Скважинная отбойка руды реферат
Обновлено: 02.07.2024
Улучшение качества дробления руды будет достигнуто также за счет применения новых схем расположения и инициирования скважинных зарядов диаметром от 50 до 500 мм. При этом ставится задача, кроме улучшения дробления, снизить интенсивным взрывным воздействием прочность кусков руды, улучшить за счет этого извлечение полезных компонентов и снизить энергозатраты на ее переработку.
Отбойка руды скважинными зарядами является основным методом при отработке мощных и средней мощности месторождений крутого залегания следующими системами разработки: этажно-камерной, этажного и подэтажного обрушения, подэтажных штреков и пр., а также при отработке мощных пологих месторождений камерно-столбовой системой разработки. При отработке маломощных рудных тел с выдержанными элементами залегания отбойку скважинными зарядами применяют при системах с магазинированием руды, сплошном слоевом обрушении, с доставкой отбитой руды силой взрыва и др.
По взаимному расположению в отбиваемом массиве различают параллельное, веерное, сближенное (пучковое) и комбинированное расположение скважинных зарядов
Наиболее распространено веерное расположение скважинных зарядов, что требует минимального объема подготовительно-нарезных работ и перестановок станков при обуривании блока.
Основные схемы веерного расположения взрывных скважин показаны на рисунке 31.
Рисунок 31. Схема веерного расположения скважинных зарядов при этажно-камерной системе разработок.
Параллельные скважины применяют при относительно низкой стоимости подготовительно-нарезных работ, высоких требованиях к качеству дробления отбитой горной массы, необходимости четкого оконтуривания массива, высокой стоимости бурения скважин. Параллельные скважины применяют редко.
Комплекты сближенных пучковых скважин начали внедрять сравнительно недавно, в связи с чем область их применения еще недостаточно ясна. Эта схема по своим недостаткам и достоинствам занимает промежуточное положение между веерными и параллельными скважинами. Доля ее применения растет.
Скважины в комплекте обычно располагают в виде полуокружности, ориентированной выпуклостью в сторону открытой поверхности. Комплекты, как правило, располагают в линию и бурят из одной выработки. Расстояние между смежными скважинами в комплекте принимают равным (З - 5) dз, а число их в комплекте 3—7, в зависимости от технических возможностей буровой установки и структурных особенностей отбиваемого массива.
Применяют скважинные заряды увеличенного диаметра (более 125 мм), среднего (85—125 мм) и малого диаметра (менее 85 мм).
Кондиционный кусок dк принимают в зависимости:
От вместимости погрузочного оборудования (скрепер, ковш ПДМ)
От вместимости транспортного сосуда Vr
По минимальному размеру приемного отверстия дробилки lд или грохота бункера
По ширине ленты конвейера
По минимальному размеру поперечного сечения выпускной горной выработки
Количество энергии, переданной в массив, пропорционально периметру контакта ВВ — порода, и для достижения равного качества дробления отношение удельного расхода ВВ на отбойку руды к диаметру заряда в конкретных горных породах — величина, близкая к постоянной.
Огбойка руды скважинными зарядами увеличенного диаметра перспективна при разработке мощных месторождений крепких руд системами с массовой отбойкой, широким фронтом работ, большегрузным погрузочно-доставочным оборудованием и размером кондиционного куска больше 1м.
Отбойку руды скважинными зарядами диаметром 85—125 мм наиболее широко применяют для рудных месторождений средней мощности. Ее технология освоена, а технико-экономические показатели достаточно высоки. Отбойка руды скважинными зарядами малого диаметра наиболее целесообразна для месторождений средней и малой мощности ценных руд системами разработки с подэтажной выемкой при небольшом размере кондиционного куска 0,4 - 0,5 м и с твердеющей закладкой.
КОНТУРНОЕ ВЗРЫВАНИЕ
При проходке подземных горных выработок в шахтах, рудниках и в гидротехническом строительстве к контурному взрываниюпредъявляется требование высокой точности соответствия образуемого контура проектному. От величины переборов зависят объемы бетонирования при создании крепи выработки, от величины недоборов — дополнительные работы по оформлению проектного сечения выработки. Основным методом контурного взрывания в этих условиях является завершающее контурное взрывание (гладкий откол).Для производства контурного взрывания в подземных условиях в отечественной и зарубежной практике разработано значительное число конструкций зарядов. Основные из зарядов показаны на рисунке 32.
Рисунок 32. Заряды контурного взрывания в оболочках.
где а – патрон с ВВ; б – заряды из двух ДШ; в – патрон из ВВ и ДШ для контурного взрывания; г – патрон с устройством для фиксированного соединения их в заряд. 1 – провода ЭД; 2 – забойка; 3 – ЭД; 4 – центрирующая насадка; 5 – цилиндрический контейнер; 6 – ДШ; 7 – слабое ВВ; 8 – гибкий пустотелый цилиндр; 9 – цилиндрическая муфта; 10 – фиксатор патронов; 11 – ребра
Заряды формируются в специальных оболочках уменьшенного по сравнению со шпуром диаметра до заряжания, а на рисунке 33— заряды, формируемые в процессе пневмозаряжания шпуров россыпными гранулированными ВВ.
Рисунок 33. Заряды контурного взрывания из гранулированных ВВ.
Здесь 1 – ВВ; 2 – воздушная полость; 3 – инертный вкладыш; 4 – труба; 5 – смесь ВВ с пенополистеролом.Все конструкции зарядов контурного взрывания можно разделить по характеру воздействия на массив на два класса:
заряды щадящего воздействия на законтурный массив (рис. 32, а, в, г и рис.33 а, б, в, е);
заряды направленного воздействия (рис. 32 б и рис. 33 г.д.).
Основные параметры контурного взрывания без забойки для гладкого откола, по данным У. Лагефорса, приведены в таблице 19.
Отбойкой в зажиме (рис, IV.14) называется отбойка на контактирующую вплотную с забоем отбитую руду или обрушенную вмещающую породу (так называемый зажимающий материал). Свободного пространства около взрываемого массива не имеется совсем или имеется не более 10—20 % объема взрываемого массива. Поэтому взорванная руда увеличивается в объеме в основном за счет уплотнения зажимающего материала.
Руду в зажиме отбивают взрывными скважинами (можно И минными зарядами, но последние вообще применяются редко).
Долгое время считали возможной отбойку лишь на свободное пространство, объем которого достаточен для компенсации увеличения объема взрываемого массива при разрыхлении взрывом (не менее 1/3 объема этого массива).
где Uпад — энергия падающей волны; Uотр — энергия отраженной волны; γ1, γ2 — плотность соответственно массива и зажимающего материала; с1, с2 — скорость распространения упругих волн соответственно в массиве и зажимающем материале.
Величины γ2, с2 зависят от коэффициента разрыхления зажимающего материала, который может изменяться за счет уплотнения материала предшествующим взрывом и предварительного выпуска части материала.
Как показывает эксперимент, с2 резко возрастает с увеличением плотности зажимающего материала.
Для γ2 эта зависимость устанавливается расчетом, для с2 — экспериментально. Для примера укажем, что при уменьшении kp от 1,5 до 1,1 скорость с2 возрастает более чем в 12 раз.
На основании полученных данных по приведенной выше формуле найдена зависимость Uотр/Uпад, изображенная на рис, IV.14. При нормальном разрыхлении зажимающего материала (kp = 1,3—1,4) основная доля энергии прямой волны (75—90 %) идет на дробление массива, тогда как при уплотненном материале (kp = 1,1—1,15) энергия отраженной волны составляет лишь 10—50% энергии прямой волны. Таким образом, при взрывании первого ряда скважин можно иметь лишь небольшие потери энергии взрывной волны в зажимающем материале, если он нормально разрыхлен.
Следовательно, надо за счет частичного выпуска создавать нормальное разрыхление зажимающего материала перед отбойкой и взрывать лишь такое число рядов, при котором этот материал не будет слишком уплотнен.
Уплотнение зажимающего материала взрывом. Зажимающий материал под действием взрыва уплотняется в основном за счет уменьшения пористости при смещении кусков породы. Последнее становится возможным в связи со скалыванием и раздавливанием углов и выступов кусков под действием ударной нагрузки.
Смещение зажимающего материала у забоя после взрыва первого ряда скважин составляет 2—2,5 м и достигает 3 м при взрывании 4—5 рядов (или трех рядов из комплектов параллельно сближенных скважин), а в дальнейшем прекращается.
Уплотнение происходит в зоне шириной 25—30 м от забоя (и до 60—80 м при средней крепости руды в весьма мощных залежах), а если ширина зоны зажимающего материала меньше этой величины, то и смещение его у забоя будет меньше, чем указано выше.
У вновь образованного забоя создается просвет — узкое свободное пространство. Это отчетливо зафиксировано и в натуре, и на взрывных моделях. Ширина просвета после взрывания одного ряда скважин составляет около 1 м. При многорядном взрывании просвет на короткое время образуется после взрывания каждого ряда, но в связи с разрыхлением отбиваемой руды ширина просвета по мере увеличения числа взорванных рядов будет уменьшаться и настанет такой момент, когда просвета образовываться не будет. С этого момента забой вплотную контактирует с уплотненным предшествующими взрывами зажимающим материалом, что делает неэффективной работу следующего ряда скважин.
Эффект удара взрываемой руды через просвет о руду, отбитую предшествующим рядом скважин. При взрывании второго ряда скважин с замедлением массив разрушается ударной волной в условиях наличия свободной поверхности (если пренебречь противодавлением газов, скопившихся от взрыва первого ряда). Слой руды отрывается от массива и с огромной скоростью ударяется через просвет об уплотнившуюся руду, отбитую первым рядом скважин, т. е. практически о жесткую преграду.
Напряжения, возникающие при ударе, могут быть определены из условия равенства количества движения импульсу силы:
где v — скорость движения слоя руды в момент удара, м/с; F — сила удара, даН; t — продолжительность действия удара, с; m — масса отбиваемого слоя, кг.
где L — толщина слоя (линия наименьшего сопротивления), м; S — общая площадь слоя руды, м2; γ — плотность руды, кг/м3.
В свою очередь,
где σ — напряжение в слое руды в момент удара, даН/м2; k — коэффициент плотности контакта, учитывающий относительную площадь соприкосновения отбиваемого слоя руды с кусками зажимающего материала (в долях единицы).
Из последних трех формул следует, что
По этой формуле при L = 3, γ = 2800 кг/м3, v = 20—50 м/с, k = 0,02—0,05, t = 0,01 с получается, что напряжение в слое руды в момент удара об отбитую ранее руду достигает 10—20 тыс. МПа, т. е. в несколько раз превышает предел прочности массива горных пород. Следовательно, удар имеет достаточную силу, чтобы вызвать дополнительное дробление и взорванной руды, и зажимающего материала, т. е. отбитой руды по другую сторону просвета.
Этот положительный эффект используется до тех пор, пока образуется просвет и пока противодавление взрывных газов не слишком велико.
Сущность явлений, связанных с отбойкой руды в зажиме. Восстановим теперь картину отбойки в зажиме в целом при многорядном короткозамедленном взрывании скважин (рис. IV.15).
При взрывании первого ряда скважин в зажиме часть энергии прямой волны (около 25%) переходит в зажимающий материал. Соответственно уменьшается энергия отраженной волны, которая дробит массив в первой фазе.
где l — рациональная толщина отбиваемого слоя; Δl — максимально возможное смещение зажимающего материала; kр — заданный коэффициент разрыхления отбиваемой руды.
Из приведенного выражения получим
Требования к технологии отбойки руды в зажиме в связи с уплотнением зажимающего материала под давлением налегающих обрушенных пород. В пологих и наклонных залежах обычно лишь нижняя часть массива висячего бока успевает обрушиться при выемке руды. Невелика высота толщи налегающих пород и в крутых залежах близ устойчивого висячего бока. В этих условиях зажимающий материал если и уплотняется со временем, то мало и медленно. Поэтому допустимы длительные, до нескольких месяцев, перерывы между взрыванием и выпуском руды.
Иная картина наблюдается в крутых залежах близ лежачего бока, а иногда и по всей площади этажа, если висячий бок неустойчив. Здесь толща обрушенных пород может составлять сотни метров, и зажимающий материал намного уплотняется за несколько недель. Причем уплотнение интенсифицируется производимыми по близости взрывными работами (ускоряется приблизительно в 10 раз, если в радиусе до 100 м производятся 1—2 взрыва в месяц по 10 т и более). В этих условиях взрывать очередной слой необходимо сразу по окончании выпуска руды. Если же почему-либо в будущем может потребоваться задержка, то в зоне уплотнения предстоящим взрывом выпуск должен быть приостановлен с таким расчетом, чтобы осталась отбитая руда высотой 0,2—0,3 высоты блока. Перед очередным взрыванием эту руду выпустят, что разрыхлит зажимающий материал. Если же зажимающий материал уплотнен, то ширина первых отбиваемых на него секций должна быть уменьшена. Для меньшего уплотнения на ряде рудников создают подсечкой свободное пространство с относительным объемом 15—20 %. Особенно это необходимо при мягких рудах, которые при взрыве дают большой выход мелочи и потому слипаются при уплотнении.
Область применения и сравнительная оценка отбойки руды в зажиме. Отбойка в зажиме может применяться в мощных и средней мощности залежах с любым углом падения при крепких и средней крепости рудах, а также в мягких рудах, если они не обводнены и не очень слеживаются,
Ее преимущества:
1. Снижение выхода крупных кусков при отбойке, что интенсифицирует выпуск о доставку руды в 1,5—2 раза.
2. He надо предварительно образовывать открытое пространство, что повышает устойчивость массива и позволяет вести выемку в одну стадию с однотипной технологией.
3. Появляется возможность: магазинировать руду при отбойке не только горизонтальными, но и вертикальными слоями: выпускать руду непосредственно в буровую выработку (торцовый выпуск), что исключает необходимость проведения специальных выпускных выработок.
Недостатки отбойки в зажиме: затруднения при выпуске первых доз уплотненной взрывом руды (зависания руды над выпускными отверстиями): выброс руды в буровые выработки или некоторое усложнение схем подготовки блока во избежание выброса. В большинстве случаев эти недостатки менее существенны, чем отмеченные достоинства.
Отбойка — это процесс отделения части руды от массива в блоке с одновременным дроблением ее на куски. Она должна обеспечивать более полное отделение руды от массива в пределах проектного контура, минимальные законтурные обрушения массива и хорошее качество дробления. Отбойка руды осуществляется с применением буровзрывных работ, механических средств и самообрушения. Выбор способа отбойки руды зависит от таких факторов, как физико-механические свойства руды, горно-геологические условия и принятая система разработки. При подземной добыче в основном применяют скважинную отбойку. Ее превалирующее значение в обозримом будущем сохраняется.
2. ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ
Виды отбойки. Скважинная отбойка
Применяют следующие способы взрывной отбойки: шпуровой, скважинный и минный (сосредоточенными зарядами).
1. Взрывная отбойка
На подземных рудниках применяется взрывной способ отбойки. Заряды располагают в скважинах, шпурах или в горных выработках (минные или сосредоточенные заряды). Соответственно, эффективность взрывного способа отбойки, помимо свойств пород, зависит в первую очередь от способа бурения и типа ВВ.
К недостаткам этого способа отбойки относятся:
* неравномерное дробление руды с определенным количеством негабаритных кусков, которые приходится подвергать вторичному дроблению;
* прерывистость процесса, связанная с простоями из-за проветривания;
* трудности с обеспечением полной безопасности работ;
* неблагоприятные условия с точки зрения поточности производства, а значит, и автоматизации технологического процесса и т. п.
Для оценки результатов отбойки применяют следующие технико-экономические показатели:
* производительность труда бурильщика, выражаемая в тоннах или кубических метрах обуренного шпурами или скважинами массива в смену (т/смену, м /смену);
* удельный расход взрывчатого вещества (ВВ) на отбойку тонны или кубометра руды (кг/т, кг/м3);
* выход руды при отбойке с одного метра шпура или скважины (т/м, м3/м);
* выход негабарита в процентах по весу от общего количества отбитой руды.
2. Шпуровая отбойка
Отбойку руды зарядами, расположенными в шпурах, начали применять со времени изобретения пороха.
Шпуры - цилиндрические полости диаметром до 75 мм и длиной до 5 м пробуренных в массиве горных пород. Шпуровые заряды обладают меньшей мощностью, по сравнению со скважинными: в 1 м шпура диаметром 40 - 50 мм вмещается 0,8 - 1,5 кг ВВ, тогда как в 1 м скважины диаметром 105 - 150 мм до - 15 - 20 кг ВВ. Этим определяется значительная трудоемкость шпуровой отбойки, так как для добычи одного и того же количества руды нужно пробурить шпуров в несколько раз больше, чем скважин. Поэтому шпуровую отбойку используют, как правило, в тех случаях, где невозможно или невыгодно применять скважинную.
Технико-экономические показатели шпуровой отбойки:
* Производительность труда бурильщика изменяется от 5 - 50 м3/смену при использовании перфораторов, до 400 - 600 м3/смену при применении самоходных бурильных установок, имеющих 2 - 3 манипулятора с бурильными машинами (большие величины - в рудах средней крепости и забоях достаточной площади);
* удельный расход ВВ на отбойку - 0,6 - 3 кг/м3;
* выход отбитой руды на 1 м шпура - 0,3 - 1,5 м3/м;
* выход негабарита - от 0 до 3 - 5 %.
Преимущества шпуровой отбойки:
* возможность применения при любой мощности залежи и при искусственном поддержании выработанного пространства;
* наиболее полная выемка руды у контактов залежи и относительно меньшее разубоживание пустой породой;
* достаточно мелкое дробление руды.
Недостатки шпуровой отбойки:
* высокие материально-трудовые затраты;
* работа бурильщика в непосредственной близости к разрушаемой части блока, что не всегда в достаточной мере безопасно;
* сложность или практическая невозможность одновременного обрушения больших объемов руды;
* повышенная запыленность рудничной атмосферы (при пневматическом бурении).
Область применения шпуровой отбойки:
* маломощные рудные залежи;
* рудные тела сложной формы и ценные руды, если необходимы точная выемка руды по контактам и небольшое разубоживание;
* отрабатываемые с креплением или закладкой недостаточно устойчивые руды, которые меньше нарушаются при взрывах мелких шпуровых зарядов;
* при работе людей в очистном пространстве и при выемке руды забоями ограниченного сечения;
* при необходимости оставления рудных целиков для поддержания кровли очистных камер.
3. Скважинная отбойка
Взрыванием скважинных зарядов ВВ отбивается около 60 % руды, добываемой взрывным способом. Скважины, используемые для отбойки руды, обычно имеют глубину от 5 до 100 м. Диаметр их от 40 до 200 мм и более. Максимальная глубина взрывных скважин ограничена, т.к. при бурении глубоких скважин происходит их искривление и поэтому невозможно добиться заданного направления и, как следствие хорошего качества дробления.
Основные параметры скважинной отбойки:
* линия наименьшего сопротивления (л.н.с.);
* расстояние между соседними скважинами.
Отбойку осуществляют послойно, вертикальными или горизонтальными слоями, при этом скважинные заряды размещают, как правило, в одной плоскости, параллельной открытой поверхности забоя. Толщина слоя в этом случае будет равна л.н.с.
Расположение скважин в отбиваемом слое бывает:
К достоинствам при параллельном расположении скважин относятся:
* равномерное размещение зарядов ВВ в отбиваемом массиве, что способствует качественному дроблению с небольшим выходом негабарита;
* меньше удельный расход скважин;
* более полно используется длина всех скважин, поскольку нет сближенных участков, не заполняемых ВВ.
Параллельное расположение скважин имеет недостатки:
* большой объем трудоемких нарезных работ, так как на каждый отбиваемый слой нужно проходить дополнительную буровую выработку (закрытую или открытую заходку);
* с каждой позиции установки станка можно пробурить только одну скважину;
* труднее чем при шпуровой отбойке обеспечить полноту отбойки при изменчивых элементах залегания рудного тела;
* целики между закрытыми буровыми заходками при небольшом расстоянии между рядами скважин слишком узкие и неустойчивые.
Поэтому при отбойке вертикальными слоями нередко приходится переходить на так называемые открытые заходки (балконы), работа в которых требует соблюдения особых мер безопасности.
По этим причинам отбойку параллельными скважинами применяют в устойчивых труднодробимых рудах, когда повышенные затраты на отбойку компенсируются уменьшением расходов на вторичное дробление негабарита. Отбойку параллельными скважинами применяют на некоторых рудниках, в том числе на руднике им. Губкина в КМА.
Пучковое расположение скважин применяют в основном для посадки кровли и разрушения целиков. Взрывают скважины в пучке одновременно или с коротким замедлением по веерам. По отбойке пучками скважин в очистной камере имеются лишь отдельные примеры (Нижне-Тагильский горно-металлургический комбинат).
Долгое время отбойку считали возможной лишь на свободное пространство. В 1954 году на комбинате "Апатит" вынуждены были произвести крупный взрыв в условиях зажима и получили удовлетворительные результаты.
Рассмотрим более подробно особенности скважинной отбойки руды в зажиме. Отбойкой в зажиме называется отбойка на контактирующую вплотную с забоем отбитую руду или обрушенную вмещающую породу.
Свободного пространства около взрываемого массива или нет, или его недостаточно для нормального разрыхления: не более 10 - 20 % объема взрываемого массива. Взорванная руда разрыхляется (увеличивается в объеме) в основном за счет уплотнения зажимающего материала. Обычно отбойка в зажиме бывает секционной: многорядной с короткозамедленным взрыванием каждого ряда. Однорядная (порядная) отбойка в зажиме менее эффективна.
Исследования возможности скважинной отбойки руды в зажиме и особенностей ее технологии впервые выполнены в 1956 году Московским горным институтом (в н. в. Московский государственный горный университет) совместно с Зыряновским свинцовым комбинатом, и к настоящему времени этот метод отбойки нашел широкое распространение на подземных рудниках.
Основные требования к технологии скважинной отбойки в зажиме заключается в следующем:
* Отбивать руду в зажиме следует секциями, используя многорядное взрывание, с коротким замедлением для каждого ряда.
* В залежах крепких руд мощностью 18 - 25 м ширина секции Вс должна составлять 15 - 18 м, а ширина прилегающей зоны зажимающего материала В3 не должна быть меньше 25 - 30 м. Меньшая ширина зоны зажимающего материала требует соответствующего уменьшения ширины секции так, чтобы Вс
Тема: “Определение границ и оптимизация параметров скважинной отбойки при разработки крутопадающих рудных месторождений”.
Автор: студент гр. _______ ____________________ /_______________/
ОЦЕНКА: _____________
Дата: ___________________
ПРОВЕРИЛ
(должность) (подпись) (Ф.И.О.)
2. Цели и задачи курсовой работы…………………………………………………. 4
3. Общие сведения по отбойке……………………………………………………….5
4. Исходные данные при веерном расположении скважин………………………. 8
5. Применяемое оборудование и материалы………………………………………..9
6. Тестовая задача. Расчет отбойки руды веерами скважин………………………10
7. Определение технологических показателей скважинной отбойки……………12
8. Определение экономических показателей скважинной отбойки……………. 13
9. Азимуты и длины скважин при веерном расположении……………………….15
10. Веерное расположение скважин (программа EXEL)…………………………. 23
11. Тестовая задача. Расчет отбойки руды параллельными скважинами…………34
12. Параллельное расположение скважин (программа EXEL)…………………….39
Данная курсовая работа содержит алгоритмы расчетов скважинной отбойки при параллельном и веерном расположении скважин. На основе этих алгоритмов проделан расчет одного из 64 вариантов данного задания в виде тестовой задачи. Работа выполнена в офисных приложениях MS WORD и MS EXCEL.
The summary.
The given course operation contains algorithms of the final pays downhole breakings at a parallel and fan boring pattern. On the basis of these algorithms the final pay of one of 64 variants of the given representation by the way test problems is made. The operation is carried out in office applications MS WORD and MS EXCEL.
1. Цели и задачи курсовой работы.
Целями курсовой работы являются: перебор переменных факторов (в этой работе таковыми являются: высота, мощность рудного тела и диаметр скважины), а задачами курсовой работы являются определение границ и выбор оптимальных параметров скважинной отбойки при разработки крутопадающих рудных месторождений. Параметры скважинной отбойки, так же влияют на себестоимость отбиваемой руды, и нашими целями являются определение наименьшей себестоимости отбиваемой руды при конкретных параметрах скважинной отбойки.
2. Общие сведения по отбойки.
На долю очистных работ приходится 20-40% затрат труда. По уровню механизации и автоматизации в добыче руд очистная выемка занимает промежуточное положение: ниже транспорта, подъема, водоотлива и других процессов, но выше вспомогательных работ – ремонта, монтажа и демонтажа, доставки материалов и оборудования. Доля участия очистных работ в общих затратах труда по руднику более или менее стабильна во времени.
Показатели извлечения руды зависят в большинстве случаев полностью или почти полностью от очистной выемки.
Если принять денежные затраты на все процессы очистной выемки за 100%, то каждый из них занимает следующую долю: отбойка руды от 20 до 80% (меньшие значения относятся к разработке крепких руд с искусственным поддержанием очистного пространства, большие – к разработке крепких руд с самотечной доставкой руды); доставка руды – от 10 до 60%, в том числе вторичное дробление от 0 до 25% к общим затратам на очистную выемку; поддерживание выработанного пространства – от 0 до 30%, а при дорогостоящих закладочных материалах – до 50% и более.
Под отбойкой понимается отделение части руды от массива с одновременным дроблением ее на куски.
Способы отбойки достаточно разнообразны:
1. Взрывная отбойка (шпуровая, скважинная, минная);
2. Механическая отбойка (машинная механическая, отбойными молотками);
3. Само обрушение руды;
4. Гидравлическая и электрофизическая отбойки.
Эти способы имеют свои особенности развития и связаны с преобладанием крепких руд.
Механическая отбойка применяется в мягких рудах, а в перспективе может применяться при коэффициенте крепости 6-8 и даже в крепких рудах. Удельный вес механической отбойки в ближайшие 10-20 лет, по – видимому, не будет привышать12-15% от общего объема добычи, так как преобладают крепкие руды и к тому же в мощных месторождениях взрывная скважинная отбойка особенно технологична (весь массив блока можно разбурить из небольшого числа выработок и взорвать сразу или крупными частями).
При крепкой руде взрывной способ менее энергоемок, чем другие, и остается основным (около 85%) на неопределенно долгий срок.
Само обрушение руды применяется в основном лишь при одной системе разработки, и оно будет рассмотрено в связи с этой системой.
Гидравлическую отбойку испытывали при разработке маломощных пологих пластов марганцевых руд. Причиной отказа от нее послужило в первую очередь оседание на почве залежи наиболее тяжелых частиц, обогащенных металлом.
Электрофизические способы находятся в стадии разработки.
Требования к отбойки руды:
Во – первых, это – безопасность работ, особенно при взрывной отбойке.
Во – вторых, минимальные материально – трудовые затраты на отбойку.
В – третьих, хорошее качество отбойки, а именно: возможно более полная отбойка в проектных контурах выемки; минимальные законтурные разрушения массива как рудного, во избежание его само обрушения и полного дробления последующими взрывами, так и породного, во избежание засорения отбитой руды; хорошее дробление руды, т.е. отсутствие или минимальный выход слишком крупных кусков, требующих вторичного дробления; обычно желателен и минимальный выход мелких (приблизительно менее 5мм) фракций, которые способствуют слёживанию руды, а иногда затрудняют переработку рудной массы.
Улучшение качества отбойки требует увеличение затрат на нее, например, в связи со сгущением сети взрывных скважин, уменьшение объемов взрывов, что увеличивает их число и т.п. поэтому решение с точки зрения затрат на отбойку и ее качества, от которых зависят затраты по другим процессам и показатели извлечения руды, должно быть компромиссным. Следует отметить, что идеальное качество отбойки в большинстве случаев невозможно.
Читайте также: