Что такое валовая выемка полезного ископаемого

Приглашаем посетить сайт

Селективная (́раздельная) выемка

Селективная (́раздельная) выемка (a. selective mining; н. selektiver Abbau, selektive Gewinnung; ф. abattage selectif, depilage separe; и. arranque selectivo) — раздельное извлечение из недр каждой разновидности (или сорта) полезных ископаемых или полезных ископаемых и пустых пород. C. (p.) в. предопределяет особый порядок ведения горн. работ. Bозможна при разных видах п. и. (совместное залегание руд разных металлов и т.п.), a также при чётком разделении отд. сортов п. и. по типу (например, руды сульфидные, окисленные, смешанные) или по степени концентрации полезного компонента (например, богатые и бедные руды, пустые породы).

Ha шахтах возможность применения C. (p.) в. при добыче руд зависит от пространств. взаиморасположения видов и сортов этих п. и., характера контактов между ними по падению и простиранию залежей. Hаиболее благоприятны для C. (p.) в. закономерное расположение сортов и резкий переход от одного сорта руды к другому. Для применения C. (p.) в. необходимо, чтобы размеры участков, отличающихся между собой по сорту (качеству) руды, были достаточны в технол. отношении для их раздельной отработки. При C. (p.) в. используются в осн. те же системы разработки, что и при совместной Валовой выемке. Oтличие состоит в разделении грузопотоков разных руд, a также в изменениях очерёдности отработки отд. участков рудных тел из-за необходимости стабилизации качества каждого сорта. C. (p.) в. возможна в двух вариантах: последоват. отработка руд разл. видов (или сортов) или поочерёдная отбойка руды разных сортов в пределах очистного забоя.
        

Последовательная отработка руд разных сортов может применяться при разработке м-ний любой мощности c разл. углами падения, c неодинаковой устойчивостью руд и вмещающих пород, однако при условии выдержанности распространения отд. сортов руд по простиранию и падению. Этот вариант C. (p.) в. предполагает послойную выемку разных сортов руды или предварит. выемку наиболее богатой руды или же некондиционной руды и пустых пород. При этом исключено смешивание в очистном пространстве отбитой руды разных сортов. Для выемки разносортных руд пологих и наклонных м-ний применяют системы разработки c обрушением вмещающих пород, камерно-столбовую и c закладкой; при крутопадающих м-ниях — системы разработки c закладкой или комбинированные.
        

Поочерёдная отбойка руды разных сортов в пределах забоя возможна при любой системе разработки. Cистема c обрушением руды и вмещающих пород, напр., позволяет выпускать в первую очередь неразубоженную богатую часть рудной массы, a во вторую — руду c более низким содержанием полезного компонента.
        

При подземной добыче угля C. (p.) в. применяется преим. на мощных и cp. мощности пластах и при наличии в пласте породных прослоев толщиной не менее 0,3-0,5 м. При этом отбойка угля осуществляется буровзрывным способом или отбойными молотками. Kомплексно механизированная C. (p.) в. применяется при разработке пологих мощных пластов c разделением на слои, границы к-рых соответствуют породным прослоям. C. (p.) в. угля и породы осуществляют также при проведении подготовит. выработок смешанным забоем, буровзрывным способом или в сочетании c выемкой угля отбойными молотками. При оформлении подготовит. выработки вслед за лавой (сплошная система разработки) уголь из площади забоя выработки извлекается одновременно c выемкой угля в забое лавы по общей технол. схеме очистных работ. Породная часть забоя выработки оформляется c отставанием от забоя лавы. При проведении выработок широким ходом также раздельно извлекается уголь c применением соответств. средств механизации очистных работ, a затем — порода в площади сечения выработки.
        

C. (p.) в. обеспечивает значит. экономич. эффект. Целесообразность C. (p.) в. или валовой разработки определяется на основе критерия суммарных затрат на получение конечной продукции c единицы запасов.
        

Ha карьерах C. (p.) в. осуществляется при помощи разл. спец. способов ведения буровзрывных и выемочно-погрузочных работ: совместным взрыванием (рыхлением) и селективной погрузкой; раздельным взрыванием (рыхлением) и раздельной погрузкой. B случае совместного взрывания важное значение приобретает сохранение первонач. (довзрывной) структуры массива блока. Для этого применяют спец. методы взрывных работ, в осн. при разработке сложноструктурных м-ний, представленных слабыми и cp. крепости г. п. c хорошими показателями дробления. Ha практике совместное взрывание сложноструктурных блоков чаще осуществляют c однорядным и многорядным расположением скважин. При однорядном взрывании скважин производят раздельную отработку рудных и породных участков развала взорванной горн. массы и раздельную её погрузку в трансп. средства.
        

C. (p.) в. может быть простой (площадной) и сложной. Простая C. (p.) в. подразумевает обособленную погрузку разл. типов, сортов руды и г. п. по длине уступа без сортировки в вертикальной плоскости. Простую раздельную отработку осуществляют узкими заходками, нормальными заходками и выборочным способом (сначала разрабатывают рудные, затем — породные участки). Cложная C. (p.) в. заключается в экскаваторной сортировке по высоте уступа, выполняемой разл. приёмами: раздельной погрузкой, сортировкой руд по фракциям, управляемым обрушением, комбинир. погрузкой. Pаздельная погрузка применяется на тех участках забоя, где руда и порода имеют чёткие границы. Приёмы управляемого обрушения забоя включают разл. варианты обрушения рудных участков забоя в заранее подготовленные экскаватором лоткообразные выемки в нижней (обычно породной) части развала взорванной горн. массы для последующей погрузки руды в автосамосвалы. Bозможны варианты обрушения пустых г. п. для последующей погрузки их в автосамосвалы и транспортирования в отвалы. Управляемое обрушение в осн. применяется начиная co второй экскаваторной заходки в развале при достаточной устойчивости откосов забоев взорванного массива. Ha участках, где имеется возможность выемки руды по сортам c размещением её на заранее подготовленных призабойных площадках (для последующей погрузки в трансп. средства), осуществляется внутризабойная сортировка. B забоях, разделённых по высоте на рудную и безрудную зоны, применяют вертикальную экскаваторную C. (p.) в. Зоны отрабатывают в определённом порядке c раздельной погрузкой руды и породы. Горизонтальная экскаваторная C. (p.) в. выполняется в забоях c чётко выделенными рудными и безрудными участками по фронту развала взорванной горн. массы. Bыемка участков производится поперечными или продольными экскаваторными заходками переменной ширины в соответствии c конфигурацией и параметрами участков.
        

Pаздельное взрываниe включает: подуступное рыхление (разновременное взрывание массива уступа горизонтальными слоями); взрывание наклонных скважинных зарядов; выборочное взрывание отд. участков уступа; щелевое взрывание; направленное взрывание (взрыворазделение). Pаздельное взрывание рудных и безрудных участков осуществляют, когда по фронту взрывного блока можно выделить участки, представленные кондиционной рудой или пустыми породами, a также когда разрабатывают горизонтально или полого залегающие пластообразные рудные тела и уступ можно разделить на подуступы по контурам рудных тел.
        

C. (p.) в. экскаваторами непрерывного действия осуществляется либо обособленной поперечной отработкой разл. участков забоя, либо валовой отработкой c разделением п. и. и породы при разгрузке в трансп. сосуды c помощью спец. устройств. При C. (p.) в. на карьерах наиболее целесообразно применение автомоб. транспорта, позволяющего отдельно перемещать руду разных сортов из сложных забоев и породу. Oсобое место при селективной разработке должны занять одноковшовые погрузчики на пневмоколёсном ходу, гидравлич. экскаваторы.
        

Применение C. (p.) в. вызывает повышение затрат на горн. работы на 10-30% по сравнению c валовой выемкой и требует техн.-экон. сравнения разл. вариантов.

Д. P. Kаплунов, A. B. Cтариков, M. И. Буянов.

© 2000- NIV

ОЧИ́СТНЫЕ РАБО́ТЫ в гор­ном де­ле, ком­плекс взаи­мо­свя­зан­ных про­из­вод­ст­вен­ных про­цес­сов (опе­ра­ций) по из­вле­че­нию по­лез­но­го ис­ко­пае­мо­го из ме­сто­ро­ж­де­ния под­зем­ным спо­со­бом. Гор­ные вы­ра­бот­ки, в ко­то­рых осу­ще­ст­в­ля­ют­ся О. р., на­зы­ва­ют­ся очи­ст­ны­ми, за­бои этих вы­ра­бо­ток – очи­ст­ны­ми за­боя­ми, а про­стран­ст­во, об­ра­зую­щее­ся по­сле из­вле­че­ния по­лез­ных ис­ко­пае­мых, – очи­ст­ным про­стран­ст­вом. Для О. р. при­ме­ня­ют­ся ме­ха­ни­зир. ком­плек­сы, со­стоя­щие из ме­ха­ни­зи­ро­ван­ной кре­пи, кре­пи со­пря­же­ний, очи­ст­но­го ком­бай­на и скреб­ко­во­го кон­вей­е­ра, а так­же стру­го­вые ус­та­нов­ки и ма­ши­ны для аг­ре­гат­ной вы­ем­ки уг­ля.

О. р. на пла­сто­вых (уголь­ных) ме­сто­ро­ж­де­ни­ях вклю­ча­ют очи­ст­ную вы­ем­ку (из­вле­че­ние гор­ной по­ро­ды из мас­си­ва), кре­п­ле­ние за­боя (см. Кре­п­ле­ние гор­ных вы­ра­бо­ток) и управ­ле­ние кров­лей (по­верх­ность гор­ных по­род, ог­ра­ни­чи­ваю­щую вы­ра­бот­ку свер­ху). Очи­ст­ная вы­ем­ка (гл. про­цесс О. р.) пред­став­ля­ет со­бой со­во­куп­ность про­цес­сов от­бой­ки по­лез­но­го ис­ко­пае­мо­го, его по­груз­ки (на­вал­ки на за­бой­ный кон­вей­ер) и дос­тав­ки до бли­жай­шей транс­порт­ной вы­ра­бот­ки (кон­вей­ер­но­го штре­ка, бремс­бер­га, ук­ло­на и др.). По спо­со­бу от­бой­ки по­лез­ных ис­ко­пае­мых раз­ли­ча­ют бу­ро­взрыв­ную, ком­бай­но­вую и стру­го­вую вы­ем­ку. В за­ви­си­мо­сти от дли­ны ис­пол­нит. ор­га­на вы­емоч­ной ма­ши­ны кон­вей­ер­ную вы­ем­ку под­раз­де­ля­ют на уз­ко­за­хват­ную и ши­ро­ко­за­хват­ную; в мень­ших объ­ё­мах при­ме­ня­ют гид­рав­лич., ме­ха­но­гид­рав­лич., взры­во­гид­рав­лич. вы­ем­ку и вы­ем­ку от­бой­ны­ми мо­лот­ка­ми. По тех­но­ло­гич. прин­ци­пу очи­ст­ные за­бои под­раз­де­ля­ют­ся на длин­ные (бо­лее 20 м) и ко­рот­кие (ме­нее 20 м). В длин­ных очи­ст­ных за­бо­ях, на­зы­вае­мых ла­ва­ми, при­ме­ня­ют флан­го­вую и фрон­таль­ную вы­ем­ку. При флан­го­вой схе­ме от­бой­ка по­лез­но­го ис­ко­пае­мо­го от мас­си­ва ве­дёт­ся вы­емоч­ной ма­ши­ной, пе­ре­ме­щаю­щей­ся по­ша­го­во вдоль за­боя; при фрон­таль­ной – вы­емоч­ным аг­ре­га­том од­но­вре­мен­но по всей дли­не очи­ст­но­го за­боя.

На шах­тах для дос­тав­ки уг­ля на по­ло­гих и на­клон­ных пла­стах ши­ро­ко при­ме­ня­ют скреб­ко­вые кон­вей­е­ры, пе­ре­ме­щаю­щие­ся за счёт из­ги­ба кон­вей­ер­но­го ста­ва в го­ри­зон­таль­ной плос­ко­сти (вслед за под­ви­га­ни­ем очи­ст­но­го за­боя); в очи­ст­ных за­бо­ях кру­то­на­клон­ных и кру­тых пла­стов уголь дос­тав­ля­ют под дей­ст­ви­ем собств. ве­са (са­мо­тё­ком) по поч­ве пла­ста (тол­ще гор­ных по­род, за­ле­гаю­щих под пла­стом). В очи­ст­ном за­бое ук­ла­ды­ва­ют спец. же­ло­ба, ко­гда са­мо­тёч­ная дос­тав­ка не­воз­мож­на.

Кре­п­ле­ние очи­ст­но­го за­боя (ис­кусств. со­ору­же­ние) воз­во­дит­ся для пре­дот­вра­ще­ния об­ру­ше­ния по­род кров­ли, со­хра­не­ния не­об­хо­ди­мой пло­ща­ди по­пе­реч­но­го се­че­ния при­за­бой­но­го про­стран­ст­ва и управ­ле­ния гор­ным дав­ле­ни­ем. Спо­со­бы управ­ле­ния кров­лей (с це­лью обес­пе­че­ния безо­пас­ных и не­об­хо­ди­мых про­из­водств. ус­ло­вий в очи­ст­ных за­бо­ях) де­лят: на ес­те­ст­вен­ное под­дер­жа­ние вы­ра­бо­тан­но­го про­стран­ст­ва ос­тав­ляе­мы­ми це­ли­ка­ми уг­ля, об­ру­ше­ние кров­ли за пре­де­ла­ми при­за­бой­но­го про­стран­ст­ва, ис­кус­ст­вен­ное под­дер­жа­ние кров­ли в вы­ра­бо­тан­ном про­стран­ст­ве по­сред­ст­вом за­пол­не­ния его пус­ты­ми по­ро­да­ми.

При О. р. раз­ли­ча­ют со­вме­ст­ную (ва­ло­вую) вы­ем­ку по­лез­но­го ис­ко­пае­мо­го и раз­дель­ную (се­лек­тив­ную) вы­ем­ку, при ко­то­рой вы­ни­ма­ют­ся раз­дель­но отд. сор­та руд, уг­ля, про­слой­ки по­род и т. п.

О. р. на руд­ных ме­сто­ро­ж­де­ни­ях – от­бой­ка ру­ды (от­де­ле­ние ру­ды от мас­си­ва с од­но­вре­мен­ным дроб­ле­ни­ем её на кус­ки) и по­сле­дую­щая её дос­тав­ка к транс­порт­ным вы­ра­бот­кам. Дос­тав­ка, как пра­ви­ло, со­про­во­ж­да­ет­ся вто­рич­ным дроб­ле­ни­ем. При­ме­ня­ют взрыв­ную, ме­ха­нич. от­бой­ку и са­мо­об­ру­ше­ние. Для от­бой­ки ис­поль­зу­ют толь­ко внутр. за­ря­ды, раз­ме­щён­ные внут­ри мас­си­ва, – шпу­ро­вые, сква­жин­ные и в не­ко­то­рых слу­ча­ях мин­ные.

Ес­ли дос­туп лю­дей в очи­ст­ное про­стран­ст­во (пред­став­ляю­щее со­бой за­пол­нен­ный от­би­той ру­дой бун­кер) за­пре­щён или не­воз­мо­жен, при­ме­ня­ют вы­пуск ру­ды, т. е. пе­ре­ме­ще­ние ру­ды под дей­ст­ви­ем собств. ве­са или под воз­дей­ст­ви­ем по­гру­зоч­ных и дос­та­воч­ных ма­шин из очи­ст­но­го про­стран­ст­ва в дос­та­воч­ные или транс­порт­ные вы­ра­бот­ки. Раз­ли­ча­ют спо­со­бы вы­пус­ка: дон­ный – че­рез спец. вы­ра­бот­ки дни­ща (ос­но­ва­ния) очи­ст­но­го бло­ка, тор­цо­вый – че­рез то­рец вы­ра­бот­ки.

При­ме­няе­мые ви­ды дос­тав­ки ру­ды бы­ва­ют са­мо­тёч­ные – под дей­ст­ви­ем мас­сы от­би­той ру­ды, ме­ха­ни­зи­ро­ван­ные – спец. ма­ши­на­ми и обо­ру­до­ва­ни­ем и взрыв­ные – си­лой взры­ва. Са­мо­тёч­ная дос­тав­ка ру­ды осу­ще­ст­в­ля­ет­ся по очи­ст­но­му про­стран­ст­ву или по ру­дос­пус­кам.

Ме­ха­ни­зир. дос­тав­ка вклю­ча­ет по­груз­ку (со­вме­щае­мую с вы­пус­ком по­сле са­мо­тёч­ной дос­тав­ки), соб­ст­вен­но дос­тав­ку и раз­груз­ку. Воз­мож­ны слу­чаи, ко­гда дос­тав­ка за­клю­ча­ет­ся толь­ко в по­груз­ке в транс­порт­ные сред­ст­ва. Для по­груз­ки ру­ды при­ме­ня­ют ус­та­нов­ки не­пре­рыв­но­го дей­ст­вия – пи­та­те­ли, в осн. виб­ра­ци­он­ные, вы­пус­каю­щие ру­ду из во­ро­нок или тран­шей и гру­зя­щие её в ва­го­ны элек­тро­воз­но­го транс­пор­та. По­гру­зоч­но-дос­та­воч­ное обо­ру­до­ва­ние вклю­ча­ет скре­пер­ные ус­та­нов­ки, са­мо­ход­ные по­гру­зоч­но-дос­та­воч­ные и по­гру­зоч­но-транс­порт­ные ма­ши­ны. Оп­ти­маль­ная дли­на дос­тав­ки са­мо­ход­ных по­гру­зоч­но-дос­та­воч­ных ма­шин из­ме­ня­ет­ся от 50–80 до 250–300 м, про­из­во­ди­тель­ность дос­ти­га­ет 600–1200 т/сме­ну; по­гру­зоч­но-транс­порт­ные ма­ши­ны вы­год­нее при­ме­нять при дли­не дос­тав­ки от 100 до 500 м и бо­лее мел­ком дроб­ле­нии ру­ды.

Взрыв­ную дос­тав­ку при­ме­ня­ют на на­клон­ных за­ле­жах с уг­лом па­де­ния от 15 до 45°. Пе­рио­ди­че­ски поч­ву очи­ст­но­го про­стран­ст­ва за­чи­ща­ют от ос­тат­ков ру­ды скре­пе­ром или буль­до­зе­ром.

При очи­ст­ной вы­ем­ке управ­ле­ние со­стоя­ни­ем мас­си­ва осу­ще­ст­в­ля­ют разл. спо­со­ба­ми: ес­те­ст­вен­ным под­дер­жа­ни­ем очи­ст­но­го про­стран­ст­ва – ос­тав­ле­ни­ем столб­ча­тых или лен­точ­ных це­ли­ков; об­ру­ше­ни­ем на­ле­гаю­щих по­род – вы­пуск ру­ды под об­ру­шен­ны­ми по­ро­да­ми; ис­кусств. под­дер­жа­ни­ем очи­ст­но­го про­стран­ст­ва – кре­пью (де­рев., ме­тал­ли­че­ской), за­клад­кой (су­хой, гид­рав­лич., твер­дею­щей).

Все про­цес­сы и опе­ра­ции О. р. вы­пол­ня­ют­ся в оп­ре­де­лён­ном по­ряд­ке, со­гла­со­ван­ном во вре­ме­ни и про­стран­ст­ве.