Баннер 11

 

74. Добыча полезных ископаемых

Редакторы глав:  Джеймс Р. Армстронг и Раджи Менон


 

Содержание 

Рисунки и таблицы

Горное дело: обзор
Норман С. Дженнингс

Разведка
Уильям С. Митчелл и Кортни С. Митчелл

Виды добычи угля
Фред В. Германн

Методы подземной добычи
Ханс Хамрин

Подземная добыча угля
Саймон Уолкер

Методы открытой разработки
Томас А. Хетмон и Кайл Б. Дотсон

Управление открытой добычей угля
Пол Уэсткотт

Переработка руды
Сидней Эллисон

Подготовка угля
Энтони Д. Уолтерс

Наземный контроль в подземных шахтах
Люк Бошан

Вентиляция и охлаждение в подземных шахтах
МДж Хоус

Освещение в подземных шахтах
Дон Троттер

Средства индивидуальной защиты в горнодобывающей промышленности
Питер В. Пикерилл

Пожары и взрывы в шахтах
Кейси С. Грант

Обнаружение газов
Пол Маккензи-Вуд

Готовность к чрезвычайным ситуациям
Гэри А. Гибсон

Опасности для здоровья при добыче полезных ископаемых
Джеймс Л. Уикс

таблицы

Щелкните ссылку ниже, чтобы просмотреть таблицу в контексте статьи.

1. Коэффициенты расчетного количества воздуха
2. Мощность воздушного охлаждения с поправкой на одежду
3. Сравнение шахтных источников света
4. Нагрев угля-иерархия температур
5. Критические элементы/подэлементы аварийной готовности
6. Аварийные средства, оборудование и материалы
7. Матрица обучения готовности к чрезвычайным ситуациям
8. Примеры горизонтального аудита планов действий в чрезвычайных ситуациях
9. Распространенные названия и воздействие опасных газов на здоровье

цифры

Наведите курсор на миниатюру, чтобы увидеть подпись к рисунку, щелкните, чтобы увидеть рисунок в контексте статьи.

МИН010F3МИН010F4МИН020F2МИН020F7МИН020F4МИН020F6МИН20F13МИН20F10МИН040F4 МИН040F3МИН040F7МИН040F1МИН040F2МИН040F8МИН040F5


Нажмите, чтобы вернуться к началу страницы

Воскресенье, 13 марта 2011 14: 50

Горное дело: обзор

Полезные ископаемые и минеральные продукты являются основой большинства отраслей промышленности. Та или иная форма добычи полезных ископаемых или карьеров ведется практически в каждой стране мира. Горнодобывающая промышленность имеет важные экономические, экологические, трудовые и социальные последствия как в странах или регионах, где она осуществляется, так и за ее пределами. Во многих развивающихся странах на горнодобывающую промышленность приходится значительная часть ВВП и зачастую основная часть валютных поступлений и иностранных инвестиций.

Воздействие добычи полезных ископаемых на окружающую среду может быть значительным и долгосрочным. Есть много примеров хорошей и плохой практики в управлении и реабилитации заминированных районов. Экологический эффект от использования полезных ископаемых становится важным вопросом для отрасли и ее рабочей силы. Дебаты о глобальном потеплении, например, могут повлиять на использование угля в некоторых областях; переработка уменьшает количество требуемого нового материала; а растущее использование неминеральных материалов, таких как пластик, влияет на интенсивность использования металлов и полезных ископаемых на единицу ВВП.

Конкуренция, снижение качества полезных ископаемых, более высокие затраты на переработку, приватизация и реструктуризация заставляют горнодобывающие компании сокращать свои затраты и повышать производительность. Высокая капиталоемкость большей части горнодобывающей промышленности побуждает горнодобывающие компании стремиться к максимальному использованию своего оборудования, что, в свою очередь, требует более гибких и часто более интенсивных моделей работы. Занятость падает во многих горнодобывающих районах из-за повышения производительности, радикальной реструктуризации и приватизации. Эти изменения коснутся не только горняков, которым необходимо найти альтернативную работу; те, кто остается в отрасли, должны иметь больше навыков и больше гибкости. Поиск баланса между желанием горнодобывающих компаний сократить расходы и желанием рабочих сохранить свои рабочие места является ключевой проблемой во всем мире горнодобывающей промышленности. Горнодобывающие сообщества также должны адаптироваться к новым операциям по добыче полезных ископаемых, а также к сокращению или закрытию.

Горнодобывающая промышленность часто считается особой отраслью, в которой участвуют сплоченные сообщества и рабочие, выполняющие грязную и опасную работу. Горнодобывающая промышленность также является сектором, в котором многие руководители высшего звена — руководители и работодатели — являются бывшими горняками или горными инженерами, имеющими большой непосредственный опыт решения проблем, которые затрагивают их предприятия и рабочую силу. Более того, горняки часто были элитой промышленных рабочих и часто оказывались в авангарде, когда политические и социальные изменения происходили быстрее, чем предполагалось тогдашним правительством.

Ежегодно добывается около 23 миллиардов тонн полезных ископаемых, включая уголь. Для ценных полезных ископаемых количество образующихся отходов во много раз превышает количество конечного продукта. Например, каждая унция золота — это результат обработки около 12 тонн руды; каждая тонна меди получается примерно из 30 тонн руды. Для менее ценных материалов (например, песка, гравия и глины), которые составляют большую часть добываемого материала, допустимое количество отходов минимально. Однако можно с уверенностью предположить, что горнодобывающие предприятия мира должны производить как минимум в два раза больше конечного необходимого количества (исключая удаление поверхностной «вскрышной породы», которая впоследствии заменяется и, следовательно, обрабатывается дважды). Таким образом, ежегодно в мире добывается около 50 миллиардов тонн руды. Это эквивалентно ежегодному рытью ямы глубиной 1.5 метра размером со Швейцарию.

Трудовое право

Горнодобывающая промышленность не является крупным работодателем. На его долю приходится около 1% рабочей силы в мире — около 30 миллионов человек, 10 миллионов из которых производят уголь. Однако для каждого задания майнинга есть по крайней мере одно задание, которое напрямую зависит от майнинга. Кроме того, по оценкам, не менее 6 миллионов человек, не включенных в вышеуказанную цифру, работают на мелких шахтах. Если принять во внимание иждивенцев, число людей, зарабатывающих на жизнь майнингом, вероятно, составит около 300 миллионов человек.

Безопасность и здоровье

Горняки сталкиваются с постоянно меняющимся сочетанием условий на рабочем месте как ежедневно, так и в течение всей рабочей смены. Некоторые работают в атмосфере без естественного освещения и вентиляции, создавая пустоты в земле, удаляя материал и стараясь обеспечить отсутствие немедленной реакции со стороны окружающих слоев. Несмотря на значительные усилия во многих странах, количество смертей, травм и болезней среди горняков во всем мире означает, что в большинстве стран добыча полезных ископаемых остается наиболее опасным занятием, если принять во внимание количество людей, подвергающихся риску.

Хотя на горнодобывающую промышленность приходится всего 1% рабочей силы в мире, на ее долю приходится около 8% несчастных случаев со смертельным исходом на производстве (около 15,000 XNUMX в год). Достоверных данных о травмах нет, но они значительны, как и число рабочих, пострадавших от профессиональных заболеваний (таких как пневмокониозы, потеря слуха и воздействие вибрации), чья преждевременная инвалидность и даже смерть могут быть напрямую связаны с их работа.

МОТ и горнодобывающая промышленность

Международная организация труда (МОТ) занимается трудовыми и социальными проблемами горнодобывающей промышленности с первых дней своего существования, прилагая значительные усилия для улучшения работы и жизни тех, кто работает в горнодобывающей промышленности — с момента принятия режима рабочего времени (угольные шахты ) Конвенции (№ 31) 1931 г. к Конвенции о безопасности и гигиене труда в шахтах (№ 176), которая была принята Международной конференцией труда в 1995 г. На протяжении 50 лет трехсторонние совещания по горнодобывающей промышленности рассматривали самые разные вопросы, начиная от занятости , условия труда и обучение по охране труда и трудовым отношениям. В результате было принято более 140 согласованных выводов и резолюций, некоторые из которых были использованы на национальном уровне; другие инициировали действия МОТ, включая различные программы обучения и помощи в государствах-членах. Некоторые из них привели к разработке кодексов техники безопасности и, совсем недавно, к новым трудовым стандартам.

В 1996 году была введена новая система более коротких и целенаправленных трехсторонних совещаний, на которых будут выявляться и обсуждаться актуальные вопросы горнодобывающей промышленности с целью их практического решения в соответствующих странах и регионах, на национальном уровне и на уровне МОТ. . Первый из них, в 1999 г., будет посвящен социально-трудовым вопросам мелкотоварной добычи полезных ископаемых.

Трудовые и социальные вопросы в горнодобывающей промышленности нельзя отделить от других соображений, будь то экономические, политические, технические или экологические. Хотя не может быть типового подхода к обеспечению того, чтобы горнодобывающая промышленность развивалась таким образом, чтобы приносить пользу всем участникам, очевидно, что это необходимо. МОТ делает все возможное, чтобы помочь трудовому и социальному развитию этой жизненно важной отрасли. Но он не может работать один; в нем должны активно участвовать социальные партнеры, чтобы максимизировать его воздействие. МОТ также тесно сотрудничает с другими международными организациями, привлекая их внимание к социальным и трудовым аспектам горнодобывающей промышленности и сотрудничая с ними по мере необходимости.

Из-за опасного характера добычи полезных ископаемых МОТ всегда уделяла большое внимание улучшению безопасности и гигиены труда. Международная классификация рентгенограмм пневмокониозов МОТ является международно признанным инструментом для систематической регистрации рентгенологических отклонений в грудной клетке, вызванных вдыханием пыли. Два кодекса практики по безопасности и гигиене труда касаются исключительно подземных и открытых рудников; другие имеют отношение к горнодобывающей промышленности.

Принятие в 1995 году Конвенции о безопасности и гигиене труда в горнодобывающей промышленности, задавшей принцип национальных действий по улучшению условий труда в горнодобывающей промышленности, имеет важное значение, поскольку:

  • С особыми опасностями сталкиваются горняки.
  • Горнодобывающая промышленность во многих странах приобретает все большее значение.
  • Предыдущие стандарты МОТ по безопасности и гигиене труда, а также действующее законодательство во многих странах не отвечают специфическим потребностям горнодобывающей промышленности.

 

Первые две ратификации Конвенции произошли в середине 1997 года; он вступит в силу в середине 1998 года.

Обучение

В последние годы МОТ осуществила ряд учебных проектов, направленных на повышение безопасности и здоровья горняков за счет повышения осведомленности, улучшения инспектирования и обучения спасателям. Деятельность МОТ на сегодняшний день способствовала прогрессу во многих странах, приведению национального законодательства в соответствие с международными трудовыми нормами и повышению уровня безопасности и гигиены труда в горнодобывающей промышленности.

Производственные отношения и занятость

Стремление повысить производительность в условиях обострения конкуренции иногда может привести к тому, что основные принципы свободы ассоциации и коллективных переговоров будут поставлены под сомнение, когда предприятия осознают, что их прибыльность или даже выживание находятся под вопросом. Но здоровые производственные отношения, основанные на конструктивном применении этих принципов, могут внести важный вклад в повышение производительности. Этот вопрос подробно рассматривался на совещании в 1995 году. Важным моментом стала необходимость тесных консультаций между социальными партнерами для того, чтобы любая необходимая реструктуризация была успешной и чтобы горнодобывающая промышленность в целом могла получить долгосрочные выгоды. Кроме того, было решено, что новая гибкость организации труда и методов работы не должна ставить под угрозу права работников и не должна отрицательно сказываться на здоровье и безопасности.

Мелкая добыча полезных ископаемых

Мелкомасштабная добыча полезных ископаемых делится на две широкие категории. Во-первых, это добыча и разработка карьеров промышленных и строительных материалов в небольших масштабах, операции, которые в основном предназначены для местных рынков и присутствуют в каждой стране (см. рис. 1). Правила контроля и налогообложения часто существуют, но, что касается небольших производственных предприятий, отсутствие инспекции и слабое правоприменение означают, что неформальные или незаконные операции продолжаются.

Рисунок 1. Небольшой каменоломня в Западной Бенгалии.

МИН010F3

Вторая категория — это добыча относительно ценных полезных ископаемых, особенно золота и драгоценных камней (см. рис. 2). Продукция обычно экспортируется путем продажи уполномоченным агентствам или путем контрабанды. Размер и характер этого типа мелкомасштабной добычи сделали существующие законы неадекватными и невозможными для применения.

Рисунок 2. Мелкий золотой рудник в Зимбабве

МИН010F4

Мелкомасштабная добыча полезных ископаемых обеспечивает значительную занятость, особенно в сельской местности. В некоторых странах в мелкомасштабной, часто неформальной добыче полезных ископаемых занято намного больше людей, чем в формальном горнодобывающем секторе. Имеющиеся ограниченные данные свидетельствуют о том, что более шести миллионов человек занимаются мелкомасштабной добычей полезных ископаемых. Однако, к сожалению, многие из этих рабочих мест ненадежны и далеки от соответствия международным и национальным трудовым стандартам. Уровень аварийности на небольших шахтах обычно в шесть-семь раз выше, чем на крупных предприятиях, даже в промышленно развитых странах. Болезни, многие из-за антисанитарии, распространены на многих объектах. Это не означает, что не существует безопасных, чистых, мелких рудников — они есть, но их, как правило, меньшинство.

Особую проблему представляет занятость детей. В рамках своей Международной программы по искоренению детского труда МОТ осуществляет проекты в нескольких странах Африки, Азии и Латинской Америки, чтобы предоставить детям возможности для получения образования и альтернативные возможности получения дохода, чтобы убрать детей с угольных, золотых и драгоценных рудников в трех странах. регионов в этих странах. Эта работа координируется с международным профсоюзом горняков (ICEM), а также с местными неправительственными организациями (НПО) и государственными учреждениями.

НПО также усердно и эффективно работали на местном уровне, чтобы внедрить соответствующие технологии для повышения эффективности и смягчения воздействия мелкомасштабной добычи полезных ископаемых на здоровье и окружающую среду. Некоторые международные правительственные организации (МПО) провели исследования и разработали руководящие принципы и программы действий. Они касаются детского труда, роли женщин и коренных народов, налоговой реформы и реформы прав собственности на землю, а также воздействия на окружающую среду, но до сих пор они, похоже, не оказали заметного влияния. Однако следует отметить, что без активной поддержки и участия правительств успех таких усилий проблематичен.

Кроме того, по большей части мелкие горняки, по-видимому, мало заинтересованы в использовании дешевых, легкодоступных и эффективных технологий для смягчения последствий для здоровья и окружающей среды, таких как реторты для повторного улавливания ртути. Часто для этого нет стимула, поскольку стоимость ртути не является ограничением. Кроме того, особенно в случае бродячих старателей, часто отсутствует долгосрочная заинтересованность в сохранении земли для использования после прекращения добычи. Задача состоит в том, чтобы показать мелким горнодобывающим компаниям, что есть более эффективные способы ведения добычи, которые не будут чрезмерно ограничивать их деятельность и будут лучше для них с точки зрения здоровья и благосостояния, лучше для земли и лучше для страны. «Харарские руководящие принципы», разработанные в 1993 году на Межрегиональном семинаре Организации Объединенных Наций по руководящим принципам развития малых/средних горнодобывающих предприятий, служат руководством для правительств и агентств по развитию в решении различных вопросов комплексным и скоординированным образом. Неучастие организаций работодателей и рабочих в большей части мелкомасштабной горнодобывающей деятельности возлагает на правительство особую ответственность за перевод мелкомасштабной горнодобывающей промышленности в формальный сектор, действие, которое улучшит положение мелких горняков и заметно увеличить экономические и социальные выгоды мелкомасштабной добычи полезных ископаемых. Кроме того, на международном круглом столе в 1995 году, организованном Всемирным банком, была разработана стратегия кустарной добычи полезных ископаемых, направленная на минимизацию негативных побочных эффектов, включая плохие условия безопасности и гигиены труда при этой деятельности, и максимизацию социально-экономических выгод.

Конвенция о безопасности и гигиене труда в шахтах и ​​сопутствующая ей Рекомендация (№ 183) подробно излагают согласованный на международном уровне ориентир, которым должны руководствоваться национальное законодательство и практика. Он распространяется на все шахты, предоставляя минимальное требование безопасности, относительно которого следует оценивать все изменения в работе шахт. Положения Конвенции уже включаются в новое горнодобывающее законодательство и коллективные договоры в нескольких странах, а установленные ею минимальные стандарты превышаются нормами безопасности и гигиены труда, уже обнародованными во многих горнодобывающих странах. Остается, чтобы Конвенция была ратифицирована во всех странах (ратификация придаст ей силу закона), чтобы соответствующие органы были должным образом укомплектованы и финансировались, чтобы они могли контролировать выполнение правил во всех секторах горнодобывающей промышленности. . МОТ также будет следить за применением Конвенции в странах, которые ее ратифицировали.

 

Назад

Воскресенье, 13 марта 2011 15: 09

Разведка

Разведка полезных ископаемых предшествует добыче полезных ископаемых. Разведка — это высокорискованный и дорогостоящий бизнес, который в случае успеха приводит к открытию месторождения полезных ископаемых, добыча которого может быть прибыльной. В 1992 году во всем мире на разведку было потрачено 1.2 миллиарда долларов США; в 2.7 году эта сумма увеличилась почти до 1995 миллиарда долларов США. Многие страны поощряют инвестиции в разведку, и конкуренция высока при проведении разведки в районах с хорошим потенциалом для открытия. Почти все без исключения исследования полезных ископаемых сегодня проводятся междисциплинарными группами старателей, геологов, геофизиков и геохимиков, которые ищут месторождения полезных ископаемых на всей территории по всему миру.

Разведка полезных ископаемых начинается с разведка or генеративный стадии и проходит через целевая оценка стадия, которая в случае успеха приводит к расширенное исследование. По мере того, как проект проходит через различные этапы разведки, меняется тип работ, а также вопросы охраны труда и техники безопасности.

Разведывательные полевые работы часто проводятся небольшими группами геологов с ограниченной поддержкой на незнакомой местности. Разведка может включать в себя поисковые работы, геологическое картирование и опробование, крупномасштабное и предварительное геохимическое опробование и геофизические исследования. Более детальная разведка начинается на этапе целевого тестирования, как только земля приобретается по разрешению, концессии, аренде или заявке на добычу полезных ископаемых. Детальные полевые работы, включающие геологическое картирование, отбор проб, геофизические и геохимические исследования, требуют сетки для управления съемкой. Эта работа часто дает цели, которые требуют проверки путем рытья траншей или бурения, что влечет за собой использование тяжелого оборудования, такого как экскаваторы, экскаваторы, бульдозеры, дрели и, иногда, взрывчатые вещества. Оборудование для алмазного бурения, роторного или ударного бурения может быть установлено на грузовике или доставлено на место бурения на салазках. Иногда вертолеты используются для переброски буровых установок между буровыми площадками.

Некоторые результаты проектной разведки будут достаточно обнадеживающими, чтобы оправдать проведение дополнительных разведочных работ, требующих отбора больших объемов проб для оценки экономического потенциала месторождения полезных ископаемых. Это может быть достигнуто за счет интенсивного бурения, хотя для многих месторождений полезных ископаемых может потребоваться какая-либо форма траншеи или подземного отбора проб. Для получения подземного доступа к месторождению можно выкопать разведочную шахту, склон или штольню. Хотя фактическая работа выполняется горняками, большинство горнодобывающих компаний гарантируют, что геолог-разведчик будет отвечать за программу подземного отбора проб.

Здоровье и безопасность

В прошлом работодатели редко внедряли или контролировали программы и процедуры безопасности геологоразведочных работ. Даже сегодня геологоразведчики часто небрежно относятся к безопасности. В результате вопросы здоровья и безопасности могут остаться незамеченными и не рассматриваться как неотъемлемая часть работы исследователя. К счастью, многие горнодобывающие компании сейчас стремятся изменить этот аспект культуры разведки, требуя от сотрудников и подрядчиков соблюдения установленных процедур безопасности.

Разведочные работы часто носят сезонный характер. Следовательно, есть необходимость завершить работу в течение ограниченного времени, иногда в ущерб безопасности. Кроме того, по мере продвижения геологоразведочных работ к более поздним стадиям увеличивается количество и разнообразие рисков и опасностей. Для ранней разведывательной полевой работы требуется лишь небольшая полевая бригада и лагерь. Более детальное исследование обычно требует больших полевых лагерей для размещения большего числа сотрудников и подрядчиков. Вопросы безопасности, особенно обучение по вопросам личного здоровья, опасностям в лагерях и на рабочих площадках, безопасному использованию оборудования и безопасности на пути, становятся очень важными для ученых-геологов, у которых может не быть предыдущего опыта полевых работ.

Поскольку разведочные работы часто проводятся в отдаленных районах, эвакуация в лечебный центр может быть затруднена и может зависеть от погодных условий или условий дневного света. Поэтому аварийные процедуры и средства связи должны быть тщательно спланированы и протестированы до начала полевых работ.

В то время как безопасность на открытом воздухе может считаться здравым смыслом или «чутьем кустарника», следует помнить, что то, что считается здравым смыслом в одной культуре, может не считаться таковым в другой культуре. Горнодобывающие компании должны предоставить работникам геологоразведочных работ руководство по технике безопасности, в котором рассматриваются вопросы регионов, в которых они работают. Подробное руководство по технике безопасности может стать основой для ознакомительных встреч в лагере, учебных занятий и плановых совещаний по технике безопасности в течение всего полевого сезона.

Предотвращение личных опасностей для здоровья

Разведочные работы требуют от сотрудников тяжелой физической работы, которая включает в себя пересечение местности, частый подъем тяжестей, использование потенциально опасного оборудования и воздействие жары, холода, осадков и, возможно, большой высоты (см. рис. 1). Крайне важно, чтобы сотрудники были в хорошей физической форме и в добром здравии, когда они приступают к полевым работам. Сотрудники должны иметь современные прививки и не иметь инфекционных заболеваний (например, гепатита и туберкулеза), которые могут быстро распространяться в полевом лагере. В идеале все геологоразведчики должны быть обучены и сертифицированы по базовым навыкам оказания первой помощи и оказания первой помощи в условиях дикой природы. В более крупных лагерях или рабочих местах должен быть хотя бы один сотрудник, обученный и сертифицированный по передовым или промышленным навыкам оказания первой помощи.

Рис. 1. Бурение в горах Британской Колумбии, Канада, с помощью легкой буровой установки Winkie.

МИН020F2

Уильям С. Митчелл

Рабочие на открытом воздухе должны носить подходящую одежду, которая защищает их от экстремальной жары, холода, дождя или снега. В регионах с высоким уровнем ультрафиолетового излучения рабочие должны носить шляпу с широкими полями и использовать солнцезащитный лосьон с высоким фактором защиты от солнца (SPF) для защиты открытых участков кожи. Когда требуется репеллент от насекомых, репеллент, содержащий ДЭТА (N,N-диэтилметатолуамид), наиболее эффективен для предотвращения укусов комаров. Одежда, обработанная перметрином, защищает от клещей.

Обучение. Все полевые сотрудники должны пройти обучение по таким темам, как подъем, правильное использование одобренного защитного оборудования (например, защитные очки, защитная обувь, респираторы, соответствующие перчатки) и меры предосторожности для здоровья, необходимые для предотвращения травм из-за теплового стресса, холодового стресса, обезвоживания, воздействие ультрафиолета, защита от укусов насекомых и подверженность любым эндемическим заболеваниям. Разведчики, выполняющие задания в развивающихся странах, должны быть осведомлены о местных вопросах охраны здоровья и безопасности, включая возможность похищения людей, грабежей и нападений.

Профилактические меры в кемпинге

Потенциальные проблемы со здоровьем и безопасностью будут зависеть от местоположения, размера и типа работы, выполняемой в лагере. Любой полевой лагерь должен соответствовать местным правилам пожарной безопасности, санитарии и безопасности. Чистый, упорядоченный лагерь поможет снизить количество несчастных случаев.

Местоположение. Место для лагеря должно быть установлено как можно ближе к рабочему месту, чтобы свести к минимуму время в пути и опасность, связанную с транспортировкой. Кемпинг должен располагаться вдали от любых природных опасностей и учитывать привычки и среду обитания диких животных, которые могут вторгнуться в лагерь (например, насекомых, медведей и рептилий). По возможности лагеря должны располагаться рядом с источником чистой питьевой воды (см. рис. 2). При работе на очень большой высоте лагерь следует располагать на более низкой высоте, чтобы предотвратить высотную болезнь.

Рисунок 2. Летний полевой лагерь, Северо-Западные территории, Канада

МИН020F7

Уильям С. Митчелл

Управление огнем и обращение с топливом. Лагеря должны быть установлены таким образом, чтобы палатки или конструкции были хорошо расставлены, чтобы предотвратить или уменьшить распространение огня. Противопожарное оборудование должно храниться в центральном тайнике, а соответствующие огнетушители – в кухонных и служебных помещениях. Правила курения помогают предотвратить пожары как в лагере, так и в поле. Все рабочие должны участвовать в противопожарных учениях и знать планы эвакуации при пожаре. Топливо должно иметь точную маркировку, чтобы убедиться, что для фонарей, печей, генераторов и т. д. используется правильное топливо. Тайники с топливом должны располагаться не менее чем в 100 м от лагеря и выше любого возможного уровня наводнения или прилива.

Санитария. Лагеря нуждаются в снабжении безопасной питьевой водой. При необходимости источник следует проверить на чистоту. При необходимости питьевую воду следует хранить в чистых маркированных емкостях отдельно от непитьевой воды. Грузы с пищевыми продуктами должны проверяться на качество по прибытии и немедленно охлаждаться или храниться в контейнерах, чтобы предотвратить нашествие насекомых, грызунов или более крупных животных. Помещения для мытья рук должны располагаться вблизи мест приема пищи и уборных. Уборные должны соответствовать санитарным нормам и располагаться на расстоянии не менее 100 м от любого ручья или береговой линии.

Лагерное снаряжение, полевое снаряжение и техника. Все оборудование (например, цепные пилы, топоры, отбойные молотки, мачете, радиоприемники, печи, фонари, геофизическое и геохимическое оборудование) должно содержаться в исправном состоянии. Если огнестрельное оружие требуется для личной безопасности от диких животных, таких как медведи, его использование должно строго контролироваться и контролироваться.

Связь. Важно установить регулярные графики общения. Хорошая коммуникация повышает моральный дух и безопасность и формирует основу для плана реагирования на чрезвычайные ситуации.

Обучение. Работники должны быть обучены безопасному использованию всего оборудования. Все геофизики и помощники должны быть обучены работе с наземным (земным) геофизическим оборудованием, которое может работать при высоком токе или напряжении. Дополнительные темы обучения должны включать профилактику пожаров, противопожарные учения, обращение с топливом и обращение с огнестрельным оружием, когда это уместно.

Профилактические меры на рабочем месте

Целевые испытания и продвинутые этапы разведки требуют больших полевых лагерей и использования тяжелой техники на рабочей площадке. На рабочие площадки, где работает тяжелое оборудование, должны допускаться только обученные рабочие или уполномоченные посетители.

Тяжелое оборудование. Только должным образом лицензированный и обученный персонал может работать с тяжелым оборудованием. Рабочие должны быть постоянно бдительны и никогда не приближаться к тяжелому оборудованию, если они не уверены, что оператор знает, где они находятся, что они собираются делать и куда собираются идти.

Рисунок 3. Буровая установка на грузовике в Австралии

МИН020F4

Уильямс С. Митчл

Буровые установки. Бригады должны быть полностью обучены для работы. Они должны носить соответствующие средства индивидуальной защиты (например, каски, ботинки со стальными носками, средства защиты органов слуха, перчатки, защитные очки и противопылевые маски) и избегать ношения свободной одежды, которая может попасть в механизмы. Буровые установки должны соответствовать всем требованиям безопасности (например, ограждения, закрывающие все движущиеся части механизмов, шланги подачи воздуха высокого давления, закрепленные хомутами и предохранительными цепями) (см. рис. 3). Рабочие должны быть осведомлены о скользких, влажных, жирных или обледенелых условиях под ногами и должны содержаться в максимально возможном порядке на участке бурения (см. рис. 4).

Рис. 4. Бурение с обратной циркуляцией на замерзшем озере в Канаде.

МИН020F6

Уильям С. Митчелл

Раскопки. Ямы и траншеи должны быть сооружены в соответствии с правилами техники безопасности с опорными системами или боковыми стенками, урезанными под углом 45º для предотвращения обрушения. Рабочие никогда не должны работать в одиночку или оставаться в одиночестве в яме или траншее, даже в течение короткого периода времени, так как эти раскопки легко обрушатся и могут похоронить рабочих.

Взрывчатые вещества. Только обученный и лицензированный персонал должен обращаться со взрывчатыми веществами. Следует тщательно соблюдать правила обращения, хранения и транспортировки взрывчатых веществ и детонаторов.

Профилактические меры при пересечении местности

Разведчики должны быть готовы приспособиться к рельефу и климату своего полевого района. Рельеф может включать пустыни, болота, леса или гористую местность джунглей или ледников и снежников. Условия могут быть жаркими или холодными, сухими или влажными. Стихийные бедствия могут включать молнии, лесные пожары, лавины, оползни или внезапные наводнения и т.д. Насекомые, рептилии и/или крупные животные могут представлять опасность для жизни.

Работники не должны рисковать или подвергать себя опасности, чтобы сохранить образцы. Работники должны пройти обучение безопасным методам передвижения для местности и климатических условий, в которых они работают. Они нуждаются в обучении выживанию, чтобы распознавать и бороться с гипотермией, гипертермией и обезвоживанием. Сотрудники должны работать парами и иметь при себе достаточное количество снаряжения, еды и воды (или иметь доступ к тайнику на случай чрезвычайной ситуации), чтобы иметь возможность неожиданно провести одну или две ночи в полевых условиях в случае возникновения чрезвычайной ситуации. Полевые работники должны поддерживать обычные графики связи с базовым лагерем. Во всех полевых лагерях должны быть разработаны и проверены планы реагирования на чрезвычайные ситуации на случай, если полевым работникам потребуется помощь.

Профилактические меры на транспорте

Многие несчастные случаи и инциденты происходят во время транспортировки на место проведения геологоразведочных работ или обратно. Превышение скорости и/или употребление алкоголя во время вождения транспортных средств или лодок являются важными проблемами безопасности.

Транспортные средства. Распространенными причинами дорожно-транспортных происшествий являются опасные дорожные и/или погодные условия, перегруженные или неправильно загруженные транспортные средства, небезопасные методы буксировки, усталость водителя, неопытные водители и животные или люди на дороге, особенно ночью. Профилактические меры включают соблюдение защитных приемов вождения при управлении любым типом транспортного средства. Водители и пассажиры легковых и грузовых автомобилей должны пристегиваться ремнями безопасности и соблюдать безопасные процедуры погрузки и буксировки. Должны использоваться только транспортные средства, которые могут безопасно работать в условиях местности и погодных условий в районе поля, например, полноприводные автомобили, двухколесные мотоциклы, вездеходы (квадроциклы) или снегоходы (см. рис. 4). Транспортные средства должны проходить регулярное техническое обслуживание и иметь соответствующее оборудование, включая аварийно-спасательное снаряжение. При управлении квадроциклами или двухколесными мотоциклами требуется защитная одежда и шлем.

Рисунок 5. Зимние полевые перевозки в Канаде

МИН20F13

Уильям С. Митчелл

Самолет. Доступ к удаленным объектам часто зависит от самолетов и вертолетов с неподвижным крылом (см. рис. 6). Должны привлекаться только чартерные компании с исправным оборудованием и хорошими показателями безопасности. Рекомендуются самолеты с газотурбинными двигателями. Пилоты никогда не должны превышать установленное законом количество летных часов и никогда не должны летать в состоянии усталости или в неприемлемых погодных условиях. Пилоты должны следить за правильной загрузкой всех самолетов и соблюдать ограничения по полезной нагрузке. Чтобы предотвратить несчастные случаи, геологоразведочные рабочие должны быть обучены безопасным работам вблизи самолетов. Они должны следовать безопасным процедурам посадки и погрузки. Никто не должен идти в направлении винтов или лопастей несущего винта; они невидимы при движении. На площадках для посадки вертолетов не должно быть свободного мусора, который может превратиться в летящие снаряды при нисходящем потоке лопастей несущего винта.

Рисунок 6. Разгрузка полевых материалов из Twin Otter, Северо-Западные территории, Канада.

МИН20F10

Уильям С. Митчелл

Слинг. Вертолеты часто используются для перевозки припасов, топлива, учений и лагерного снаряжения. Некоторые серьезные опасности включают перегрузку, неправильное использование или плохое техническое обслуживание строповочного оборудования, неопрятные рабочие места с мусором или оборудованием, которое может быть унесено ветром, торчащую растительность или что-либо, за что может зацепиться груз. Кроме того, усталость пилота, недостаточная подготовка персонала, недопонимание между вовлеченными сторонами (особенно между пилотом и наземным персоналом) и предельные погодные условия увеличивают риск сбрасывания. Для безопасной строповки и предотвращения несчастных случаев все стороны должны следовать безопасным процедурам строповки, быть в полной готовности и хорошо проинструктированы с четким пониманием взаимных обязанностей. Вес груза на стропе не должен превышать грузоподъемности вертолета. Грузы следует размещать так, чтобы они были надежно закреплены и ничто не выскользнуло из грузовой сетки. При строповке с очень длинной веревкой (например, в джунглях, горных районах с очень высокими деревьями) следует использовать груду бревен или больших камней, чтобы утяжелить стропу на обратном пути, потому что никогда нельзя летать с пустыми стропами или свисающими стропами. от стропильного крючка. Произошли несчастные случаи со смертельным исходом, когда неутяжеленные стропы ударялись о хвостовое оперение или несущий винт вертолета во время полета.

Лодки. Рабочие, которые используют лодки для полевых перевозок в прибрежных водах, горных озерах, ручьях или реках, могут столкнуться с опасностями, связанными с ветром, туманом, порогами, мелководьем и подводными или полузатопленными объектами. Чтобы предотвратить несчастные случаи на лодке, операторы должны знать и не превышать ограничения своей лодки, мотора и собственных возможностей управления лодкой. Для работы следует использовать самую большую и безопасную лодку. Все работники должны носить качественные средства индивидуальной защиты (PFD) во время путешествий и/или работы на малых судах. Кроме того, все лодки должны иметь все необходимое по закону оборудование, а также запасные части, инструменты, средства выживания и оказания первой помощи, а также всегда иметь при себе и использовать актуальные карты и таблицы приливов и отливов.

 

Назад

Воскресенье, 13 марта 2011 15: 35

Виды добычи угля

Обоснование выбора метода добычи угля зависит от таких факторов, как топография, геометрия угольного пласта, геология вышележащих пород и экологические требования или ограничения. Однако преобладают над ними экономические факторы. К ним относятся: наличие, качество и стоимость необходимой рабочей силы (включая наличие подготовленных руководителей и менеджеров); адекватность условий проживания, питания и отдыха для рабочих (особенно, когда шахта расположена вдали от местного населения); наличие необходимого оборудования и машин, а также рабочих, обученных работе с ними; наличие и стоимость транспортировки рабочих, необходимых материалов и доставки угля потребителю или покупателю; наличие и стоимость необходимого капитала для финансирования операции (в местной валюте); и рынок для конкретного типа добываемого угля (т. е. цена, по которой он может быть продан). Основным фактором является коэффициент зачистки, т. е. количество вскрышного материала, подлежащего удалению, пропорционально количеству угля, которое может быть извлечено; по мере его увеличения стоимость майнинга становится менее привлекательной. Важным фактором, особенно при открытой добыче полезных ископаемых, который, к сожалению, часто упускают из виду, является стоимость восстановления рельефа и окружающей среды при прекращении горных работ.

Здоровье и безопасность

Еще одним важным фактором является стоимость защиты здоровья и безопасности горняков. К сожалению, особенно при мелкомасштабных операциях, вместо взвешивания при принятии решения о том, следует ли и как следует добывать уголь, необходимые защитные меры часто игнорируются или недооцениваются.

На самом деле, несмотря на то, что всегда существуют непредвиденные опасности — они могут исходить от стихии, а не от добычи полезных ископаемых, — любая добыча полезных ископаемых может быть безопасной при условии, что все стороны привержены безопасной работе.

Открытые угольные шахты

Добыча угля открытым способом осуществляется различными способами в зависимости от топографии, района, в котором ведется добыча, и факторов окружающей среды. Все методы включают удаление вскрышного материала для извлечения угля. Хотя в целом безопаснее, чем подземная добыча полезных ископаемых, наземные операции сопряжены с некоторыми специфическими опасностями, которые необходимо учитывать. Заметным среди них является использование тяжелого оборудования, которое, помимо несчастных случаев, может быть связано с воздействием выхлопных газов, шума и контакта с топливом, смазочными материалами и растворителями. Климатические условия, такие как сильный дождь, снег и лед, плохая видимость и чрезмерная жара или холод, могут усугубить эти опасности. Когда взрывные работы необходимы для разрушения горных пород, требуются особые меры предосторожности при хранении, обращении и использовании взрывчатых веществ.

Наземные операции требуют использования огромных отвалов для хранения вскрышных продуктов. Должны быть реализованы соответствующие средства контроля, чтобы предотвратить сбой дампа и защитить сотрудников, общественность и окружающую среду.

Подземный горный

Существует также множество методов подземной добычи полезных ископаемых. Их общим знаменателем является создание тоннелей от поверхности к угольному пласту и использование машин и/или взрывчатых веществ для добычи угля. В дополнение к высокой частоте несчастных случаев (угледобыча занимает первое место в списке опасных рабочих мест, где ведется статистика), при подземных работах всегда существует вероятность крупного инцидента с многочисленными человеческими жертвами. Двумя основными причинами таких катастроф являются обвалы из-за неправильного проектирования туннелей, а также взрыв и пожар из-за накопления метана и / или легковоспламеняющихся уровней переносимой по воздуху угольной пыли.

Метан

Метан очень взрывоопасен в концентрациях от 5 до 15% и стал причиной многочисленных аварий на шахтах. Лучше всего его контролировать, обеспечив достаточный поток воздуха для разбавления газа до уровня ниже его взрывоопасного диапазона и быстрого выпуска его из выработок. Уровни метана должны постоянно контролироваться и должны быть установлены правила прекращения работ, когда его концентрация достигает 1–1.5%, и оперативной эвакуации шахты, если она достигает уровня 2–2.5%.

Угольная пыль

Помимо того, что горняки вдыхают черную болезнь легких (антракоз), угольная пыль взрывоопасна, когда мелкая пыль смешивается с воздухом и воспламеняется. Бороться с переносимой по воздуху угольной пылью можно с помощью распыления воды и вытяжной вентиляции. Его можно собрать путем фильтрации рециркулирующего воздуха или нейтрализовать путем добавления каменной пыли в количествах, достаточных для того, чтобы сделать смесь угольной пыли и воздуха инертной.

 

Назад

Воскресенье, 13 марта 2011 15: 49

Методы подземной добычи

Во всем мире есть подземные шахты, представляющие собой калейдоскоп методов и оборудования. Существует около 650 подземных рудников, годовая добыча каждой из которых превышает 150,000 90 тонн, что составляет 6,000% добычи руды в западном мире. Кроме того, по оценкам, существует 150,000 XNUMX небольших шахт, каждая из которых производит менее XNUMX XNUMX тонн. Каждый рудник уникален рабочим местом, установками и подземными выработками, определяемыми видами ископаемых полезных ископаемых, местоположением и геологическими формациями, а также такими экономическими соображениями, как рынок сбыта конкретного полезного ископаемого и наличие средств для инвестиций. Некоторые шахты непрерывно работают уже более века, а другие только запускаются.

Шахты представляют собой опасные места, где большая часть работ связана с тяжелым трудом. Опасности, с которыми сталкиваются рабочие, варьируются от таких катастроф, как обвалы, взрывы и пожары, до несчастных случаев, воздействия пыли, шума, жары и многого другого. Защита здоровья и безопасности рабочих является одним из основных соображений при надлежащем ведении горных работ и в большинстве стран требуется законами и правилами.

Подземная шахта

Подземный рудник — это фабрика, расположенная в скале внутри земли, на которой горняки работают над добычей полезных ископаемых, скрытых в горной массе. Они бурят, заряжают и взрывают, чтобы получить доступ и извлечь руду, т. е. горную породу, содержащую смесь минералов, по крайней мере один из которых может быть переработан в продукт, который можно продать с прибылью. Руда вывозится на поверхность для переработки в высококачественный концентрат.

Работа внутри массива горных пород глубоко под поверхностью требует специальной инфраструктуры: сети шахт, туннелей и камер, соединяющихся с поверхностью и позволяющих перемещать рабочих, машины и породу внутри шахты. Ствол – это выход в подземелье, где боковые штреки соединяют шахтную станцию ​​с производственными забоями. Внутренний пандус представляет собой наклонный штрек, соединяющий подземные уровни на разных отметках (т. е. глубинах). Все подземные отверстия нуждаются в таких услугах, как вытяжная вентиляция и приток свежего воздуха, электроэнергия, вода и сжатый воздух, канализация и насосы для сбора просачивающихся грунтовых вод, а также система связи.

Подъемные установки и системы

Копор представляет собой высокое здание, которое идентифицирует шахту на поверхности. Он стоит прямо над стволом, главной артерией шахты, по которой горняки входят и покидают свои рабочие места, по которой спускаются припасы и оборудование, а руда и отходы поднимаются на поверхность. Шахтные и подъемные установки различаются в зависимости от потребности в мощности, глубине и т. д. Каждая шахта должна иметь не менее двух стволов, чтобы обеспечить альтернативный путь эвакуации в случае чрезвычайной ситуации.

Подъем и перемещение вала регулируются строгими правилами. Подъемное оборудование (например, подъемная машина, тормоза и канат) спроектировано с достаточным запасом прочности и регулярно проверяется. Внутреннее пространство шахты регулярно осматривают люди, стоящие над клетью, а кнопки остановки на всех станциях приводят в действие аварийный тормоз.

Ворота перед шахтой загораживают проходы, когда клетки нет на станции. Когда клетка прибывает и полностью останавливается, сигнал разрешает открытие ворот. После того, как горняки вошли в клеть и закрыли ворота, другой сигнал освобождает клеть для движения вверх или вниз по стволу. Практика различается: сигнальные команды могут отдаваться оператором клети или, следуя инструкциям, размещенным на каждой шахтной станции, горняки могут сигнализировать о назначении шахты для себя. Горняки, как правило, хорошо осведомлены о потенциальных опасностях при движении по шахте и подъеме, и несчастные случаи случаются редко.

Алмазное бурение

Месторождение полезных ископаемых внутри породы должно быть нанесено на карту до начала добычи. Необходимо знать, где находится рудное тело, и определить его ширину, длину и глубину, чтобы получить трехмерное представление о месторождении.

Алмазное бурение используется для исследования массива горных пород. Бурение может производиться с поверхности или из штрека в подземной выработке. Буровое долото, усыпанное мелкими алмазами, вырезает цилиндрический керн, который захватывается в цепочке труб, следующих за долотом. Ядро извлечено и проанализировано, чтобы выяснить, что находится в скале. Образцы керна проверяются, а минерализованные части расщепляются и анализируются на содержание металлов. Для обнаружения месторождений полезных ископаемых требуются обширные программы бурения; скважины бурятся как с горизонтальными, так и с вертикальными интервалами для определения размеров рудного тела (см. рисунок 1).

Рисунок 1. Схема бурения, рудник Гарпенберг, свинцово-цинковый рудник, Швеция.

МИН040F4

Разработка шахты

Разработка рудника включает в себя земляные работы, необходимые для создания инфраструктуры, необходимой для добычи в забое, и для подготовки к будущей непрерывности операций. Обычные элементы, все изготавливаемые методом буровзрывных работ, включают горизонтальные штреки, наклонные пандусы и вертикальные или наклонные подъемы.

Проходка вала

Проходка шахты включает в себя выемку породы, продвигающуюся вниз, и обычно поручается подрядчикам, а не персоналом шахты. Для этого требуются опытные рабочие и специальное оборудование, такое как шахтопроходческий копр, специальная лебедка с большим ковшом, подвешенным на канате, и устройство для выемки шахты с захватом кактуса.

Бригада шахтеров подвергается различным опасностям. Они работают на дне глубокой вертикальной выемки. Люди, материалы и взорванная порода должны находиться в одном большом ковше. Людям на дне шахты негде спрятаться от падающих предметов. Очевидно, что проходка шахты — работа не для неопытных.

Дрейф и рампа

Шахта представляет собой горизонтальный туннель, используемый для транспортировки породы и руды. Выемка штреков является рутинной деятельностью при разработке рудника. В механизированных шахтах для бурения забоя используются двухстреловые электрогидравлические буровые установки. Типичные профили выноса составляют 16.0 м.2 в разрезе и забой пробурен на глубину 4.0 м. Отверстия пневматически заряжаются взрывчатым веществом, обычно нерасфасованным мазутом на основе нитрата аммония (ANFO), из специального заправочного грузовика. Используются неэлектрические (нонель) детонаторы короткого замедления.

Выемка грунта производится леворульными (погрузочно-доставочными) машинами (см. рис. 2) с объемом ковша около 3.0 м.3. Навоз транспортируется непосредственно в систему рудоспуска и перегружается в грузовик для более длительных перевозок. Пандусы представляют собой проходы, соединяющие один или несколько уровней с уклоном от 1:7 до 1:10 (очень крутой уклон по сравнению с обычными дорогами), которые обеспечивают достаточное сцепление с дорогой для тяжелой самоходной техники. Пандусы часто движутся по восходящей или нисходящей спирали, похожей на винтовую лестницу. Выемка рампы является обычной процедурой в графике разработки рудника и использует то же оборудование, что и проходка.

Рис. 2. Погрузочно-доставочная машина

МИН040F6

Atlas Copco

Привлечение

Повышение представляет собой вертикальное или круто наклонное отверстие, соединяющее разные уровни шахты. Он может служить лестницей для доступа к забоям, рудоспуском или воздуховодом в вентиляционной системе шахты. Воспитание — трудная и опасная, но необходимая работа. Методы подъема варьируются от простых ручных буровзрывных работ до механической выемки горных пород с помощью бурильных машин (RBM) (см. рис. 3).

Рисунок 3. Методы повышения

МИН040F3

Ручной подъем

Подъем вручную — сложная, опасная и требующая физических усилий работа, требующая от горняка ловкости, силы и выносливости. Это работа, которую можно поручить только опытным горнякам в хорошей физической форме. Как правило, приподнятая секция разделена на два отсека бревенчатой ​​стеной. Один остается открытым для лестницы, используемой для подъема в забой, воздуховодов и т. д. Другой заполняется породой от взрывных работ, которую горняк использует в качестве платформы при бурении снаряда. Пробор древесины удлиняется после каждого раунда. Работа включает в себя подъем по лестнице, монтаж бревен, бурение и взрывные работы в скалах, и все это делается в тесном, плохо проветриваемом помещении. Все это делает один майнер, так как места для помощника нет. Шахты ищут альтернативы опасным и трудоемким ручным методам подъема.

Подъемный альпинист

Подъемный подъемник - это транспортное средство, которое позволяет избежать подъема по лестнице и большей части трудностей ручного метода. Это транспортное средство поднимается по направляющей, прикрепленной болтами к скале, и служит надежной рабочей платформой, когда горняк выполняет бурение наверху. С помощью подъемника можно выкопать очень высокие подъемы с гораздо большей безопасностью по сравнению с ручным методом. Однако выемка грунта остается очень опасной работой.

Подъемно-сверлильный станок

RBM представляет собой мощную машину, которая механически разрушает породу (см. рис. 4). Он устанавливается на вершине запланированного подъема и бурится пилотная скважина диаметром около 300 мм для прорыва цели на более низком уровне. Пилотное сверло заменяется головкой расширителя с диаметром предполагаемого подъема, а RBM переворачивается, вращая и вытягивая головку расширителя вверх, чтобы создать полноразмерный круговой выступ.

Рисунок 4. Подъем бурового станка

МИН040F7

Atlas Copco

Наземный контроль

Наземный контроль является важной концепцией для людей, работающих внутри скального массива. Это особенно важно в механизированных шахтах с применением оборудования на резиновых колесах, где проходка штрека составляет 25.0 м.2 в сечении, в отличие от шахт с рельсовыми штреками, где они обычно всего 10.0 м.2. Крыша высотой 5.0 м слишком высока, чтобы горняк мог использовать масштабную линейку для проверки возможных камнепадов.

Для крепления кровли в подземных проемах используются разные меры. При плавном взрыве контурные отверстия просверливаются близко друг к другу и заряжаются маломощным взрывчатым веществом. Взрыв создает ровный контур без разрушения внешней породы.

Тем не менее, поскольку в скальном массиве часто есть трещины, которые не видны на поверхности, камнепады представляют собой постоянную опасность. Риск снижается за счет анкерной крепи, т. е. введения стальных стержней в скважины и их закрепления. Анкер скрепляет скальный массив, предотвращает распространение трещин, помогает стабилизировать скальный массив и делает подземную среду более безопасной.

Методы подземной разработки

На выбор способа добычи влияют форма и размер рудной залежи, ценность содержащихся полезных ископаемых, состав, устойчивость и прочность горной массы и требования к производительности и безопасным условиям труда (которые иногда противоречат друг другу). ). Хотя методы добычи развивались с древних времен, в этой статье основное внимание уделяется тем, которые использовались в полу- и полностью механизированных шахтах в конце двадцатого века. Каждая шахта уникальна, но все они преследуют общие цели — безопасное рабочее место и прибыльное ведение бизнеса.

Плоская камерно-столбовая добыча

Коммерно-столбовая отработка применима для пластового оруденения с горизонтальным и умеренным падением под углом не более 20° (см. рис. 5). Месторождения часто имеют осадочное происхождение, а порода часто находится как в висячей стене, так и в компетентной минерализации (относительная концепция здесь, поскольку горняки имеют возможность установить анкерные болты для укрепления кровли, где ее устойчивость вызывает сомнения). Комнатно-столбовой способ добычи угля — один из основных способов подземной добычи угля.

Рисунок 5. Камерно-столбовая отработка плоского рудного тела

МИН040F1

Комнатно-столбовая выемка рудного тела осуществляется горизонтальным бурением по многогранному фронту с образованием пустых помещений за продуктивным фронтом. Между комнатами оставлены столбы, куски скалы, чтобы крыша не обрушилась. Обычный результат - это регулярная структура комнат и столбов, их относительный размер представляет собой компромисс между сохранением стабильности горной массы и извлечением как можно большего количества руды. Это включает в себя тщательный анализ прочности опор, пропускной способности слоев крыши и других факторов. Скальные болты обычно используются для увеличения прочности камня в столбах. Выработанные забои служат проезжей частью для грузовиков, перевозящих руду в складской бункер шахты.

Забой камерно-столбовой забоя бурят и взрывают, как при проходке. Ширина и высота забоя соответствуют размеру штрека, который может быть достаточно большим. Большие производительные буровые установки используются в шахтах нормальной высоты; компактные буровые установки используются при мощности руды менее 3.0 м. Мощное рудное тело отрабатывается поэтапно, начиная сверху, чтобы можно было закрепить крышу на удобной для горняков высоте. Участок ниже восстанавливается горизонтальными срезами путем бурения плоских отверстий и взрывных работ в пространстве выше. Руда загружается в самосвалы в забое. Обычно используются обычные фронтальные погрузчики и самосвалы. Для работы на малой высоте доступны специальные карьерные самосвалы и погрузочно-разгрузочные машины.

Комнатно-столбовая добыча — эффективный метод добычи. Безопасность зависит от высоты открытых помещений и стандартов наземного контроля. Основными рисками являются несчастные случаи, вызванные падающей породой и движущимся оборудованием.

Наклонная камерно-столбовая разработка

Наклонно-столбовое оруденение относится к пластовому оруденению с углом падения от 15° до 30° к горизонтали. Это слишком крутой угол для транспортных средств с резиновыми шинами, чтобы подняться, и слишком плоский для гравитационного каменного потока.

Традиционный подход к наклонному рудному телу основан на ручном труде. Горняки бурят взрывные скважины в забоях ручными перфораторами. Забой очищают скребками от слякоти.

Наклонный забой - трудное место для работы. Шахтерам приходится карабкаться по крутым кучам взорванной породы, неся с собой буровые установки, шкив волокуши и стальные тросы. Помимо камнепадов и несчастных случаев, опасность представляют шум, пыль, недостаточная вентиляция и жара.

В тех случаях, когда наклонные рудные залежи можно приспособить к механизации, применяется пошаговая отработка. Это основано на преобразовании подошвы «трудного провала» в «лестницу» со ступенями под углом, удобным для безрельсовых машин. Ступени производятся ромбовидным расположением забоев и откаточных путей под выбранным углом поперек рудного тела.

Добыча руды начинается с проходки горизонтальных очистных забоев, ответвляющихся от комбинированного проходческо-отгрузочного штрека. Начальная забойка горизонтальна и следует за висячей стенкой. Следующая остановка начинается чуть дальше и следует по тому же маршруту. Эта процедура повторяется при движении вниз, чтобы создать ряд шагов для извлечения рудного тела.

Секции минерализации оставлены для поддержки висячей стены. Это делается путем отработки двух или трех соседних забойных забоев на полную длину с последующим запуском следующего забойного забоя на одну ступень вниз, оставляя между ними продолговатый целик. Секции этого столба позже могут быть извлечены в виде вырезов, которые пробурены и взорваны из забоя ниже.

Современное безгусеничное оборудование хорошо адаптируется к пошаговой добыче. Остановка может быть полностью механизирована с использованием стандартного мобильного оборудования. Взорванная руда собирается в забоях погрузочно-доставочными машинами и перегружается на карьерные самосвалы для транспортировки в шахту/рудоспуск. Если высота забоя недостаточна для погрузки грузовиков, то грузовики можно загружать в специальные погрузочные площадки, вырытые в тяговом приводе.

Прекращение усадки

Усадочную остановку можно назвать «классическим» методом добычи, который был, пожалуй, самым популярным методом добычи на протяжении большей части прошлого века. Он в значительной степени был заменен механизированными методами, но все еще используется на многих небольших шахтах по всему миру. Он применим к месторождениям полезных ископаемых с регулярными границами и крутым падением, залегающим в прочном массиве горных пород. Кроме того, на взорванную руду не должно влиять хранение на склонах (например, сульфидные руды имеют тенденцию к окислению и разложению на воздухе).

Его наиболее заметной особенностью является использование гравитационного потока для обработки руды: руда из забоев падает прямо в железнодорожные вагоны по желобам, что позволяет избежать ручной загрузки, что традиционно является наиболее распространенной и наименее любимой работой в горнодобывающей промышленности. До появления пневматического ковша в 1950-х годах не существовало машин, подходящих для погрузки породы в подземных шахтах.

Усадочная выемка извлекает руду горизонтальными пластами, начиная с днища очистных забоев и продвигаясь вверх. Большая часть взорванной породы остается в забое, обеспечивая рабочую платформу для горняков, бурящих скважины в кровле, и служит для поддержания устойчивости стенок забоя. Поскольку взрывные работы увеличивают объем породы примерно на 60 %, около 40 % руды вытягивается на дно во время очистных работ, чтобы сохранить рабочее пространство между верхом отвала и кровлей. Оставшаяся руда извлекается после того, как взрывные работы достигли верхнего предела забоя.

Необходимость работы сверху отвала и доступа по подъемной лестнице не позволяет использовать механизированное оборудование в забое. Разрешается использовать только оборудование, достаточно легкое, чтобы шахтер мог справиться с ним в одиночку. Пневматическая опора и перфоратор с общим весом 45 кг являются обычным инструментом для бурения усадочной забоя. Стоя на вершине нагромождения, горняк берет бур/корм, закрепляет опору, прижимает перфоратор/буровую сталь к крыше и начинает бурение; это не легкая работа.

Добыча полезных ископаемых

Добыча методом «выемка-засыпка» подходит для крутопадающих месторождений полезных ископаемых, содержащихся в массиве горных пород с устойчивостью от хорошей до умеренной. Он удаляет руду горизонтальными слоями, начиная с нижнего разреза и продвигаясь вверх, позволяя корректировать границы забоя в соответствии с неравномерной минерализацией. Это позволяет выборочно разрабатывать участки с высоким содержанием золота, оставляя руду с низким содержанием золота на месте.

После того, как забой очищен от грунта, выработанное пространство засыпается, чтобы сформировать рабочую платформу при отработке следующего куска и повысить устойчивость стенок забоя.

Разработка для отработки горных выемок в безрельсовых условиях включает в себя проходку подошвы по рудному телу на основном уровне, подрезку забоя, снабженную дренами для гидрозакладки, спиральный пандус, выработанный в подошве с проходными стрелами для забои и подъем от забоя до уровня выше для вентиляции и транспортировки наполнения.

Остановка сверху используется с выемкой и засыпкой, как с сухим камнем, так и с гидравлическим песком в качестве материала обратной засыпки. Сверху означает, что руда бурится снизу путем взрывания пласта толщиной от 3.0 до 4.0 м. Это позволяет бурить всю площадь забоя и проводить взрывные работы по всему забою без перерывов. «Верхние» отверстия сверлятся простыми вагонными сверлами.

Бурение вверх по стволу скважины и взрывные работы оставляют шероховатую поверхность породы для кровли; после выемки грунта его высота составит около 7.0 м. Прежде чем шахтерам будет разрешено войти на территорию, кровля должна быть закреплена путем подрезки контуров кровли с помощью гладкоструйной обработки и последующей оборки рыхлой породы. Это делается горняками с помощью ручных перфораторов, работающих из навозной кучи.

In передняя остановка, безрельсовое оборудование используется для добычи руды. Песчаные отвалы используются для обратной засыпки и распределяются в подземных выработках по пластиковым трубам. Забои заполнены почти полностью, образуя достаточно твердую поверхность, по которой может пройти оборудование на резиновых колесах. Производство забоя полностью механизировано с помощью самосвалов и леворульных транспортных средств. Забой представляет собой вертикальную стенку высотой 5.0 м поперек забоя с открытой щелью шириной 0.5 м под ней. В забое бурятся горизонтальные скважины длиной пять метров, и руда взрывается в открытую нижнюю выемку.

Тоннаж, производимый одним взрывом, зависит от площади забоя и не сравнится с тоннажем, полученным при взрыве в забое сверху. Тем не менее, производительность безрельсового оборудования значительно выше, чем при ручном методе, в то время как управление кровлей может осуществляться с помощью буровой установки, которая бурит гладкие скважины вместе с забойным взрывом. Автомобиль с левым рулем, оснащенный большим ковшом и большими шинами, является универсальным инструментом для уборки навоза и транспортировки и легко перемещается по поверхности насыпи. В двухзабойном забое буровая каретка задействует его с одной стороны, а ПДМ обрабатывает отвал с другого конца, обеспечивая эффективное использование оборудования и повышение производительности.

Подуровневая остановка удаляет руду в открытых забоях. Обратная засыпка забоев консолидированной закладкой после добычи позволяет горнякам вернуться позже, чтобы восстановить целики между забоями, что обеспечивает очень высокую скорость извлечения полезных ископаемых.

Разработка подуровневой остановки обширна и сложна. Рудное тело разделено на участки высотой около 100 м по вертикали, в которых подготовлены подъярусы, соединенные наклонным пандусом. Участки рудного тела дополнительно разделены по горизонтали на чередующиеся забои и целики, а в подошве, внизу, создан привод для откатки почты с вырезами для погрузки на стрелу.

При отработке забой подэтажа будет представлять собой прямоугольное отверстие в рудном теле. Дно забоя имеет V-образную форму для направления взорванного материала в точки отбора. На верхних подэтажах подготовлены буровые выработки для буровой установки (см. рис. 6).

Рис. 6. Ограждение подэтажа кольцевым бурением и поперечной нагрузкой

МИН040F2

Для взрывных работ требуется пространство, чтобы порода увеличилась в объеме. Для этого необходимо подготовить щель шириной несколько метров до начала буровзрывных работ. Это достигается за счет увеличения подъема от дна до верха забоя до полного слота.

После вскрытия скважин буровой станок (см. рис. 7) приступает к эксплуатационному бурению в подэтажных штреках в точном соответствии с детальным планом, разработанным специалистами по взрывным работам, в котором указаны все шпуры, положение забуривания, глубина и направление шпуров. Буровая установка продолжает бурение до тех пор, пока не будут завершены все кольца на одном уровне. Затем он переносится на следующий подуровень для продолжения бурения. Тем временем скважины загружаются, и взрывная схема, которая охватывает большую площадь внутри забоя, разрушает большой объем руды за один взрыв. Взорванная руда падает на дно забоя, где леворульные машины забирают ее в точке отбора под забоем. Обычно бурение глубоких скважин предшествует зарядке и взрывным работам, обеспечивая запас готовой к взрыву руды, что обеспечивает эффективный производственный график.

Рисунок 7. Буровая установка для бурения глубоких скважин

МИН040F8

Atlas Copco

Подъярусная выработка является продуктивным методом добычи. Эффективность повышается за счет возможности использования полностью механизированных производительных станков для бурения глубоких скважин, а также того факта, что станок можно использовать непрерывно. Это также относительно безопасно, потому что бурение в подэтажных штреках и проходка через точки отбора исключают риск возможного обвала породы.

Вертикальное отступление от кратера

Подобно остановке подэтажа и усадке, добыча с вертикальным отходом кратера (VCR) применима к минерализации в крутопадающих пластах. Однако он использует другую технику взрывных работ, разрушая породу тяжелыми сосредоточенными зарядами, размещенными в скважинах («кратерах») очень большого диаметра (около 165 мм) на расстоянии около 3 м от свободной поверхности породы. Взрывные работы создают конусообразное отверстие в горной породе вокруг скважины и позволяют взорванному материалу оставаться в забое на этапе добычи, так что каменная наброска может поддерживать стены забоя. Необходимость в устойчивости горных пород меньше, чем при подэтажной остановке.

Разработка для добычи VCR аналогична разработке для подэтажной выемки, за исключением того, что требуется выемка как перерезки, так и подрезки. Выемка необходима на первом этапе для размещения буровой установки, бурящей взрывные скважины большого диаметра, и для доступа при зарядке скважин и проведении взрывных работ. Выемка под выемкой обеспечила свободную поверхность, необходимую для взрыва VCR. Он также может обеспечить доступ для леворульного транспортного средства (управляемого дистанционно, а оператор остается за пределами забоя) для извлечения взорванной руды из точек отбора под забоем.

При обычном взрыве VCR используются отверстия размером 4.0 × 4.0 м, направленные вертикально или под крутым наклоном, с зарядами, тщательно размещенными на рассчитанном расстоянии, чтобы освободить поверхность под ними. Заряды совместно откалывают горизонтальный пласт руды толщиной около 3.0 м. Взорванная порода падает в забой внизу. Контролируя скорость выемки, забой остается частично заполненным, так что каменная наброска помогает стабилизировать стенки забоя на этапе добычи. Последним взрывом перерез врезается в забой, после чего забой очищается и подготавливается к обратной закладке.

Шахты VCR часто используют систему первичных и вторичных забоев в рудном теле. Первичные забои отрабатываются на первом этапе, а затем засыпаются цементной закладкой. Забой оставляют для закрепления насыпи. Затем горняки возвращаются и добывают руду в столбах между первичными и вторичными забоями. Эта система в сочетании с цементированной обратной закладкой приводит к почти 100% извлечению запасов руды.

Подуровневое обрушение

Подэтажное обрушение применимо к месторождениям полезных ископаемых с крутым или умеренным падением и большим расширением на глубине. Руда должна разрушаться в управляемые блоки с помощью взрывных работ. Висячая стена обрушится после добычи руды, и земля на поверхности над рудным телом осядет. (Он должен быть забаррикадирован, чтобы никто не мог проникнуть на территорию.)

Подуровневое обрушение основано на гравитационном потоке внутри разрушенной горной массы, содержащей как руду, так и породу. Масса горных пород сначала разрушается буровзрывными работами, а затем выгружается через штреки под пещерой горной массы. Он считается безопасным методом добычи, потому что горняки всегда работают в выработках размером с штольню.

Подэтажное обрушение зависит от подэтажей с регулярными схемами штреков, подготовленных внутри рудного тела на достаточно близком расстоянии друг от друга по вертикали (от 10.0 м до 20 м). План штрека одинаков на каждом подъярусе (т. е. параллельные проходки поперек рудного тела от транспортировочного штрека подошвы до висячего борта), но шаблоны на каждом подъярусе немного смещены, так что штреки на более низком уровне расположены между дрейфует на подуровне над ним. На поперечном сечении будет показан ромбовидный узор с дрейфами через равные промежутки по вертикали и горизонтали. Таким образом, разработка подэтажного обрушения обширна. Однако выемка грунта — это простая задача, которую легко можно механизировать. Работа по нескольким штрекам на нескольких подуровнях способствует высокой загрузке оборудования.

Когда разработка подэтажа завершена, буровая установка для бурения глубоких скважин перемещается для бурения взрывных скважин в виде веера в вышележащей породе. Когда все взрывные скважины готовы, установка для бурения длинных скважин перемещается на нижний подуровень.

Взрыв длинной скважины разрушает горную массу над штреком подэтажа, создавая пещеру, которая начинается на контакте с висячей стенкой и отступает к подошве, следуя прямому фронту через рудное тело на подэтаже. Вертикальный разрез покажет лестницу, в которой каждый верхний подуровень на одну ступень опережает нижний подуровень.

Взрыв заполняет фронт подуровня смесью руды и отходов. Когда прибывает леворульное транспортное средство, пещера содержит 100% руды. По мере продолжения погрузки доля пустой породы будет постепенно увеличиваться, пока оператор не решит, что разбавление пустой породы слишком велико, и не прекратит погрузку. По мере того, как погрузчик перемещается к следующей выработке, чтобы продолжить проходку, вводится взрывной инструмент, чтобы подготовить следующее кольцо скважин для взрывных работ.

Уборка навоза на подуровнях — идеальное применение для автомобиля с левым рулем. Доступный в различных размерах для удовлетворения конкретных ситуаций, он наполняет ковш, перемещается примерно на 200 м, опорожняет ковш в рудоспуск и возвращается для другой загрузки.

Подэтажное обрушение имеет схематическую схему с повторяющимися рабочими процессами (проходка проходки, бурение глубоких скважин, зарядно-взрывные работы, погрузка и транспортировка), которые выполняются независимо друг от друга. Это позволяет процедурам непрерывно перемещаться с одного подуровня на другой, что позволяет наиболее эффективно использовать рабочие бригады и оборудование. По сути, шахта аналогична фабрике, разделенной на отделы. Однако подуровневая добыча, будучи менее избирательной, чем другие методы, не дает особенно эффективной скорости извлечения. Пещера содержит от 20 до 40% отходов с потерями руды от 15 до 25%.

Блок-спелеотуризм

Блочное обрушение представляет собой крупномасштабный метод, применимый к оруденению порядка 100 миллионов тонн во всех направлениях, содержащимся в поддающихся обрушению массивах горных пород (т. е. с внутренними напряжениями, которые после удаления поддерживающих элементов в массиве горных пород способствуют гидроразрыв добытого блока). Ожидаемый урожай составляет от 10 до 30 миллионов тонн в год. Эти требования ограничивают блочное обрушение несколькими конкретными месторождениями полезных ископаемых. Во всем мире существуют блочные рудники, разрабатывающие месторождения, содержащие медь, железо, молибден и алмазы.

Заблокировать относится к макету добычи. Рудное тело разделено на крупные участки, блоки, каждый из которых содержит тоннаж, достаточный для многолетней добычи. Обрушение вызывается устранением несущей способности скального массива непосредственно под блоком с помощью подрезки, участка породы высотой 15 м, разрушенного буровзрывным бурением. Напряжения, создаваемые естественными тектоническими силами значительной величины, подобные тем, которые вызывают континентальные движения, создают трещины в массиве горных пород, разбивая блоки, чтобы пройти проходные отверстия в шахте. Природа, однако, часто нуждается в помощи горняков, чтобы справиться с негабаритными валунами.

Подготовка к обрушению блока требует долгосрочного планирования и обширной первоначальной разработки, включающей сложную систему раскопок под блоком. Они различаются в зависимости от сайта; они обычно включают в себя подрезку, оттяжные колокола, гризли для управления негабаритной породой и рудоспусками, которые направляют руду в погрузку поезда.

Колокола представляют собой конические отверстия, вырытые под выемкой, которые собирают руду с большой площади и направляют ее в точку отбора на производственном уровне ниже. Здесь руда добывается леворульными машинами и транспортируется в рудоспуски. Валуны, слишком большие для ковша, взрываются в точках отбора, а более мелкие перерабатываются на гризли. Колосники, наборы параллельных стержней для просеивания крупного материала, обычно используются в блочных шахтах, хотя все чаще предпочтение отдается гидравлическим отбойным молоткам.

Выработки в блочно-обрушенном руднике подвержены высокому горному давлению. Сугробы и другие проемы, поэтому, выкапывают с наименьшим возможным сечением. Тем не менее, для сохранения целостности отверстий требуется обширная анкерная крепь и бетонная облицовка.

При правильном применении блочное обрушение является недорогим и продуктивным методом массовой добычи. Однако не всегда предсказуема податливость массива горных пород обрушению. Кроме того, требуемая комплексная разработка приводит к тому, что рудник начинает добычу через длительное время: задержка в доходах может оказать негативное влияние на финансовые прогнозы, используемые для обоснования инвестиций.

Лонгволл майнинг

Разработка длинными забоями применима к пластовым отложениям однородной формы, ограниченной мощности и большой горизонтальной протяженности (например, угольный пласт, калийный пласт или риф, пласт кварцевой гальки, разрабатываемый золотыми приисками в Южной Африке). Это один из основных способов добычи угля. Он извлекает минерал фрагментами вдоль прямой линии, которые повторяются для извлечения материалов на большей площади. Ближайшее к забою пространство остается открытым, в то время как висячая стена может обрушиться на безопасном расстоянии позади горняков и их оборудования.

Подготовка к лаве включает в себя создание сети штреков, необходимых для доступа к району добычи и транспортировки добытой продукции в ствол. Поскольку оруденение имеет форму пласта, простирающегося на большой площади, наносы обычно можно расположить в виде схематичной сетки. Откаточные штреки готовятся в самом пласте. Расстояние между двумя соседними откаточными штреками определяет длину забоя лавы.

тампонирование

Обратная засыпка очистных забоев предотвращает обрушение горных пород. Он сохраняет присущую горной массе устойчивость, что способствует безопасности и позволяет более полно извлекать нужную руду. Обратная засыпка традиционно используется при выемке и закладке, но она также распространена при остановке подэтажа и добыче VCR.

Традиционно горняки сбрасывали пустую породу после разработки в пустые забои вместо того, чтобы поднимать ее на поверхность. Например, при выемке и закладке пустая порода распределяется по пустому забою скребками или бульдозерами.

Гидравлическая засыпка использует хвосты обогатительной фабрики шахты, которые распределяются под землей через скважины и пластиковые трубы. Хвосты сначала обесшламливают, при этом на засыпку идет только крупная фракция. Наполнитель представляет собой смесь песка и воды, около 65% которой составляют твердые вещества. При смешивании цемента с последней заливкой поверхность насыпи затвердеет и превратится в гладкое дорожное полотно для техники на резиновых колесах.

Обратная засыпка также используется при отбойке подэтажной выемки и отработке VCR, при этом щебень вводится в качестве дополнения к песчаной засыпке. Дробленая и просеянная порода, добытая в соседнем карьере, доставляется под землю через специальные закладочные подъемники, где она загружается на грузовики и доставляется к забоям, где сбрасывается в специальные закладочные подъемники. Первичные забои засыпаются цементированной каменной насыпью, полученной путем распыления цементно-зольного раствора на каменную отсыпку перед ее распределением по забоям. Цементированная каменная наброска затвердевает в твердую массу, образуя искусственный целик для отработки вторичного забоя. Цементный раствор, как правило, не требуется при обратной засыпке вторичных забоев, за исключением последних заливок для создания прочного грунта.

Оборудование для подземных горных работ

Подземная добыча становится все более механизированной везде, где это позволяют обстоятельства. Четырехколесная тележка с шарнирно-сочлененной рамой на резиновых колесах и приводом от дизельного двигателя является общей для всех мобильных подземных машин (см. рис. 8).

Рис. 8. Малогабаритная забойная буровая установка

МИН040F5

Atlas Copco

Торцовая буровая установка для эксплуатационного бурения

Это незаменимая рабочая лошадка в шахтах, которая используется для всех горных работ. Он несет одну или две стрелы с гидравлическими перфораторами. С одним рабочим за пультом управления он за несколько часов пробурит 60 взрывных скважин глубиной 4.0 м.

Буровая установка для бурения скважин

Эта установка (см. рис. 7) бурит взрывные скважины в радиальном направлении вокруг штрека, которые охватывают большую площадь породы и откалывают большие объемы руды. мощный гидравлический перфоратор и карусельное хранилище для удлинителей, оператор использует пульт дистанционного управления для бурения породы из безопасного положения.

Зарядная тележка

Зарядный грузовик является необходимым дополнением к дрейфующему гиганту. На шасси установлена ​​гидравлическая сервисная платформа, контейнер взрывчатого вещества ANFO под давлением и загрузочный шланг, что позволяет оператору заполнять скважины по всему забою за очень короткое время. В то же время могут быть вставлены детонаторы Nonel для правильного выбора времени отдельных взрывов.

леворульный автомобиль

Универсальный погрузочно-доставочный автомобиль (см. рис. 10) используется для различных работ, включая добычу руды и погрузочно-разгрузочные работы. Он доступен в различных размерах, что позволяет майнерам выбирать модель, наиболее подходящую для каждой задачи и каждой ситуации. В отличие от других дизельных транспортных средств, используемых в шахтах, двигатель леворульного транспортного средства обычно работает непрерывно на полной мощности в течение длительных периодов времени, производя большое количество дыма и выхлопных газов. Вентиляционная система, способная разбавлять и отводить эти пары, необходима для соблюдения приемлемых стандартов дыхания в зоне погрузки.

Подземная перевозка

Руда, добытая в забоях, расположенных вдоль рудного тела, транспортируется на рудный отвал, расположенный рядом с подъемным стволом. Специальные уровни откатки подготовлены для более длительного поперечного перемещения; они обычно имеют рельсовые пути с поездами для перевозки руды. Железная дорога зарекомендовала себя как эффективная транспортная система, позволяющая перевозить большие объемы на большие расстояния с помощью электровозов, которые не загрязняют подземную атмосферу, как дизельные грузовики, используемые в безрельсовых шахтах.

Обработка руды

На своем пути от очистных забоев до подъемной шахты руда проходит несколько станций с различными методами обработки материалов.

Команда Слашер использует скребковый ковш для подачи руды из забоя в рудоспуск. Он оснащен вращающимися барабанами, проволокой и шкивами, расположенными так, чтобы обеспечить движение скребка вперед и назад. Шламоуборочная машина не требует подготовки настила забоя и может забирать руду из грубой навозной кучи.

Команда леворульный автомобиль, работающий на дизельном топливе и передвигающийся на резиновых шинах, переносит объем, содержащийся в ковше (размеры различаются), от отвала до рудоспуска.

Команда рудный проход представляет собой вертикальное или круто наклонное отверстие, через которое горная порода течет под действием силы тяжести с верхних уровней на нижние. Иногда рудоспуски устраивают в вертикальной последовательности для сбора руды с верхних уровней к общему пункту доставки на уровне откатки.

Команда носик это ворота, расположенные в нижней части рудоспуска. Рудные проходы обычно заканчиваются в горной породе рядом с отгрузочным штреком, так что, когда желоб открыт, руда может течь, чтобы заполнить вагоны на пути под ним.

Рядом с шахтой поезда с рудой проходят через свалка где груз может быть сброшен в ящик для хранения, гризли на станции свалки препятствует падению крупногабаритных камней в бункер. Эти валуны раскалываются взрывными работами или гидромолотами; а грубая дробилка может быть установлен ниже колосника для дальнейшего контроля размера. Под вещевым ящиком находится мера карман который автоматически проверяет, чтобы объем и вес груза не превышали грузоподъемности скипа и подъемника. Когда пустой пропускать, контейнер для вертикального перемещения, прибывает на автозаправочная станция, в нижней части мерного кармана открывается желоб, заполняющий скип нужным грузом. После подъемник поднимает загруженный скип к копровой раме на поверхности, желоб открывается для выгрузки груза в наземный накопительный бункер. Подъем скипов может управляться автоматически с помощью системы видеонаблюдения для наблюдения за процессом.

 

Назад

Воскресенье, 13 марта 2011 15: 57

Подземная добыча угля

Подземная добыча угля сначала началась с подъездных туннелей или штольней, которые добывались в пластах из их выходов на поверхность. Однако проблемы, вызванные неадекватными транспортными средствами для доставки угля на поверхность и растущим риском возгорания очагов метана от свечей и других источников открытого огня, ограничивали глубину, на которой можно было работать в первых подземных шахтах.

Увеличение спроса на уголь во время промышленной революции послужило стимулом для проходки шахт для доступа к более глубоким запасам угля, и к середине двадцатого века гораздо большая часть мировой добычи угля приходилась на подземные разработки. В 1970-х и 1980-х годах широко развивались новые мощности открытых угольных шахт, особенно в таких странах, как США, Южная Африка, Австралия и Индия. Однако в 1990-х годах возобновившийся интерес к подземной добыче привел к разработке новых рудников (например, в Квинсленде, Австралия) из самых глубоких точек бывших открытых рудников. В середине 1990-х годов на подземную добычу приходилось примерно 45% всего добываемого в мире каменного угля. Фактическая доля широко варьировалась: от менее 30% в Австралии и Индии до примерно 95% в Китае. По экономическим причинам лигнит и бурый уголь редко добываются под землей.

Подземная угольная шахта состоит в основном из трех компонентов: производственной зоны; транспортировка угля к подножию шахты или склону; и либо подъем, либо транспортировка угля на поверхность. Производство также включает в себя подготовительные работы, которые необходимы для обеспечения доступа к будущим производственным зонам шахты и, следовательно, представляют собой самый высокий уровень личного риска.

Разработка шахты

Простейшим способом доступа к угольному пласту является слежение за ним с его выхода на поверхность, что до сих пор широко практикуется в районах с крутым рельефом вышележащего пласта и относительно плоским залеганием пластов. Примером может служить угольное месторождение Аппалачи на юге Западной Вирджинии в Соединенных Штатах. Фактический метод добычи, используемый в пласте, на данный момент не имеет значения; важным фактором является то, что доступ можно получить дешево и с минимальными затратами на строительство. Штольни также широко используются в районах низкотехнологичной добычи угля, где уголь, добытый при разработке штольни, может быть использован для компенсации затрат на ее разработку.

Другие средства доступа включают склоны (или пандусы) и вертикальные шахты. Выбор обычно зависит от глубины разрабатываемого угольного пласта: чем глубже пласт, тем дороже обходится разработка градуированного пандуса, по которому могут двигаться транспортные средства или ленточные конвейеры.

Проходка шахты, при которой шахта добывается вертикально вниз от поверхности, является дорогостоящей и трудоемкой, а также требует более длительного времени между началом строительства и добычей первого угля. В случаях глубокого залегания пластов, как в большинстве европейских стран и в Китае, часто приходится проходку стволов через водоносные породы, залегающие над угольными пластами. В этом случае необходимо использовать специальные методы, такие как замораживание грунта или заливка цементным раствором, чтобы предотвратить попадание воды в шахту, которая затем облицовывается стальными кольцами или литым бетоном для обеспечения долговременного уплотнения.

Уклоны обычно используются для доступа к пластам, которые слишком глубоки для открытой разработки, но все еще находятся относительно близко к поверхности. Например, на угольном месторождении Мпумаланга (Восточный Трансвааль) в Южной Африке извлекаемые пласты залегают на глубине не более 150 м; в некоторых районах их добывают открытым способом, а в других необходима подземная добыча, и в этом случае уклоны часто используются для обеспечения доступа для горнодобывающего оборудования и для установки ленточных конвейеров, используемых для выноса отрезанного угля из шахты.

Откосы отличаются от штолен тем, что они обычно выкапываются в горной породе, а не в угле (если только пласт не падает с постоянной скоростью), и отрабатываются с постоянным уклоном для оптимизации доступа транспортных средств и конвейеров. Нововведением с 1970-х годов стало использование ленточных конвейеров, работающих на склонах, для транспортировки продукции из глубоких шахт, система, которая имеет преимущества перед традиционным шахтным подъемом с точки зрения производительности и надежности.

Методы добычи

Подземная добыча угля включает два основных метода, многие из которых были разработаны для учета условий добычи в отдельных операциях. При камерно-столбовой выемке выемки туннели (или штреки) проходят по регулярной сетке, часто оставляя прочные столбы для долгосрочной поддержки кровли. При разработке длинными забоями достигается полное извлечение больших частей угольного пласта, в результате чего породы кровли обрушиваются в выработанную зону.

Комнатно-столбовая добыча

Комнатно-столбовая разработка является старейшей системой подземной добычи угля и первой, в которой для защиты горняков используется концепция регулярной крепи. Название «камерно-столбовая добыча» происходит от угольных столбов, которые оставляются на регулярной сетке, чтобы обеспечить на месте опора на крышу. Он превратился в высокопроизводительный механизированный метод, на долю которого в некоторых странах приходится значительная часть общего объема подземной добычи. Например, 60% подземной добычи угля в США приходится на шахты камерно-столбового типа. С точки зрения масштаба, некоторые шахты в Южной Африке имеют установленные мощности, превышающие 10 миллионов тонн в год, за счет операций с несколькими эксплуатационными секциями в пластах мощностью до 6 м. Напротив, многие камерно-столбовые шахты в Соединенных Штатах являются небольшими, они работают с пластами толщиной всего 1 м и могут быстро останавливать и возобновлять добычу в соответствии с рыночными условиями.

Комнатно-столбовая разработка обычно используется в более мелких пластах, где давление, оказываемое вышележащими породами на опорные столбы, не является чрезмерным. Система имеет два ключевых преимущества по сравнению с разработкой длинными забоями: ее гибкость и присущая ей безопасность. Его основным недостатком является то, что извлечение угольных ресурсов является лишь частичным, а точное количество зависит от таких факторов, как глубина пласта под поверхностью и его мощность. Возможно восстановление до 60%. XNUMX-процентное извлечение возможно, если столбы извлекаются на втором этапе процесса добычи.

Система также может работать на различных уровнях технической сложности, начиная от трудоемких методов (таких как «корзинная добыча», при которой большинство этапов добычи, включая транспортировку угля, выполняется вручную) и заканчивая высокомеханизированными методами. Уголь можно добывать из забоя туннеля с помощью взрывчатых веществ или машин непрерывного действия. Транспортные средства или передвижные ленточные конвейеры обеспечивают механизированную транспортировку угля. Кровельные болты и металлические или деревянные стропы используются для поддержки крыши проезжей части и пересечений между проезжими частями, где открытый пролет больше.

Комбайн непрерывного действия, который включает в себя режущую головку и систему загрузки угля, установленную на гусеничном ходу, обычно весит от 50 до 100 тонн, в зависимости от рабочей высоты, на которой он предназначен для работы, установленной мощности и требуемой ширины проходки. Некоторые из них оборудованы бортовыми анкерными анкерами, обеспечивающими крепь кровли одновременно с выемкой угля; в других случаях последовательно используются отдельные комбайн непрерывного действия и анкероустановщик.

Углевозы могут получать электроэнергию от шлангокабеля или могут работать от аккумуляторной батареи или дизельного двигателя. Последний обеспечивает большую гибкость. Уголь загружается из задней части комбайна непрерывного действия в транспортное средство, которое затем перевозит полезную нагрузку, обычно от 5 до 20 тонн, на короткое расстояние к загрузочному бункеру для системы основного ленточного конвейера. В бункерный питатель может быть включена дробилка для дробления крупногабаритного угля или породы, которые могут заблокировать желоба или повредить конвейерные ленты дальше по транспортной системе.

Альтернативой автомобильному транспорту является система непрерывной транспортировки, гибкий секционный конвейер на гусеничном ходу, который транспортирует уголь непосредственно из комбайна непрерывного действия в бункер. Они дают преимущества с точки зрения безопасности персонала и производственных мощностей, и по тем же причинам их использование распространяется на системы разработки штреков длинными забоями.

Выработки разрабатываются до ширины 6.0 м, обычно на всю высоту пласта. Размеры столбов зависят от глубины под поверхностью; Квадратные столбы площадью 15.0 м с шагом 21.0 м представляют собой конструкцию столбов для неглубокой шахты с низким пластом.

Лонгволл майнинг

Добыча длинными забоями широко воспринимается как разработка двадцатого века; однако на самом деле считается, что эта концепция была разработана более 200 лет назад. Главный прогресс заключается в том, что раньше операции выполнялись в основном вручную, а с 1950-х годов уровень механизации возрос до такой степени, что теперь лава представляет собой высокопроизводительную установку, с которой может работать очень небольшая бригада рабочих.

Выемка длинными забоями имеет одно существенное преимущество по сравнению с камерно-столбовой выемкой: при этом можно добиться полного извлечения панели за один проход и извлекать более высокую общую долю от общего запаса угля. Однако этот метод относительно негибок и требует как больших извлекаемых ресурсов, так и гарантированных продаж, чтобы быть жизнеспособным из-за высоких капитальных затрат, связанных с разработкой и оснащением современной лавы (в некоторых случаях более 20 миллионов долларов США).

В то время как в прошлом отдельные шахты часто одновременно эксплуатировали несколько лав (в таких странах, как Польша, в ряде случаев более десяти на шахту), в настоящее время наблюдается тенденция к объединению горных мощностей в меньшее количество мощных единиц. Преимущество этого заключается в снижении потребности в рабочей силе и необходимости менее масштабного развития и обслуживания подземной инфраструктуры.

При разработке длинными забоями кровля преднамеренно обрушивается при отработке пласта; только основные пути доступа под землей защищены опорными столбами. Управление кровлей в лаве обеспечивается двух- или четырехопорными гидравлическими опорами, которые принимают на себя непосредственную нагрузку вышележащей кровли, позволяя частично распределять ее на неразрабатываемый забой и целики по обе стороны от панели, и защищают забойное оборудование. и личный состав от обрушившейся кровли за линией опор. Разрубка угля осуществляется комбайном с электроприводом, обычно оснащенным двумя углевыемочными барабанами, который за один проход вынимает из забоя полосу угля толщиной до 1.1 м. Комбайн движется вперед и загружает срезанный уголь на бронированный конвейер, который змеится вперед после каждого разреза за счет последовательного движения забойных крепей.

В забое отрубленный уголь подается на ленточный конвейер для транспортировки на поверхность. В наступающем забое лента должна регулярно удлиняться по мере увеличения расстояния от начальной точки забоя, в то время как при проходке длинным забоем применяется обратное.

За последние 40 лет значительно увеличилась как длина выработанного лавы, так и длина отдельной панели лавы (блока угля, через который проходит лава). Например, в Соединенных Штатах средняя длина лавы увеличилась со 150 м в 1980 г. до 227 м в 1993 г. В Германии средняя длина лавы в середине 1990-х гг. Как в Соединенном Королевстве, так и в Польше отрабатываются забои длиной до 270 м. Длина панелей в значительной степени определяется геологическими условиями, такими как разломы или границы шахт, но в настоящее время в хороших условиях постоянно превышает 300 км. В США обсуждается возможность панелей длиной до 300 км.

Откатная добыча становится отраслевым стандартом, хотя она требует более высоких первоначальных капитальных затрат на разработку выработок до самого дальнего участка каждой панели, прежде чем можно будет начать проходку длинными забоями. Там, где это возможно, выработки теперь отрабатываются в пласте с использованием комбайнов непрерывного действия, при этом стальные арки и фермы, которые использовались ранее, заменяются анкерными крепями, чтобы обеспечить положительную поддержку вышележащим породам, а не пассивную реакцию на движения горных пород. Однако его применимость ограничена подходящими породами кровли.

Меры предосторожности

Статистические данные МОТ (1994 г.) указывают на большие географические различия в количестве смертельных случаев при добыче угля, хотя эти данные должны учитывать уровень сложности горных работ и количество рабочих, занятых в каждой стране. Условия улучшились во многих промышленно развитых странах.

Крупные несчастные случаи на горных работах в настоящее время происходят относительно редко, поскольку инженерные стандарты улучшились, а такие материалы, как конвейерные ленты и гидравлические жидкости, используемые под землей, стали огнестойкими. Тем не менее, вероятность инцидентов, способных привести к повреждению людей или структурным повреждениям, сохраняется. Взрывы метана и угольной пыли все еще происходят, несмотря на значительно улучшенные методы вентиляции, а падение крыш является причиной большинства серьезных аварий во всем мире. Особую опасность представляют пожары на оборудовании или возникающие в результате самовозгорания.

Принимая во внимание две крайности, трудоемкую и высокомеханизированную добычу полезных ископаемых, также существуют большие различия как в частоте несчастных случаев, так и в типах связанных с ними происшествий. Рабочие, занятые в небольшой шахте с ручным управлением, чаще получают травмы в результате падения камня или угля с крыши или боковых стенок проезжей части. Они также подвергаются большему риску воздействия пыли и легковоспламеняющихся газов, если системы вентиляции неадекватны.

Как при камерно-столбовой разработке, так и при разработке выработок для обеспечения доступа к панелям лавы требуется поддержка пород кровли и боковых стенок. Тип и плотность крепи варьируются в зависимости от мощности пласта, способности вышележащих пород и глубины пласта, среди прочих факторов. Самое опасное место в любой шахте находится под неподдерживаемой крышей, и большинство стран налагают строгие законодательные ограничения на длину выработки, которая может быть разработана до установки крепи. Восстановление колонны при камерно-столбовых операциях представляет особую опасность из-за возможности внезапного обрушения крыши и должно быть тщательно спланировано, чтобы предотвратить повышенный риск для рабочих.

В современных высокопроизводительных лавах требуется бригада из шести-восьми операторов, поэтому количество людей, подвергающихся потенциальной опасности, заметно сокращается. Пыль, образующаяся при работе комбайна, представляет серьезную проблему. Таким образом, выемка угля иногда ограничивается одним направлением вдоль забоя, чтобы использовать вентиляционный поток для отвода пыли от операторов комбайна. Тепло, выделяемое все более мощными электрическими машинами в пределах забоя, также оказывает потенциально вредное воздействие на рабочих, особенно по мере того, как шахты становятся глубже.

Скорость, с которой комбайны работают вдоль забоя, также увеличивается. Скорость резания до 45 м/мин активно рассматривается в конце 1990-х годов. Способность рабочих физически не отставать от комбайна, неоднократно перемещающегося по забою длиной 300 м в течение полной рабочей смены, сомнительна, и, таким образом, увеличение скорости комбайна является основным стимулом для более широкого внедрения систем автоматизации, в которых будут действовать горняки. как мониторы, а не как практические операторы.

Восстановление забойного оборудования и его перемещение на новую рабочую площадку сопряжено с уникальными опасностями для рабочих. Были разработаны инновационные методы крепления кровли лавы и забоя, чтобы свести к минимуму риск обвала горных пород во время операции по перемещению. Тем не менее, отдельные единицы техники очень тяжелые (более 20 тонн для крупной забойной крепи и значительно больше для комбайна), и, несмотря на использование специально разработанных транспортеров, остается риск защемления или травм во время подъема лавы. .

 

Назад

Воскресенье, 13 марта 2011 16: 03

Методы открытой разработки

Разработка шахты

Планировка и планировка ямы

Общая экономическая цель открытых горных работ состоит в том, чтобы извлечь наименьшее количество материала и получить наибольшую отдачу от инвестиций за счет переработки наиболее товарного минерального продукта. Чем выше класс месторождения полезных ископаемых, тем больше значение. Чтобы свести к минимуму капитальные вложения при доступе к наиболее ценному материалу в пределах месторождения полезных ископаемых, разрабатывается план горных работ, в котором точно описывается способ добычи и переработки рудного тела. Поскольку многие рудные месторождения не имеют однородной формы, плану горных работ предшествует обширное разведочное бурение для определения геологии и положения рудного тела. Размер месторождения полезных ископаемых диктует размер и расположение шахты. Расположение открытых шахт определяется минералогическими и геологическими особенностями местности. Форма большинства карьеров близка к конусу, но всегда отражает форму разрабатываемого месторождения полезных ископаемых. Карьеры состоят из ряда концентрических уступов или уступов, которые разделены пополам подъездными путями к шахте и подъездными путями, спускающимися под углом от края карьера к дну по спирали или зигзагообразной ориентации. Независимо от размера, план горных работ включает положения по разработке карьера, инфраструктуре (например, склады, офисы и техническое обслуживание), транспорту, оборудованию, коэффициентам добычи и ставкам. Темпы и коэффициенты добычи влияют на срок службы рудника, который определяется истощением рудного тела или достижением экономического предела.

Современные карьеры различаются по масштабу: от небольших частных предприятий, перерабатывающих несколько сотен тонн руды в день, до крупных промышленных комплексов, управляемых правительствами и многонациональными корпорациями, которые добывают более миллиона тонн материала в день. Крупнейшие операции могут занимать площадь в несколько квадратных километров.

Вскрытие вскрыши

Вскрышная порода представляет собой пустую породу, состоящую из консолидированного и рыхлого материала, который необходимо удалить, чтобы обнажить нижележащее рудное тело. Желательно удалить как можно меньше вскрышных пород, чтобы получить доступ к интересующей руде, но больший объем пустой породы извлекается, когда месторождение полезных ископаемых находится на большой глубине. Большинство методов удаления являются циклическими с перерывами в фазах извлечения (бурение, взрыв и погрузка) и удаления (транспортировки). Это особенно верно для твердых пород вскрышных пород, которые должны быть предварительно пробурены и подвергнуты взрывным работам. Исключением из этого циклического эффекта являются земснаряды, используемые при гидравлической добыче открытым способом, и некоторые виды добычи сыпучих материалов роторными экскаваторами. Отношение пустой породы к добытой руде определяется как коэффициент вскрыши. Коэффициенты вскрыши от 2:1 до 4:1 не редкость в крупных горнодобывающих предприятиях. Соотношение выше 6:1, как правило, менее рентабельно, в зависимости от товара. После удаления вскрышные породы могут использоваться для строительства дорог и хвостохранилищ или могут иметь коммерческую ценность, не связанную с добычей полезных ископаемых, в качестве насыпного грунта.

Подбор оборудования для майнинга

Выбор горнодобывающего оборудования зависит от плана горных работ. Некоторые из факторов, учитываемых при выборе горнодобывающего оборудования, включают топографию карьера и прилегающей территории, количество руды, которую необходимо добыть, скорость и расстояние, на которое руда должна транспортироваться для обработки, а также предполагаемый срок службы рудника, среди прочего. В целом, в большинстве современных открытых горных работ используются мобильные буровые установки, гидравлические экскаваторы, фронтальные погрузчики, скреперы и самосвалы для извлечения руды и ее переработки. Чем крупнее шахта, тем большая мощность оборудования требуется для выполнения плана горных работ.

Оборудование, как правило, является самым большим из доступных, чтобы соответствовать экономии масштаба карьеров с учетом соответствия мощности оборудования. Например, небольшой фронтальный погрузчик может заполнить большой самосвал, но это неэффективно. Точно так же большой экскаватор может загружать более мелкие грузовики, но требует, чтобы грузовики сокращали время своего цикла, и не оптимизирует использование экскаватора, поскольку один ковш экскаватора может содержать достаточно руды для более чем одного грузовика. Безопасность может быть нарушена при попытке загрузить только половину ковша или если грузовик перегружен. Кроме того, масштабы выбранного оборудования должны соответствовать имеющимся средствам технического обслуживания. Крупное оборудование часто обслуживается там, где оно выходит из строя из-за логистических трудностей, связанных с его транспортировкой в ​​установленные ремонтные мастерские. По возможности ремонтно-эксплуатационные сооружения шахты проектируются с учетом масштаба и количества шахтного оборудования. Таким образом, по мере включения в план горных работ нового более крупного оборудования необходимо также учитывать вспомогательную инфраструктуру, включая размер и качество подъездных дорог, инструменты и средства технического обслуживания.

Традиционные методы открытой разработки

Открытая добыча и открытая добыча являются двумя основными категориями открытых горных работ, на долю которых приходится более 90% мировой добычи открытым способом. Основные различия между этими методами добычи заключаются в расположении рудного тела и способе механического извлечения. При добыче рыхлой породы процесс, по существу, является непрерывным, при этом этапы извлечения и транспортировки выполняются последовательно. Добыча твердых пород требует прерывистого процесса бурения и взрывных работ перед этапами погрузки и транспортировки. Открытая добыча Методы (или открытой разработки) относятся к добыче рудных тел, которые находятся вблизи поверхности и относительно плоские или пластинчатые по своей природе, а также минеральные пласты. Он использует различные типы оборудования, включая лопаты, грузовики, буксирные канаты, роторные экскаваторы и скреперы. Большинство открытых рудников перерабатывают залежи некрепких пород. Уголь является наиболее распространенным товаром, добываемым открытым способом из поверхностных пластов. По сравнению, открытая разработка используется для удаления руды твердых пород, которая вкраплена и/или расположена в глубоких пластах, и обычно ограничивается добычей с помощью экскаваторов и самосвалов. Многие металлы добываются открытым способом: золото, серебро и медь, и это лишь некоторые из них.

Карьер термин, используемый для описания специализированной технологии добычи открытым способом, при которой твердая порода с высокой степенью консолидации и плотностью извлекается из локализованных месторождений. Добываемые материалы либо измельчаются и разбиваются для производства заполнителя или строительного камня, такого как доломит и известняк, либо смешиваются с другими химическими веществами для производства цемента и извести. Строительные материалы производятся из карьеров, расположенных в непосредственной близости от места использования материала, чтобы снизить транспортные расходы. Размерный камень, такой как плитняк, гранит, известняк, мрамор, песчаник и сланец, представляет собой второй класс добываемых материалов. Карьеры габаритного камня находятся в районах с желаемыми характеристиками полезных ископаемых, которые могут быть или не быть географически удаленными и требуют транспортировки на рынки пользователей.

Многие рудные тела слишком рассеяны и неправильной формы, слишком малы или глубоки, чтобы их можно было добывать открытым способом или открытым способом, и их необходимо извлекать более хирургическим методом подземной добычи. Чтобы определить, когда применима открытая добыча полезных ископаемых, необходимо учитывать ряд факторов, включая рельеф и высоту участка и региона, его удаленность, климат, инфраструктуру, такую ​​как дороги, электро- и водоснабжение, нормативные и экологические требования, уклон. устойчивость, утилизация вскрышных пород и транспортировка продукции, среди прочего.

Рельеф и высота: Топография и высота также играют важную роль в определении осуществимости и масштабов проекта горных работ. В целом, чем выше высота над уровнем моря и грубее местность, тем сложнее будет разработка и добыча полезных ископаемых. Минерал более высокого качества в труднодоступной гористой местности может добываться менее эффективно, чем руда более низкого качества в равнинной местности. Шахты, расположенные на более низких отметках, как правило, испытывают меньше проблем, связанных с погодными условиями, при разведке, разработке и добыче полезных ископаемых. Таким образом, топография и местоположение влияют на метод добычи, а также на экономическую целесообразность.

Решение о разработке рудника принимается после того, как разведка охарактеризовала месторождение руды, а технико-экономическое обоснование определило варианты добычи и переработки полезных ископаемых. Информация, необходимая для составления плана разработки, может включать форму, размер и содержание полезных ископаемых в рудном теле, общий объем или тоннаж материала, включая вскрышные породы, и другие факторы, такие как гидрология и доступ к источнику технологической воды, доступность. и источник энергии, места хранения пустой породы, потребности в транспорте и особенности инфраструктуры, включая расположение населенных пунктов для поддержки рабочей силы или необходимость развития города.

Транспортные требования могут включать дороги, автомагистрали, трубопроводы, аэропорты, железные дороги, водные пути и гавани. Для карьерных разработок, как правило, требуются большие земельные участки, на которых может отсутствовать существующая инфраструктура. В таких случаях дороги, коммунальные услуги и жилищные условия должны быть установлены в первую очередь. Карьер будет разрабатываться вместе с другими перерабатывающими элементами, такими как склады пустой породы, дробилки, обогатительные фабрики, плавильные и нефтеперерабатывающие заводы, в зависимости от требуемой степени интеграции. Из-за большого объема капитала, необходимого для финансирования этих операций, разработка может проводиться поэтапно, чтобы использовать полезные ископаемые как можно раньше для продажи или сдачи в аренду, чтобы помочь финансировать оставшуюся часть разработки.

Производство и оборудование

Бурение и взрывные работы

Механическое бурение и взрывные работы являются первыми этапами добычи руды на большинстве открытых карьеров и наиболее распространенным методом, используемым для удаления вскрышных твердых пород. Несмотря на то, что существует множество механических устройств, способных разрыхлять твердые породы, взрывчатые вещества являются предпочтительным методом, поскольку ни одно механическое устройство в настоящее время не может сравниться с разрушающей способностью энергии, содержащейся в зарядах взрывчатых веществ. Обычно используемым взрывчатым веществом для твердых пород является нитрат аммония. Буровое оборудование выбирается на основе характера руды, а также скорости и глубины скважин, необходимых для дробления определенного тоннажа руды в день. Например, при отработке 15-метрового уступа руды обычно бурят 60 или более скважин на расстоянии 15 м от текущего забоя породы в зависимости от длины отрабатываемого уступа. Это должно происходить заблаговременно, чтобы можно было подготовить место для последующей погрузки и транспортировки.

Загрузка

Открытые горные работы в настоящее время обычно проводятся с использованием настольных экскаваторов, фронтальных погрузчиков или гидравлических экскаваторов. На открытых горных работах погрузочное оборудование сочетается с самосвалами, которые могут загружаться за три-пять тактов или проходов экскаватора; однако предпочтение погрузочного оборудования определяют различные факторы. При работе с острыми камнями и/или трудным рытьем и/или влажным климатом предпочтительнее использовать гусеничные лопаты. И наоборот, погрузчики с резиновыми шинами имеют гораздо меньшие капитальные затраты и предпочтительнее для погрузки материала небольшого объема и легкого копания. Кроме того, погрузчики очень мобильны и хорошо подходят для сценариев добычи, требующих быстрых перемещений из одной области в другую или для смешивания руды. Погрузочные машины также часто используются для погрузки, перевозки и выгрузки в дробилки материала из штабелей смешивания, складываемых рядом с дробилками самосвалами.

Гидравлические экскаваторы и канатные экскаваторы имеют схожие преимущества и ограничения. Гидравлические экскаваторы не рекомендуются для копания твердых пород, а канатные экскаваторы обычно доступны большего размера. Таким образом, большие канатные экскаваторы с грузоподъемностью около 50 кубических метров и более являются предпочтительным оборудованием на шахтах, где производительность превышает 200,000 XNUMX тонн в день. Гидравлические экскаваторы более универсальны на забое и позволяют оператору лучше контролировать выборочную загрузку либо из нижней, либо из верхней половины забоя. Это преимущество полезно, когда можно добиться отделения отходов от руды в зоне погрузки, тем самым максимизируя содержание руды, которую транспортируют и перерабатывают.

Перетяжка

Транспортировка в карьерах и карьерах чаще всего осуществляется самосвалами. Роль самосвалов во многих открытых горных работах ограничивается циклическим перемещением между зоной погрузки и точкой перегрузки, такой как внутрикарьерная дробильная станция или система транспортировки. Предпочтение отдается самосвалам из-за их гибкости в эксплуатации по сравнению с железными дорогами, которые были предпочтительным методом перевозки до 1960-х годов. Тем не менее, стоимость транспортировки материалов в открытых металлических и неметаллических карьерах обычно превышает 50% от общих эксплуатационных расходов шахты. Дробление в карьере и транспортировка с помощью ленточных конвейеров были основным фактором снижения затрат на транспортировку. Технические разработки самосвалов, такие как дизельные двигатели и электрические приводы, привели к созданию транспортных средств гораздо большей грузоподъемности. Несколько производителей в настоящее время производят грузовики грузоподъемностью 240 тонн, а в ближайшем будущем ожидаются грузовики грузоподъемностью более 310 тонн. Кроме того, использование компьютеризированных диспетчерских систем и технологии глобального спутникового позиционирования позволяет отслеживать и планировать транспортные средства с большей эффективностью и производительностью.

Системы подъездных дорог могут использовать движение в одном или двух направлениях. Движение может быть как левосторонним, так и правосторонним. Движение по левой полосе часто предпочтительнее для улучшения обзора оператором положения шин на очень больших грузовиках. Безопасность также повышается при левостороннем движении за счет снижения вероятности столкновения с водителем в центре дороги. Уклоны подъездной дороги обычно ограничены от 8 до 15% для устойчивых перевозок и оптимально составляют от 7 до 8%. Безопасность и отвод воды требуют, чтобы длинные уклоны включали не менее 45-метровых участков с максимальным уклоном 2% на каждые 460 м крутого уклона. Дорожные бермы (приподнятые грунтовые бордюры), расположенные между дорогами и прилегающими выработками, являются стандартными средствами безопасности в карьерах. Они также могут быть размещены посередине дороги для разделения встречного движения. Там, где существуют обратные подъездные дороги, в конце длинных крутых подъемов могут быть установлены полосы эвакуации с увеличением высоты. Барьеры по краям дорог, такие как бермы, являются стандартными и должны располагаться между всеми дорогами и прилегающими котлованами. Дороги высокого качества повышают максимальную производительность за счет увеличения безопасной скорости грузовиков, сокращения времени простоя на техническое обслуживание и снижения утомляемости водителя. Обслуживание дорог самосвалами способствует снижению эксплуатационных расходов за счет снижения расхода топлива, увеличения срока службы шин и снижения затрат на ремонт.

Железнодорожные перевозки в наилучших условиях превосходят другие способы перевозки руды на большие расстояния за пределы шахты. Однако на практике железнодорожные перевозки больше не используются на открытых горных работах с появлением электрических и дизельных грузовиков. Железнодорожные перевозки были заменены, чтобы извлечь выгоду из большей универсальности и гибкости самосвалов и внутрикарьерных конвейерных систем. Железные дороги требуют очень пологих уклонов от 0.5 до максимум 3% для подъема в гору. Капитальные вложения в железнодорожные локомотивы и рельсы очень высоки и требуют длительного срока службы рудника и больших объемов производства, чтобы оправдать окупаемость инвестиций.

Обработка руды (транспортировка)

Дробление и транспортировка в карьере — это методология, популярность которой возросла с момента ее первого внедрения в середине 1950-х годов. Размещение полумобильной дробилки в карьере с последующей транспортировкой из карьера конвейерной системой позволило получить значительные производственные преимущества и сэкономить средства по сравнению с традиционными автомобильными перевозками. Сокращаются дорогостоящие работы по строительству и содержанию дорог для перевозки грузов, а также минимизируются трудозатраты, связанные с эксплуатацией самосвалов, их обслуживанием и топливом.

Цель системы внутрикарьерной дробилки состоит в том, чтобы в первую очередь обеспечить транспортировку руды по конвейеру. Системы внутрикарьерных дробилок могут быть как стационарными, так и полностью мобильными. Однако чаще дробилки конструируются в модульной форме, чтобы обеспечить некоторую мобильность внутри шахты. Дробилки можно перемещать каждые один-десять лет; для завершения переезда могут потребоваться часы, дни или месяцы в зависимости от размера и сложности подразделения и расстояния перемещения.

Преимущества конвейеров перед самосвалами включают мгновенный запуск, автоматическую и непрерывную работу, а также высокую степень надежности с доступностью от 90 до 95%. Они, как правило, не страдают от ненастной погоды. Конвейеры также требуют гораздо меньше рабочей силы по сравнению с самосвалами; Для эксплуатации и обслуживания парка грузовых автомобилей может потребоваться в десять раз больше членов экипажа, чем для конвейерной системы эквивалентной мощности. Кроме того, конвейеры могут работать при уклоне до 30%, в то время как максимальный уклон для грузовых автомобилей обычно составляет 10%. Использование более крутых уклонов снижает потребность в удалении низкокачественного вскрышного материала и может снизить потребность в строительстве дорогостоящих подъездных дорог. Конвейерные системы также интегрированы в роторные экскаваторы на многих карьерах по добыче угля открытым способом, что устраняет необходимость в самосвалах.

Методы добычи растворов

Добыча раствором, наиболее распространенный из двух типов водной добычи, используется для извлечения растворимой руды, где традиционные методы добычи менее эффективны и/или менее экономичны. Этот метод, также известный как выщелачивание или поверхностное выщелачивание, может быть основным методом добычи, как при добыче выщелачиванием золота и серебра, или он может дополнять обычные пирометаллургические этапы плавки и рафинирования, как в случае выщелачивания руд с низким содержанием оксида меди. .


Экологические аспекты открытых горных работ

Значительное воздействие наземных мин на окружающую среду привлекает внимание, где бы они ни находились. Изменение рельефа, уничтожение растительности и неблагоприятное воздействие на местных животных являются неизбежными последствиями открытой добычи полезных ископаемых. Загрязнение поверхностных и подземных вод часто представляет собой проблему, особенно при использовании выщелачивающих веществ при добыче раствором и стоков при гидродобыче.

Благодаря повышенному вниманию со стороны экологов всего мира и использованию самолетов и аэрофотосъемки горнодобывающие предприятия больше не могут «копать и бежать», когда добыча нужной руды завершена. Законы и постановления обнародованы в большинстве развитых стран и благодаря деятельности международных организаций навязываются там, где их еще нет. Они устанавливают программу экологического менеджмента как неотъемлемый элемент каждого горнодобывающего проекта и устанавливают такие требования, как предварительная оценка воздействия на окружающую среду; прогрессивные программы реабилитации, включая восстановление контуров земель, лесовосстановление, пересадку местной фауны, пополнение запасов местной дикой флоры и фауны и т. д.; а также параллельный и долгосрочный аудит соответствия (ЮНЕП 1991, ООН 1992, Агентство по охране окружающей среды (Австралия) 1996, ICME 1996). Крайне важно, чтобы это было нечто большее, чем заявления в документации, необходимой для необходимых государственных лицензий. Основные принципы должны быть приняты и применяться руководителями на местах и ​​доведены до сведения работников на всех уровнях.


 

Независимо от необходимости или экономической выгоды, все методы поверхностного растворения имеют две общие характеристики: (1) руда добывается обычным способом, а затем складируется; и (2) водный раствор наносится на верхнюю часть запаса руды, который химически реагирует с интересующим металлом, из которого полученный раствор соли металла направляется через штабель для сбора и обработки. Применение добычи открытым раствором зависит от объема, металлургии интересующего минерала (ов) и связанной с ним вмещающей породы, а также доступной площади и дренажа для разработки достаточно больших отвалов выщелачивания, чтобы сделать операцию экономически выгодной.

Разработка отвалов выщелачивания в открытом руднике, в котором добыча раствором является основным методом добычи, аналогична всем операциям открытым способом, за исключением того, что руда предназначена исключительно для отвала, а не для мельницы. В рудниках как с размолом, так и с растворением руда разделяется на размолотую и выщелоченную части. Например, большая часть медной сульфидной руды перемалывается и очищается до меди товарного качества путем плавки и рафинирования. Оксидно-медная руда, которая обычно не поддается пирометаллургической переработке, направляется на выщелачивание. После разработки отвала раствор выщелачивает растворимый металл из окружающей породы с предсказуемой скоростью, которая контролируется конструктивными параметрами отвала, характером и объемом применяемого раствора, а также концентрацией и минералогическим составом металла в отвале. руда. Раствор, используемый для извлечения растворимого металла, называется выщелачивающий. Наиболее распространенными выщелачивателями, используемыми в этом горнодобывающем секторе, являются разбавленные растворы щелочного цианида натрия для золота, кислой серной кислоты для меди, водного диоксида серы для марганца и сернокислотно-железного сульфата для урановых руд; однако большая часть выщелоченного урана и растворимых солей собирается на месте добыча, при которой выщелачиватель вводят непосредственно в рудное тело без предварительного механического извлечения. Этот последний метод позволяет перерабатывать руды с низким содержанием полезных ископаемых без извлечения руды из месторождения полезных ископаемых.

Аспекты здоровья и безопасности

Опасности для здоровья и безопасности, связанные с механической добычей руды при добыче раствором, по существу аналогичны опасностям при обычных открытых горных работах. Исключением из этого общего правила является необходимость первичного дробления невыщелачиваемой руды в карьере открытой разработки перед транспортировкой на мельницу для традиционной переработки, в то время как руда обычно транспортируется самосвалами непосредственно с места добычи на отвал выщелачивания в майнинг раствором. Таким образом, рабочие, работающие в горнодобывающей промышленности, будут меньше подвергаться основным опасностям, связанным с дроблением, таким как пыль, шум и физические опасности.

Основными причинами травм в открытых горных работах являются погрузочно-разгрузочные работы, поскальзывания и падения, работа с механизмами, использование ручного инструмента, механическая тяга и контакт с источником электричества. Однако уникальной особенностью добычи растворением является потенциальное воздействие химических выщелачивающих веществ во время транспортировки, работ по выщелачиванию и химической и электролитической обработке. Воздействие кислотного тумана может происходить в металлических электролизных цехах. При добыче урана необходимо учитывать опасность ионизирующего излучения, которая возрастает пропорционально от добычи к концентрации.

Гидравлические методы добычи

При гидравлической добыче полезных ископаемых или «гидравлике» распыление воды под высоким давлением используется для извлечения рыхлого или неуплотненного материала в суспензию для обработки. Гидравлические методы применяются в основном для добычи металлов и заполнителей, хотя этот метод также подходит для добычи угля, песчаника и хвостов металлургических заводов. Наиболее распространенным и известным приложением является добыча россыпей при котором концентрации металлов, таких как золото, титан, серебро, олово и вольфрам, вымываются из аллювиальных месторождений (россыпей). Подача воды и напор, уклон грунта для стока, расстояние от забоя до перерабатывающих предприятий, степень консолидации извлекаемого материала и наличие площадок для захоронения отходов — все это основные факторы, учитываемые при разработке гидравлических горных работ. Как и в случае других открытых горных работ, применимость зависит от местоположения. Неотъемлемые преимущества этого метода добычи включают относительно низкие эксплуатационные расходы и гибкость, обусловленную использованием простого, прочного и мобильного оборудования. В результате многие гидравлические операции проводятся в удаленных районах добычи полезных ископаемых, где требования к инфраструктуре не являются ограничением.

В отличие от других видов открытых горных работ, гидравлические методы полагаются на воду как на среду как для добычи, так и для транспортировки добытого материала («шлюзирование»). Струи воды под высоким давлением доставляются лафетными стволами или водометами к россыпному берегу или месторождению полезных ископаемых. Они разрушают гравий и рыхлый материал, который смывается в сборочные и перерабатывающие предприятия. Давление воды может варьироваться от нормального гравитационного потока для очень рыхлых мелких материалов до тысяч килограммов на квадратный сантиметр для рыхлых отложений. Бульдозеры и грейдеры или другое мобильное землеройное оборудование иногда используются для облегчения добычи более уплотненных материалов. Исторически сложилось так, что в современных мелкомасштабных операциях сбор навозной жижи или стока осуществляется с помощью шлюзовых колодцев и уловов небольшого объема. Операции промышленного масштаба зависят от насосов, сдерживающих и отстойных резервуаров, а также оборудования для разделения, которое может перерабатывать очень большие объемы навозной жижи в час. В зависимости от размера разрабатываемого месторождения работа лафетных стволов может быть ручная, дистанционная или с компьютерным управлением.

Когда гидравлическая добыча ведется под водой, это называется дноуглублением. В этом методе плавучая обогатительная станция извлекает рыхлые отложения, такие как глина, ил, песок, гравий и любые сопутствующие минералы, с помощью ковшового каната, буксирного каната и/или подводных водометов. Добытый материал транспортируется гидравлическим или механическим способом на промывочную станцию, которая может быть частью дноуглубительной установки или физически отделена с последующими этапами обработки для разделения и завершения обработки. Хотя дноуглубительные работы используются для добычи полезных ископаемых и заполнителя, они наиболее известны как метод, используемый для очистки и углубления водных каналов и пойм.

Здоровье и безопасность

Физические опасности при гидродобыче отличаются от таковых при открытых горных работах. Из-за минимального применения бурения, взрывчатых веществ, работ по транспортировке и сокращению угрозы безопасности, как правило, чаще всего связаны с водяными системами высокого давления, ручным перемещением мобильного оборудования, проблемами близости, связанными с источниками питания и водой, проблемами близости, связанными с обрушением забой и ремонтные работы. Опасности для здоровья в первую очередь связаны с воздействием шума и пыли, а также с эргономическими опасностями, связанными с обращением с оборудованием. Воздействие пыли, как правило, является меньшей проблемой, чем при традиционной открытой разработке месторождений, поскольку в качестве рабочей среды используется вода. Действия по техническому обслуживанию, такие как неконтролируемая сварка, также могут способствовать облучению рабочих.

 

Назад

Геологическими характеристиками открытой добычи угля, которые отличают ее от других открытых разработок, являются характер образования и ее относительно низкая ценность, которые часто требуют, чтобы открытые угольные шахты перемещали большие объемы вскрышных пород на большую площадь (т.е. они имеют высокий коэффициент вскрыши). ). В результате на открытых угольных шахтах было разработано специализированное оборудование и методы добычи. Примеры включают полосовую шахту с драглайном, которая ведет добычу полосами шириной от 30 до 60 м, боковую заброску материала в карьеры длиной до 50 км. Реабилитация является неотъемлемой частью цикла горных работ в связи со значительным нарушением вовлеченных территорий.

Открытые угольные шахты варьируются от небольших (т.е. добыча менее 1 миллиона тонн в год) до крупных (более 10 миллионов тонн в год). Требуемая рабочая сила зависит от размера и типа шахты, размера и количества оборудования, а также количества угля и вскрышных пород. Есть несколько типичных измерений, которые указывают на производительность и размер рабочей силы. Эти:

1. Производительность на одного горняка, выраженная в тоннах на одного горняка в год; это будет варьироваться от 5,000 40,000 тонн на майнера в год до XNUMX XNUMX тонн на майнера в год.

2. Общий объем перемещенного материала, выраженный в тоннах на одного горняка в год. Этот показатель продуктивности объединяет уголь и вскрышные породы; производительность 100,000 400,000 тонн на майнера в год будет низкой, а XNUMX XNUMX тонн на майнера в год будут очень производительным концом шкалы.

     

    Из-за больших капитальных вложений многие угольные шахты работают в семидневном режиме непрерывной смены. В нем задействованы четыре бригады: три работают в три смены по восемь часов каждая, а четвертая бригада работает в свободное от работы время.

    Планирование горных работ

    Планирование открытых угольных шахт представляет собой повторяющийся процесс, который можно обобщить в контрольном перечне. Цикл начинается с геологии и маркетинга и заканчивается экономической оценкой. Уровень детализации (и стоимость) планирования увеличивается по мере того, как проект проходит различные этапы утверждения и разработки. ТЭО охватывают работы, предшествующие разработке. Тот же контрольный список используется после начала производства для разработки годовых и пятилетних планов, а также планов закрытия шахты и восстановления территории после того, как будет добыт весь уголь.

    Примечательно, что потребность в планировании сохраняется, и планы нуждаются в частом обновлении, чтобы отражать изменения на рынке, в технологиях, в законодательстве и в знаниях о месторождении, получаемых в ходе добычи.

    Геологическое влияние

    Геологические особенности имеют большое влияние на выбор метода добычи и оборудования, используемого в конкретной угольной шахте.

    Отношение шва, Широко известный как окунуть, представляет собой угол между разрабатываемым пластом и горизонтальной плоскостью. Чем круче падение, тем труднее его добывать. Падение также влияет на устойчивость шахты; предельное падение для работы драглайна составляет около 7°.

    Команда прочность угля и пустой породы определяет, какое оборудование можно использовать и нужно ли взрывать материал. Горнодобывающее оборудование непрерывного действия, такое как роторные экскаваторы, обычно используемые в Восточной Европе и Германии, ограничено материалами очень низкой прочности, которые не требуют взрывных работ. Однако, как правило, вскрышные породы слишком тверды, чтобы их можно было выкопать без взрывных работ, чтобы раздробить породу на более мелкие куски, которые затем можно выкопать лопатами и механическим оборудованием.

    Как глубина угольных пластов увеличиваются затраты на вывоз отходов и угля на поверхность или в отвал. В какой-то момент добыча подземным способом станет более экономичной, чем открытым.

    Пласты толщиной до 50 мм могут быть добыты, но извлечение угля становится более трудным и дорогим, поскольку толщина шва уменьшается.

    гидрология относится к количеству воды в угле и вскрышных породах. Значительное количество воды влияет на стабильность, а требования к перекачиванию увеличивают стоимость.

    Величина угля резерв и масштаб операции влияет на то, какое оборудование можно использовать. Небольшие шахты требуют меньшего размера и относительно более дорогого оборудования, в то время как крупные шахты пользуются эффектом масштаба и более низкими затратами на единицу продукции.

    Характеристики окружающей среды относится к поведению вскрышных пород после их добычи. Некоторые вскрышные породы называются «кислотообразующими», что означает, что при контакте с воздухом и водой они будут выделять кислоту, которая наносит ущерб окружающей среде и требует специальной обработки.

    Сочетание вышеперечисленных факторов и других определяет, какой метод добычи и оборудование подходят для конкретной угольной шахты.

    Цикл майнинга

    Методику добычи угля открытым способом можно разбить на ряд этапов.

    Удаление верхнего слоя почвы и его хранение или замена на реабилитируемых участках является важной частью цикла, поскольку цель состоит в том, чтобы вернуть землепользование, по крайней мере, в такое же хорошее состояние, которое было до начала добычи. Верхний слой почвы является важным компонентом, поскольку он содержит питательные вещества для растений.

    Подготовка земли может включать использование взрывчатых веществ для дробления крупных камней. В некоторых случаях это делается с помощью бульдозеров с рыхлителями, которые используют механическую силу для разрушения породы на более мелкие куски. Некоторые шахты с низкой прочностью породы не требуют подготовки грунта, так как экскаватор может копать прямо с берега.

    Уборка мусора представляет собой процесс добычи породы, залегающей над угольным пластом, и транспортировки ее на отвал. В разрезе, где отвал находится на соседней полосе, это операция бокового заброса. Однако на некоторых рудниках отвал может находиться в нескольких километрах из-за структуры пласта и доступного места для отвала, поэтому необходима транспортировка к отвалу грузовиками или конвейерами.

    Добыча угля представляет собой процесс извлечения угля из открытого забоя в шахте и вывоза его из карьера. Что произойдет дальше, зависит от местоположения рынка угля и его конечного использования. При подаче на местную электростанцию ​​он измельчается и поступает непосредственно в котел. Если уголь низкого качества, его можно повысить путем «промывки» угля на обогатительной фабрике. При этом происходит разделение угля и вскрышных пород с получением продукта более высокого качества. Перед отправкой на рынок этот уголь обычно нуждается в дроблении, чтобы получить однородный размер, и в смешивании, чтобы контролировать колебания качества. Его можно транспортировать автомобильным транспортом, конвейером, поездом, баржей или кораблем.

    Реабилитация включает в себя формирование отвала для восстановления местности и соответствия критериям дренажа, замену верхнего слоя почвы и посадку растительности, чтобы вернуть его в исходное состояние. Другие соображения по управлению окружающей средой включают:

      • водопользование: отвод существующих водотоков и контроль шахтных вод с помощью отстойных дамб и повторного использования, чтобы загрязненные воды не сбрасывались
      • визуальное планирование : минимизация визуального воздействия
      • Флора и фауна: для восстановления деревьев и растительности и замены местных диких животных
      • археология: сохранение и/или восстановление культурно значимых объектов
      • окончательная пустота: что делать с ямой после прекращения добычи (например, ее можно засыпать или превратить в озеро)
      • воздушный поток и вибрация, из-за взрывных работ, которые необходимо контролировать с помощью специальных методов, если здания находятся поблизости
      • шум и пыль, которыми необходимо управлять, чтобы не создавать неудобств для близлежащих жилых домов и сообществ.

                   

                  Воздействие открытой добычи угля на окружающую среду в целом может быть значительным, но при надлежащем планировании и контроле на всех этапах деятельности предприятия ею можно управлять для удовлетворения всех требований.

                  Методы добычи и оборудование

                  Для добычи угля открытым способом используются три основных метода добычи: самосвал и лопата; драглайны; и конвейерные системы, такие как роторные экскаваторы и карьерные дробилки. Многие шахты используют их комбинации, а также существуют специальные методы, такие как шнековая добыча и проходческие комбайны непрерывного действия. Они составляют лишь небольшую долю от общего объема добычи угля открытым способом. Системы драглайнов и ковшовых колес были разработаны специально для открытой добычи угля, тогда как системы добычи с помощью самосвалов и экскаваторов используются во всей горнодобывающей промышленности.

                  Команда грузовик и лопата метод добычи предполагает использование экскаватора, такого как электрический канатный экскаватор, гидравлический экскаватор или фронтальный погрузчик, для загрузки вскрышных пород в грузовики. Грузовики могут иметь грузоподъемность от 35 до 220 тонн. Грузовик перевозит вскрышную породу из забоя в зону отвала, где бульдозер толкает и складывает породу, формируя отвал для восстановления. Метод грузовика и лопаты известен своей гибкостью; примеры можно найти в большинстве стран мира.

                  Драглайны являются одним из самых дешевых способов добычи вскрышных пород, но их работа ограничена длиной стрелы, которая обычно составляет 100 м. Драглайн качается в своей центральной точке и поэтому может сбрасывать материал примерно на 100 м от того места, где он стоит. Такая геометрия требует, чтобы шахта располагалась длинными узкими полосами.

                  Основным ограничением драглайна является то, что он может копать только на глубину около 60 м; помимо этого, требуется другая форма дополнительного удаления вскрышных пород, такая как парк грузовиков и экскаваторов.

                  Конвейерные системы добычи использовать конвейеры для транспортировки вскрышных пород вместо грузовиков. Там, где вскрышные породы имеют низкую прочность, их можно добывать прямо из забоя роторным экскаватором. Его часто называют «непрерывным» методом добычи, потому что он обеспечивает непрерывную подачу вскрышных пород и угля. Драглайны и экскаваторы цикличны, и загрузка каждого ковша занимает от 30 до 60 секунд. Более твердые вскрышные породы требуют сочетания взрывных работ или дробилки в карьере и погрузки ковшом для подачи на конвейер. Конвейерные системы открытой добычи угля наиболее подходят там, где вскрышу необходимо транспортировать на значительные расстояния или на значительную высоту.

                  Заключение

                  Добыча угля открытым способом включает в себя специализированное оборудование и методы добычи, которые позволяют удалять большие объемы отходов и угля с больших площадей. Реабилитация является неотъемлемой и важной частью процесса.

                   

                  Назад

                  Воскресенье, 13 марта 2011 16: 11

                  Переработка руды

                  Почти все металлы и другие неорганические материалы, которые использовались, встречаются в виде соединений, составляющих минералы, составляющие земную кору. Силы и процессы, сформировавшие земную поверхность, сконцентрировали эти полезные ископаемые в самых разных количествах. Когда эта концентрация достаточно велика, чтобы минерал можно было экономично разрабатывать и извлекать, месторождение называют рудой или рудным телом. Однако даже в этом случае минералы обычно не доступны в форме с чистотой, необходимой для немедленной переработки в желаемый конечный продукт. В своей работе шестнадцатого века по переработке полезных ископаемых Агрикола (1950) писал: «Природа обычно создает металлы в нечистом состоянии, смешанные с землей, камнями и затвердевшими соками, необходимо отделить большую часть этих примесей от руд, насколько это возможно. быть, прежде чем они будут переплавлены».

                  Ценные полезные ископаемые должны быть сначала отделены от тех, которые не представляют промышленной ценности, которые называются рудная порода. Под переработкой руды понимается эта начальная обработка добытого материала для получения минерального концентрата достаточно высокого качества для дальнейшей удовлетворительной переработки в чистый металл или другой конечный продукт. Различные характеристики минералов, составляющих руду, используются для их отделения друг от друга с помощью различных физических методов, которые обычно оставляют химический состав минерала неизменным. (Обработка угля специально рассмотрена в статье «Угольнообогащение»)

                  Дробление и измельчение

                  Размер частиц материала, поступающего на обогатительную фабрику, будет зависеть от используемой операции добычи и типа руды, но он будет относительно большим. Измельчение, постепенное уменьшение размера частиц кусковой руды, осуществляется по двум причинам: для уменьшения материала до более удобного размера и для высвобождения ценного компонента из отходов в качестве первого шага к его эффективному разделению и извлечению. На практике измельчение обычно состоит из дробления более крупного материала с последующим дроблением материала до более мелких размеров путем его переворачивания во вращающихся сталелитейных мельницах.

                  Дробление

                  Невозможно перейти от очень крупных кусков к тонкому материалу за одну операцию или с использованием одной машины. Таким образом, дробление, как правило, представляет собой сухую операцию, которая, как правило, имеет место в стадиях, обозначенных как первичная, вторичная и третичная.

                  Первичные дробилки измельчают руду с размера от 1.5 м до 100–200 мм. Такие машины, как щековые и гирационные дробилки, прикладывают усилие разрушения к крупным частицам, разрушая руду путем сжатия.

                  В щековой дробилке руда попадает в клиновидное пространство между неподвижной и подвижной дробильной плитой. Материал зажимается и сжимается до тех пор, пока он не сломается и не высвобождается, а затем снова зажимается дальше вниз, когда челюсти открываются и закрываются, пока он, наконец, не выйдет через зазор, установленный внизу.

                  В гирационной дробилке длинный шпиндель несет тяжелый конический измельчающий элемент из твердой стали, который перемещается эксцентрично с помощью нижней опорной втулки внутри дробильной камеры или кожуха. Относительное движение дробящих граней создается за счет вращения эксцентрично установленного конуса относительно внешней камеры. Обычно эта машина используется там, где требуется высокая пропускная способность.

                  Вторичное дробление уменьшает размер частиц до 5-20 мм. Конусные дробилки, валки и молотковые мельницы являются примерами используемого оборудования. Конусная дробилка представляет собой модифицированную гирационную дробилку с более коротким шпинделем, который не подвешен, а опирается на подшипник под днищем. Валковая дробилка состоит из двух горизонтальных цилиндров, вращающихся навстречу друг другу, валки втягивают руду в зазор между ними и после одного захода выгружают продукт. Молотковая дробилка представляет собой типичную дробилку ударного действия. Измельчение осуществляется с помощью резких ударов, наносимых на высокой скорости молотками, прикрепленными к ротору в рабочем пространстве.

                  Шлифовальные

                  Измельчение, последний этап измельчения, выполняется во вращающихся цилиндрических стальных емкостях, известных как барабанные мельницы. Здесь минеральные частицы уменьшаются до размера от 10 до 300 мкм. В мельницу добавляют мелющую среду, такую ​​как стальные шары, стержни или гальку (предварительно отсортированные куски руды, намного большие, чем исходный материал), чтобы руда измельчалась до желаемого размера. Применение камешков называется самоизмельчение. Если тип руды подходит, можно использовать рядовое измельчение (ROM). В этой форме самоизмельчения весь поток руды из шахты подается непосредственно в мельницу без предварительного дробления, при этом крупные куски руды действуют как мелющая среда.

                  Мельница обычно загружается дробленой рудой и мелющими средами чуть менее чем наполовину. Исследования показали, что разрушение, вызванное фрезерованием, представляет собой сочетание удара и истирания. Мельничные футеровки используются для защиты корпуса мельницы от износа и, благодаря своей конструкции, для уменьшения проскальзывания мелющих тел и улучшения подъемной и ударной части измельчения.

                  Существует оптимальная крупность, до которой необходимо измельчить руду для эффективного выделения и извлечения ценного компонента. Недоизмельчение приводит к неполному освобождению и плохому извлечению. Переизмельчение увеличивает сложность разделения, помимо использования избытка дорогостоящей энергии.

                  Разделение по размерам

                  После дробления и измельчения продукты обычно разделяются просто по размеру. Основная цель состоит в том, чтобы произвести исходный материал соответствующего размера для дальнейшей обработки. Крупногабаритный материал перерабатывается для дальнейшего измельчения.

                  Экраны

                  Просеивание обычно применяется к довольно грубому материалу. Его также можно использовать для получения достаточно однородного размера сырья для последующей операции, где это требуется. Гризли представляет собой серию тяжелых параллельных брусьев, установленных в раме, которая отсеивает очень грубый материал. Барабан представляет собой наклонное вращающееся цилиндрическое сито. За счет использования нескольких секций сит разного размера можно одновременно производить продукты нескольких размеров. Можно использовать множество других экранов и комбинаций экранов.

                  Классификаторы

                  Классификация – это разделение частиц по скорости их осаждения в жидкости. Эффективно используются различия в плотности, размере и форме. Классификаторы используются для разделения крупнозернистого и мелкозернистого материала, тем самым фракционируя крупные фракции. Типичным применением является управление процессом измельчения в замкнутом цикле. Хотя разделение по размерам является основной целью, некоторое разделение по типу минерала обычно происходит из-за различий в плотности.

                  В спиральном классификаторе грабельный механизм поднимает более крупные пески из резервуара для шлама для получения чистого продукта без шлама.

                  Гидроциклон использует центробежную силу для ускорения скорости осаждения и эффективного разделения мелких частиц. Суспензию вводят с высокой скоростью по касательной в сосуд конической формы. За счет вихревого движения более быстро оседающие, более крупные и тяжелые частицы движутся к внешней стенке, где их скорость наименьшая, и оседают вниз, а более легкие и мелкие частицы движутся к зоне пониженного давления вдоль оси, где они уносится вверх.

                  Концентрация Разделение

                  Разделение концентрата требует различения частиц либо как частиц ценного минерала, либо как частиц пустой породы и их эффективного разделения на концентрат и хвостовой продукт. Цель состоит в том, чтобы добиться максимального извлечения ценного минерала с качеством, приемлемым для дальнейшей переработки или продажи.

                  Сортировка руды

                  Самый древний и простой метод концентрирования — визуальное выделение частиц и удаление их вручную. Ручная сортировка имеет современные аналоги в ряде электронных методов. В фотометрических методах распознавание частиц основано на разнице в отражательной способности разных минералов. Затем активируется поток сжатого воздуха, чтобы удалить их с движущейся ленты материала. Различная проводимость различных минералов может быть использована аналогичным образом.

                  Разделение тяжелой среды

                  Разделение тяжелой среды или плотной среды - это процесс, который зависит только от разности плотностей минералов. Он включает введение смеси в жидкость с плотностью, находящейся между плотностью двух разделяемых минералов, при этом более легкий минерал всплывает, а более тяжелый тонет. В некоторых процессах он используется для предварительного концентрирования минералов перед окончательным измельчением и часто используется в качестве этапа очистки при обогащении угля.

                  Тяжелые органические жидкости, такие как тетрабромэтан, который имеет относительную плотность 2.96, используются в некоторых приложениях, но в промышленных масштабах обычно используются суспензии тонкоизмельченных твердых веществ, которые ведут себя как простые ньютоновские жидкости. Примерами используемого материала являются магнетит и ферросилиций. Они образуют маловязкие, инертные и стабильные «флюиды» и легко удаляются из суспензии магнитным способом.

                  Сила тяжести

                  Естественные процессы разделения, такие как речные системы, привели к образованию россыпных отложений, в которых более тяжелые более крупные частицы были отделены от более легких более мелких. Гравитационные методы имитируют эти естественные процессы. Разделение происходит за счет движения частицы под действием силы тяжести и сопротивления жидкости, в которой происходит разделение.

                  За прошедшие годы было разработано много типов гравитационных сепараторов, и их постоянное использование свидетельствует об экономической эффективности этого типа сепарации.

                  В кондуктор слой минеральных частиц приводится во взвешенное состояние («псевдоожижается») пульсирующим потоком воды. По мере стекания воды обратно между каждым циклом более плотные частицы опускаются ниже менее плотных, и в период стекания мелкие частицы и особенно более мелкие более плотные частицы проникают между промежутками между более крупными частицами и оседают ниже в слое. По мере повторения цикла степень разделения увеличивается.

                  Встряхивающие столы обрабатывать более тонкий материал, чем приспособления. Стол состоит из плоской поверхности, слегка наклоненной спереди назад и от одного конца к другому. Деревянные канавки делят стол продольно под прямым углом. Корм поступает по верхнему краю, а частицы уносятся вниз потоком воды. При этом они подвержены несимметричным колебаниям вдоль продольной или горизонтальной оси. Более плотные частицы, которые имеют тенденцию задерживаться за канавками, перемещаются по столу за счет вибрации.

                  Магнитное разделение

                  Все материалы подвержены влиянию магнитных полей, хотя для большинства этот эффект слишком мал, чтобы его можно было обнаружить. Однако, если один из минеральных компонентов смеси обладает достаточно сильной магнитной восприимчивостью, это можно использовать для его отделения от других. Магнитные сепараторы подразделяются на малоинтенсивные и высокоинтенсивные, далее на сепараторы сухого и мокрого питания.

                  Сепаратор барабанного типа состоит из вращающегося немагнитного барабана, содержащего в своей оболочке неподвижные магниты переменной полярности. Магнитные частицы притягиваются магнитами, прикрепляются к барабану и выводятся из магнитного поля. Мокрый высокоинтенсивный сепаратор (КАМУС) карусельного типа состоит из концентрической вращающейся матрицы из железных шариков, проходящей через сильный электромагнит. Остатки суспензии выливаются в матрицу, где работает электромагнит, и магнитные частицы притягиваются к намагниченной матрице, в то время как основная масса суспензии проходит и выходит через базовую решетку. Сразу за электромагнитом поле меняется на противоположное, и поток воды используется для удаления магнитной фракции.

                  Электростатическая сепарация

                  Когда-то широко использовавшееся электростатическое разделение было в значительной степени вытеснено появлением флотации. Однако он успешно применяется к небольшому количеству минералов, таких как рутил, для которого другие методы оказываются затруднительными и где проводимость минерала делает возможным электростатическое разделение.

                  Метод использует различия в электропроводности различных минералов. Сухой корм вносится в поле ионизирующего электрода, где частицы заряжаются за счет ионной бомбардировки. Проводящие частицы быстро отдают этот заряд заземленному ротору и выбрасываются из ротора под действием центробежной силы. Непроводники теряют свой заряд медленнее, остаются цепляться за заземляющий провод электростатическими силами и переносятся в пункт сбора.

                  флотация

                  Флотация — это процесс разделения, в котором используются различия в физико-химических свойствах поверхности разных минералов.

                  Химические реагенты, называемые собирателями, добавляются в пульпу и избирательно реагируют с поверхностью ценных минеральных частиц. Образующиеся продукты реакции делают поверхность минерала гидрофобной или несмачиваемой, так что она легко прикрепляется к воздушному пузырю.

                  В каждой ячейке контура флотации пульпа перемешивается, а в систему распределяется введенный воздух. Гидрофобные минеральные частицы прикрепляются к пузырькам воздуха и при наличии подходящего пенообразователя образуют на поверхности устойчивую пену. Он постоянно переливается по бокам флотационной камеры, неся с собой минеральную нагрузку.

                  Флотационная установка состоит из блоков соединенных между собой ячеек. Первый концентрат, полученный в блоке грубой очистки, очищается от нежелательных компонентов пустой породы в блоке очистки и, при необходимости, повторно очищается в третьем блоке ячеек. Дополнительный ценный минерал может быть собран в четвертом банке и переработан в более чистые банки, прежде чем хвосты будут окончательно выброшены.

                  удаление воды

                  После большинства операций необходимо отделить воду, используемую в процессах разделения, от полученного концентрата или от пустой пустой породы. В засушливых условиях это особенно важно, так как вода может быть переработана для повторного использования.

                  Отстойник состоит из цилиндрической емкости, в которую пульпа подается в центре через питающий колодец. Он размещается под поверхностью, чтобы свести к минимуму нарушение осевших твердых частиц. Осветленная жидкость переливается через стенки бака в желоб. Радиальные рычаги с лезвиями сгребают осевшие твердые частицы к центру, откуда они удаляются. В суспензию могут быть добавлены флокулянты для ускорения скорости осаждения твердых веществ.

                  Фильтрация – это удаление твердых частиц из жидкости с получением лепешки концентрата, которую затем можно высушить и транспортировать. Распространенной формой является вакуумный фильтр непрерывного действия, типичным для которого является барабанный фильтр. Горизонтальный цилиндрический барабан вращается в открытом резервуаре, нижняя часть которого погружена в пульпу. Корпус барабана состоит из ряда отсеков, покрытых фильтрующим материалом. Внутренняя оболочка с двойными стенками соединена с клапанным механизмом на центральном валу, который позволяет создавать вакуум или давление. К участку, погруженному в пульпу, прикладывают вакуум, втягивая воду через фильтр и формируя на ткани корку концентрата. Вакуум обезвоживает осадок один раз из суспензии. Непосредственно перед тем, как секция снова входит в суспензию, прикладывается давление, чтобы сдуть осадок. Дисковые фильтры работают по тому же принципу, но состоят из ряда дисков, прикрепленных к центральному валу.

                  Утилизация хвостов

                  Лишь небольшая часть добытой руды состоит из ценных минералов. Остаток представляет собой пустую породу, которая после переработки образует хвосты, подлежащие утилизации.

                  Двумя основными соображениями при удалении хвостов являются безопасность и экономичность. Есть два аспекта безопасности: физические соображения, связанные с отвалом или плотиной, на которой размещены хвостохранилища; и загрязнение отходами, которое может повлиять на здоровье человека и нанести ущерб окружающей среде. Хвосты должны быть утилизированы наиболее экономически эффективным способом, соответствующим требованиям безопасности.

                  Чаще всего хвостохранилища сортируются, а крупная фракция песка используется для строительства плотины на выбранном участке. Затем мелкая фракция или шлам перекачивается в пруд за стеной плотины.

                  Если в сточных водах присутствуют токсичные химические вещества, такие как цианид, может потребоваться специальная подготовка основания плотины (например, с использованием пластиковой пленки) для предотвращения возможного загрязнения грунтовых вод.

                  Насколько это возможно, вода, извлеченная из плотины, повторно используется для дальнейшего использования. Это может иметь большое значение в засушливых регионах и все чаще требуется законодательством, направленным на предотвращение загрязнения подземных и поверхностных вод химическими загрязнителями.

                  Куча и на месте Выщелачивание

                  Большая часть концентрата, полученного при переработке руды, далее перерабатывается гидрометаллургическими методами. Ценные металлы выщелачиваются или растворяются в руде, и разные металлы отделяются друг от друга. Полученные растворы концентрируют, а затем извлекают металл с помощью таких стадий, как осаждение и электролитическое или химическое осаждение.

                  Многие руды имеют слишком низкое содержание, чтобы оправдать затраты на предварительное обогащение. Отходы могут также содержать определенное количество металла. В некоторых случаях такой материал может быть экономично переработан вариантом гидрометаллургического процесса, известного как кучное или отвальное выщелачивание.

                  Кучное выщелачивание было внедрено в компании Rio Tinto в Испании более 300 лет назад. Вода, медленно просачивающаяся через кучи низкосортной руды, окрашивалась в синий цвет из-за растворенных солей меди, возникающих в результате окисления руды. Медь извлекали из раствора путем осаждения на железный лом.

                  Этот базовый процесс используется для кучного выщелачивания оксидов и сульфидов низкосортных материалов и отходов по всему миру. После создания кучи или свалки материала подходящее солюбилизирующее средство (например, раствор кислоты) наносится путем разбрызгивания или затопления верхней части кучи, а раствор, который просачивается на дно, извлекается.

                  Хотя кучное выщелачивание давно и успешно практикуется, лишь сравнительно недавно была признана важная роль некоторых бактерий в этом процессе. Эти бактерии были идентифицированы как железоокисляющие виды. Тиобациллы феррооксиданс и сероокисляющие соединения Тиобациллы тиооксиданс. Железоокисляющие бактерии получают энергию за счет окисления ионов двухвалентного железа в ионы трехвалентного, а бактерии, окисляющие серу, за счет окисления сульфида в сульфат. Эти реакции эффективно катализируют ускоренное окисление сульфидов металлов до растворимых сульфатов металлов.

                  На месте выщелачивание, иногда называемое добычей раствором, фактически является разновидностью кучного выщелачивания. Он заключается в закачивании раствора в заброшенные шахты, обрушившиеся выработки, удаленные выработанные участки или даже целые рудные тела, если показано, что они проницаемы для раствора. Горные породы должны поддаваться контакту с выщелачивающим раствором и необходимому доступу кислорода.

                   

                  Назад

                  Воскресенье, 13 марта 2011 16: 14

                  Подготовка угля

                  Подготовка угля — это процесс, при котором рядовой уголь превращается в товарный чистый угольный продукт постоянного размера и качества, указанных потребителем. Конечное использование угля подразделяется на следующие общие категории:

                  • Производство электроэнергии: Уголь сжигается для подачи тепла для привода турбин, которые вырабатывают электроэнергию.
                  • Производство чугуна и стали: Уголь нагревают в печах в отсутствие воздуха для удаления газов (летучих веществ) и получения кокса. Кокс используется в доменных печах для производства чугуна и стали. Уголь также можно добавлять непосредственно в доменную печь, как в процессе вдувания пылеугольного топлива (ПУТ).
                  • Промышленные: Уголь используется в металлургической промышленности в качестве восстановителя, при этом содержащийся в нем углерод используется для удаления кислорода (восстановление) в металлургическом процессе.
                  • Обогрев: Уголь можно использовать в быту и промышленности в качестве топлива для отопления помещений. Он также используется в качестве топлива в сушильных печах для производства цемента.

                   

                  Дробление и разрушение

                  Рядовой уголь из карьера необходимо измельчить до приемлемого верхнего размера для обработки на обогатительной фабрике. Типичными устройствами для дробления и дробления являются:

                  • Фидерные прерыватели: Вращающийся барабан, снабженный кирками, которые дробят уголь. Уголь подается скребковым конвейером, а барабан вращается в том же направлении, что и поток угля. Питающие дробилки обычно используются под землей, однако некоторые из них используются на поверхности в контуре подготовки угля.
                  • Роторные отбойные молотки: Схема выключателя внешней неподвижной оболочки с внутренним вращающимся барабаном, снабженным перфорированными пластинами. Типичная скорость вращения барабана 12–18 об/мин. Подъемные пластины поднимают рядовой уголь, который затем падает по диаметру барабана. Более мягкий уголь разрушается и проходит через отверстия, в то время как более твердая порода транспортируется к выходу. Роторный дробилка выполняет две функции: измельчение и обогащение путем удаления породы.
                  • Валковые дробилки: Валковые дробилки могут состоять либо из одного вращающегося валка и неподвижной наковальни (плиты), либо из двух валков, вращающихся с одинаковой скоростью навстречу друг другу. Поверхности валков обычно зубчатые или гофрированные. Распространенной формой дробилки является двухступенчатая или четырехвалковая дробилка, в которой продукт из первой двухвалковой дробилки попадает во вторую двухвалковую дробилку с меньшей апертурой, в результате чего крупномасштабное измельчение может быть достигнуто в одной машине. . Типичным применением является дробление рядового материала до 50 мм.

                   

                  Дробление иногда используется после процесса очистки угля, когда крупногабаритный уголь измельчается для удовлетворения потребностей рынка. Обычно используются валковые дробилки или молотковые мельницы. Молотковая мельница состоит из набора свободно качающихся молотков, вращающихся на валу, которые ударяют по углю и бросают его на неподвижную плиту.

                  Калибровка

                  Уголь сортируется до и после процесса обогащения (очистки). Различные процессы очистки используются для угля разного размера, так что сырой уголь при поступлении на углеобогатительную фабрику будет просеиваться (просеиваться) на три или четыре размера, которые затем проходят соответствующий процесс очистки. Процесс грохочения обычно осуществляется прямоугольными вибрационными грохотами с сетчатым или перфорированным решетчатым деком. При размерах менее 6 мм используется мокрое просеивание для повышения эффективности операции калибровки, а при размерах менее 0.5 мм перед виброситом для повышения эффективности размещается статическое изогнутое сито (изгиб сита).

                  После процесса обогащения чистый уголь иногда сортируется путем просеивания в различные продукты для промышленных и бытовых рынков угля. Калибровка чистого угля редко используется для производства угля для производства электроэнергии (энергетический уголь) или для производства стали (металлургический уголь).

                  Хранение и накопление

                  Уголь обычно хранится и складируется в трех точках цепочки подготовки и обработки:

                  1. хранение сырого угля и складирование между шахтой и обогатительной фабрикой
                  2. чистое хранение и складирование угля между обогатительной фабрикой и железнодорожным или автомобильным пунктом отгрузки
                  3. хранение чистого угля в портах, которые могут или не могут контролироваться шахтой.

                   

                  Обычно хранение сырого угля происходит после дробления и обычно имеет форму открытых складов (конических, удлиненных или круглых), силосов (цилиндрических) или бункеров. Обычно на этом этапе выполняется смешивание швов, чтобы подавать однородный продукт на подготовительную установку. Смешивание может быть как простым, как последовательная укладка различных углей в конический отвал, так и сложными операциями с использованием конвейеров-штабелеров и роторных реклаймеров.

                  Чистый уголь можно хранить различными способами, например, в открытых складах или силосах. Система хранения чистого угля предназначена для быстрой загрузки железнодорожных или автомобильных цистерн. Бункеры для чистого угля обычно сооружаются над железнодорожными путями, что позволяет медленно втягивать составы до 100 вагонов под бункер и заполнять их до известного веса. Взвешивание в движении обычно используется для поддержания непрерывной работы.

                  Складированный уголь таит в себе опасность. Запасы могут быть нестабильными. Запрещается ходить по складам, потому что могут произойти внутренние обрушения, а рекультивация может начаться без предупреждения. К физической очистке засоров или зависаний в бункерах или силосах следует подходить с величайшей осторожностью, так как, казалось бы, стабильный уголь может внезапно выскользнуть.

                  Очистка угля (обогащение)

                  Необработанный уголь содержит материалы от «чистого» угля до породы с различными промежуточными материалами с относительной плотностью в диапазоне от 1.30 до 2.5. Уголь очищается путем отделения материала с низкой плотностью (товарный продукт) от материала с высокой плотностью (отходы). Точная плотность разделения зависит от природы угля и спецификации качества чистого угля. Разделять мелкий уголь по плотности нецелесообразно, в результате рядовой уголь крупностью 0.5 мм разделяется процессами, использующими разницу в поверхностных свойствах угля и породы. Обычно используется метод пенной флотации.

                  Разделение по плотности

                  Применяются два основных метода, один из которых представляет собой систему с использованием воды, в которой движение сырого угля в воде приводит к тому, что более легкий уголь имеет большее ускорение, чем более тяжелая порода. Второй способ заключается в погружении рядового угля в жидкость с плотностью между углем и породой, в результате чего уголь всплывает, а порода тонет (разделение плотной среды).

                  Системы, использующие воду, следующие:

                  • Джиги: В этом применении необработанный уголь вводят в пульсирующую ванну с водой. Необработанный уголь перемещается по перфорированной пластине, через которую пульсирует вода. Слоистый слой материала устанавливается с более тяжелой породой на дне и более легким углем наверху. В конце разгрузки мусор удаляется из чистого угля. Типичные диапазоны размеров, обрабатываемых на приспособлении, составляют от 75 мм до 12 мм. Существуют приспособления для мелкого угля специального назначения, в которых используется искусственный слой породы полевого шпата.
                  • Концентрирующие таблицы: Обогатительный стол состоит из рифленой резиновой деки, закрепленной на опорном механизме, соединенном с головным механизмом, который совершает быстрое возвратно-поступательное движение в направлении, параллельном канавкам. Наклон скольжения стола можно регулировать. Поперечное течение воды обеспечивается желобом, установленным вдоль верхней стороны палубы. Подача поступает прямо перед подачей воды и распределяется по поверхности стола за счет дифференциального движения и гравитационного потока. Частицы сырого угля расслаиваются на горизонтальные зоны (или слои). Чистый уголь переливается на нижнюю сторону стола, а отходы удаляются на дальней стороне. Столы работают в диапазоне размеров 5 ´ 0.5 мм.
                  • Спирали: При обработке угольной мелочи спиралями используется принцип, согласно которому сырая мелочь перемещается по спиральному пути в потоке воды, а центробежные силы направляют более легкие частицы угля наружу потока, а более тяжелые частицы внутрь. Разделительное устройство на разгрузочном конце отделяет мелкий уголь от мелкого мусора. Спирали используются в качестве очищающего устройства на фракциях размером 2 мм ´ 0.1 мм.
                  • Циклоны только для воды: Сырой уголь, содержащийся в воде, подается тангенциально под давлением в циклон, что приводит к эффекту водоворота, и центробежные силы перемещают более тяжелый материал к стенке циклона, а оттуда они транспортируются к нижнему потоку на вершине (или патрубке). Более легкие частицы (уголь) остаются в центре водоворота водоворота и удаляются вверх по трубе (вихреискателю) и попадают в перелив. Точную плотность разделения можно регулировать путем изменения давления, длины и диаметра вихревого искателя и диаметра апекса. Водяной циклон обычно обрабатывает материал размером 0.5 мм ´ 0.1 мм и работает в два этапа для повышения эффективности разделения.

                   

                  Второй тип разделения по плотности – плотная среда. В тяжелой жидкости (плотной среде) частицы с меньшей плотностью, чем у жидкости (уголь), будут всплывать, а с большей плотностью (горная порода) будут тонуть. Наиболее практичным промышленным применением плотной среды является мелкоизмельченная суспензия магнетита в воде. Это имеет много преимуществ, а именно:

                  • Смесь безвредна по сравнению с неорганическими или органическими жидкостями.
                  • Плотность можно быстро регулировать, изменяя соотношение магнетит/вода.
                  • Магнетит можно легко перерабатывать, удаляя его из потоков продуктов с помощью магнитных сепараторов.

                   

                  Существует два класса сепараторов с плотной средой: сепараторы банного или емкостного типа для крупнозернистого угля в диапазоне 75–12 мм и циклонные сепараторы для очистки угля в диапазоне 5 мм ´ 0.5 мм.

                  Сепараторы ванного типа могут быть глубокими или мелкими ваннами, в которых поплавковый материал переносится через край ванны, а погружной материал извлекается со дна ванны с помощью скребковой цепи или лопастного колеса.

                  Сепаратор циклонного типа усиливает гравитационные силы центробежными силами. Центробежное ускорение примерно в 20 раз превышает ускорение силы тяжести, действующее на частицы в ванне-сепараторе (это ускорение почти в 200 раз превышает ускорение силы тяжести в вершине циклона). Эти большие силы объясняют высокую производительность циклона и его способность перерабатывать мелкий уголь.

                  Продукты из сепараторов плотной среды, а именно чистый уголь и мусор, проходят через дренажные и промывочные грохоты, где магнетитовая среда удаляется и возвращается в сепараторы. Разбавленный магнетит с промывочных сеток проходит через магнитные сепараторы для извлечения магнетита для повторного использования. Магнитные сепараторы состоят из вращающихся цилиндров из нержавеющей стали с неподвижными керамическими магнитами, закрепленными на стационарном валу барабана. Барабан погружают в резервуар из нержавеющей стали, содержащий разбавленную суспензию магнетита. При вращении барабана магнетит прилипает к области возле неподвижных внутренних магнитов. Магнетит выносится из ванны и вне магнитного поля и падает с поверхности барабана через скребок в резервуар для хранения.

                  На углеобогатительных фабриках используются как ядерные плотномеры, так и ядерные поточные анализаторы. Необходимо соблюдать меры предосторожности, касающиеся приборов с источниками излучения.

                  Пенная флотация

                  Пенная флотация представляет собой физико-химический процесс, который зависит от избирательного прикрепления пузырьков воздуха к поверхности частиц угля и неприлипания частиц мусора. Этот процесс включает использование подходящих реагентов для создания гидрофобной (водоотталкивающей) поверхности на твердых телах, подлежащих флотации. В резервуаре (или ячейке) образуются пузырьки воздуха, и когда они поднимаются на поверхность, мелкие частицы угля, покрытые реагентом, прилипают к пузырьку, а неугольные отходы остаются на дне ячейки. Углесодержащая пена удаляется с поверхности лопатками и затем обезвоживается фильтрованием или центрифугированием. Отходы (или хвосты) проходят в разгрузочный ящик и обычно уплотняются перед перекачкой в ​​хвостохранилище.

                  Реагенты, используемые при пенной флотации угля, обычно представляют собой пенообразователи и собиратели. Пенообразователи используются для облегчения производства стабильной пены (т. е. пены, которая не распадается). Это химические вещества, уменьшающие поверхностное натяжение воды. Наиболее часто используемым пенообразователем при флотации угля является метилизобутилкарбинол (МИБК). Функция коллектора заключается в том, чтобы способствовать контакту между частицами угля и пузырьками воздуха путем образования тонкого покрытия над частицами, подлежащими флотации, что придает частицам водоотталкивающие свойства. В то же время собиратель должен быть селективным, т. е. не покрывать не подлежащие флотации частицы (т. е. хвосты). Наиболее часто используемым собирателем при флотации угля является мазут.

                  Брикетирование

                  Брикетирование угля имеет долгую историю. В конце 1800-х относительно бесполезный мелкий уголь или шлак прессовали для получения «запатентованного топлива» или брикетов. Этот продукт был приемлем как для внутреннего, так и для промышленного рынка. Для формирования стабильного брикета необходимо было связующее. Обычно использовались каменноугольные смолы и пеки. Отрасль брикетирования угля для внутреннего рынка уже несколько лет находится в упадке. Тем не менее, были некоторые достижения в области технологий и приложений.

                  Высоковлажные низкосортные угли можно обогатить термической сушкой и последующим удалением части присущей или «запертой» влаги. Однако продукт этого процесса является рыхлым и склонным к повторному поглощению влаги и самовозгоранию. Брикетирование низкосортного угля позволяет получить стабильный транспортабельный продукт. Брикетирование применяется и в антрацитовой промышленности, где крупногабаритная продукция имеет значительно более высокую отпускную цену.

                  Брикетирование угля также используется в странах с развивающейся экономикой, где брикеты используются в качестве топлива для приготовления пищи в сельской местности. Процесс производства обычно включает стадию удаления летучих компонентов, при которой избыток газа или летучих веществ удаляют перед брикетированием для получения «бездымного» бытового топлива.

                  Таким образом, процесс брикетирования обычно состоит из следующих этапов:

                  • Сушка угля: Содержание влаги имеет решающее значение, поскольку оно влияет на прочность брикета. Используются следующие методы: прямая сушка (мгновенная сушка с использованием горячего газа) и непрямая сушка (дисковая сушилка с использованием тепла пара).
                  • Удаление летучих веществ: Это применимо только к низкосортным высоколетучим углям. Используемое оборудование представляет собой коксовую печь ретортного или ульевого типа.
                  • Раздавливание: Уголь часто измельчают, потому что меньший размер частиц приводит к более прочному брикету.
                  • Связующие: Связующие необходимы для того, чтобы брикет имел достаточную прочность, чтобы выдерживать нормальное обращение. Типы связующих, которые использовались, включают коксовый пек, нефтяной асфальт, лигносульфат аммония и крахмал. Типичная норма добавления составляет от 5 до 15% по весу. Мелкий уголь и связующее смешивают в лопастной мельнице или лопастном смесителе при повышенной температуре.
                  • Производство брикетов: Угле-вяжущая смесь подается на двухвалковый пресс с зазубренными поверхностями. Различные формы брикетов могут быть изготовлены в зависимости от типа вдавливания ролика. Наиболее распространенной формой брикета является форма подушки. Давление увеличивает кажущуюся плотность угольно-вяжущей смеси в 1.5-3 раза.
                  • Покрытие и запекание: С некоторыми вяжущими (лигносульфат аммония и нефтяной битум) для упрочнения брикетов необходима термообработка в диапазоне 300°C. Печь для термообработки представляет собой закрытый конвейер и обогревается горячими газами.
                  • Охлаждение/закалка: Охлаждающая печь представляет собой закрытый конвейер, через который проходит рециркуляционный воздух для снижения температуры брикетов до температуры окружающей среды. Отходящие газы собираются, очищаются и выбрасываются в атмосферу. Для охлаждения брикетов иногда применяют закалку водой.

                   

                  Брикетирование мягкого бурого угля с высокой влажностью от 60 до 70% представляет собой несколько иной процесс, чем описанный выше. Бурые угли часто обогащают путем брикетирования, которое включает дробление, просеивание и сушку угля до влажности примерно 15%, а также экструзионное прессование без связующего в прессовки. Таким образом обрабатывают большое количество угля в Германии, Индии, Польше и Австралии. Используемая сушилка представляет собой вращающуюся трубчатую сушилку с паровым нагревом. После экструзионного прессования уплотненный уголь разрезается и охлаждается перед транспортировкой на ленточных конвейерах в железнодорожные вагоны, автоцистерны или на хранение.

                  Брикетировочные установки перерабатывают большое количество легковоспламеняющихся материалов, связанных с потенциально взрывоопасными смесями угольной пыли и воздуха. Борьба с пылью, сбор и обращение с ней, а также надлежащее ведение хозяйства имеют большое значение для безопасной работы.

                  Утилизация отходов и хвостов

                  Утилизация отходов – неотъемлемая часть современной углеобогатительной фабрики. Как крупные отходы, так и мелкие хвосты в виде навозной жижи должны транспортироваться и утилизироваться экологически безопасным способом.

                  Крупный мусор

                  Грубые отходы транспортируются грузовиками, ленточными конвейерами или канатной дорогой в зону захоронения твердых частиц, которая обычно образует стены хвостохранилища. Отходы также могут быть возвращены в карьер.

                  В настоящее время применяются инновационные экономичные формы транспортировки крупногабаритных отходов: дробление и транспортировка насосом в шламовом виде в пруд-накопитель, а также пневмосистемой в подземное хранилище.

                  Необходимо выбрать место захоронения, которое имеет минимальную открытую поверхность и в то же время обеспечивает хорошую стабильность. Структура, открытая со всех сторон, обеспечивает больший поверхностный дренаж, с большей тенденцией к образованию ила в близлежащих водотоках, а также с большей вероятностью самовозгорания. Чтобы свести к минимуму оба этих эффекта, требуется большее количество покровного материала, уплотнения и герметизации. Идеальной конструкцией захоронения является засыпка.

                  Насыпи отходов обогатительных фабрик могут выйти из строя по нескольким причинам:

                  • слабые основы
                  • чрезмерно крутые склоны чрезмерной высоты
                  • плохой контроль за просачиванием воды и мелкодисперсного материала через отвал
                  • недостаточный контроль воды во время экстремальных дождей.

                   

                  К основным категориям методов проектирования и строительства, которые могут значительно снизить опасность для окружающей среды, связанную с удалением угольных отходов, относятся:

                  • дренаж внутри кучи мусора
                  • отвод поверхностного дренажа
                  • уплотнение отходов для минимизации самовозгорания
                  • устойчивость кучи отходов.

                   

                  шлам

                  Хвосты (мелкодисперсные твердые отходы в воде) обычно транспортируются по трубопроводу в водохранилище. Однако в некоторых случаях захоронение хвостов является экологически неприемлемым, и необходима альтернативная обработка, а именно обезвоживание хвостов с помощью ленточного пресса или высокоскоростной центрифуги, а затем удаление обезвоженного продукта с помощью ленты или грузовика в зоне сбора крупных отходов.

                  Хвостохранилища (пруды) работают по принципу оседания хвостов на дно, а полученная осветленная вода перекачивается обратно на завод для повторного использования. Высота бассейна в пруду поддерживается таким образом, чтобы ливневые притоки накапливались, а затем откачивались насосами или небольшими дренажными системами. Может быть необходимо периодически удалять осадок из небольших водохранилищ, чтобы продлить срок их службы. Подпорная насыпь водохранилища обычно сооружается из крупного мусора. Плохая конструкция подпорной стены и разжижение хвостов из-за плохого дренажа могут привести к опасным ситуациям. Стабилизирующие агенты, обычно химические вещества на основе кальция, использовались для создания цементирующего эффекта.

                  Отвалы хвостохранилищ обычно формируются в течение длительного периода эксплуатации рудника с постоянно меняющимися условиями. Поэтому за устойчивостью конструкции водохранилища следует тщательно и постоянно следить.

                   

                  Назад

                  Воскресенье, 13 марта 2011 16: 15

                  Наземный контроль в подземных шахтах

                  Основная цель наземного контроля состоит в том, чтобы обеспечить безопасное проведение раскопок в горных породах и почве (термины управление слоями управление склонами также используются в подземных и открытых шахтах соответственно). Наземное управление также находит множество применений в проектах гражданского строительства, таких как туннели, гидроэлектростанции и хранилища ядерных отходов. Он был определен как практическое применение механики горных пород в повседневной добыче полезных ископаемых. Национальный комитет США по механике горных пород предложил следующее определение: «Механика горных пород — это теоретическая и прикладная наука о механическом поведении горных пород и горных массивов; это та часть механики, которая занимается реакцией горных пород и массивов горных пород на силовые поля их физической среды».

                  Массивы горных пород демонстрируют чрезвычайно сложное поведение, а механика горных пород и управление грунтом были предметом значительных фундаментальных и прикладных исследований во всем мире с 1950-х годов. Во многих отношениях наземное управление — это скорее ремесло, чем наука. Наземный контроль требует понимания структурной геологии, свойств горных пород, режимов грунтовых вод и напряжений грунта, а также того, как эти факторы взаимодействуют. Инструменты включают в себя методы обследования местности и испытания горных пород, меры по минимизации ущерба горному массиву от взрывных работ, применение приемов проектирования, мониторинга и наземной крепи. В последние годы в механике горных пород и управлении грунтом произошло несколько важных событий, в том числе разработка методов эмпирического проектирования и компьютерного анализа для проектирования горных работ, внедрение и широкое использование различных инструментов мониторинга грунта и разработка специализированных инструментов поддержки грунта. и методы. На многих горнодобывающих предприятиях есть отделы наземного контроля, в которых работают инженеры и техники.

                  Подземные выработки труднее создавать и обслуживать, чем скальные или почвенные откосы, поэтому подземные шахты, как правило, должны уделять больше ресурсов и проектных усилий для контроля на земле, чем открытые шахты и карьеры. При традиционных методах подземной добычи, таких как усадка и засыпка, рабочие напрямую контактируют с потенциально неустойчивым грунтом в рудной зоне. При массовых методах добычи, например, при бурении скважин, рабочие не заходят в рудную зону. В последние десятилетия наблюдается тенденция перехода от селективных методов к массовым методам.

                  Типы замыкания на землю

                  Структура горных пород и напряжение горных пород являются важными причинами нестабильности в шахтах.

                  Конкретный горный массив состоит из неповрежденной породы и любого количества скальных структур или структурных разрывов. К основным типам горных пород относятся плоскости напластования (плоскости разделения, разделяющие отдельные пласты), складки (изгибы пластов горных пород), разломы (трещины, по которым произошло движение), дайки (пластовые интрузии магматических пород) и трещины (разломы геологических пород). начала, вдоль которого не было видимого смещения). Следующие свойства структурных разрывов влияют на инженерное поведение горных массивов: ориентация, расстояние, устойчивость, шероховатость, апертура и наличие заполняющего материала. Сбор соответствующей структурной информации инженерами и геологами является важным компонентом программы контроля грунта при добыче полезных ископаемых. В настоящее время доступны сложные компьютерные программы для анализа структурных данных, а также геометрии и устойчивости клиньев в открытых или подземных шахтах.

                  Напряжения в горных породах также могут вызывать нестабильность в шахтах; знание напряженно-деформированного состояния массивов горных пород имеет важное значение для надежного инженерного проектирования. Лабораторные испытания цилиндрических образцов породы из керна могут предоставить полезную информацию о прочности и деформируемости неповрежденной породы; разные типы горных пород ведут себя по-разному, от пластического поведения соли до эластичного, хрупкого поведения многих твердых пород. Соединение сильно повлияет на прочность и деформируемость всего скального массива.

                  Есть несколько распространенных типов обрушения горных откосов в открытых шахтах и ​​карьерах. Режим разрушения скользящего блока возникает, когда движение происходит вдоль одной или нескольких структур горных пород (плоский сдвиг, ступенчатая траектория, клин, ступенчатый клин или разрушение плиты); разрушение при вращении может произойти в грунте или на слабом склоне скального массива; дополнительные режимы разрушения включают опрокидывание блоков, образованных крутопадающими конструкциями, и расползание (например, смещение блоков из-за замерзания-оттаивания или дождя).

                  Крупные обрушения откосов могут иметь катастрофические последствия, хотя нестабильность откосов не обязательно означает обрушение откосов с эксплуатационной точки зрения. Стабильность отдельных скамеек обычно имеет более непосредственное значение для эксплуатации, поскольку отказ может произойти без предупреждения, с потенциальной гибелью людей и повреждением оборудования.

                  В подземных шахтах неустойчивость может возникать в результате движения и обрушения блоков горных пород в результате структурной нестабильности, обрушения горных пород вокруг выработки в результате высокого напряжения горных пород, сочетания вызванного напряжением разрушения горных пород и структурной нестабильности и вызванной нестабильностью. по камнепаду. Структура горных пород может влиять на выбор метода подземной добычи и проектирование схем горных работ, поскольку она может контролировать стабильные пролеты выемки, требования к поддержке и оседание. Горная порода на глубине подвергается напряжениям, возникающим в результате веса вышележащих слоев и напряжений тектонического происхождения, причем горизонтальные напряжения часто превышают вертикальные напряжения. Доступны инструменты для определения уровня напряжения в грунте до начала добычи. При проходке выработки поле напряжений вокруг этой выработки изменяется и, возможно, превышает прочность горного массива, что приводит к неустойчивости.

                  Существуют также различные типы отказов, которые обычно наблюдаются в подземных шахтах с твердыми породами. При низких уровнях напряжения разрушения в значительной степени контролируются структурно, когда клинья или блоки падают с крыши или выскальзывают из стен проемов. Эти клинья или блоки образованы пересекающимися структурными разрывами. Если свободные клинья или блоки не поддерживаются, разрушение может продолжаться до тех пор, пока не произойдет естественное выгибание проема. В слоистых отложениях расслоение и разрушение слоев может происходить по плоскостям напластования. При высоких уровнях напряжения разрушение состоит из хрупкого выкрашивания и растрескивания в случае массивного массива горных пород с небольшим количеством соединений до более пластичного типа разрушения массивов горных пород с сильными трещинами.

                  Горный удар может быть определен как повреждение при раскопках, которое происходит внезапно или сильно и связано с сейсмическим событием. Были идентифицированы различные механизмы повреждения горными ударами, а именно расширение или коробление породы из-за трещин вокруг отверстия, камнепады, вызванные сейсмическим сотрясением, и выброс породы из-за передачи энергии от удаленного сейсмического источника. На некоторых угольных, соляных и других шахтах выбросы породы и газа катастрофически происходят в результате высоких напряжений горных пород и больших объемов сжатого метана или углекислого газа. В карьерах и открытых шахтах также наблюдались внезапные коробления и вздутия каменных полов. В нескольких странах были проведены серьезные исследования причин горных ударов и возможного смягчения их последствий. Методы сведения к минимуму горных ударов включают изменение формы, ориентации и последовательности извлечения, использование метода, известного как взрывные работы, жесткая закладка шахты и использование специализированных систем поддержки. Сложные локальные или общерудные системы сейсмического мониторинга могут помочь в идентификации и анализе механизмов источника, хотя прогнозирование горных ударов в настоящее время остается ненадежным.

                  В канадской провинции Онтарио почти треть всех подземных смертельных травм в высокомеханизированной горнодобывающей промышленности является результатом камнепадов и камнепадов; частота смертельных исходов от камнепадов и камнепадов за период 1986-1995 гг. составила 0.014 на 200,000 XNUMX часов работы под землей. В менее механизированных подземных горных работах или там, где наземная поддержка не используется широко, можно ожидать значительно более высоких частот травм и смертельных случаев из-за падения грунта и горных ударов. Показатели безопасности, связанные с наземным управлением, для открытых рудников и карьеров, как правило, лучше, чем для подземных рудников.

                  Методы проектирования

                  Проектирование подземных выработок — это процесс принятия инженерных решений по таким вопросам, как расположение, размеры и формы выемок и каменных столбов, последовательность добычи и применение систем поддержки. В открытых горных выработках для каждой секции карьера необходимо выбрать оптимальный угол наклона, а также другие аспекты конструкции и крепи откоса. Проектирование шахты — это динамичный процесс, который обновляется и уточняется по мере поступления дополнительной информации посредством наблюдений и мониторинга во время добычи. Обычно используются эмпирические, наблюдательные и аналитические методы проектирования.

                  Эмпирические методы часто используют систему классификации массива горных пород (было разработано несколько таких схем, например Система горных массивов и Индекс качества проходки горных пород), дополненную рекомендациями по проектированию, основанными на знании принятой практики. Были успешно применены несколько эмпирических методов проектирования, например, метод графика устойчивости для проектирования открытых забоев.

                  Методы наблюдения полагаться на фактический мониторинг движения грунта во время земляных работ для обнаружения измеримой нестабильности и на анализ взаимодействия грунта с крепью. Примеры этого подхода включают Новый австрийский метод туннелирования и метод конвергенции-конфайнмента.

                  аналитические методы использовать анализ напряжений и деформаций вокруг проемов. Некоторые из самых ранних методов анализа напряжений использовали математические решения закрытой формы или фотоупругие модели, но их применение было ограничено из-за сложной трехмерной формы большинства подземных выработок. Недавно был разработан ряд компьютерных численных методов. Эти методы позволяют получить приближенные решения задач о напряжениях, смещениях и разрушениях горных пород, окружающих горные выработки.

                  Недавние усовершенствования включали введение трехмерных моделей, возможность моделировать структурные разрывы и взаимодействие горных пород с крепью, а также наличие удобных графических интерфейсов. Несмотря на свои ограничения, численные модели могут дать реальное представление о сложном поведении горных пород.

                  Описанные выше три методологии следует рассматривать как неотъемлемые части единого подхода к проектированию подземных выработок, а не как самостоятельные методы. Инженер-проектировщик должен быть готов использовать ряд инструментов и переоценивать стратегию проектирования, когда этого требует количество и качество доступной информации.

                  Контроль буровзрывных работ

                  Особое беспокойство при взрывных работах вызывает их воздействие на горные породы в непосредственной близости от раскопок. Интенсивные локальные трещины и нарушение целостности сцепленной, сочлененной конструкции могут быть вызваны в породе ближней зоны из-за неправильного проектирования взрывных работ или методов бурения. Более обширные повреждения могут быть вызваны передачей энергии взрыва в дальнее поле, что может вызвать нестабильность конструкций шахты.

                  На результаты взрывов влияет тип породы, режим напряжений, структурная геология и наличие воды. Меры по минимизации ущерба от взрыва включают в себя правильный выбор взрывчатого вещества, использование методов взрывных работ по периметру, таких как предварительное дробление (параллельные, близко расположенные отверстия, которые будут определять периметр выемки), разъединяющие заряды (диаметр взрывчатого вещества меньше, чем взрывной скважины), время задержки и буферные отверстия. Геометрия просверленных отверстий влияет на успех взрыва в стене; рисунок отверстий и выравнивание должны тщательно контролироваться.

                  Мониторинг вибрации при взрыве часто проводится для оптимизации схем взрывных работ и во избежание повреждения горной массы. Разработаны эмпирические критерии повреждения от взрывной волны. Оборудование для мониторинга взрыва состоит из датчиков, устанавливаемых на поверхности или в скважине, кабелей, ведущих к системе усиления, и цифрового записывающего устройства. Дизайн взрывных работ был улучшен за счет разработки компьютерных моделей для прогнозирования характеристик взрывных работ, включая фрагментацию, профиль грунта и проникновение трещин за взрывными скважинами. Входные данные для этих моделей включают геометрию выемки и схемы бурения и нагружения, характеристики детонации взрывчатых веществ и динамические свойства породы.

                  Масштабирование крыши и стен котлованов

                  Оборка — это снятие рыхлых каменных плит с крыш и стен котлованов. Это можно сделать вручную с помощью стального или алюминиевого скребка или с помощью механического скребкового станка. При ручном масштабировании горняк проверяет прочность породы, ударяя по крыше; барабанный звук обычно указывает на то, что земля рыхлая и должна быть перекрыта. Шахтер должен следовать строгим правилам, чтобы избежать травм при подъеме (например, перебираться с хорошей земли на непроверенную, поддерживать хорошую опору и свободную зону для отступления и следить за тем, чтобы у скалы было правильное место для падения). Масштабирование вручную требует значительных физических усилий и может быть сопряжено с высоким риском. Например, в Онтарио, Канада, одна треть всех травм, вызванных падением скалы, происходит при подъеме.

                  Использование корзин на выдвижных стрелах, чтобы горняки могли вручную оббирать высокие спинки, создает дополнительные угрозы безопасности, такие как возможное опрокидывание подъемной платформы из-за падающих камней. Механические установки для оборки в настоящее время широко используются во многих крупных горнодобывающих предприятиях. Оборочный блок состоит из тяжелого гидравлического отбойного молотка, скребка или ударного молота, установленных на поворотном рычаге, который, в свою очередь, прикреплен к мобильному шасси.

                  Наземная поддержка

                  Основная цель наземной поддержки - помочь массиву горных пород поддерживать себя. При армировании горных пород анкеры устанавливаются внутри массива горных пород. В каменной опоре, такой как стальные или деревянные наборы, внешняя поддержка обеспечивается скальной массе. Методы наземной крепи не нашли широкого применения в открытых горных работах и ​​карьерах, отчасти из-за неопределенности конечной геометрии карьера и отчасти из-за проблем с коррозией. Широкий выбор систем анкерной крепи доступен по всему миру. Факторы, которые следует учитывать при выборе конкретной системы, включают состояние грунта, запланированный срок службы котлована, простоту установки, доступность и стоимость.

                  Анкер с механической анкеровкой состоит из распорной втулки (доступны различные конструкции для разных типов горных пород), стального болта (с резьбой или с кованой головкой) и планшайбы. Распорный кожух обычно состоит из зубчатых лопастей из ковкого чугуна с коническим клином, нарезанным на одном конце болта. При вращении болта внутри отверстия конус вдавливается в лопасти и прижимает их к стенкам отверстия. Распорная оболочка увеличивает сцепление с породой по мере увеличения натяжения анкера. Доступны болты различной длины, а также ряд аксессуаров. Механические анкерные болты относительно недороги и поэтому наиболее широко используются для краткосрочной крепи в подземных шахтах.

                  Залитый дюбель состоит из ребристого арматурного стержня, который вставляется в скважину и прикрепляется к скальной породе по всей длине, обеспечивая долговременное армирование скального массива. Используются несколько видов цемента и полиэфирных смол. Раствор можно закачивать в скважину насосом или с помощью картриджей, что быстро и удобно. Доступны стальные и стеклопластиковые дюбели различных диаметров, а болты могут быть ненатянутыми или натянутыми.

                  Стабилизатор трения обычно состоит из стальной трубы с прорезями по всей длине, которая при попадании в скважину немного меньшего диаметра сжимается и создает трение между стальной трубой и породой. Диаметр скважины должен контролироваться с жесткими допусками, чтобы этот болт был эффективным.

                  Анкер Swellex состоит из эвольвентной стальной трубы, которая вставляется в скважину и расширяется под действием гидравлического давления с помощью переносного насоса. Доступны различные типы и длины трубок Swellex.

                  Залитый анкерный болт часто устанавливается для предотвращения обрушения и стабилизации крыш и стен подземных забоев. Обычно используется раствор на основе портландцемента, в то время как геометрия кабеля и процедуры установки различаются. Арматурные стержни большой мощности и скальные анкеры также используются в шахтах наряду с другими типами болтов, такими как трубчатые цементные болты с механической анкеровкой.

                  Стальные ленты или сетка, изготовленные из плетеной или сварной проволоки, часто устанавливаются в крыше или стенах проема для поддержки скалы между болтами.

                  Горнодобывающие предприятия должны разработать программу контроля качества, которая может включать различные полевые испытания, чтобы гарантировать эффективность наземной поддержки. Плохая установка наземной опоры может быть результатом неправильного проектирования (неправильный выбор типа, длины или схемы наземной опоры для условий грунта), некачественных материалов наземной опоры (поставляемых производителем или поврежденных во время обращения или из-за условий хранения). на руднике), недостатки при монтаже (неисправное оборудование, несвоевременность монтажа, недостаточная подготовка поверхности горных пород, плохая подготовка бригад или несоблюдение установленных процедур), непредвиденные на этапе проектирования последствия горных работ (изменения напряжений, разрушение/выкрашивание, вызванное напряжением или взрывом, релаксация швов или разрушение горных пород) или изменения конструкции шахты (изменения в геометрии выемки или увеличение срока службы, чем первоначально предполагалось).

                  Поведение армированных или поддерживаемых массивов горных пород остается не до конца изученным. Были разработаны эмпирические правила, эмпирические рекомендации по проектированию, основанные на системах классификации горных массивов и компьютерных программах. Однако успех конкретной конструкции во многом зависит от знаний и опыта инженера по наземному управлению. Скальная масса хорошего качества с небольшим количеством структурных разрывов и небольших отверстий с ограниченным сроком службы может требовать незначительной поддержки или вообще не требовать ее. Однако в этом случае могут потребоваться анкерные болты в отдельных местах для стабилизации блоков, которые были идентифицированы как потенциально неустойчивые. На многих шахтах анкерная крепь по шаблону, систематическая установка анкерных болтов на регулярной сетке для стабилизации кровли или стен, часто применяется для всех выработок. В любом случае майнеры и супервайзеры должны иметь достаточный опыт, чтобы распознавать области, в которых может потребоваться дополнительная поддержка.

                  Самая старая и простая форма опоры - деревянный столб; Деревянные подпорки и шпангоуты иногда устанавливаются при добыче полезных ископаемых через неустойчивый грунт. Стальные арки и стальные комплекты представляют собой элементы с высокой несущей способностью, используемые для поддержки туннелей или дорог. В подземных шахтах дополнительную и важную поддержку грунта обеспечивает засыпка шахты, которая может состоять из пустой породы, песка или хвостов обогащения и вяжущего вещества. Обратная засыпка используется для заполнения пустот, образовавшихся при подземных горных работах. Среди многих своих функций обратная засыпка помогает предотвратить крупномасштабные разрушения, ограничивает и, таким образом, обеспечивает остаточную прочность скальным столбам, позволяет передавать напряжения горных пород, помогает уменьшить оседание поверхности, обеспечивает максимальное извлечение руды и обеспечивает рабочую платформу при некоторых методах добычи.

                  Относительно недавней инновацией во многих шахтах стало использование торкрет, представляющий собой бетон, напыленный на скалу. Его можно наносить непосредственно на скалу без какой-либо другой формы поддержки или распылять на сетку и анкерные болты, образуя часть интегрированной системы поддержки. Можно добавлять стальные волокна вместе с другими добавками и составами смесей для придания определенных свойств. Существуют два различных процесса торкретирования: сухая смесь и мокрая смесь. Набрызг-бетон нашел множество применений в шахтах, в том числе для стабилизации забоев горных пород, которые в противном случае растрескались бы из-за их тесного соединения. В карьерах набрызг-бетон также успешно используется для стабилизации прогрессирующих разрушений. Другие недавние инновации включают использование полиуретановых напыляемых футеровок в подземных шахтах.

                  Чтобы эффективно функционировать во время горного удара, системы поддержки должны обладать рядом важных характеристик, включая деформацию и поглощение энергии. Выбор крепи в условиях горного удара является предметом текущих исследований в нескольких странах, и были разработаны новые рекомендации по проектированию.

                  В небольших подземных выработках ручная установка наземных опор обычно выполняется с помощью стопорного бура. При больших раскопках доступно полумеханизированное оборудование (механизированное бурение и ручное оборудование для установки анкерных болтов) и полностью механизированное оборудование (механизированное бурение и установка анкерных болтов, управляемые с пульта оператора, расположенного под крепящейся болтами крышей). Ручная установка наземной опоры представляет собой деятельность с высокой степенью риска. Например, в Онтарио, Канада, одна треть всех травм, вызванных падением горных пород в период 1986-1995 гг., произошла при установке анкерных болтов, а 8% всех подземных травм произошли при установке анкерных болтов.

                  К другим опасностям относятся возможные брызги цементного раствора или смолы в глаза, аллергические реакции от утечки химикатов и усталость. Установка большого количества анкерных болтов становится более безопасной и эффективной благодаря использованию механизированных анкерных станков.

                  Мониторинг состояния грунта

                  Мониторинг грунтовых условий в шахтах может осуществляться по разным причинам, в том числе для получения данных, необходимых для проектирования шахт, таких как деформируемость массива горных пород или напряжения горных пород; проверка расчетных данных и допущений, что позволяет калибровать компьютерные модели и корректировать методы добычи для повышения устойчивости; оценка эффективности существующей наземной поддержки и, возможно, указание на установку дополнительной поддержки; и предупреждение о возможных замыканиях на землю.

                  Мониторинг состояния грунта может осуществляться как визуально, так и с помощью специализированных приборов. Наземные и подземные осмотры должны проводиться осторожно и при необходимости с помощью инспекционных фонарей высокой интенсивности; горняки, инспекторы, инженеры и геологи играют важную роль в проведении регулярных проверок.

                  Визуальные или звуковые признаки изменения грунтовых условий в шахтах включают, но не ограничиваются состоянием керна алмазного бурения, контактами между породами, барабанообразным грунтом, наличием структурных особенностей, очевидной нагрузкой на грунтовую крепь, вздутием пола, новыми трещинами. на стенах или крыше, грунтовых водах и провалах опор. Горняки часто полагаются на простые инструменты (например, деревянный клин в трещине), чтобы обеспечить визуальное предупреждение о движении кровли.

                  Планирование и внедрение системы мониторинга включает в себя определение цели программы и контролируемых переменных, определение требуемой точности измерений, выбор и установку оборудования, а также установление частоты наблюдений и средств представления данных. Оборудование для мониторинга должно устанавливаться опытным персоналом. Важными соображениями являются простота прибора, резервирование и надежность. Проектировщик должен определить, что представляет собой угрозу безопасности или остойчивости. Это должно включать подготовку планов на случай непредвиденных обстоятельств в случае превышения этих уровней предупреждения.

                  Компоненты системы мониторинга включают датчик, реагирующий на изменение контролируемой переменной; передающую систему, которая передает выходные данные датчика в место считывания с помощью стержней, электрических кабелей, гидравлических линий или линий радиотелеметрии; блок считывания (например, циферблатный индикатор, манометр, мультиметр или цифровой дисплей); и блок записи/обработки (например, магнитофон, регистратор данных или микрокомпьютер).

                  Существуют различные режимы работы прибора, а именно:

                    • механический: часто обеспечивают самые простые, дешевые и надежные методы обнаружения, передачи и считывания. В механических детекторах движения используется стальной стержень или лента, закрепленная на скале одним концом и контактирующая с циферблатным индикатором или электрической системой на другом. Главный недостаток механических систем в том, что они не поддаются удаленному считыванию или непрерывной записи.
                    • оптический: используется в обычных, точных и фотограмметрических методах съемки для установления профилей выемки, измерения перемещений границ выемки и мониторинга оседания поверхности.
                    • гидравлические и пневматические: мембранные преобразователи, которые используются для измерения давления воды, опорных нагрузок и т. д. Измеряемая величина представляет собой давление жидкости, которое действует на одну сторону гибкой диафрагмы из металла, резины или пластмассы.
                    • электрический: наиболее распространенный инструментальный режим, используемый в шахтах, хотя механические системы по-прежнему широко используются для контроля перемещений. Электрические системы работают на одном из трех принципов: тензодатчик электрического сопротивления, вибрирующий провод и собственная индуктивность.

                           

                          Наиболее часто отслеживаемые переменные включают движение (с использованием методов съемки, наземных устройств, таких как датчики трещин и ленточные экстензометры, скважинных устройств, таких как стержневые экстензометры или инклинометры); напряжения горных пород (абсолютное напряжение или изменение напряжения от скважинных устройств); давление, нагрузка и напряжение на наземные опорные устройства (например, тензодатчики); сейсмические явления и взрывные колебания.

                           

                          Назад

                          Страница 1

                          ОТКАЗ ОТ ОТВЕТСТВЕННОСТИ: МОТ не несет ответственности за контент, представленный на этом веб-портале, который представлен на каком-либо языке, кроме английского, который является языком, используемым для первоначального производства и рецензирования оригинального контента. Некоторые статистические данные не обновлялись с тех пор. выпуск 4-го издания Энциклопедии (1998 г.)».

                          Содержание:

                          Справочные материалы по добыче полезных ископаемых

                          Agricola, G. 1950. De Re Metallica, перевод Х. Х. Гувера и Л. Х. Гувера. Нью-Йорк: Dover Publications.

                          Бикель, КЛ. 1987. Анализ дизельного горного оборудования. В материалах семинара Бюро по передаче горных технологий: Дизели в подземных шахтах. Информационный циркуляр 9141. Вашингтон, округ Колумбия: Горное управление.

                          Бюро шахт. 1978. Предотвращение пожаров и взрывов в угольных шахтах. Информационный циркуляр 8768. Вашингтон, округ Колумбия: Горное управление.

                          —. 1988. Последние разработки в области противопожарной защиты металлов и неметаллов. Информационный циркуляр 9206. Вашингтон, округ Колумбия: Горное управление.

                          Чемберлен, EAC. 1970. Окисление угля при температуре окружающей среды в связи с ранним обнаружением самопроизвольного нагрева. Горный инженер (октябрь) 130 (121): 1-6.

                          Элликотт, CW. 1981. Оценка взрывоопасности газовых смесей и мониторинг тенденций времени выборки. Материалы симпозиума по возгораниям, взрывам и пожарам. Иллавара: Австралийский институт горного дела и металлургии.

                          Агентство по охране окружающей среды (Австралия). 1996. Передовая практика экологического менеджмента в горнодобывающей промышленности. Канберра: Агентство по охране окружающей среды.

                          Funkemeyer, M и FJ Kock. 1989. Предотвращение пожаров в рабочих швах, склонных к самовозгоранию. Глюкауф 9-12.

                          Грэм, Дж.И. 1921. Нормальное производство окиси углерода в угольных шахтах. Труды Института горных инженеров 60:222-234.

                          Граннес С.Г., Акерсон М.А. и Грин Г.Р. 1990. Предотвращение выхода из строя автоматических систем пожаротушения на ленточных конвейерах подземных горных работ. Информационный циркуляр 9264. Вашингтон, округ Колумбия: Горное управление.

                          Гройер, RE. 1974. Изучение тушения шахтных пожаров инертными газами. Отчет по контракту USBM № S0231075. Вашингтон, округ Колумбия: Горное управление.

                          Гриффин, RE. 1979. Оценка детекторов дыма в шахтах. Информационный циркуляр 8808. Вашингтон, округ Колумбия: Горное управление.

                          Хартман, HL (ред.). 1992. Справочник по горному делу для малых и средних предприятий, 2-е издание. Балтимор, Мэриленд: Общество горнодобывающей промышленности, металлургии и разведки.

                          Герцберг, М. 1982. Ингибирование и подавление выбросов угольной пыли и метана. Отчет о расследовании 8708. Вашингтон, округ Колумбия: Горное бюро.

                          Хук Э., Кайзер П.К. и Боуден В.Ф. 1995. Проект опоры для подземных рудников с твердыми породами. Роттердам: А. А. Балкема.

                          Хьюз, А.Дж. и В.Е. Рэйболд. 1960. Экспресс-определение взрывоопасности шахтных пожарных газов. Горный инженер 29:37-53.

                          Международный совет по металлам и окружающей среде (ICME). 1996. Тематические исследования, иллюстрирующие природоохранную практику в горнодобывающих и металлургических процессах. Оттава: ICME.

                          Международная организация труда (МОТ). 1994. Последние разработки в угольной промышленности. Женева: МОТ.

                          Джонс, Дж. Э. и Дж. К. Трикетт. 1955. Некоторые наблюдения по исследованию газов, образующихся при взрывах в угольных шахтах. Труды Института горных инженеров 114: 768-790.

                          Маккензи-Вуд П. и Джей Стрэнг. 1990. Огненные газы и их интерпретация. Горный инженер 149(345):470-478.

                          Ассоциация по предотвращению несчастных случаев на шахтах Онтарио. n Руководство по обеспечению готовности к чрезвычайным ситуациям. Отчет Постоянного технического комитета. Норт-Бэй: Ассоциация предотвращения несчастных случаев на шахтах, Онтарио.

                          Митчелл, Д. и Ф. Бернс. 1979. Интерпретация состояния пожара в шахте. Вашингтон, округ Колумбия: Министерство труда США.

                          Моррис, Р.М. 1988. Новый коэффициент огнестойкости для определения условий в закрытых помещениях. Горный инженер 147(317):369-375.

                          Морроу, Г.С. и К.Д. Литтон. 1992. Оценка детекторов дыма в шахтах. Информационный циркуляр 9311. Вашингтон, округ Колумбия: Горное управление.

                          Национальная ассоциация противопожарной защиты (NFPA). 1992а. Кодекс пожарной безопасности. NFPA 1. Куинси, Массачусетс: NFPA.

                          —. 1992б. Стандарт пылевидных топливных систем. NFPA 8503. Куинси, Массачусетс: NFPA.

                          —. 1994а. Стандарт по предотвращению пожаров при использовании процессов резки и сварки. НФПА 51В. Куинси, Массачусетс: NFPA.

                          —. 1994б. Стандарт для переносных огнетушителей. NFPA 10. Куинси, Массачусетс: NFPA.

                          —. 1994с. Стандарт для пенных систем средней и высокой кратности. НФПА 11А. Кунси, Массачусетс: NFPA.

                          —. 1994г. Стандарт для систем сухого химического пожаротушения. NFPA 17. Куинси, Массачусетс: NFPA.

                          —. 1994г. Стандарт на углеобогатительные фабрики. NFPA 120. Куинси, Массачусетс: NFPA.

                          —. 1995а. Стандарт по предотвращению пожаров и борьбе с ними в подземных шахтах по добыче металлов и неметаллов. NFPA 122. Куинси, Массачусетс: NFPA.

                          —. 1995б. Стандарт по предотвращению пожаров и борьбе с ними в подземных угольных шахтах. NFPA 123. Куинси, Массачусетс: NFPA.

                          —. 1996а. Стандарт противопожарной защиты для самоходной и передвижной горнодобывающей техники. NFPA 121. Куинси, Массачусетс: NFPA.

                          —. 1996б. Кодекс легковоспламеняющихся и горючих жидкостей. NFPA 30. Куинси, Массачусетс: NFPA.

                          —. 1996с. Национальный электротехнический кодекс. NFPA 70. Куинси, Массачусетс: NFPA.

                          —. 1996г. Национальный кодекс пожарной сигнализации. NFPA 72. Куинси, Массачусетс: NFPA.

                          —. 1996г. Стандарт на установку спринклерных систем. NFPA 13. Куинси, Массачусетс: NFPA.

                          —. 1996ф. Стандарт для установки систем распыления воды. NFPA 15. Куинси, Массачусетс: NFPA.

                          —. 1996г. Стандарт для систем пожаротушения с чистым агентом. NFPA 2001. Куинси, Массачусетс: NFPA.

                          —. 1996г. Рекомендуемая практика противопожарной защиты на электростанциях и высоковольтных преобразовательных станциях постоянного тока. NFPA 850. Куинси, Массачусетс: NFPA.

                          Нг, Д и С.П. Лаззара. 1990. Эффективность перекрытия из бетонных блоков и стальных панелей при моделировании пожара в шахте. Пожарная техника 26(1):51-76.

                          Нинтеман, диджей. 1978. Самопроизвольное окисление и возгорание сульфидных руд в подземных шахтах. Информационный циркуляр 8775. Вашингтон, округ Колумбия: Горное управление.

                          Помрой, У.Х. и Т.Л. Малдун. 1983. Новая система пожарной сигнализации с запахом газа. В материалах ежегодного общего собрания и технических сессий MAPAO 1983 г. Норт-Бэй: Ассоциация предотвращения несчастных случаев на шахтах, Онтарио.

                          Рамасватны, А. и П.С. Катияр. 1988. Опыт применения жидкого азота при тушении угольных пожаров под землей. Журнал Mines Metals and Fuels 36 (9): 415-424.

                          Смит, AC и CN Томпсон. 1991. Разработка и применение метода прогнозирования потенциала самовозгорания битуминозных углей. Представлено на 24-й Международной конференции НИИ безопасности горных работ, Макеевский государственный научно-исследовательский институт безопасности угольной промышленности, Макеевка, Российская Федерация.

                          Тиммонс, Э.Д., Винсон Р.П. и Киссель Ф.Н. 1979. Прогнозирование опасности метана в металлических и неметаллических рудниках. Отчет о расследованиях 8392. Вашингтон, округ Колумбия: Горное бюро.

                          Департамент технического сотрудничества в целях развития Организации Объединенных Наций (ООН) и Немецкий фонд международного развития. 1992. Горное дело и окружающая среда: Берлинские руководящие принципы. Лондон: Книги горного журнала.

                          Программа ООН по окружающей среде (ЮНЕП). 1991. Экологические аспекты отдельных цветных металлов (Cu, Ni, Pb, Zn, Au) при добыче руды. Париж: ЮНЕП.