
- •Раздел I
- •Разработка месторождений полезных ископаемых открытым способом
- •Глава I
- •Общие сведения об открытых горных работах
- •§ 1.Сущность открытых горных работ и условия их применения
- •§ 2. Достоинства и недостатки открытых горных работ
- •§ 3. Основные понятия, элементы и параметры карьера
- •1, 2, 3−Заходки; I, II —блоки
- •§ 4. Условия залегания месторождений и схемы открытых разработок
- •§ 5. Этапы и периоды горных работ
- •§ 6. Технологические свойства полезных ископаемых и вскрышных пород
- •§ 7. Основные способы открытой разработки и производственные процессы
- •§ 8. Основы экономики открытых горных работ
- •Глава iiподготовка горных пород к выемке
- •§ 1. Общие сведения
- •§ 2. Осушение пород перед выемкой
- •Статический уровень воды; 2 – динамический
- •Уровень
- •§ 3. Механическое разрушение массива горных пород
- •§ 4. Подготовка горных пород взрывом
- •§ 5. Способы бурения скважин
- •Ударно-канатное бурение скважин
- •Вращательное (шнековое) бурение скважин
- •Шарошечное бурение скважин
- •Термическое (огневое) бурение скважин
- •§ 6. Выбор типа бурового станка и расчет его производительности
- •§ 7. Взрывчатые вещества, средства и способы взрывания
- •§ 8. Конструкции зарядов взрывчатых веществ
- •§ 9. Параметры и расположение скважин
- •§ 10. Многорядное короткозамедленное взрывание
- •§ 11. Взрывание в сложных условиях
- •§ 12. Дробление негабарита
- •§ 13. Механизация заряжания и забойки скважин
- •§ 14. Организация буровзрывных работ
- •Глава III выемочно-погрузочные работы
- •§ 1. Общие сведения
- •§ 2. Типы одноковшовых экскаваторов
- •§ 3. Технологические параметры одноковшовых экскаваторов
- •Техническая характеристика механических лопат
- •Техническая характеристика шагающих драглайнов
- •§ 4. Технология разработки горных пород механическими лопатами
- •§ 5. Технология разработки горных пород драглайнами
- •§ 6. Производительность одноковшовых экскаваторов
- •Коэффициент наполнения ковша одноковшовых экскаваторов по н. Г. Домбровскому
- •§ 7. Типы многоковшовых экскаваторов
- •§ 8. Технология разработки горных пород многоковшовыми цепными экскаваторами
- •§ 9. Технология разработки горных пород многоковшовыми роторными экскаваторами
- •§ 10. Производительность многоковшовых экскаваторов
- •§ 11. Разработка горных пород землеройно-транспортными машинами
- •§ 12. Разработка горных пород ковшовыми погрузчиками.
- •§ 12. Разработка горных пород комбайнами
- •Глава IV перемещение карьерных грузов
- •§ 1. Общие сведения
- •§ 2. Железнодорожный транспорт
- •§ 3. Автомобильный транспорт
- •§ 4. Конвейерный транспорт
- •§ 5. Комбинированный и специальный транспорт
- •Глава V отвальные работы
- •§ 1. Общие сведения
- •§ 2. Плужные отвалы
- •§ 3. Экскаваторные отвалы
- •§ 4. Абзетцерные отвалы
- •§ 5. Конвейерные отвалы
- •§ 6. Бульдозерные отвалы
- •§ 7. Восстановление поверхности и рекультивация отвалов
- •Глава VI вспомогательные процессы на карьерах
- •§ 1. Осушение карьерных полей
- •§ 2. Водоотлив в карьере
- •§ 3. Освещение карьеров и отвалов
- •§ 4. Планировочные работы
- •§ 5, Ремонт горного оборудования
- •Глава VII проектирование карьеров
- •§ 1. Организация проектирования горных предприятий
- •§ 2. Понятие о коэффициентах вскрыши
- •§ 3. Режим горных работ
- •§ 4. Производственная мощность карьеров
- •§ 5. Граничный коэффициент вскрыши
- •§ 6. Принципы и методы определения границ карьеров
- •Глава VIII траншеи и способы их проведения § 1. Назначение и параметры траншей
- •§ 2. Бестранспортные способы проведения траншей
- •Размещением породы на обоих бортах
- •§ 3. Транспортные способы проведения траншей
- •§ 4. Комбинированные и специальные способы проведения траншей
- •Глава IX вскрытие месторождений
- •§ 1. Классификация способов вскрытия
- •§ 2. Бестраншейное вскрытие
- •§ 3. Трассы траншей
- •§ 4. Вскрытие месторождений внешними траншеями
- •§ 5. Вскрытие месторождений внутренними траншеями
- •§ 6. Вскрытие нагорных месторождений
- •§ 7. Вскрытие подземными выработками
- •§ 8. Комбинированные способы вскрытия
- •§ 9. Запасы полезного ископаемого и степень их
- •Глава X системы открытой разработки месторождений
- •§ 1. Классификация систем открытой разработки месторождений
- •§ 2. Элементы системы разработки
- •§ 3. Бестранспортные системы разработки
- •§ 4. Транспортно-отвальные системы разработки
- •Характеристика транспортно-отвальных мостов, применяемых на карьерах
- •§ 5. Транспортные системы разработки
- •§ 6. Комбинированные системы разработки
- •§ 7. Технико-экономические показатели и области применения различных систем разработки
- •§ 8. Усреднение качества руды на карьере
- •Глава XI добыча полезных ископаемых в сложных условиях
- •§ 1. Добыча полезных ископаемых в гористой местности
- •§ 2. Добыча полезных ископаемых в сложных климатических условиях
- •§ 3. Добыча глины в зимних условиях
- •§ 4. Добыча полезных ископаемых в условиях большой обводненности месторождений
- •§ 5. Добыча полезных ископаемых со дна морей и океанов
- •Глава XII добыча и обработка штучного камня
- •§1. Особенности разведки, вскрытия и подготовки месторождений
- •Штучного камня
- •Производственные процессы и добычное оборудование при разработке месторождений камня ( по в.В. Ржевскому)
- •§2. Способы добычи штучного камня
- •§ 3. Погрузочно-разгрузочные работы на карьерах штучного камня
- •Раздел II разработка месторождений полезных ископаемых подземным способом
- •Глава XIII
- •Понятия и термины
- •Глава XIV способы вскрытия месторождений
- •§ 1. Простые способы вскрытия
- •§ 2. Схемы подготовки шахтного поля
- •§ 3. Построение зоны и границ сдвижения на поверхности
- •§ 4. Размеры и построение предохранительных целиков
- •Глава XV проведение подземных выработок
- •§ 1. Дренажные и водоотливные горные выработки
- •§ 2. Проведение горизонтальных выработок
- •§ 3. Проведение наклонных выработок
- •§ 4. Проходка вертикальных шахтных стволов
- •§ 5. Проходка восстающих
- •§ 5. Механизация проходческих работ
- •§ 7. Организация проходческих работ
- •§ 8. Меры безопасности при проведении подземных выработок
- •Глава XVI крепление и управление кровлей очистных забоев
- •§ 1. Давление горных пород
- •§ 2. Способы поддержания выработанного пространства
- •§ 3. Меры безопасности при управлении кровлей
- •Глава XVII системы подземной разработки месторождений полезных ископаемых
- •§ 1. Условия залегания месторождений и классификация систем
- •Разработки
- •§ 2. Камерно-столбовая и камерная системы разработки
- •§ 3. Система разработки длинными с обрушением кровли
- •§ 4. Система разработки cмагазинированием
- •Глава XVIII проветривание горных выработок, водоотлив и освещение
- •§ 1. Состав рудничной атмосферы
- •§ 2. Естественное и искусственное проветривание
- •§ 3. Способы и схемы проветривания рудников
- •§ 4. Рудничный водоотлив
- •§ 5. Освещение подземных выработок
- •Раздел III переработка рудных и нерудных полезных ископаемых
- •Глава XIX
- •Дробление
- •§ 1. Конструктивные особенности дробилок
- •§ 2. Измельчение
- •§ 3. Дробильно-сортировочные фабрики
- •Глава XX сортировка и классификация
- •§ 1. Сортировка
- •§ 2. Грохочение
- •§ 3. Классификация
- •§ 4. Гидроциклоны и механические классификаторы
- •§ 5. Меры безопасности при дроблении и классификации
- •Глава XXI обогащение
- •§ 1. Промывка
- •§ 2. Обезвоживание
- •§ 3. Обогащение в тяжелых средах
- •§ 4. Отсадка. Механические классификаторы
- •§ 5. Магнитное и электрическое обогащение
- •§ 6. Флотация
- •§ 7. Химическая обработка и обжиг руд и концентратов
- •§ 8. Меры безопасности при обогащении
- •Глава XXII
- •§ 1. Требования к качеству готовой продукции
- •§ 2. Опробование
- •§ 3. Контроль технологического процесса
- •§ 4. Автоматизация технологического процесса
- •Список литературы
Раздел I
Разработка месторождений полезных ископаемых открытым способом
Глава I
Общие сведения об открытых горных работах
§ 1.Сущность открытых горных работ и условия их применения
Открытыми горными работами называется комплекс работ, при котором все производственные процессы, необходимые для извлечения полезного ископаемого из недр земли, совершаются на поверхности.
В результате производства открытых горных работ в земной коре образуются открытые горные выработки, которые, в отличие от подземных, примыкают непосредственно к земной поверхности и поэтому имеют незамкнутый контур поперечного сечения. Совокупность открытых горных выработок, служащих для разработки месторождения полезного ископаемого, называют карьером. Также карьером называют горное предприятие, осуществляющее разработку месторождения открытым способом. Таким образом, понятие «карьер» имеет два значения—техническое и административно-хозяйственное. В угольной промышленности карьеры обычно называют разрезами, а на россыпных месторождениях — приисками.
Месторождение или его часть, разрабатываемые одним карьером, называют карьерным полем. В процессе открытых горных работ поверхность карьерного поля полностью нарушается и в толще земной коры образуется поверхность выработанного пространства. Глубина выработанного пространства при разработке мощных месторождений может достигать нескольких сотен метров.
Участок земной поверхности, занимаемый горным предприятием, называют земельным отводом. Площадь земельного отвода обычно во много раз превышает площадь карьерного поля и на крупных карьерах достигает нескольких тысяч гектаров.
При производстве открытых горных работ различают вскрышные и добычные работы.
Под вскрышными работами понимают совокупность производственных процессов по выемке и удалению пустых пород, покрывающих и вмещающих полезное ископаемое.
Добычными работами называют совокупность производственных процессов по извлечению полезного ископаемого из недр земли. Объем вскрышных работ на современных карьерах обычно значительно превышает объем добычных. Годовые объемы удаляемой на карьерах пустой породы иногда превосходят объемы добычи в 10—20 раз и более. Удаление значительных масс вмещающих и покрывающих пород является основной технологической и экономической особенностью открытых разработок.
При современной технике открытым способом можно разрабатывать месторождения твердых полезных ископаемых любой формы, расположенные ниже или выше господствующего уровня земной поверхности, при любой крепости горных пород. Основным условием при выборе открытого способа разработки является возможность получения лучших технико-экономических показателей, чем при подземных работах.
§ 2. Достоинства и недостатки открытых горных работ
Основные достоинства открытых горных работ по сравнению с подземными следующие:
1. Применение более мощной и производительной техники, в результате чего достигаются более высокие технико-экономические показатели: производительность труда на карьерах значительно выше, а себестоимость добываемых полезных ископаемых ниже, чем при подземной разработке.
2. Более высокие темпы роста производительности труда и снижения себестоимости добычи.
3. Меньшие потери и разубоживание полезных ископаемых, лучшие условия для раздельной выемки.
4. Сроки строительства карьеров, и удельные капитальные затраты на строительство, значительно меньше, чем при строительстве шахт равной производственной мощности.
5. Легче увеличить при необходимости производственную мощность карьера, чем шахты.
6. Лучшие условия для комплексной механизации и автоматизации производственных процессов.
7. Более высокая безопасность труда и лучшие производственные условия.
Недостатки открытых горных работ:
1. Необходимость выемки, перемещения и складирования в отвалы больших объемов пустых пород.
2. Требуются большие площади для размещения отвалов пустых пород.
3. Некоторая зависимость от климатических условий и времени года.
Достоинства открытых горных работ в большинстве случаев преобладают над недостатками и поэтому открытый способ разработки месторождений в настоящее время наиболее эффективен и перспективен, вследствие чего он находит все более широкое применение при добыче различных видов полезных ископаемых (табл. 1.1).
Таблица 1.1
Динамика развития открытого способа разработки важнейших полезныхископаемых в СССР
Полезные ископаемые |
Доля открытого способа разработки в общей добыче (%) по годам |
||
1960 |
1970 |
1980 |
|
Уголь |
|
|
|
Железная руда |
|
|
|
Руды цветных металлов |
|
|
|
Марганцевая руда |
|
|
|
Фосфориты |
|
|
|
Строительные материалы |
|
|
|