Д. Прочие вспомогательные работы — обслуживание складов материалов и оборудования, бытового комбината и т.п.

С точки зрения изучения процессов можно разделить их в более крупном плане на две группы:

первая группа — процессы очистных работ, т. е. собственно выемка полезного ископаемого;

вторая группа — процессы обеспечения очистных работ, т. е. все работы, выполняемые для того, чтобы можно было вынимать по­лезное ископаемое.

2 ТРЕБОВАНИЯ К ИСПОЛЬЗОВАНИЮ НЕДР

ПРИ РАЗРАБОТКЕ МЕСТОРОЖДЕНИИ

Одним из важнейших условий охраны природы, и ведения народного хозяйства в социалистическом обществе является рациональное использование природных богатств. Это в полной мере относится к месторождениям полезных ископаемых, в частности — руд, которые необходимы обществу, тогда как запасы их практически невозобновляемы.

Вместе с тем какая то часть рудного запаса всегда остается неизвлеченной. Причины бывают разные.

Например, иногда месторождение рядовой ценности залегает лод рекой, но как отводить реку, так и применять твердеющую (типа бетона) закладку, необходимую при выемке руд под рекой, было бы слишком дорого.

При взрывной отбойке выемочные контуры всегда получаются неровными и в какой-то мере неожиданными. Отбить полностью всю руду можно было бы, лишь расположив заряды ВВ не только в рудном теле, но и на каком-то расстоянии за его контурами. То это было бы связано с настолько большой подрывкой боковых пород, что оказалось бы невыгодным. Поэтому какая-то часть руды у контактов местами остается неотбитой.

Часть отбитой руды, представленная мелкими фракциями, запревает в неровностях лежачего бока, просыпается на почву выработки при погрузке вагонов и т. п.

В итоге обычно извлекают только 85—95% запасов, а в особо ложных случаях и при малоценных ископаемых — всего 30—50% запасов.

Неизвлекаемую часть подлежащих отработке балансовых запасов принято называть потерями руды (полезного ископаемого). Название это условное, так как потери в общепринятом смысле того слова не могут быть преднамеренными: принято считать потерями результат небрежности, ошибки. С этой точки зрения потерями в полном смысле слова можно считать лишь последствия неправильного ведения работ, как, например, просыпание рудной мелочи в закладку через плохо сделанный настил.

Но из приведенных выше примеров ясно, что какую-то часть руды оставляют в недрах преднамеренно, во избежание слишком высоких затрат общественного труда (на отвод реки, или на подрывку боковых пород с последующей выдачей их на поверх­ность и переработкой вместе с рудой, или на полную зачистку почвы выработок и т. п.).

Наряду с потерями, которые характеризуют извлечение полезного ископаемого из недр с количественной стороны, существует и качественная характеристика извлечения разубоживание руды, т. е. снижение содержания полезного компонента в добытой рудной массе по сравнению с содержанием его в массиве руды. Происходит такое снижение в основном за счет засорения руды вмещающими породами, отбитыми вместе с ней или обрушившимися.

Разубоживание увеличивает расходы на доставку, транспорт, подъем и переработку рудной массы. Однако исключить совсем разубоживание можно было бы лишь при резко увеличенных затратах на разведку и отбойку, чтобы последняя точно следовала за рудным контуром, на искусственное поддержание вмещающих пород, чтобы' они не обрушались, и т. п. Поэтому разубоживание в каком-то объеме экономически оправдано и лишь за пределами этого объема является результатом неправильного ведения работ.

3 ПРОЦЕССЫ ОЧИСТНЫХ РАБОТ

На руднике 25—50% затрат труда приходится на основные производственные процессы очистной выемки. Показатели извлечения руды зависят в большинстве случаев полностью или почти полностью от очистной выемки.

Если принять денежные затраты на все процессы очистной выемки за 100%, то каждый из них занимает следующую долю:

- отбойка руды от :20 до 80%. Меньшие значения относятся. И работке слабых руд с искусственным поддержанием очистного пространства, большие к разработке крепких руд с самотечной Поставкой руды;

- доставка руды от 10 до 60%, в том числе вторичное дробление от 0 до 25% (к общим затратам на очистную выемку);

- поддержание выработанного пространства от 0 до 30%, а при дорогостоящих закладочных материалах до 50% и более.

Каждый из перечисленных процессов может существенно влиять на показатели других процессов. Так, удешевление отбойки может ухудшить дробление руды, а это увеличит объем вторичного дробления, снизит производительность доставки руды. Применение более плотной закладки повысит затраты на нее, но даст возможность осуществлять работы на поверхности закладки с помощью мощных самоходных машин, что удешевит отбойку и доставку руды, и т.п. Поэтому в большинстве случаев наивыгоднейшие решения должны приниматься по комплексу взаимосвя-занных процессов.

Условия механизации очистных работ имеют существенные (особенности: рабочие места часто перемещаются через каждые несколько часов, дней или месяцев. Вместе с тем наибольший эффект дает мощное оборудование как на отбойке, так и на доставке руды, особенно при крепких рудах.

В связи с непостоянством рабочих мест долгое время использовали оборудование переносное перфораторы, отбойные молотки или полустационарное скреперные установки. Это существенно ограничивало мощность оборудования и, кроме того, требовало большого объема трудоемких работ, в основном ручных работ по переносу, монтажу и демонтажу оборудования.

В пятидесятых годах появилась устойчивая тенденция замены переносного оборудования, Применение его все более ограничивают маломощными жилами, небольшими обособленными рудными голами, неустойчивыми рудами и т.п.

В указанной тенденции определились два основных направления. Одно из них связано с отбойкой механической (помощью механического инструмента). Руду отбивают комбайнами и транспортируют к шахтному стволу конвейерами. Процесс отбойки и всей добычи здесь непрерывен, выемочные контуры выдерживаются точно, вся отбитая масса достаточно измельчена,. отбойка и транспортирование поддаются автоматизации при умеренных затратах. Однако механическая отбойка пока что осуществима лишь при рудах не выше средней крепости, главным образом в маломощных и средней мощности пластах мягких руд (калийные и марганцевые руды). Основной же объем добычи приходится на более крепкие руды, отбиваемые взрывным спосо­бом. Здесь основное направление применение на подготовительных очистных и вспомогательных работах самоходного оборудования на безрельсовом, преимущественно пневмоколесном ходу.

При относительно большом (несколько месяцев) сроке службы рабочих мест по погрузке и доставке руды применяют с шестидесятых .годов также мощные стационарные установки непрерывного действия питатели и конвейеры; причем внедряют индустриальные методы монтажа этих установок с помощью самоходных, подъемных кранов и приспособлений.

4 ОТБОЙКА РУДЫ

Под отбойкой понимается отделение части руды от массива с одновременным дроблением ее на куски. Требования к отбойке: безопасность работ; возможно, более полная отбойка в проектных контурах выемки; минимальное законтурное разрушение массива; нормальное дробление руды, в частности отсутствие или минимальный выход слишком крупных кусков, требующих вторичного дробления; достаточная интенсивность, диктуемая требуемой производительностью блока; минимальные затраты. Последнее требование может, однако, противоречить другим, поэтому решение должно быть компромиссным.

Главная особенность отбойки связана с преобладанием крепких
руд. Так, на подземных рудниках цветной металлургии удельный
объем крепких руд составляет около 65%, в том числе очень
крепких более 25%; да и в сравнительно мягких рудах часто встре-
чаются крепкие пропластки. Применяют следующие способы от-
бойки руды (табл.1).

Первой стали применять механическую отбойку, но с появлением взрывного способа она осталась преимущественно лишь в мягких рудах. В начале века для нее стали использовать отбойные молотки, затем врубовые машины, а с шестидесятых годов комбайны.

Таблица 1 - Классификация способов отбойки руды

Механическая отбойка применяется в мягких рудах, а в перспективе может применяться при крепости до 6—8. Однако удельным вес механической отбойки в ближайшие 10—20 лет не будет Превышать 10—15% общего объема добычи, так как преобладают руды крепкие и к тому же в мощных месторождениях, даже при невысокой крепости руд целесообразнее применять буровзрывные работы, при которых можно разбурить весь массив блока скважинами из небольшого числа выработок.

Взрывная отбойка с помощью химических ВВ сперва появилась и шпуровая, затем в мощных залежах крепких руд минная и лишь много позднее скважинная. Последняя в шестидесятых годах пинт полностью вытеснила минную отбойку и в значительной Мере IIIмелила шпуровую.

В мировой практике испытывается отбойка ядерными зарядами, которая может быть применена лишь в отдельных случаях.

Взрывной способ при крепкой руде гораздо менее энергоемок, чем другие способы отбойки. Он остается основным (более чем на 90%) на неопределенно долгий срок.

Сомообрушение руды применяют в основном лишь при одной системе разработки, и оно будет рассмотрено в связи с этой системой.

Гидравлическую отбойку испытывали при разработке маломощных пологих пластов марганцевых руд. Причиной отказа от нее послужило в первую очередь оседание на почве залежи наиболее тяжелых частиц, обогащенных металлом.

Электрофизические способы находятся в стадии разработки.

5 ДОСТАВКА РУДЫ

Общие сведения