Полезнои ископаемое

 

 Содержание:     

1. Полезное ископаемое  и его месторождения.  Промышленные и  непромышленные месторождения.  

 Полезным  ископаемым называется всякое  природное минеральное вещество, которое при современных условиях  целесообразно извлекать из недр  Земли для промышленного использования.   

 Месторождением  полезного ископаемого называется  естественное скопление полезного  ископаемого в количествах и  концентрациях, достаточных для  эффективной разработки.  

 Месторождения  делятся на промышленные и  непромышленные. Промышленными называются такие месторождения, разработка которых при современном уровне развития техники, экономики и географическом положении   

 К непромышленным  относятся месторождения, которые  экономически невыгодно разрабатывать  ввиду сложного геологического строения, малой мощности, низкого содержания полезного компонента или трудной доступности, но которые могут быть объектом промышленного использования в будущем.      

2. Деление месторождений  по углу падения  и мощности.

 По углу падения  месторождения делятся на горизонтальные с углом наклона от 0⁰ до 3⁰, пологие – от 0⁰ до 20⁰, наклонные – от 20⁰ до 50⁰, крутопадающие – свыше 50⁰ до 90⁰.

 По мощности месторождения делятся на очень  тонкие (при пологом залегании  мощность их меньше 0,8 м, при крутом залегании меньше 0,6 м), тонкие (от 0,6-0,8 до 2 м), средней мощности (от 2 до 5 м), мощные (от 5 до 20 м), очень мощные (свыше 20 м).   

 3. Деление руд и  вмещающих пород  по устойчивости. Понятие о разрыхляемости  и слеживаемости  руды.

 Устойчивость  – это свойство породного массива не обрушаться в течение некоторого времени после создания горизонтальной или вертикальной плоскости обнажения.

 По устойчивости породы делятся на очень устойчивые, устойчивые, средней устойчивости, неустойчивые, очень неустойчивые. Очень устойчивые и очень неустойчивые встречаются редко.

 Разрыхляемость  – свойство пород увеличиваться  в объеме после разрушения и выемки. Разрыхляемость характеризуется коэффициентом  разрыхления, который у очень  мягких пород 1,1, а у очень крепких 2,2.

 Слеживаемость – свойство разрыхленной породы с течением времени превращаться в сплошную массу.    

 4. Понятие о валовой  и извлекаемой  ценности руды.

 Различается валовая и извлекаемая ценность руды. Валовой ценностью называют стоимость полезных компонентов, содержащихся в одной тонне руды. Определяется по формуле: Ц_в=Ц_м·С/100, где Ц_м—ценность 1 т металла, С—его концентрация в 1 т руды.

 Извлекаемой ценностью называют стоимость полезных компонентов, извлекаемых из одной  тонны руды при ее добыче и переработке. Извлекаемая ценность одной тонны руды определяется по формуле: Ц_и=Ц_м·С·k_и/100, где k_и – коэффициент извлечения полезных компонентов из руды в процессе ее переработки. Ценность руды – понятие относительное и может меняться со временем. Например, изменение технологического процесса добычи и переработки, а также выделение еще одного полезного компонента, может повысить ценность руды.

 Сопоставление извлекаемой ценности руды с затратами  на ее добычу определяют рентабельность разработки месторождения.   

 5. Охарактеризовать основные стадии разработки месторождения: вскрытие, подготовку и очистную выемку.

 В процессе подземной  разработки рудных месторождений можно  выделить три стадии: вскрытие, подготовку и очистную выемку.

 Вскрытие  состоит в проведении горных выработок, открывающих доступ к месторождению или его части с земной поверхности. Это шахтные стволы, околоствольные выработки, квершлаги, штольни, капитальные рудоспуски и другие. Они служат для транспортирования руды на поверхность, для доставки людей, оборудования, материалов к рабочим местам, для проветривания горных выработок, откачки воды и других целей. Вскрывающие выработки называются капитальными, так как они служат долгое время, часто весь срок службы рудника.

 Подготовка  или подготовительные работы заключается  в проведении горных выработок, штреков, ортов, восстающих и других, которыми вскрытая часть месторождения делится на обособленные участки. При крутом и наклонном падении вскрытая часть месторождения делится на этажи, а этажи – на блоки. На пологом падении и горизонтальном месторождении рудная залежь делится на выработки главного направления, а с выработок главного направления делится на панели, а панели могут делиться на блоки.

 Выемочный участок (блок) делится подготовительными  выработками небольшой длинны (нарезные выработки) на более мелкие части, предусмотренные системой разработки.

 Очистная  выемка – это технологический  процесс извлечения руды из выемочного участка и поддержания образующихся при этом очистных выработок и  очистного пространства.

 Наиболее  часто очистная выемка ведется длинными очистными забоями – лавами и камерами. Лава имеет длину во много раз больше высоты забоя. Камера имеет размеры, по ширине и высоте сопоставимые друг с другом.

 Запасы шахтного поля разделяются на вскрытые, подготовленные и готовые к очистной выемке.   

 6. Что называется  рудником, шахтой, шахтным  полем, этажом.

 Горное предприятие, разрабатывающее месторождение  и состоящее из одной или нескольких производственных единиц (шахт, карьеров), называется рудником.

 Часть месторождения, отрабатываемая рудником или шахтой, называется рудничным или шахтным полем.

 При наклонном  залегании часть вскрытого месторождения  делится подготовительными выработками  на этажи.   

 7. Потери полезного  ископаемого при  разработке месторождения,  их виды, причины и влияние на экономические показатели разработки месторождения.

 При разработке месторождения часть руды или  полезного компонента остается не извлеченной. Эти не извлеченные запасы называются потерями полезного ископаемого  в недрах земли.

 Потери бывают двух видов: количественные и качественные.

 Количественные  потери или просто потери делятся  на проектные и эксплуатационные. Проектные потери в виде оставления охранных и предохранительных целиков  закладываются при проектировании и разработке месторождения. Это барьерные целики между шахтными полями смежных шахт, целики под населенными пунктами, под промплощадками.

 Эксплуатационные  потери возникают при добыче полезного  ископаемого. При любом способе  выемки эксплуатационные потери неизбежны.

 При разработке месторождений очень ценных руд их удается снизить до 2-3% путем применения дорогих систем разработки (с закладкой, с твердеющей закладкой выработанного пространства). Потери в пределах 10-12% считаются нормальными для большинства месторождений руд средней ценности. До 20% - для руд невысокой ценности. Но иногда при разработке малоценных руд потери достигают 50% и более.

 Потери делятся  на три группы:

 1) потери  от неполноты выемки по контуру  рудных тел;

 2) потери  в оставленных навсегда или  не полностью извлеченных целиках;

 3) потери  от неполноты извлечения отбитой  руды:  

  а) оставлены  в недоступных местах;  

  б) разубоженных  до некондиционного содержания;  

  в) потери  в некондиционной руде, выданной  в отвал;  

  г) потери  рудной мелочи в закладке.

 Потери выражаются в процентах или коэффициентом потерь. Коэффициентом потерь называется отношение руды в потерях к общим запасам, измеряется в долях от единицы. Потери в процентах – это то же самое, умноженное на 100%.

 Применяется также понятие – «коэффициент извлечения», выражаемый в долях от единицы, и «извлечение», выражаемое в %.

 Потери и  разубоживание приносят экономический  вред при разработке месторождений. При сверхнормативных потерях происходит более быстрая отработка шахтного поля или всего месторождения. При этом могут не полностью окупиться расходы на разведку месторождения, строительство шахты и других промышленных объектов. При этом же возникает необходимость строительства нового рудника, для чего требуются денежные средства. Предприятие несет также убытки от недополучения прибыли за счет недобытой потерянной руды.   

 8. Разубоживание руды, причины разубоживания,  влияние на экономические  показатели разработки  месторождения.

 Потери качества руды за счет уменьшения в ней полезного  компонента называются разубоживанием. Разубоживание происходит за счет присечки породы при очистной добыче, если вынимается руда за контуром залежи; при выемке тонких пластов комбайном, когда мощность пласта меньше той, которую может вынимать комбайн, при этом высекается часть пустой породы. Разубоживание руды происходит также при проведении подготовительных выработок с присечкой боковых пород; при вывалах пород кровли, которые перемешиваются с рудой. Часть полезного компонента может теряться при транспортировании руды за счет собственного веса по почве рудной залежи.

 При добыче разубоженной руды повышается себестоимость добычи: на отбойку пустой породы тратится дополнительная энергия, повышение  расходов на транспортирование и  подъем разубоженной руды, переработку  ее на обогатительной фабрике, транспортирование примешенной пустой породы на отвал и укладка ее в отвал.   

 9. Взаимное расположение  главных и вспомогательных  стволов, их достоинство  и недостатки.

 Главный ствол (скиповой) и вспомогательный (клетевой) всегда находятся на одной промплощадке на небольшом расстоянии друг от друга. В зависимости от взаимного расположения главного и вентиляционного стволов различают две основные схемы:

 1. Центральная  схема вскрытия: главный и вспомогательный  вентиляционный ствол расположены  в центре шахтного поля на одной промплощадке.

 2. Фланговое  вскрытие: главный ствол расположен  в центре шахтного поля, а вентиляционные  стволы расположены у границ  шахтного поля.

 Достоинства центральной схемы вскрытия:

 - меньше число  вскрывающих выработок;

 - лучше обслуживание и ремонт вентиляторных установок.

 Недостатки:

 - необходима  большая депрессия ВГП, меньше  запасных выходов;

 - авария (пожар)  в околоствольном дворе может  отрезать пути выхода людей  на поверхность;

 - возможность  нарушения вентиляции (создание  короткого тока воздуха);

 Вскрытие  центрально расположенными стволами применяется  при разработке глубоко залегающих рудных залежей.

 Достоинства фланговой схемы вскрытия:

 - лучшее проветривание  шахты;

 - большее  число запасных выходов;

 - невозможность  создания короткого тока воздуха;

 Недостатки:

 - большее  число стволов, что удорожает  строительство;

 - больше времени  уходит на сбойку стволов;

 - затруднительное  обслуживание и ремонт вентиляторов.

 Вскрытие  по фланговой схеме может производиться  при разработке верхних горизонтов рудника и на угольных шахтах третьей категории и сверх категорных шахтах.   

 10. Вскрытие месторождения  вертикальными стволами, условия применения. Способы разложения  стволов относительно  рудной залежи.

 При вскрытии вертикальным стволом его располагают за пределом зоны сдвижения в лежачем или висячем боку месторождения. От ствола до рудного тела на каждом этаже проводят квершлаги, а из них – рудные или полевые штреки до вспомогательных шахтных стволов, расположенных на флангах шахтного поля также за пределами зоны сдвижения.

 При расположении ствола в породах лежачего бока суммарная  длина квершлагов меньше, чем при  расположении его в висячем боку. Кроме того, вскрытие первого этажа  потребует меньше времени и затрат, следовательно, и добычу руды можно начать раньше. Поэтому вскрытие вертикальным стволом со стороны висячего бока применяют, когда ствол невозможно расположить в лежачем боку (неблагоприятный рельеф поверхности, водоносные или неустойчивые породы).