Файл: Альбов М.Н. Рудничная геология.pdf

Определенную совокуп­ ность горных выработок, по­ средством которых произво­ дится разработка рудных месторождений открытым способом называют карьером. Иногда этот термин (чаще всего в угольной промыш­ ленности) заменяют термином «разрез».

Производственно - техни­ ческими элементами карьера являются уступы, за ходки и блоки (рис. 85, 86).

Горная масса, подлежащая извлечению при карьерной разработке, при проектировании карьера разделяется по глубине на горизонтальные

ятельными техническими средствами отбойки, погрузки и транспорти­ ровки. Уступ в ряде случаев подразделяют на подступы (обычно два), обслуживаемые общими транспортными средствами, но имеющие индиви­ дуальные средства отбойки и погрузки. Уступ ограничен сбоку откосом, а сверху — горизонтальной площадкой, служащей рабочим горизонтом для вышележащего уступа. Часть откоса уступа, в которой ведутся гор­

протяженности, представляющая собой остаточную часть рабочего гори­ зонта; берму, оставляемую в целях безопасного ведения работ на нижних горизонтах, называют предохранительной, а оставляемую для размеще­ ния путей — транспортной.

бортов карьера

292

Б о р т ы к а р ь е р а — боковые поверхности, ограничивающие вы­ работанное пространство.

Помимо перечисленных элементов в карьерах обычно имеется одна или несколько траншей.

Т р а н ш е я — открытая горная выработка трапецеидального сече­ ния, ограниченная подошвой и двумя боковыми откосами; капитальная траншея — выработка, обеспечивающая доступ с поверхности к рабочим горизонтам карьера; разрезная или съездная траншея — выработка, проведенная с целью подготовки к разработке нового уступа и вскрыва­ ющая имеющиеся здесь запасы руд.

Главными операциями при открытой (и при подземной) разработке ме­ сторождений являются;

—отбойка составных частей горной массы от общего массива;

—погрузка их в транспортные сосуды;

—транспортировка погруженных масс;

От б о й к а — отделение горной массы от массива, с одновременным

ееразрыхлением при разработке крепких скальных или полускальных пород, осуществляемая взрыванием; при разработке мягких и сыпучих пород отбойку и погрузку совмещают в единый процесс выемки, осуще­ ствляемой экскаваторами или другими механизмами.

Для отбойки и разрыхления крепких пород взрыванием чаще всего проходят скважины ударно-канатного бурения, иногда минные камеры, в которых размещают заряды взрывчатого вещества. Заряды рассчитывают так, чтобы разброс разрыхленной массы, ее перемешивание и количество негабаритных кусков руды или породы были минимальными.

Характер работ при п о г р у з к е зависит от строения рудной толщи и направления дальнейшего использования руд.

Рудная толща может быть представлена одним четко оконтуренным рудным телом, включающим один тип и сорт руды. В этом случае понятие «рудная масса» совпадает с понятием «руда». Забой в такой руде называют однородным. В более сложных случаях в состав рудной толщи входит несколько различных сортов одного типа руд, например, окисленных железных руд, переслаивающихся без какой-либо закономерности. В этом случае забои являются однотипно-разнородными и в них можно произ­ водить как массовую, так и селективную добычу.

Выемку рудной массы без разделения на сорта производят при усло­ вии, если эти сорта перерабатываются одновременно и по одной техноло­ гической схеме. Селективную выемку рудной массы целесообразно осуще­ ствлять в том случае, если отдельные сорта руд необходимо добывать и перерабатывать раздельно.

При сложном геологическом строении рудной толщи в ее состав кроме руд различных сортов почти всегда входят прослои или включения некон­ диционных руд и безрудных пород. Совместная добыча всей рудной массы возможна при условии, если переработка руды на обогатительной фабри­ ке или металлургическом заводе будет осуществляться совместно без нару­ шения процесса обогащения или металлургического предела этих руд.

293

Рис. 87. Примеры сложной переме­ жаемости руд и пород на горе Маг­ нитной.

нодиориты

Во всех остальных случаях выемку различных сортов руд и пород целесо­ образно производить раздельно.

Иногда приходится иметь дело с особенно сложным строением рудной толщи, когда в ее состав входят различные типы и различные сорта руд и различные безрудные породы, что имеет место, например, в переходной зоне от первичных к окисленным рудам. Забои в такой рудной толще на­ зывают разнородно-смешанными, а выемка различных типов, а иногда и сор­ тов руд в них селективная (рис. 87).

В практике Магнитогорского карьера, где ведется селективная добыча различных типов и сортов руд, применяют следующие системы разра­ ботки сложных забоев: управляемого обрушения; раздельной выемки; раздельных подзабоев; комбинированные системы разработки сложных забоев.

При системе управляемого обрушения в нижней части забоя в шах­ матном порядке образуются лоткообразные выемки, используемые в даль-

Рис. 88. Примеры за­ боев, разрабатыва­ емых системой управ­ ляемого обрушения РУДЫ-

1 — руда; 2 — породы;

3 — камеры. Стрелками показано направление обрушения горной массы

294

Рис. 89. Последова­ тельность операций при системе раздель­ ной выемки

нейшем для накапливания материала, обрушаемого из верхних частей забоя (рис. 88).

При системе раздельной выемки различных типов и сортов руд, а также пород, погрузка их осуществляется раздельно (рис. 89).

При системе раздельных подзабоев в зависимости от положения про­

Наконец, при селективной разработке особенно сложных забоев при­ ходится прибегать к комбинации двух или трех указанных систем разра­ ботки (рис. 90).

Вусловиях разного строения и состава рудной толщи и при раз­ личных способах открытой их разработки характер геологической доку­ ментации в карьере будет различным.

Вусловиях сложной геологической обстановки рудничный геолог обязан осуществлять систематические наблюдения и документацию как стенок и забоев карьера, так и разведочных и взрывных скважин, изучать характер и состав пород и руд, которые подлежат отработке в первую очередь.

Без детальной геологической карты карьера и систематического опро­ бования и документации всех взрывных скважин, осуществлять нормаль­ ную эксплуатацию карьера затруднительно. Для составления детального геологического плана карьера требуется или чрезвычайно густая сеть разведочных выработок, что приводит к большим затратам, или тщатель­ ная геологическая документация и опробование всех уступов карьера, взрывных скважин, экскаваторных забоев и откосов.

вид на забой

ПоЛ-Л

Рис. 90. Схема сложно­ го забоя, разрабатыва­ емого комбинацией си­ стемы управляемого об­ рушения и раздельной

выемки.

295

2. Первичные геологические материалы по документации карьеров

Первичные геологические материалы, составляемые на руднике, и в частности в карьере, должны представлять собой полноценные документы, точно и объективно фиксирующие все геологические элементы рудного тела и рудовмещающих пород. В совокупности эти геологические документы должны позволять решать все вопросы, возникающие в процессе эксплуа­ тации месторождения.

Характер первичных геологических документов в значительной мере зависит от геологического строения эксплуатируемого месторождения, состава полезного ископаемого, принятой системы разработки, необходи­ мости селекции при разработке и ряда других факторов. Объем работ по первичной геологической документации зависит также от производитель­

руд и полноте отработки месторождения, к чистоте извлекаемого полезного ископаемого с подразделением его на отдельные типы и сорта и т. д., тем шире перечень первичных геологических документов и больше их объем.

Для большинства рудных месторождений, разрабатываемых откры­ тым способом, общий перечень первичных геологических документов включает:

— журналы систематических зарисовок забоев и откосов уступов;

—журналы зарисовок горных выработок (штолен, шурфов, минных камер), проходимых с целью эксплуатационной разведки или для взрыва­ ния горной массы;

—зарисовки и фотоснимки отдельных характерных деталей геоло­ гического строения рудного тела, установленных в карьере в процессе эксплуатации месторождения;

—журналы опробования забоев и откосов уступов, а также горных выработок, проходимых в карьере с целью разведки и производства взрыв­ ных работ;

—колонки, геологические журналы и журналы опробования сква­ жин эксплуатационной разведки и взрывных скважин;

—эталонные коллекции, образцы пород и руд, полировки, шлифы, дубликаты проб;

Кроме того, в перечень геологической документации входят матери­ алы по определению объемных весов полезного ископаемого и вмещающих пород, определению обогатимости руд, физических свойств руд и пород.

296