1) Лопастное колесо 2) Вращающееся колесо 3) Поточное колесо 4) …

Вопрос по истории:

Какие ответы?
Задание 1
Вопрос:
Как называется колесо с лопастями, которое вращается потоком воды?

Выберите один из 5 вариантов ответа:
1) Лопастное колесо
2) Вращающееся колесо
3) Поточное колесо
4) Водяное колесо
5) Колесо с водой

Задание 2
Вопрос:
Как называется полезное ископаемое, которое добывали взрывным методом?

Выберите один из 5 вариантов ответа:
1) Каменный уголь
2) Древесный уголь
3) Шахтовый уголь
4) Полезный уголь
5) Английский уголь

Задание 3
Вопрос:
Как называется механизм для откачки воды или поднятия чего-либо из шахты?

Выберите один из 5 вариантов ответа:
1) Рукав
2) Рычаг
3) Помпа
4) Ворот
5) Колодец

Задание 4
Вопрос:
Как звали человека, который изобрел наборный шрифт и стал первопечатником Европы?
Изображение:

Выберите один из 5 вариантов ответа:
1) Исаак Ньютон
2) Джеймс Уатт
3) Николай Коперник
4) Томас Мор
5) Иоганн Гутенберг

Задание 5
Вопрос:
Какое было главное визуальное отличие каравеллы от других кораблей?

Выберите один из 5 вариантов ответа:
1) Шестиугольный парус
2) Отсутствие мачты
3) Косой парус
4) Отсутствие паруса и мачты
5) Металлический корпус

Задание 6
Вопрос:
Что из перечисленного относится к оружию, которое можно было носить?

Выберите несколько из 5 вариантов ответа:
1) Аркебуза
2) Пушка
3) Мушкет
4) Бомбарда
5) Скопита

Задание 7
Вопрос:
В каком году была напечатана первая книга, выпущенная Гутенбергом, и как она называлась?

Выберите один из 5 вариантов ответа:
1) 1492, «Трактат о небе»
2) 1450, «Книгопечатание в Европе»
3) 1485, «Латинский язык»
4) 1455, «Библия»
5) 1517, «Реформация»

Задание 8
Вопрос:
Как звучала французская пословица, говорящая о дороговизне чего-либо?

Выберите один из 5 вариантов ответа:
1) Дорого как воздух.
2) Дорого как вода.
3) Дорого как золото.
4) Дорого как книга.
5) Дорого как перец.

Задание9
Вопрос:
Назовите имя человека, на гербе которого было написано «Талант к добрым свершениям».
Изображение:

Выберите один из 5 вариантов ответа:
1) Васко да Гама
2) Генрих Мореплаватель
3) Христофор Колумб
4) БартоломеуДиаш
5) король Жуан II

Задание 10
Вопрос:
Укажите вариант, в котором правильно перечислены причины великих географических открытий.

Выберите один из 5 вариантов ответа:
1) Поиск новых торговых путей; малочисленность населения Европы; нехватка золота и серебра.

2) Помощь туркам-османам; перенаселенность Европы; переизбыток золота и серебра.
3) Желание продать в Индии, производимые в Европе, специи; перенаселенность Европы; нехватка золота и серебра.
4) Желание поделиться опытом кораблестроения с жителями новых земель; малочисленность населения Европы; нехватка золота и серебра.
5) Поиск новых торговых путей; перенаселенность Европы; нехватка золота и серебра.

Задание 11
Вопрос:
Как назывался процесс завоевания испанцами и португальцами Новых земель?

Выберите один из 5 вариантов ответа:
1) Аннексия
2) Захват
3) Конкиста
4) Уничтожение
5) Колонизация

Задание 12
Вопрос:
Укажите имя конкистадора, разрушившего империю инков.

Выберите один из 5 вариантов ответа:
1) Педро Альворадо
2) Франсиско де Монтехо
3) Франсиско Писарро
4) Гонсало де Кесаду
5) Эрнан Кортес

Задание 13
Вопрос:
Какое из последствий географических открытий привело к повышению цен на товары в Европе?

Выберите один из 5 вариантов ответа:
1) Появление на рынке новых продуктов.
2) Уничтожение древних цивилизаций.
3) Переезд европейцев в Новые земли.
4) Изменение представлений людей об окружающем мире.
5) Поступление большого количества золота и серебра из колоний.

Задание 14
Вопрос:
На каких из перечисленных кораблей совершала первое путешествие команда Христофора Колумба?

Выберите несколько из 5 вариантов ответа:
1) Санта-Мария
2) Нинья
3) Тринидад
4) Виктория
5) Пинта

Задание 15
Вопрос:
Как звали путешественника, совершившего первое кругосветное плавание?

Выберите один из 5 вариантов ответа:
1) Эрнан Кортес
2) Васко да Гама
3) Фернан Магеллан
4) БартоломеуДиаш
5) Франсиско Писарро
Можете помочь с тестом по истории за 7 класс?

Технологии добычи полезных ископаемых в карьерах (разрезах)

Добыча полезных ископаемых — угля, металлов, минералов, львиной доли строительного сырья, ведётся не только в шахтах или каменоломнях, а и в открытых горных выработках — карьерах или разрезах. Открытая добыча, самый древний способ получения ископаемых ресурсов, остаётся максимально востребованной и в наше время. Благодаря карьерам создаются мощнейшие машины и оборудование, внедряются новейшие технологии и методы добычи.

Что такое карьер?

Горные выработки, предназначенные для добычи полезных ископаемых открытым способом, с поверхности грунта и постепенным углублением по площади в процессе работы, называются карьерами. Таким образом извлекаются полезные ископаемые из рудных, нерудных, а также россыпных месторождений. В случаях, когда речь идёт об освоении россыпных и угольных пластов, карьеры называются разрезами. Структура карьера обычно имеет ступенчатую форму, при этом верхние слои состоят в основном из вскрышной породы, а на нижних осуществляется добыча.

Бингем-Каньон, штат Юта, США

Размеры карьеров по вертикали обычно определяются, исходя из рентабельности производственных процессов, растущих пропорционально глубине работ. Целесообразность увеличения глубины карьера теряется после достижения отметки в пределах от десятков до полутысячи метров, в зависимости от конкретных геологических и технических условий. Тем не менее, есть и рекордно глубокие разрезы — например, Бингем-Каньон (Юта, США) — более километра.

Немного истории горного дела

Открытые горные работы человек вёл ещё в глубокой древности. Появление первых примитивных горнопроходческих инструментов датируется 6-м тысячелетием до нашей эры. Таким способом извлекались полиметаллические руды с целью получения бронзы в 4-м тысячелетии до нашей эры в Северной Эфиопии, на Кавказе, Синайском полуострове и в Индии. Железо начали добывать в карьерах со 2-го тысячелетия до нашей эры в Южной Европе и ближневосточных странах.

Первые большие карьеры появились во время строительства пирамид в Древнем Египте, в античный период на открытой местности добывался мрамор. В средние века центрами открытой добычи цветных металлов являлись территории современных Испании, Италии и российского Урала. Разработка россыпных месторождений карьерным способом набрала популярность на Урале и в Сибири с 18-го века. Только с появлением полноценной карьерной техники и налаживания основных процессов производства — выемки, погрузки, транспортировки и образования отвалов — наметился значительный прогресс в отрасли.

Бакальский рудник, Челябинская область (Южный Урал), начало ХХ века

Уже в конце 19-го века на карьерах стали использоваться экскаваторы. Открытая разработка месторождения начала бурно развиваться в начале двадцатого века, особенно в США и Германии. Тем не менее, в России преобладал ручной труд (к примеру — использование в роли транспорта примитивных средств — тачек), работы были лишь частично механизированы. Первые крупные карьеры для добычи угля, цветных и чёрных металлов, были обустроены в СССР с 1928 по 1941 годы.

Электровоз IVКП1 с думпкаром ВС-50 на разгрузке, разрез «Коркинский», 1959 год

Во время Второй мировой войны объёмы добычи в советском государстве значительно выросли. В послевоенную эпоху началась механизация добычи, переход на унифицированную и более мощную технику. Совершенствовались и методики проведения взрывных работ. От средневекового пороха горняки в 20-х годах перешли к аммоналу, в 30-х — к динамону, в военное время использовался оксиликвит, после — игданит. В послевоенный период восстановления экономики расширились масштабы механизации процессов на карьерах, было унифицировано экскаваторное и транспортное оборудование.

Открытая разработка: эффективность и принципы

Благодаря открытой разработке месторождений удовлетворяется 65% от объёма мирового потребления сырья как рудного, так и нерудного происхождения, а также 35% топлива твёрдого типа. Около 90% бурых и 20–30% каменных углей также извлекаются в разрезах, 75% железных руд и порядка 80% руд цветных металлов, 90% других ископаемых и строительных материалов добываются в карьерах. В России до 93% руд как чёрных, так и цветных металлов, 66% угля и практически 100% строительных материалов получают в карьерах. Наиболее широко распространена карьерная добыча в таких странах, как США, Китай, Австралия, Канада, ряд государств Европы.

Высокая степень популярности открытой добычи заключается прежде всего в её экономической эффективности. В сравнении с шахтным способом добычи, извлечение полезных ископаемых в карьерах в три раза дешевле для угольных и в два раза — для рудных месторождений. Разработка месторождений карьерным способом не требует обустройства шахт или прокладывания тоннелей. При этом производительность труда в карьерах выше в два–три раза, а объём потерь полезных ископаемых в пять раз меньше.

Добыча угля открытым способом в Хантер-Вэлли, Австралия

С задействованием мощного оборудования, как горного, так и транспортного, при высокой степени автоматизации и применения современных информационных технологий возможно рентабельное освоение залежей с низким содержанием металлов в руде. Нормальное соотношение объёма извлекаемой руды (вскрыши) к одному кубометру полезных ископаемых составляет от 4 до 25 кубометров. При превышении последнего значения, называемого коэффициентом вскрыши, карьер становится нерентабельным.

Существуют разные виды открытой разработки месторождений в зависимости от ряда её параметров и применяемых технологий. Тем не менее, разным типам освоения залежей в карьерах присуща идентичная общая схема работ. Слои пустых пород разделяются на уступы, которые снимаются сверху вниз, при этом верхние слои опережают нижние. Выработанное пространство увеличивается по мере перемещения рабочих уступов. В целом технологические процессы предусматривают отделение горных пород от полезных ископаемых, погрузку и вывоз горной массы, размещение пустой породы в отвалах. Давайте рассмотрим этапы открытой разработки месторождении более подробно.

Пронедра писали ранее, что освоению месторождения всегда предшествует геологоразведка. В этом плане карьерная добыча — не исключение. Уже после утверждения и запуска проекта проводятся подготовительные работы. Они включают первичную подготовку поверхности, в том числе рубку и корчевание леса, обводнение или осушение местности, строительство складских, административных и производственных объектов, коммуникаций, водопроводных и канализационных сетей. Трудоёмкость процесса повышается, если местность является сложной в топографическом аспекте, или же освоение участка производится в условиях сурового климата, высокой степени обводнённости.

После подготовки осуществляются горно-капитальные работы и вскрытие месторождения. На данном этапе обустраиваются структурные компоненты карьера — внутренние и внешние траншеи, монтируется горное, технологическое и транспортное оборудование. Вскрышные работы — отделение породы, мешающей извлечь полезные ископаемые, путём механического рыхления или с применением взрывчатки. Особенностью работы с вскрышными породами является постоянное перемещение забоев и пунктов разгрузки на отвалах. Добычные работы, как это понятно из их названия, включают выемку полезных ископаемых, их транспортировку и отгрузку на склады или на обогатительные комбинаты.

Взврывные работы в угольном разрезе

В связи с вышесказанным, становится очевидно, что разработка карьера связана с перемещением большого количества грунтов и пород, нарушением естественного ландшафта и вмешательством в естественный баланс местной экосистемы. По мнению экспертов в области экологии, карьер несёт лишь негативные последствия для окружающей среды, поскольку при его обустройстве повреждается почвенный покров и уничтожаются лесные массивы, изменяется картина движения подземных вод. Непосредственно работа техники в карьере приводит к выбросу большого количества пыли, оседающей в лесах поблизости.

В связи с тяжёлыми последствиями разработки карьеров для живой природы после окончания эксплуатации месторождений на отвалы пустой породы в обязательном порядке наносится почвенный слой, а выработанное пространство облагораживается. Карьеры, отработавшие свой срок, затапливаются или рекультивируются. Если же карьер просто брошен, то он постепенно осыпается и покрывается растительностью. Во многих странах мира владельцы горнодобывающих предприятий обязаны восстановить состояние почвы и высадить растения на месте старого карьера.

Рекультивация угольного разреза

Технологии добычи

Добыча полезных ископаемых открытым способом ведётся с применением разных подходов и технологий. В связи с этим классификация добычных работ осуществляется в зависимости от основных факторов, которые влияют на выбор того или иного производственного процесса.

В зависимости от положения и формы залежей относительно поверхности земли различают такие методы разработки месторождений, как:

• поверхностный, предусматривающий полное освоение участка и обработку максимального объёма как полезных ископаемых, так и вскрышных пород. При этом последние размещаются в отработанном пространстве карьера;
• глубинный, при котором вскрышные породы извлекаются в нисходящем порядке слоями;
• нагорный — вскрышные породы и полезные ископаемые перемещаются сверху вниз, до более глубинных отметок;
• нагорно-глубинный метод применяется как вариант нагорного при достаточно сложном рельефе;
• метод подводной добычи — при расположении залежи и её кровли под водой.

По критерию положения рабочей зоны, а также перемещения фронта работ:

• сплошной метод — руда добывается в залежах горизонтального или полого-падающего типа, при этом пустая порода размещается как в выработанном пространстве, так и за пределами карьера;
• углубочный метод: освоение крутых и наклонных залежей с размещением вскрыши во внешних отвалах;
• смешанный, включающий в разной степени углубочный и сплошной методы, используется при добыче полезных ископаемых в сложных горных, геологических и топографических условиях.

Соответственно применяемым видам горного и транспортного оборудования:

• цикличная технология — процессы выемки и транспортировки руды проходят с паузами, что связано с особенностями применения конкретной техники;
• циклично-поточная технология — применяются механизмы непрерывного и цикличного действия. При этом выемка породы осуществляется машинами цикличного принципа работы — одноковшовыми экскаваторами, а также погрузчиками, а транспортировка — непрерывно работающими устройствами, в том числе конвейерами и автоматическими сортировочными установками;
• поточная технология предполагает использование по большей части горных и транспортных машин с непрерывным принципом действия, к примеру, гидромеханических устройств, ленточных конвейеров, многоковшовых экскаваторов. Если для цикличной и циклично-поточно технологий характерно автоматизированное управление отдельными процессами, то для поточной задействуются автоматизированные системы управления.

Карьерные машины

Любой современный карьер представляет собой предприятие с высокой степенью механизации. На месторождениях работают высокопроизводительные машины, предназначенные для выемки, дробления, перевозки и складирования породы и полезных ископаемых. Данные процессы производятся как разными горными машинами, так и комплексными агрегатами, которые выполняют сразу несколько функций.

Выбор конкретных машин зависит от целого ряда условий, в том числе от степени крепости пород, формы пластов полезных ископаемых, геологических условий, рельефа и даже климата. Кроме того, выбор техники обусловливается системой разработки месторождения и режимом проведения горных работ. Не в последнюю очередь свою роль играют капитальные затраты, прибыль и производительность труда.

С целью повышения эффективности освоения месторождений в карьерах внедряется комплексная механизация, условием которой является неразрывность коммуникаций — от точки забоя до пунктов разгрузки руды. Кроме того, машины, задействованные на бурении, выемке и погрузке, отвалах и вспомогательных задачах, при этом должны соответствовать друг другу по показателям производительности и мощности.

Бурение пластов угля перед рыхлением

Рассмотрим применение некоторых машин, на современном этапе развития отрасли. Так, для бурения взрывных скважин используются буровые станки массой до 130 тонн. Основные типы взрывчатки — это аммиачно-селитренные бестротиловые гранулиты и граммониты, а также водонаполненные компоненты для скважин с обводнением. Разрыхление осуществляется рыхлителями с мощностью до 735 кВт. К вскрышным работам привлекаются драглайны и механизированные лопаты с вместимостью ковша порядка полутора сотен кубометров.

Экскаватор-мехлопата

Примечательно, что выбор конкретной техники обусловлен в том числе и национальными традициями отрасли. Если в США операторы угольных разрезов отдают предпочтение большим экскаваторам, то для германской школы характерно использование транспортно-отвальных комплексов. В большинстве случаев в качестве техники для выемки и погрузки породы во всём мире используются экскаваторы, прямые мехлопаты и погрузчики шарнирно-сочленённого типа.

Экскаватор драглайн

Особенностью поточной технологии открытой разработки месторождений является повсеместное использование роторных экскаваторов и самоходных дробилок. Масса последних может достигать 600 тонн. Применение дробильных агрегатов, как мобильных, так и стационарных, размещаемых в разгрузочно-приёмных пунктах, позволяет операторам шире использовать конвейерные системы. Основной же транспортной единицей в карьерах по-прежнему являются самосвалы. Преобладающее количество таких машин имеет грузоподъёмность до 155 тонн, в меньшей степени в открытой разработке месторождений участвуют гиганты (200–300 тонн). Кроме того, активно применяются железнодорожные 360-тонные агрегаты, думпкары с грузоподъёмностью порядка 180 тонн.

Карьерный самосвал БелАЗ

Напомним, среди карьерных машин есть настоящие колоссы, мировые рекордсмены по габаритам и мощности среди экскаваторов, погрузчиков и самосвалов. Понятно, что задействование большого количества дорогих и мощных машин, колоссальные объёмы работ предопределяют не только то, что карьерная добыча предельно эффективна, но и то, что она является достаточно затратным процессом.

Роторный комплекс SRs(K)-4000

К примеру, для карьеров глубиной до ста метров с крепкими породами треть себестоимости кубометра вскрыши занимают взрывные и бурильные работы, около 15% — экскавация, ещё 40% — транспортировка. По мере углубления карьера транспортные расходы могут вырасти до 70%. Кроме того, 15% себестоимости — это строительство карьера. Непосредственно при его обустройстве 40% расходов приходятся на горные работы, ещё 30% — на закупку оборудования. В настоящее время срок окупаемости карьеров составляет минимум семь лет. В то же время, большие расходы и трудоёмкость производственного процесса не являются препятствиями для инвесторов, свидетельством чего служат колоссальные объёмы добычи и масштабы освоения месторождений открытым способом во всём мире.

Источник: пронедра.ру

Часто задаваемые вопросы по взрывным работам с углем — взрывчатые вещества и заполнители

Почему горнодобывающие компании проводят взрывные работы?

Взрывные работы — наиболее экономичный способ разрушения породы. Поэтому взрывные работы снижают стоимость потребительских товаров, таких как электричество, песок, гравий, бетон, алюминий, медь и многие другие продукты, произведенные из добытых ресурсов. Старое утверждение «Если что-то нельзя вырастить, это нужно добыть» остается верным и сегодня.

Какие взрывчатые вещества используются для взрывных работ?

Динамит, взрывчатое вещество на основе нитроглицерина, сегодня редко используется для взрывных работ на открытых шахтах в Иллинойсе. Взрывчатые вещества составляют почти 99% используемых взрывчатых веществ. ANFO, нитрат аммония и мазут, являются наиболее распространенными взрывчатыми веществами. ANFO, фунт за фунт, так же мощен, как динамит, но дешевле в пересчете на фунт и менее чувствителен к инициированию и, следовательно, более безопасен в использовании.

Что такое взрывные работы?

В породе просверливаются отверстия для разрушения. Часть каждой дыры заполнена взрывчаткой. Верхняя часть отверстия заполнена инертным материалом, называемым забойкой. Взрывчатое вещество в каждой скважине инициируется детонаторами или капсюлями-детонаторами. Детонаторы предназначены для создания миллисекундных (тысячных) периодов задержки между отдельными отверстиями или зарядами. Взрыв с 25 отдельными отверстиями будет по существу состоять из более мелких отдельных взрывов, разделенных миллисекундными задержками, и весь взрыв может длиться всего ¼–½ секунды. Когда взрывчатое вещество детонирует, оно подвергается очень быстрому разложению, которое мгновенно приводит к большому объему или расширению газов. Это расширение газов является причиной разрушения породы. Забойный материал удерживает газы в породе, чтобы максимизировать количество энергии, используемой в процессе фрагментации. Периоды задержки между зарядами гарантируют, что каждая скважина будет дробить породу только непосредственно перед собой, что усиливает фрагментацию.

Как далеко распространяется фрагментация от взрывной скважины?

Небольшие взрывные скважины обычно бурятся на расстоянии от 6 до 15 футов друг от друга, а большие взрывные скважины могут располагаться на расстоянии до 30 футов друг от друга. Тот факт, что отверстия должны быть просверлены относительно близко друг к другу, является хорошим индикатором того, насколько далеко происходит фрагментация. Даже микротрещины могут распространяться только на 40 диаметров шпура от шпура. Ниже взрывной скважины трещин еще меньше. Это продемонстрировано на открытых угольных шахтах, где только несколько футов горной породы отделяют взрывчатое вещество (дно взрывной скважины) от верхней части угольного пласта и защищают уголь, который представляет собой относительно слабую или хрупкую породу, от разрушения.

Что такое вибрация земли?

При взрыве часть энергии проходит через землю в виде вибрации. Вибрация грунта распространяется в основном по поверхности с различной скоростью в зависимости от плотности и толщины геологии. Хотя это заметно, уровень энергии быстро уменьшается с расстоянием. Для бластера вибрация представляет собой потраченную впустую энергию взрыва. На взрывные работы приходится большой процент производственных затрат, поэтому операторам выгодно максимизировать дробление за счет минимизации вибраций. Взрывные сейсмографы измеряют колебания грунта с точки зрения скорости частиц, то есть скорости, с которой движется грунт. Скорость частиц измеряется в дюймах в секунду. Пиковая скорость частиц (PPV), которую нельзя превышать во избежание повреждения домов, составляет 1,0 дюйм в секунду. Хотя 1,0 дюйм в секунду звучит как большое движение земли, важно помнить, что это скорость движения, а фактическое смещение, возникающее при вибрациях земли от взрывных работ, измеряется в тысячных долях (0,001) дюйма. Вибрации грунта в основном контролируются путем ограничения количества взрывчатых веществ, взорванных за интервал задержки, как обсуждалось выше. Например, взрыв в 100 скважинах может иметь такую ​​же вибрацию, как взрыв в 10 скважинах, с тем же весом взрывчатых веществ на скважину и на том же расстоянии.

Что такое аэрограф? ​

Взрывная волна – это изменение давления воздуха, вызванное взрывной волной. При взрыве часть энергии выбрасывается в атмосферу через трещины в скале или через неподходящий материал для забойки. Однако движение горной породы вверх или наружу от взрыва является основным источником ударной волны. Из-за частотного содержания воздушный взрыв не может быть эффективно услышан человеческим ухом. Ударная волна распространяется со скоростью звука и может подвергаться влиянию ветра и температурных инверсий. Воздушный взрыв также измеряется взрывным сейсмографом, оснащенным специальным микрофоном. Наиболее распространенными единицами измерения воздушной волны являются децибелы (дБ), представляющие собой логарифмическую шкалу звукового давления, связанную с человеческим слухом. Разница в 6 дБ представляет собой удвоение или уменьшение вдвое энергии ударной волны. Воздушный взрыв контролируется надлежащим удержанием зарядов взрывчатого вещества в стволе скважины. Это достигается за счет использования подходящего материала для забоя и отказа от загрузки взрывчатых веществ в слабые зоны породы. Воздушный взрыв также представляет собой потраченную впустую энергию взрыва. Если взрывоопасные газы вырвутся из взрывной скважины, не будет достаточно энергии для дробления породы.

Как дома защищены от вибрации земли и ударной волны?

Во многих научных исследованиях изучалась способность взрывных вибраций повреждать строения жилого типа. Выводы этих исследований были включены в правила DNR. Взрывные работы на всех открытых горных работах регулируются таким образом, чтобы предотвратить пороговые или косметические повреждения (минимальные трещины) самого слабого строительного материала. Это лучше всего достигается с помощью стандартов производительности, которые ограничивают пиковые скорости частиц (вибрация земли) и децибелы (взрывная волна). Это не означает, что пределы взрывных работ, разработанные для предотвращения ущерба, не будут раздражать соседей. Вибрации взрыва воспринимаются людьми на гораздо более низких уровнях; всего 0,02 дюйма в секунду PPV. Уровень раздражения, вызванного вибрациями земли, варьируется от человека к человеку, что делает пределы раздражения плохим выбором для регулирующих программ. Вибрации от взрыва могут быть ощутимы в доме на большом расстоянии от взрыва. Конструкции реагируют на очень низкие уровни вибрации грунта и/или ударной волны. Интересно отметить, что ежедневные воздействия окружающей среды на дом, такие как хлопанье дверей, бег детей по дому, бег вверх и вниз по лестнице, забивание гвоздей, изменение температуры наружного воздуха, ветра, влажности и влажности почвы, вызывают большее напряжение, чем законные взрывные работы. пределы. Эти повседневные действия часто остаются незамеченными из-за того, что они ожидаемы, тогда как вибрации взрыва могут быть неожиданными.

Взрывчатые вещества. Типы добычи

Добыча полезных ископаемых — это поиск, добыча, обогащение и переработка твердых полезных ископаемых из земли. Виды полезных ископаемых, извлекаемых из земли, сильно различаются. На протяжении тысячелетий эти и другие полезные ископаемые служили сырьем, из которого строились человеческие цивилизации.

Жизнеспособность экономики США зависит от ключевых минеральных ресурсов. В течение жизни каждый американец использует 3,5 миллиона фунтов полезных ископаемых, металлов и топлива. Каждый год 46 000 фунтов новых полезных ископаемых, включая 7 500 фунтов угольной энергии, должны быть предоставлены каждому человеку в США для поддержания высокого уровня жизни. Недорогой уголь используется для производства значительной части электроэнергии в стране, что помогает поддерживать стоимость электроэнергии в США на одном из самых низких уровней в мире и тем самым повышает конкурентоспособность промышленности США. Вклад, который горнодобывающая промышленность вносила в экономическое здоровье, благополучие и безопасность США на протяжении всей своей истории, не вызывает сомнений.

Добыча открытым способом и подземная добыча являются преобладающими способами добычи полезных ископаемых. Выбранный метод зависит от множества факторов, включая характер и местонахождение месторождения, а также размер, глубину и качество полезных ископаемых. При добыче угля широко используются как открытые, так и подземные горные работы. В 2000 году общий объем добычи угля составил 1,07 млрд тонн. Из них 373 миллиона тонн или 35 процентов были получены из подземных рудников, а остальные 699 миллионов тонн или 65 процентов — из карьеров. Из 1,3 миллиарда сырой металлической руды, добытой в США в 2000 г., 1,2 миллиарда тонн или 92 процента приходится на добычу открытым способом. Большая часть промышленных полезных ископаемых в США добывается открытым способом. В 2000 г. общее количество добытой в США сырой промышленной руды составило 3,2 млрд т. Из них 3,1 миллиарда, или 96 процентов, приходится на открытые шахты.

Каньон Бингхэм недалеко от Солт-Лейк-Сити, штат Юта, вероятно, является самым известным примером открытой разработки в США. Это также самая большая открытая разработка в США, имеющая диаметр около 2 миль и глубину чуть более полумили. Эти шахты имеют коническую форму и используются для добычи близповерхностных рудных тел. Они имеют ряд уступов, спускающихся в карьер. Уступы используются в качестве рабочих площадок и подъездных дорог. Горная порода бурится, взрывается и загружается в большие самосвалы, которые доставляют ее на перерабатывающий завод.

Подземная добыча используется, когда минерализация находится глубоко под поверхностью и/или когда содержание или качество руды достаточны, чтобы оправдать более целенаправленную добычу. Чтобы добраться до рудного тела, необходимо пробурить вертикальный ствол, горизонтальную штольню или наклонный проход, удалить руду и отходы и обеспечить вентиляцию. Как только рудное тело обнажается, создается несколько уровней горизонтальных туннелей, называемых штреками и квершлагами, чтобы обеспечить доступ к участкам добычи, называемым забоями. Площадь, фактически разрабатываемая в любой момент времени, называется забоем. Разбитая порода вывозится с забоя поездами, погрузчиками или грузовиками, которые направляются непосредственно на поверхность или в шахту, где она поднимается на поверхность и отправляется на перерабатывающее предприятие.

Существует семь основных этапов процесса майнинга. Это: 1) разведка месторождений; 2) дизайн; 3) строительство, включающее подготовку рудника; 4) добыча в подземных или открытых шахтах; 5) операции по обогащению, состоящие из дробления и измельчения, сепарации, экстракции растворителем/электровыделения; 6) переработка, заключающаяся в плавке и/или рафинировании в зависимости от минерала и конечного продукта; 7) рекультивация (закрытие и после закрытия). На каждом из этих этапов используется различное оборудование и материалы.

Экспозиции и добыча угля

Уголь добывают в основном двумя способами: открытым и подземным. Используемый метод добычи зависит, прежде всего, от глубины залегания угольного пласта от поверхности и окружающего рельефа. Угольные пласты на глубине от 100 до 200 футов или на холмистой местности обычно добываются подземным способом, а пласты на меньших глубинах — открытым способом. На открытую добычу приходится около 60 процентов от общего объема добычи угля в США, составляющего 1 миллиард тонн в год. Большая поверхностная шахта может иметь длину в три мили и ширину в милю. В 1919 году подземная добыча составила 430 млн коротких тонн.98, около 40 процентов от общего объема добычи угля в США в том году.

Угольные месторождения на востоке США характеризуются относительно тонкими пластами глубоко залегающего угля. Восточный уголь обычно имеет высокую теплотворную способность. И наоборот, относительно мощные пласты неглубоких запасов характеризуют угольные месторождения на западе США. Западный уголь обычно имеет низкую теплотворную способность. Эти характеристики месторождения также сильно влияют на используемый метод добычи. Подземная разработка чаще применяется на более тонких пластах восточных угольных месторождений. Однако на Западе чаще всего применяется открытая добыча полезных ископаемых. Эти месторождения требуют относительно небольшого объема неглубокой выемки для вскрытия мощных угольных пластов для извлечения.

В целом при наличии благоприятных условий угольных пластов открытая разработка является наименее затратным и наиболее производительным методом извлечения угля из недр. При использовании, когда угольный пласт находится относительно близко к поверхности, он может привести к удалению до 95 процентов всего угля из конкретного месторождения.

Добыча открытым способом ведется на относительно ровной местности, под которой уголь залегает примерно на одинаковую глубину. В этом методе вскрышная порода из разреза шириной от 100 до 200 футов используется для заполнения выработанного участка предыдущего разреза. Контурная открытая разработка ведется по угольным пластам, залегающим на склонах холмов. Раскопки начинаются в месте, где высота угля и поверхности совпадают. Он продвигается к центру холма или горы до тех пор, пока вскрышные породы не станут слишком толстыми, чтобы их можно было экономично удалить. Добыча с удалением вершины горы используется для извлечения угля, захороненного на вершине большого холма или горы или рядом с ней, путем полного удаления возвышенности.

Большинство открытых шахт следуют одним и тем же основным этапам добычи угля. Бульдозеры расчищают и выравнивают территорию добычи; верхний слой почвы снимается и хранится для последующего использования в процессе мелиорации; скважины бурятся в вскрышных породах, загружаются взрывчаткой и выгружаются, разрушая породу в вскрышных породах; экскаваторы или драглайны расчищают вскрышные породы до тех пор, пока не обнажится уголь. Драглайн имеет большой ковш, подвешенный к концу стрелы, длина которой может достигать 300 футов. Ковш, подвешенный на тросах, способен зачерпнуть до 250 тонн вскрышных пород при протаскивании по участку раскопок. Драглайн — одна из самых больших наземных машин в мире. Затем лопаты меньшего размера зачерпывают уголь и загружают его в грузовики, которые доставляют уголь на обогатительную фабрику.

Взрывоопасные материалы и добыча железа

Железо есть в каждом штате США и почти во всех странах мира. Однако руда должна содержать коммерчески извлекаемые количества железа в относительно больших месторождениях или диапазонах, если ее добыча должна быть экономичной. Характеристики железосодержащих руд различаются географически. В частности, магнетит и гематит являются основными железосодержащими рудами в районе озера Верхнее и на северо-востоке США, в то время как гематит и смеси гематит-магнетит, как правило, обнаруживаются в рудах в Алабаме и на юго-западе.

Чтобы быть конкурентоспособным, добыча железа должна осуществляться в очень больших масштабах. Открытая добыча является предпочтительным выбором, хотя есть и исключения. Маленькие маломощные шахты быстро исчезли.

В 2000 году в Миннесоте, Мичигане и шести других штатах работало двенадцать комплексов по производству железной руды с 12 рудниками, 10 обогатительными заводами и 10 заводами по производству окатышей. Шахты включали одиннадцать наземных и одну подземную выработку. Практически вся руда была обогащена перед отгрузкой. На девять шахт, эксплуатируемых пятью компаниями, приходится 99 процентов производства.

Когда железная руда лежит близко к поверхности, ее часто можно обнаружить, сняв слой грязи, иногда толщиной всего в несколько футов. Руда добывается из крупных карьеров поступательной выемкой по уступам или уступам. Уступы обеспечивают доступ к все более глубокой руде по мере удаления руды верхнего уровня. После того, как почва и вышележащая порода очищены, руда бурится и взрывается. Участок рудного тела, подлежащий удалению, сначала бурят по определенной схеме, шпуры заряжают взрывчатыми смесями и взрывают. После взрывных работ дробленая руда загружается огромными электрическими экскаваторами, гидравлическими экскаваторами или фронтальными погрузчиками на большие самосвалы. Широкие ямы в земле, образовавшиеся в результате бурения, взрывных работ и удаления руды, называются «карьерами».

Экспозиции и добыча меди

В течение почти 5000 лет медь была единственным металлом, известным человеку. Он остается одним из наиболее часто используемых и повторно используемых металлов. Спрос на медь обусловлен ее хорошей прочностью и сопротивлением усталости, отличной электро- и теплопроводностью, выдающейся стойкостью к коррозии и простотой изготовления. Медь имеет средний уровень плотности, модуль упругости и низкую температуру плавления. Он используется в электрических кабелях и проводах, выключателях, сантехнике, отоплении, кровле и строительстве, химическом и фармацевтическом оборудовании. Он также используется в сплавах, таких как латунь и бронза, отливках из сплавов и гальваническом защитном покрытии в грунтовках из никеля, хрома и цинка.

Медь обычно добывается на поверхности, под землей и, все чаще, в ходе операций на месте. В 2000 году на основные горнодобывающие штаты (в порядке убывания) Аризона, Юта, Нью-Мексико и Монтана приходилось 99% внутреннего производства. Медь также добывали на рудниках в трех других штатах. Хотя медь добывалась примерно на 30 рудниках, работающих в Соединенных Штатах, на 15 рудников приходилось около 99 процентов производства. На конец 2001 года действовали четыре плавильных завода, четыре электролизных и четыре огневых рафинировочных завода, а также 15 установок экстракции и электролиза растворителем.

Добыча открытым способом требует обширных взрывных работ, а также удаления горных пород, почвы, растительности и вскрышных пород, чтобы добраться до месторождений полезных ископаемых. Уступы вырезаны в стенах шахты, чтобы обеспечить доступ к все более глубокой руде по мере истощения руды верхнего уровня. Руда вывозится из шахты и транспортируется на обогатительные фабрики для измельчения и обогащения. Затем концентрат плавится и очищается. Открытая добыча является основным внутренним источником меди.

Открытые материалы и щебеньГорное дело

Щебень является одним из самых доступных природных ресурсов и основным сырьем. Он используется в строительстве, сельском хозяйстве и других отраслях, использующих сложные химические и металлургические процессы. Несмотря на низкую стоимость своей основной продукции, производство щебня является основным фактором и показателем экономического благосостояния страны.

Большая часть щебня и щебня добывается в открытых карьерах; однако во многих районах факторы, благоприятствующие крупномасштабному производству подземной добычи, становятся все более частыми и заметными.

Оборудование для открытых горных работ различается в зависимости от вида добываемого камня, необходимой производственной мощности, размера и формы месторождения, предполагаемого срока эксплуатации, расположения месторождения по отношению к городским центрам и других важных факторов. Как правило, бурение производится трехшарошечными вращательными сверлами, ударными сверлами с длинными отверстиями и буровыми установками. Взрывные работы на небольших предприятиях могут производиться с использованием динамита, но на большинстве операций среднего и крупного масштаба в качестве недорогого взрывчатого вещества используется смесь мазута с нитратом аммония (AN-FO). Затем породу извлекают с помощью экскаваторов или бульдозеров.

Типичные взрывы в карьерах используют отверстие диаметром 3 дюйма и глубиной около 40 футов. Наиболее часто используемым взрывчатым веществом является ANFO, а верхняя часть забита песком / гравием или буровым шламом, насыпанным поверх ANFO, чтобы помочь направить энергию взрыва в горную породу. Количество ANFO и забойки варьируется в зависимости от расположения скважины на схеме взрыва, условий на площадке, твердости породы, подлежащей взрыву, и, конечно же, от ограничений PPV для окружающих конструкций. Как правило, минимальное количество забойки для 40-футовой скважины диаметром 3 дюйма будет составлять примерно 7 футов, что оставит 33 фута скважины для ANFO. Вес взрывчатки в яме составит примерно 115 фунтов.

Около трех четвертей производимого щебня приходится на известняк и доломит, за которыми следуют, в порядке убывания тоннажа: гранит, трапрок, песчаник и кварцит, смешанный камень, мрамор, сланец, известняковый мергель, ракушечник, вулканический пепел и шлак.

Известняк, один из крупнейших добываемых щебней, представляет собой осадочную породу, состоящую в основном из минерального кальцита и составляющую около 15 процентов осадочной коры земли. Этот минерал является основным строительным блоком строительной отрасли и основным материалом, из которого изготавливаются заполнители, цемент, известь и строительный камень.