Добыча руды — techade.ru

Добыча руды может производиться как открытым способом (карьерным) так и «закрытым» способом (в рудниках). Так же добыча руды может производиться прокачкой через горную породу жидкостей, при этом происходит вымывание руды из горной породы – данный процесс называется выщелачиванием руды. Рассмотрим эти процессы подробнее:

1)    Открытый (карьерный) способ – очень распространен, и применяется когда руда в земной коре залегает не глубоко. Карьер представляет собой котлован огромных размеров, разработанный для добычи руды.

Можно выделить три характерные зоны карьера:

Дно карьера – дном карьера является площадка нижнего уступа карьера (подошва карьера). В условиях разработки крутых и наклонных тел полезных ископаемых определяется с учетом условий безопасного выниманий и нагрузки горных пород из последнего уступа: по ширине – не меньше 20 м, по длине – не меньше 50 – 100 м.

Глубина карьера – это расстояние по вертикали между уровнем земной поверхности и дном карьера или расстояние от верхнего контура карьера до нижнего. Различают проектную, конечную и предельную глубину карьера. Самые глубокие карьеры в мире имеют глубину почти 1 км, например карьер Чукикамата (Чили) созданный для добычи медной руды, имеет глубинно порядка 850 м. рис 1.

Предельный контур карьера – контур карьера на период его погашения, то есть прекращения работ по выемке полезного ископаемого и вскрыши.

2) Подземный способ добычи горных пород – способ добычи полезных ископаемых в недрах Земли путем проведения системы подземных горных выработок (шахт). Добыча полезных ископаемых в рудниках была освоена человеком в далекой древности. К основным процессам подземной разработки относятся:

• Вскрытие месторождения полезного ископаемого, включает в себя бурение, отбойку.
• Подготовка к выемке – работы по обеспечению доставки добытой руды на поверхность
• Очистная выемка – доставка добытой руды на поверхность.

3) Выщелачивание руды – процесс выемки горной породы из недр ее залегания путем прокачки через горную массу водных растворов неорганических кислот (серной, соляной, азотной и др). Процесс выщелачивания условно можно разделить на три стадии:

• Подвод реагирующих веществ к твердой поверхности, осуществляется путем      бурения скважин в определенной геометрической последовательности, и закачки в них   реагентов упомянутых выше.
• Химическая реакция – химическая реакция горной породы с водными растворами кислот
• Отвод растворимых продуктов реакции в раствор (выемка полученного раствора на поверхность для проведения последующих работ по очищению и обогащению).

Все из выше перечисленных методов зависят от условий залегания горной породы, от ее химического состава, от состава примесной (пустой) породы, а так же многих других факторов. Так, например, карьерный тип добычи полезных ископаемых целесообразно применять при поверхностном залегании руды, если же месторождение руды находится глубоко под землей, то применяют подземный тип разработки месторождения. Процесс выщелачивания так же требует определенных условий, например он не может быть применен если порода содержащая в себе руду препятствует прохождению через нее водных растворов, а так же если рядом с месторождения находятся водоемы либо реки, так как может произойти загрязнение природных объектов, через подземные воды и т. д. 

Добыча и переработка горных пород

Горные породы становятся дорожно­ -строительными материалами после их до­бычи из земной коры и переработки.
Скопления горных пород в земной коре называют месторождениями. Разрабатыва­емые месторождения горных пород назы­вают карьерами. Для выяснения пригод­ности горной породы и экономической целесообразности разработки месторож­дения производят разведку.Задачи разведки :

установить запасы и технические свойства горных пород, а также выяс­нить рентабельность разработки (толщину слоя породы и верхнего наносного слоя, способ транспортирования горных пород и готовой продукции).
В зависимости от условий залегания разработка горных пород может вестись
открытым способом в карьерах, реже подземным (разработка в подземных га­лереях ракушечных известняков) или под­водным (рыхлые горные породы залега­ют сравнительно неглубоко от поверхнос­ти воды в реках или озерах) способами.

При разработке месторождения внача­ле удаляют верхний наносной слой (вскрыша), а затем снимают верхние выветрившиеся слои горной породы. Ра­боты в карьере обычно ведут уступами.Высота уступа колеблется в пределах 2 . . . 10 м. По условиям техники безо­пасности для рыхлых пород принимают меньшую высоту, чем для скальных.

Рисунок-1. Разработка горных пород экскаваторами

Горные породы, разбитые небольши­ми трещинами, разрабатываются механи­ческим способом (экскаваторами). Мас­сивные горные породы (как правило, изверженные) разрабатываются с приме­нением взрывчатых веществ. Взорванную горную породу грузят экскаватором в транспортные средства и направляют на переработку на дробильно-сортировочные заводы, а также на передвижные камне­дробильные сортировочные установки.

Рыхлые горные породы (валуны, гра­вий, песок) добывают открытым спо­собом, как правило, одно- и многоков­шовыми экскаваторами. В большинстве случаев запасы рыхлых горных пород в пределах одного месторождения неве­лики, поэтому их переработка ведется в передвижных установках.

Технологическая схема разработки рыхлых горных пород включает: вскрыш­ные работы; прокладывание траншей для образования рабочих уступов и транспорт­ных путей, разработку слоев, содержащих полезную породу и пустые прослойки; транспортирование пород; сортировку гравийно-галечного материала по фракци­ям с отделением мелких песчаных и пы­левато-глинистых фракций ( < 5 мм) ;отделение валунов и их дробление на ще­бень.

Подводная добыча песка со дна водо­емов наиболее эффективна гидромеханизированным способом. На понтоне уста­навливается землесосный снаряд, на дно опускается всасывающее устройство зем­лесоса и механический рыхлитель. Пуль­па (песок с водой) по пульпопроводу транспортируется в гидроотвалы. При подводной добыче одновременно произ­водится отмывка песка от глинистых, пылевидных, органических примесей, обо­гащение и фракционирование песка.

По­этому для улучшения качества песка месторождения, расположенные выше уровня воды, разрабатывают с помощью гидромониторов с давлением воды 0,3 . . . 0,5 МПа. Обезвоживание песка осущест­вляется в результате дренажа в гидро­отвалах, естественной и искусственной сушки.
Переработка горной породы на штуч­ные изделия заключается в заготовке из массива горных пород блоков в форме прямоугольного параллелепипеда шири­ной и высотой 0,2 . . . 2 м , длиной до 2,8 м. В зависимости от способа добычи различают блоки пиленые, полученные с помощью камнерезных машин, и коло­тые.

Последние получают, используя буро­клиновой, буровзрывной и термический способы отделения блоков от массива прочных горных пород. При разработке горных пород средней и низкой прочнос­ти (мрамор, известняк, вулканический туф) используют метод механического резания (пиления). Для разработки мес­торождений высокой прочности (гранит, сиенит и др.) наибольшее распростране­ние получил буровзрывной способ.
Из полученных блоков распиливанием или колкой с последующей обработкой поверхности абразивными способами или скалыванием получают природные камен­ные материалы и изделия.

По материалам сайта https://topmetod.net

*****

*****

типов методов добычи полезных ископаемых | Cummins Inc.

Почему добыча полезных ископаемых?

Майнинг, без сомнения, является ключевым компонентом нашей жизни. Прежде чем перейти к различным типам майнинга, давайте рассмотрим, почему майнинг?

Обратите внимание: среднестатистическому младенцу, родившемуся сегодня, на всю жизнь потребуется 750 фунтов цинка (для бытовой техники, косметики и прочего), 800 фунтов свинца (для аккумуляторов, медицинских устройств и прочего), 1500 фунтов меди ( для электрических проводов и не только), 3 593 фунта алюминия (для приборов, банок, самолетов и не только) и 32 700 фунтов железа. Узнайте больше об этих пожизненных потребностей.

Сумма всего пяти минералов превышает 20 тонн материала на человека: примерно столько же весит 14-местный автомобиль.

Типы майнинга

Существует четыре наиболее распространенных типа майнинга.

Открытая разработка

Открытая разработка лучше всего подходит для добычи полезных ископаемых, находящихся близко к поверхности земли. Кроме того, обычно это более рентабельный метод добычи по сравнению с подземной добычей. Обычные полезные ископаемые, добываемые открытым способом, являются одними из наиболее добываемых, включая уголь, железо и бокситы.

Подземная добыча (или подземная добыча)

Подземная добыча лучше всего подходит для добычи полезных ископаемых, находящихся глубоко под землей. Обычные полезные ископаемые, добываемые с использованием подземной добычи, включают золото, свинец и серебро. Важно помнить, что многие полезные ископаемые можно добывать как открытым, так и подземным способом. Относительная глубина месторождения и экономическая ценность минерала играют ключевую роль в определении того, какой метод добычи следует использовать. Подземная шахта может быть неглубокой до 300 метров или глубиной до 3 километров. Например, самый глубокий подземный рудник в мире, золотой рудник Мпоненг, расположенный в Южной Африке, имеет рабочую глубину более 3,1 км.

Добыча россыпей

Добыча россыпей — это метод выделения ценных металлов из отложений путем просеивания. Добыча россыпей часто ведется в руслах рек, песках и средах, где происходит естественное накопление отложений. Общие полезные ископаемые, собранные с использованием россыпной добычи, включают платину, олово и алмазы.

Добыча на месте

Добыча на месте — это метод извлечения полезных ископаемых из земли без извлечения смеси горных пород и руды на поверхность для переработки. Это достигается путем закачки раствора, который растворяет минерал в его первоначальном местоположении, и откачки раствора, который теперь включает минералы, на поверхность. Наиболее распространенным полезным ископаемым, добываемым с помощью добычи на месте, является уран.

Для горняков на выбор между этими методами добычи влияют четыре фактора: местонахождение полезных ископаемых, финансовая ценность месторождения, экологические соображения и химический состав полезных ископаемых.

Первопроходец

Углубите свой опыт в горном деле. Подпишитесь, чтобы получать периодические аналитические данные, тенденции и новости, специально предназначенные для горнодобывающей отрасли.

Адрес электронной почты

Постоянно открывать новые горизонты.

Ознакомьтесь с выбором номер один для горнодобывающих компаний и OEM-производителей в их усилиях по устойчивому достижению самой низкой стоимости производства.

Поставщик двигателей №1 для горнодобывающей промышленности.

Мы являемся экспертами в решении сложных задач в горнодобывающей промышленности. Ознакомьтесь с нашими кейсами по добыче полезных ископаемых.

Типы открытых горных работ

Существует три распространенных метода открытых горных работ.

Открытая добыча

Открытая добыча — это деятельность по удалению слоя земли для доступа к полезным ископаемым, которые находятся в неглубоких залежах, и продолжению такой же работы на прилегающих участках без углубления по вертикали. Открытая разработка лучше всего подходит для неглубоких и горизонтально расположенных месторождений. Открытые горные работы часто затрагивают более широкую площадь поверхности. Это связано с тем, что земляные работы продолжают перемещаться по поверхности по мере извлечения неглубоких отложений.

Открытая добыча полезных ископаемых

Открытая добыча полезных ископаемых — это деятельность по извлечению земли для доступа к залежам полезных ископаемых и продолжению этой работы в вертикальном положении в карьере. Этот метод лучше всего подходит для месторождений полезных ископаемых, которые находятся близко к поверхности земли, но не накапливаются горизонтально. Добыча открытым способом часто затрагивает более узкую площадь поверхности. Это связано с тем, что земляные работы продолжаются глубже в землю, а не горизонтально на поверхности, как при добыче открытым способом.

Добыча полезных ископаемых на вершине горы

Проще говоря, этот метод заключается в удалении вершины горы или холма для доступа к минералам, залегающим под ними. Затем вскрышные породы используются для заполнения близлежащих долин. Можно спорить о частичном совпадении методов добычи открытым способом и методов добычи с выемкой на вершине горы. Например, рассмотрим карьеры в Чили, расположенные на вершине горного хребта.

Первопроходец

Углубите свой опыт в горном деле. Подпишитесь, чтобы получать периодические аналитические данные, тенденции и новости, специально предназначенные для горнодобывающей отрасли.

Адрес электронной почты

Типы подземной добычи (или подземной добычи)

Ниже приведены три распространенных метода подземной добычи.

Комнатно-столбовая добыча

Комнатно-столбовая добыча – это деятельность по извлечению полезных ископаемых из отверстий, называемых комнатами, вырытых в рудных пластах. Этот метод включает в себя выемку анклавов или комнат внутри рудного пласта, оставляя между ними столбы, удерживающие крышу. В этих помещениях происходит большая часть добычи полезных ископаемых. Столбы также можно выкапывать либо к концу жизненного цикла шахты, либо по мере перехода добычи на другой уровень.

Добыча блочным обрушением

Добыча блочным обрушением включает бурение скважин под землей, под рудным телом, и использование запланированных взрывов для разрушения руды и горных пород. Затем смесь горных пород и руды под действием силы тяжести транспортируется на переработку. Добыча блочным обрушением часто происходит, когда добыча открытым способом становится нерентабельной.

Разработка длинными забоями

Добыча полезных ископаемых длинными забоями — это деятельность по добыче полезных ископаемых с использованием больших комбайнов, часто установленных на конвейере. Комбайн перемещается по рудному пласту по мере извлечения полезных ископаемых. Добыча длинными забоями лучше всего подходит для рудных залежей, которые расположены горизонтально и где наблюдается сплошность залежей. Добыча угля часто происходит с использованием разработки длинными забоями.

Подробнее о горнодобывающей промышленности

От многообещающей карьеры к долговременному влиянию: признание широких возможностей женщин в горнодобывающей промышленности ?

46701

Мастерский ход восстановления окупается для майнеров

46186

Перенаправление на

cummins.com

4.3.2: Методы подземной добычи | ABC 123: Испытательный полигон/курс

4.3.2: Методы подземной добычи

Методы подземной добычи становятся необходимыми, когда коэффициент вскрыши становится нерентабельным, или иногда, когда использование земли на поверхности запрещает добычу открытым способом. Подземные методы традиционно разбиваются на три класса: безопорные, поддерживаемые, и методы обрушения . Эти классы больше всего отражают характеристики рудного тела и вмещающей породы. Если вы выкопаете подземное отверстие в руде или скале, будет ли это отверстие стабильным, т. е. останется ли оно открытым в течение длительного периода времени или оно начнет обваливаться? Если он нестабилен, т. е. окружающая руда или порода разрушаются и падают в отверстие, какая поддержка потребуется, чтобы удержать отверстие от обрушения? Ответы на эти вопросы приводят нас к выбору методов майнинга из одного из трех классов. Неподдерживаемые методы требуют добавления минимальных искусственных опор для обеспечения стабильного отверстия, в то время как поддерживаемые методы требуют добавления серьезной поддержки, чтобы отверстия не обрушились. Наконец, третий класс, на первый взгляд, нелогичен: в общем наша цель для создания устойчивых отверстий под землей по очевидным причинам, но методы этого класса будут работать только в том случае, если вмещающая порода или рудное тело легко обрушатся под собственным весом — методы обрушения на самом деле зависят от этого обрушения, чтобы функционировать безопасно и продуктивно!

Неподдерживаемые методы

Комнатная и столбовая разработка

Этот метод добычи используется для добычи пластовых отложений, которые являются горизонтальными или почти горизонтальными, когда рудное тело и окружающая порода являются достаточно прочными. В руде вырывают параллельные отверстия, т. е. помещения, и оставляют блоки руды, т. е. столбы, для поддержки вышележащих пластов. Помимо столбов, требуется небольшая искусственная поддержка, и она часто состоит из болтов, вставленных в вышележащие слои, чтобы скрепить слои вместе, заставляя их вести себя как прочная многослойная балка. Несколько примеров товаров, добываемых этим методом, включают уголь, свинец, известняк и соль. Исторически сложилось так, что если столбы были неправильными по размеру и расположению, что более вероятно в некоторых месторождениях металлов и неметаллов, этот метод был известен как 9.0144 забой и столб , а не помещение и столб. Вы по-прежнему будете слышать слова «забой» и «столб», но различие теперь в значительной степени не имеет значения. На этот метод приходится подавляющее большинство всех подземных горных работ в США и, вероятно, во всем мире. Посмотрите это видео (2:58), созданное компанией Caterpillar, в котором показано использование их оборудования при добыче полезных ископаемых в камерных и столбовых шахтах.

Принципы камерно-столбовой разработки

источник: Caterpillar Global Mining

Противоусадочная обработка

Противоусадочная обработка используется для извлечения крутопадающих рудных тел, когда руда и вмещающая порода являются достаточно прочными. Забой, т. е. большой участок шахты, где ведется активная добыча, добывается, но отбитая руда не вывозится, а остается на месте для поддержки стенок забоя до того времени, когда вся отбитая руда будет удален. Поскольку горная порода набухает, т. Е.  Увеличивается в объеме при ее разрушении, необходимо отбирать часть разрушенной руды по мере постепенной разработки забоя. Название этого метода происходит от стягивания или усадки забоя. Современный и важный вариант этого метода известен как разработка вертикального отступления кратера (VCR). Несколько примеров товаров, добываемых этим методом, включают железо и палладий. Посмотрите это видео (3:01), созданное Atlas Copco, демонстрирующее метод подэтажной остановки горных работ.

Метод разработки подэтажной выемки

источник: Atlas Copco / Black Diamond Drilling Services

Открытая выемка

Этот тип добычи используется для извлечения крутопадающих рудных тел в компетентной породе. Руда удаляется из забоя, как только она добыта. Важными вариантами, используемыми в настоящее время, являются забойка на подэтаже и забой в больших скважинах. Несколько примеров товаров, добываемых этим методом, включают железо и свинец/цинк.

Поддерживаемые методы

Поддерживаемые методы исторически включали ограничитель выемки и заполнения, stull ограничитель и квадратный набор ограничитель . Однако последние два больше не используются из-за их крайней стоимости. Мы ограничим наше обсуждение тем, чтобы вырезать и заполнить пробкой.

Выемка и засыпка

Выемка и засыпка используется для извлечения руды из менее прочных материалов, в которых раскрытия не остаются стабильными после удаления руды, а вышележащие пласты не могут обрушиться. Часть рудного тела добывается, и сразу после того, как руда удалена, в отверстие помещается обратная засыпка, чтобы поддержать руду выше. Следующий фрагмент удаляется, разрез затем засыпается, и процесс повторяется. Как вы можете себе представить, это очень дорогой метод, и, следовательно, он будет использоваться только для извлечения ценных руд. Примером товара, добываемого этим методом, является золото. Посмотрите это видео (2:58), созданное Altas Copco, о методе добычи с выемкой и засыпкой.

Метод добычи с засыпкой

источник: Atlas Copco / Black Diamond Drilling Services

Методы обрушения

Методы обрушения включают блоковое обрушение, подэтажное обрушение и разработку длинными забоями . Для акцента позвольте мне повторить то, что я сказал ранее: методы обрушения используются в условиях, когда руда или вмещающая порода настолько слабы, что не могут выдерживать свой собственный вес в течение любого периода времени; методы работают только в том случае, если порода или руда легко прогибаются под собственным весом.

Блочное обрушение

Этот метод используется в слабых и массивных рудных телах, в которых руда подрезается, а затем по мере удаления разбитой руды оставшаяся часть рудного тела обрушивается в эту пустоту, и по мере извлечения большего количества руды обрушение продолжается. Обычно вмещающая порода довольно прочная, хотя в конечном итоге она имеет тенденцию прогибаться в пустоту, образовавшуюся в результате удаления руды. Трещины и обрушения часто прорываются на поверхность. Посмотрите это видео (3:16), созданное Atlas Copco, о методе блочного обрушения 9.0005

Метод блочного обрушения

источник: Atlas Copco / Black Diamond Drilling Services

Подэтажное обрушение

Этот тип обрушения используется в крепких и массивных рудных телах, в которых вмещающая порода очень слабая и быстро проваливается в пустоту создается путем удаления ядра. Как и при обрушивании блоков, пещера в конечном итоге достигает поверхности. Посмотрите это видео (3:05), созданное Atlas Copco, о методах разработки подэтажного обрушения.

Способ добычи подэтажным обрушением

Источник: Atlas Copco / Black Diamond Drilling Services

Разработка длинными забоями

Разработка длинными забоями представляет собой тип обрушения, применяемый к горизонтальным пластовым отложениям, таким как уголь. В то время как блочное и подэтажное обрушение, по сути, представляют собой вертикально продвигающиеся методы добычи металлов, разработка длинными забоями применяется к относительно тонким и плоским залегающим отложениям — чаще всего к углю, но иногда к промышленному минералу, такому как трона. Угольный пласт извлекается полностью между подъездными путями, а затем, по мере отступления горных работ, вышележащие пласты обрушиваются в пустоты, оставшиеся после удаления угля. Посмотрите это видео (5:31), созданное Clearcut Mining Solutions, в котором показан метод разработки бревенчатых стен.

Добыча длинными забоями

Арам Дрейк

Наша цель при попытке классифицировать методы добычи состоит в том, чтобы упростить их изучение, поскольку методы данного класса, как правило, работают лучше всего в аналогичных обстоятельствах. Точно так же, как правило, существует всего несколько факторов, которые различают методы. Изучая схему классификации, мы облегчаем запоминание методов и признаков, при которых их можно или нельзя использовать. Также полезно отметить, что в выборе метода нет ничего святого. Если через пять лет характеристики месторождения изменятся, то будет использован другой метод. Есть примеры шахт, использующих три разных метода добычи в течение 15-летнего периода, поскольку они адаптируют метод добычи к изменяющимся геологическим условиям. Иногда один метод используется в качестве основного метода добычи, а другой используется при отступлении, например, для извлечения столбов.