» » Способы вскрытия на рудных карьерах
15.05.2015

При открытых горный работах в России наибольшее распространение имеет рельсовый транспорт, на котором в настоящее время вывозят примерно 75% пород вскрыши и 45% угля в угольных карьерах и почти 100% вскрыши и всю руду — на железорудных карьерах.
Основной вид транспорта горной массы в карьерах цветной металлургии — рельсовый с использованием электрической тяги, в последние годы стал широко применяться также автотранспорт. Указанные способы транспорта предопределяют применение в ближайшем будущем траншейного способа вскрытия как основного (наклонные траншеи). Может применяться и вскрытие крутыми траншеями с использованием скипового подъема. Такой способ вскрытия позволяет в значительной мере уменьшить объем работ по породе и упростить решение транспортных вопросов.
Успешное применение траншей, оборудованных ленточными конвейерами, возможно при использовании конвейерных лент, армированных металлическими тросами или тканью из синтетического волокна, допускающих подъем с нормальной нагрузкой одним ставом на значительную высоту По вертикали (без перегрузки). Вскрытие траншеями с использованием ленточных конвейеров находит практическое применение на уральских угольных карьерах. Применение такого способа вскрытия не исключается и при разработке рудных месторождений открытым способом.
Бестраншейное вскрытие, требующее применения сложного и недостаточно производительного оборудования, применяется при специфических условиях разработки. Рассчитывать на успешное применение этого способа вскрытия в условиях разработки рудных месторождений не приходится.
Вскрытие месторождения может быть значительно упрощено при наличии слабых пород, покрывающих рудное тело. Выемка таких пород может быть успешно проведена гидравлическим способом (Зыряновский и другие карьеры).
Вскрытие с использованием подземных выработок применяется в особых условиях разработки — если невозможно или очень сложно подвести транспортные коммуникации непосредственно к карьеру. При таком вскрытии полезное ископаемое довольно легко опускать по подземным выработкам (рудоспускам) на отметку штольни, пройденной под карьером на соответствующей глубине. Штольня должна быть связана с общими транспортными путями.
Характерным примером вскрытия месторождения с использованием подземных выработок (штольни и рудоспусков) является карьер Алтын-Топканского свинцово-цинкового месторождения.
Способ вскрытия при проектировании рудных карьеров выбирают после сравнения технико-экономических показателей вариантов вскрытия. Технико-экономические расчеты и данные практики разработки рудных месторождений открытым способом позволяют сделать общее заключение о целесообразности применения следующих основных способов вскрытия.
1. Вскрытие отдельными траншеями применяется в основном при разработке неглубоких горизонтальных и пологих залежей ограниченной мощности. Общая схема вскрытия отдельными траншеями приведена на рис. 4. Примерами типичного вскрытия отдельными траншеями является вскрытие Тихвинского бокситового месторождения и Кимперсайского никелевого месторождения.
Способы вскрытия на рудных карьерах

2. Вскрытие групповыми траншеями применяется при разработке горизонтальных и пологих пластовых и пластообразных месторождений значительной мощности (большое количество уступов). Одна группа траншей обычно предназначается для обслуживания только вскрышных уступов (выемка налегающих пород), другая — для обслуживания добычных уступов (выемка полезного ископаемого и частично породы). Принципиальная схема вскрытия групповыми траншеями приведена на рис. 5. Примером типичного вскрытия групповыми траншеями является вскрытие верхней части Коунрадского медного месторождения (до перехода на общую спираль).
Способы вскрытия на рудных карьерах

3. Вскрытие общими траншеями применяется при разработке глубоких мощных месторождений (глубина разработки измеряется сотнями метров) и месторождений, расположенных на косогорах.
В отличие от первых двух способов, при которых траншеи имеют в основном внешнее расположение, при третьем способе вскрытия траншеи располагаются внутри карьера, за исключением небольшой части их, выходящей непосредственно на поверхность. Форма трассы путей общей траншеи сложная — спиральная, тупиковая, петлевая. Принципиальные схемы вскрытия общей траншеей с различными формами трассы путей представлены на рис. 6—8. Примерами типичного вскрытия общей спиральной траншеей является вскрытие Коунрадского месторождения (после отработки верхней части месторождения), общей тупиковой траншеей — вскрытие Магнитогорского месторождения.
Капитальные траншеи проходят двумя основными способами; взрывом на выброс и с применением механического оборудования.
Способы вскрытия на рудных карьерах

При первом способе на намеченной трассе траншеи проводят ряд шурфов, в которые закладывают большие заряды взрывчатого вещества увеличенного выброса. В случае необходимости взрыв может быть направленным, т. е. с отбросом взрываемой породы в определенном направлении. После взрыва траншеи зачищают экскаваторами. Взрывом на выброс проходились траншеи на некоторых рудных карьерах (Коунрадский, Алтын-Топканский), а такжe разрезная траншея на Коркинском угольном разрезе; общин объем выброшенной породы 800 тыс. м3, длина траншеи 2000 м, ширина по верху 80 м, глубина 20 м.
Более часто на горнорудных карьерах применяется второй способ проходки с проведением буровзрывных работ и последующей экскавацией горной массы.
В зависимости от размеров траншеи ее проходят сразу (полным сечением) или отдельными частями — сплошная или послойная проходка.
Способы вскрытия на рудных карьерах

Вынимаемую породу размещают непосредственно на бортах траншеи или перемещают на соответствующее расстояние (бестранспортный или транспортный способ). При транспортном способе породу грузят на транспортные средства, находящиеся в пройденной части траншеи или на борту ее. Этот способ позволяет проходить траншеи с большой скоростью.
При мягких породах, наличии воды и дешевой электроэнергии успешно применяется гидравлический способ проходки траншей.