Объекты и условия открытой разработки

1. Объекты и условия открытой разработки

Выполнила:
Лубенцова Ксения Юрьевна
Студентка группы 08002306

2.

Полезные ископаемые добывают из недр земли двумя
способами открытым и подземным, а со дна водоемов и морей
подводным. Открытая разработка ведется непосредственно с
земной поверхности и включает два основных вида
работ вскрышные и добычные. Вскрышные работы заключаются в
удалении пустых пород. вмещающих полезное ископаемое. Они
должны обеспечить доступ к полезному ископаемому и создать
условия для его безопасной добычи. В результате вскрышных
добычных работ образуется карьер. Открытые горные выработки
примыкают непосредственно к земной поверхности. Вскрышные и
добычные работы ведутся на месторождении совместно, с
некоторым опережением во времени и пространстве вскрышными
работами добычных.

3. Отличительные признаки открытых горных работ:

Добыча полезных ископаемых может производиться лишь после удаления пустых пород, вмещающих полезное
ископаемое. Объем удаляемых пустых пород (вскрыши) обычно в 3-5 раз превосходит объем добываемого
полезного ископаемого. Поэтому основные затраты при открытом способе разработки связаны с вскрышными
работами.
Размеры открытых горных выработок по всем направлениям значительны и позволяют применять мощное
оборудование больших размеров и мощные заряды взрывчатых веществ.
Удаление пустых пород и добыча полезного ископаемого производится в основном экскаваторным способом.
При экскаваторном способе горная масса, разрыхлённая в результате проведения буровзрывных работ,
грузится экскаваторами в транспортные средства и вывозится из карьера на поверхность.
При гидромеханизации горная масса размывается струей воды, выбрасываемой гидромониторы под
давлением до 1,2 МПа, и при помощи землесосов транспортируется в смеси с водой по трубам на поверхность.
Экскаваторный способ можно применять для разработки любых пород, гидромеханический только для мягких
и рыхлых.
Горнотранспортное оборудование, применяемое при открытой разработке месторождений, характеризуется
значительными размерами и высокой производительностью. Буровые работы производит станками
вращательного, пневмоударного, шарошечного и огневого бурения. Диаметр скважин 160-450 мм, глубина
скважин 20-60 м, масса заряда в скважине коллебается от 30-50 до 500-600 кг. Для выемки и погрузки горной
массы применяют одноковшовые и многоковшовые экскаваторы. Наиболее распространены одноковшовые
экскаваторы на гусеничном ходу с вместимостью 5-18 м3. Реже используют драглайны на шагающем ходу н
многоковшовые экскаваторы.
Перевозку горной массы осуществляют в основном железнодорожным транспортом широкой колеи (15-24 мм) с
электрической тягой в думпкарах грузоподъемностью 80-180 т, автосамосвалами грузоподъемностью 40-180 т и
более, ленточными конвейерами. Кроме того, при открытой разработке применяют бульдозеры, колесные
скреперы, самоходные погрузчики и другое мощное оборудование.

4. Достоинства

На карьерах обеспечиваются более высокая безопасность
труда и лучшие производственные условии.
Производительность труда на карьерах, как правило, в 5-8
раз выше, а себестоимость в 2-4 раза ниже, чем в шахтах.
При этом на карьерах более высокие темпы роста
производительности труда.
Сроки строительства карьеров меньше сроков строительства
шахт равной производственной мощности. Удельные
капитальные затраты на строительство карьеров в 2-4 раза
меньше, чем на строительство шахт.
При открытой разработке меньше потери полезного
ископаемого и легче производить раздельную добычу
различных сортов руд.
При открытой разработке месторождений легче
увеличить производственную мощность предприятия

5. Недостатки

Производство открытых горных работ требует отчуждения больших земельных
площадей, иногда приводит к понижению уровня грунтовых вод на больших
площадях и т. д.
Открытые работы зависят от климатических условий, что наиболее сильно
проявляется в условиях Заполярья.
Преобладание открытого способа разработки в развитии горной промышленности
наблюдается во всем мире, там, где имеются для этого необходимые геологические
условия.
Ограничениями для эффективного применения открытого способа разработки
являются:
Большая мощность покрывающих пород и значительная глубина месторождения
при относительно небольшой мощности залежи, т. е. такие условия залегания,
когда объем породы, приходящийся на 1 т добычи полезного ископаемого
(коэффициент вскрыши), превышает экономически допустимый
предел. В настоящее время граничный коэффициент вскрыши составляет 5-15 м3/т.
Отсутствие в данной местности достаточно свободных земельных площадей для
размещении отвалов и другие ограничения, вызываемые охраной окружающей
среды.
Необходимость вложения в короткие сроки очень больших капитальных затрат,
размер которых определяется большими размерами современных мощных
карьеров.

6.

7. Физико-механические свойства горных пород

Физико-механические свойства горных пород — это
основополагающие характеристики, которые определяют их
поведение под действием внешних физических воздействий.
Основные физико-механические свойства горных пород:
Прочность. Способность горных пород воспринимать
воздействие механических, термических, электрических и других
нагрузок, не разрушаясь.
Твердость. Свойство пород оказывать сопротивление при
местном контактном воздействии.
Хрупкость. Способность горных пород разрушаться без
предварительной пластической деформации.
Абразивность. Способность породы изнашивать
контактирующие с породой твёрдые тела.
Физико-механические свойства горных пород зависят от
множества факторов, таких как минеральный состав, текстура,
структура, условия образования и возраст породы.

8. Показатели качества полезных ископаемых 

Показатели качества полезных
ископаемых
Показатели включают:
Химический и
минеральный состав.
Важнейшая характеристика
качества для большинства
руд чёрных, цветных,
редких и благородных
металлов.
Текстурно-структурные
особенности.
Физические и
технологические
свойства.

9. Показатели качества вскрышных пород

Гранулометрический состав. Определяется путём просеивания проб сквозь сита с разным
диаметром ячеек. По гранулометрическому составу вскрышной грунт делится на
крупнообломочный, средний и мелкий.
Плотность. Это отношение массы к объёму. Грунт, который содержит большое количество
горной породы магматического или метаморфического происхождения, обладает высокой
плотностью. У осадочных разновидностей этот показатель уменьшается. Самая низкая плотность
у грунтов, содержащих органику.
Пористость. Это соотношение объёмов пустот и всего исследуемого образца. Эта характеристика
зависит от минерального гранулометрического состава грунта и особенностей его сложения.
Влажность. Позволяет оценить, насколько материал насыщен влагой. При высоком насыщении
влагой грунт легче деформируется, набухает, некоторые разновидности могут растворяться.
Водопроницаемость. Это способность пропускать воду при полном насыщении влагой и под
давлением градиента напора. Хорошей водопроницаемостью обладают известняк, мел, доломит,
песчаники. Показатели снижаются при высоком содержании глины, которая имеет свойство
впитывать воду и набухать.
Кислотность. Чаще всего показатель измеряют в единицах рН. Очень высокая или низкая
кислотность увеличивают химическую агрессивность материала.
Содержание органических веществ. Количество органических веществ во вскрышном грунте
низкое. Они представлены остатками трав, лесной подстилки, торфом и небольшим количеством
гумуса.
Также для количественной характеристики перемещаемых объёмов вскрышных пород в границах
карьерного поля используют коэффициент вскрыши — отношение объёмного или весового
количества вскрыши к количеству добытого или подлежащего добыче полезного ископаемого.

10. Условия залегания месторождений

Несмотря на большое разнообразие условий, все они могут быть разделены на
характерные типы по наиболее отличительным признакам:
По форме месторождения могут быть разделены на пласты и пластообразные залежи
По положению залежи относительно дневной поверхности различаются
месторождения:
Поверхностного типа — расположенные на поверхности или покрытые небольшими
наносами.
Глубинного типа — значительно ниже господствующего уровня поверхности.
Нагорного типа — на возвышенности или склоне горы.
Нагорно-глубинного типа — частично расположенные на горе или горном склоне.
По углу наклона к горизонту различают следующие залежи полезного ископаемого:
горизонтальные и пологие (углы падения до 8—10°)
наклонные (от 8—10 до 25—30°)
крутонаклонные (от 25—30 до 55°)
крутые или крутопадающие (от 55 до 90°)
сложные, характеризующиеся переменными значениями азимутов и углов падения в
связи с залеганием в складчатых структурах, зонах разрывных нарушений и др