них приходится на бурый уголь. Богатейшие угольные бассейны — Кузнецкий (один из крупнейших в мире; каменный и коксующийся уголь), Канско-Ачинский (лидер по запасам бурого угля), Печорский и Южно-Якутский. Значительная часть запасов этого топливного ресурса, 95%, сконцентрирована на востоке государства, 60% из них приходится на Сибирь.

Горючие сланцы

Месторождений этого полезного ископаемого особенно много в Самарской и Ленинградской областях. Пока горючие сланцы рассматриваются как альтернативный источник топлива. Возможно, их использование активизируется, когда месторождения других видов (нефти, газа, угля) будут исчерпаны.

В России известно более 46 тыс. месторождений этого вида топлива, запасы которых в сумме оцениваются в 160 млрд т. Наибольшее количество торфяных залежей сосредоточено на северо-западе европейской части страны, Северном Урале и в Западной Сибири.

Рудные и нерудные ресурсы

Как и топливные, относятся к невозобновляемым полезным ископаемым — добыча ведет к сокращению их запасов. Рудными ресурсами (железом, никелем, медью, марганцем) особенно богат Урал, который также часто называют шкатулкой с сокровищами: он знаменит драгоценными камнями. Нерудные ресурсы представлены в европейской части России (здесь много строительного сырья). Сибирь и Дальний Восток прославились месторождениями цветных и драгоценных металлов.

Железо

В России находится крупнейшее в мире месторождение железных руд — Курская магнитная аномалия (КМА) общей площадью порядка 160 тыс. км 2 . Основная их масса — магнетитовые кварциты с содержанием железа около 40%. Разведанные запасы этих полезных ископаемых составляют около 30 млрд т, а общие — в пределах 200–210 млрд т. Крупными железорудными месторождениями также являются Абаканское (Республика Хакасия) и Бакчарское (Томская область).

Бокситы

Месторождения бокситов, или алюминиевых руд, распространены на севере и северо-западе России и Урале. По разведанным запасам этого сырья наша страна находится в десятке мировых лидеров. Русские бокситы не очень хорошего качества: мало насыщены алюминием и содержат много примесей. Кроме того, руда залегает на больших глубинах, что требует значительных затрат для ее добычи. Крупнейшие месторождения бокситов — Иксинское и Красная Шапочка.

По ее добыче Россия входит в десятку мировых лидеров. Медная руда отличается ничтожно малым содержанием металла (1–2%) и залегает в сочетании с цинком, свинцом, золотом, серебром. Крупные месторождения разведаны на Урале, Северном Кавказе, Кольском полуострове и в Восточной Сибири.

Олово

Главный район размещения его месторождений — Дальний Восток. Наиболее крупные из них находятся у хребтов Малый Хинган и Сихотэ-Алинь, в Южном Приморье и бассейне реки Яны. По выявленным ресурсам олова Россия занимает 6-е место в мире, по общим запасам — 3-е. 5

Алмазы

Золото

Общие запасы этого драгоценного металла в России составляют порядка 12,7 тыс. т, и по их количеству страна находится на 2-м месте в мире, уступая лишь ЮАР. Большая часть месторождений сосредоточена в восточных регионах страны — на юге Восточной Сибири (золоторудная провинция Байкало-Витимская) и Дальнем Востоке.

Серебро

В настоящее время действуют более сотни его месторождений в 20 регионах России. Из них ведущими являются Дукат, Лунное (Магаданская область) и Хаканджинское (Хабаровский край). На их долю приходится почти половина добычи серебра в России от общего объема. Еще 25% от годовых показателей приносит Уральский регион.

Графит

Этот материал будущего сконцентрирован преимущественно на Урале, Дальнем Востоке и в Восточной Сибири. Места его добычи находятся в ранге перспективных. Одно из крупнейших месторождений графита расположено в пределах Еврейской автономной области, но его освоение — недешевое мероприятие.

Апатиты

Служат сырьем для производства фосфорных удобрений, фосфора и фосфорной кислоты, применяются в металлургии. Крупнейшее в мире и России месторождение минерала — Хибинское на Кольском полуострове. Его разработка началась в 1930-х гг., в связи с чем рядом возник город, который получил соответствующее название — Апатиты.

Калийные соли служат сырьем для производства одноименных удобрений. Крупнейшее их месторождение в России — Верхнекамское (Урал в Пермской области). Запасы калийных солей этого источника оцениваются в 21,7 млрд т. Залежи поваренной соли сконцентрированы на Урале, Дальнем Востоке, в Нижнем Поволжье и Восточной Сибири.

Читайте также: