Ашық кен жұмыстарының технологиясы туралы негізгі мәліметтер

Пайдалы қазбалардың жатысы өзіндік геометриялық белгілер бойынша ажыратылады: пішіні, қуаттылығы, құлау бұрышы бойынша, үстіңгі бетінің деңгейіне қарай орналасуына және жату тереңдігіне тәуелділікте (4.1-сурет)

4.1.1 Пішіні бойынша пайдалы қазбалардың шоғырлары мынадай болуы мүмкін: [х]

а) барлық бағыттарда едәуір немесе кемірек бірдей изометриялық дамыған (массивті шоғырлар, 4.1-сурет, а,б);

б) плита тәрізді – салыстырмалы шағын қуаттылық кезінде екі бағытта көбінесе созылған (4.1-сурет, в);

в) құбыр тәрізді немесе діңгек тәрізді – жоғары немесе төмен бір бағытта созылған.

4.1.2 Жердің бедері жазық (б), жоғарыда беткей түрінде (в), төбелі (а), таулы (г) және су асты болуы мүмкін.

4.1.3 Салыстырмалы басым үстіңгі беттің орналасуына және жату тереңдігіне қарай келесі кенорындарын ажыратады:

- тікелей шығатын немесе үстіңгі бетке 20-30м. жақын орналасқан үстіңгі типті (4.1-сурет, а):

- үлкен (40-тан 250-ге м дейін) тереңдікте орналасқан терең типті (4.1-сурет, б,в):

- басым деңгейден жоғары орналасқан жоғары типті:

- жоғары-тереңдікті-жиі жоғары және төмен деңгейде орналасқан (4.1-г).

4.1.4 Құлау бұрышы көлденең, көлбеу (8-10⁰ дейін) және тік құламалы (30⁰ астам), сонымен қатар, күрделі жатысты болуы мүмкін.

4.1.5 Қуаттылығы бойынша көмір шоғырлары аса аз қуатты (0,7м дейін), аз қуатты (0,7-1,1м), орташа қуатты (1,1-2,2м) және қуатты (2,2м астам).

Пайдалы қазбаның шоғырлары бос тау жынысының қосылуларысыз және қабатталуысыз, сонымен қатар, пайдалы қазбаның құрамында аз болуымен бір текті болуы мүмкін.

Әзірлемелердің негізгі түрлері шахталар мен кеніштерде жер асты, сондай-ақ, күндізгі үстіңгі бетте пайдалы қазбаларды әзірлеумен ашық тәсілмен жіктеледі.

Жер асты тәсілі кезінде пайдалы қазбаның әр тоннасына күндізгі үстіңгі бетке бос тау жынысының маңызды бөлігін әзірлеу және көтеру тура келеді (1 т. көмірге кемінде 0,5т);

Ашық тәсіл кезінде пайдалы қазбаны жабатын бос тау жынысын ғана емес, сондай-ақ, пайдалы қазбаның шоғырына қол жетімділікті және олардың үстіңгі беттен төменгі пайдалы қазбаның белгісіне дейін құламаларының орнатылуы кезінде тұрақтылығын қамтамасыз ететін карьер беткейлеріндегі тау жыныстарын әзірлеу және жою қажет.

4.1-сурет-Кен шығатын жерлерді өңдеудің типтері

Ашық тәсілмен әзірлемелердің негізгі түрлері үстіңгі бетке қатысты шоғырдың орналасуы бойынша жіктеледі.

А. Беттік типті әзірлеу пайдалы қазбаның көлденең және көлбеу жатысы кезінде рудалық және көмір қаттарының басым бөлігінен, әртүрлі шашылымдардан тұрады. Карьерлер (ашық қазбалар) сонымен шағын (40-60м дейін) және салыстырмалы тұрақты тереңдікке ие.

Б. Терең типті қазбалар шоғырлардың көлбеу және тік құламасы кезінде кеніштік, кеніштік емес және жиі көмір қаттарының маңызды бөлігі үшін іске асырылады. Карьерлер сонымен 600 және астам метрге дейін жетіп, біртіндеп тереңдейді.

В. Тау үстіндегі қазбалар руда, тау-кен-химиялық шикізат, көмір және құрылыстық тау жыныстарын алу үшін қолданылады.

Ашық немесе жер асты қазу тәсілін қолданудың мақсатқа лайықтығы техникалық-экономикалық есептеулерге негізделеді. Ашық тәсілмен қазу кезінде пайдалы қазба жер асты тәсілімен салыстырғанда өте аз жоғалымдармен алынады. Ашық тәсіл кезінде еңбек етушілердің жұмыс жағдайлары жер асты жұмыстары кезіндегіге қарағанда жақсырақ, ал жер асты жұмыстарына қарағанда ашық тәсіл кезінде еңбек өнімділігі жоғары. Бұлардың барлығы экономикалық тиімділікпен дәлелденген жағдайда ашық тәсілдің тікелей дамуын анықтайды.

Ашық алу тәсілімен алу кемшіліктеріне бос тау жыныстарының көп орын ауыстыруы, экономикалық тепе-теңдікті өзгерту бойынша іс-шараларды өткізу қажеттілігі (сумен құйылған беттердің сезілуі, дариялардың арнасын жіберу, орманды кесу және т.б.), бос тау жынысын қоймаландыруға қосымша аудандарды алу қажеттігі және т.с.с. жатады. Дегенмен, ашық алу тәсілінің тікелей құндылықтары қазіргі таңда оны болашақта да аса перспективалық қылады.

Пайдалы қазбаны өндіру тәсілін таңдаудың мақсатқа лайықтылығын бағалау үшін бірқатар критерийлер қолданылады. Пайдалы қазбаға қазуға жарамды бос тау жыныстарының санының қатынасы аршылым коэффициенті K_в деп аталады, ол келесі формуладан анықталады [х]:

м³/м³, (4.1)

мұнда V – бос тау жынысының көлемі, м³;

Q – пайдалы қазбаны өндірудің көлемі, м³.

Кг аршылым шеткі коэффициенті Кв максималды мән деп аталады, онда пайдалы қазбаның 1т өндірімінің өзіндік құны жер асты және ашық қазбалар кезінде бірдей бола бастайды. Егер жер асты қазу тәсілі кезінде бос тау жынысының көлемі ашық қазу кезіндегіге қарағанда аз болса, онда аршылымның шеткі коэффициентін анықтау үшін негізгі формуланы алуға болады:

, (4.2)

мұнда с_п, с_д – пайдалы қазбаның 1т өндірімінің өзіндік құны жер асты және ашық тәсілдерге сәйкес, тнг/т;

с_в- бос тау жынысын қайта өңдеудің өзіндік құны, тнг/м³.

К_г оң мәні кезінде ашық тәсілмен, теріс мән кезінде жер асты тәсілімен жұмыс істеудің мақсатқа лайықтығы туралы қорытынды жасалады.

Жаңа кенорындарды немесе карьердің кезекті учаскілерін игеру бетті дайындаудан басталады. Ол суларды, бұлақтарды ағызу, батпақтар мен көлдерді кептіру, орманды кесу, карьерді беттегі сулардың ағымынан шектеу бойынша арнайы инженерлік жұмыстарды өткізуді білдіреді. Қарашіріктік қабатты жою және қоймаландыру, бетті тегістеу, арнайы алаңқайларды құру, алғашқы жете беріс теміржол жолдарын немесе автожолдарды қалау бойынша жұмыстар кіреді.

Бетті дайындағаннан кейін тау-кен күрделі жұмыстарына көшеді. Оларға аршу жұмыстарының жабатын шоғырларын жою, күрделі және тілікті орлар мен қазаншұңқырларды құру, сонымен қатар, ашық кен жұмыстарының жобасына сәйкес аршу және өндіру жұмыстарының жүйелі өндірісін қамтамасыз ететін алғашқы үйінділерді қалыптастыру бойынша жұмыстар жатады.

Кенорнын ашу деп кенорнына жер бетінен жол ашатын және карьерде жұмыс горизонттары мен бетте пункттер арасындағы көліктік байланысты қамтамасыз ететін қазбаларды жүргізуді айтады. Аршу жұмыстары қазып алуда және пайдалы қазбаның әзірлеуге дайындалған ашылған запастарын қайта құрумен бос тау жыныстарының және сұрыпталмаған пайдалы қазбалардың үйінділеріне орын ауыстыруында. Кен орнын күрделі орлармен ашады, олар пайдалы қазбаның қабатына жол ашады, және де жарма орлармен, карьердің өрісін аршу және өндіру жұмыстарына дайындайды. Күрделі көлбеу-ор трапециялық қиманың кен қазбасы. Карьердің ішінде орналасқан ор оның беткейінде құлама деп аталады (4.2-суретті қараңыз).

Өндіру жұмыстары карьерден пайдалы қазбаны алу және тұтынушыға жеткізу болып табылады.

Карьердегі аршу (дайындау) және өндіру жұмыстарының тәртібі мен өзара байланысы кенорнын ашық қазу жүйесі деп аталады. Әзірлемелер жүйесі бойлық (бір және екі беткейлі), көлденең, тарамды (орталық, шоғырланған және бытырап орналастырылған), айналмалы (орталық және перифериялық) және т.б. болып жіктеледі.

Ашық кен жұмыстары кезінде жұмыс қабаттарын біріктіру (пайдалы қазбаның жату тереңдігі бойынша кенорындарын әзірлеу тұрғысынан) үшін өзінің орны бойынша сыртқы, ішкі немесе құрамдастырылған бола алатын күрделі орларды жасайды. Сыртқы орлар карьердің контурынан тыс орналасады. Бірнеше жұмыс қабаттарында сыртқы ордың көлденең қимасы әртүрлі жұмыс қабаттарына әкелетін әртүрлі белгілермен сатылы түрге ие.

Кен массасын қазу кертпештермен жүргізіледі: кертпештің биіктігі қазылатын кенорнының тау жыныстарының қасиеттеріне тәуелді, қолданылатын жабдық, карьер қуаттылығы, тау жыныстары массивтерін және басқа да факторларды басқару типі көп жағдайда тау-кен жұмыстарын жүргізудің қауіпсіздігімен және экономикалық есептермен анықталады.