Файл: Юматов Б.П. Открытая разработка сложноструктурных месторождений цветных металлов.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 25.06.2024
Просмотров: 90
Скачиваний: 0
6. П. Ю М А Т О В , Б. Н. Б А Й К О В , В. П. С М И Р Н О В
ОТКРЫТАЯ РАЗРАБОТКА СЛОЖНОСТРУКТУРНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ
Под общей редакцией проф. докт. техн. наук Б. П. ЮМАТОВА
И З Д А Т Е Л Ь С Т В О |
« Н Е Д Р А » |
М О С К В А |
1 973 |
У Д К 622.271.3 : 6 2 2 . 3 4 2 / . р Г Г - р ^ Г п у б л н ч н а я |
lj |
1 н а у ч н о - т в х н и ч в ч т о я | |
|
б и б л и о т е к а O^o t |
t |
Э К З Е М П Л Я Р
Ч И Т А Л Ь Н О Г О З А Л А j
Юматов |
Б. П., Банков |
Б. Н., Смирнов |
В. П. Открытая |
разра |
|||||||||||||||||||
ботка |
сложноструктурных |
месторождении |
|
цветных |
металлов. М., |
||||||||||||||||||
«Недра», |
1973. |
192 с. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
В |
книге |
|
рассмотрены |
особенности |
п |
технология |
разработки |
||||||||||||||||
сложноструктурных |
|
месторождений |
|
цветных |
металлов, |
приведена |
|||||||||||||||||
классификация |
эксплуатационных |
блоков |
|
по |
|
сложности геолого- |
|||||||||||||||||
морфологического |
|
строения. |
|
Изложен |
опыт |
|
работы |
важнейших |
|||||||||||||||
карьеров |
цветной |
|
металлургии |
с анализом |
технико-экономических |
||||||||||||||||||
показателей н передовых приемов работы. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
На основании новых типовых методических указаний п разра |
|||||||||||||||||||||||
ботанных авторами классификаций рассмотрены основные принципы |
|||||||||||||||||||||||
нормирования |
потерь и разубожнваиия руды. |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
Книга |
предназначена |
для |
инженерно-технических |
работников |
|||||||||||||||||||
горнодобывающей промышленности, научно-исследовательских ин |
|||||||||||||||||||||||
ститутов и может быть полезна студентам горных вузов. |
|
|
|||||||||||||||||||||
Таблиц |
36, |
иллюстраций |
54, |
|
список |
литературы — 40 |
|
назв. |
|||||||||||||||
0373—274 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ю П43(01)—73 |
— 3 |
8 9 |
~ 7 |
3 |
|
|
|
|
\С ) и з д а т е л ь с т в о |
.. Н Е Д Р А " . |
197 3 |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
Борис |
Петрович |
Ю м а т о в , |
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
Бронислав |
Николаевич |
Б а н к о в , |
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
Виктор |
Петрович |
С м и р н о в |
|
|
|
|
|
||||||||||
ОТКРЫТАЯ |
РАЗРАБОТКА |
С Л О Ж Н О С Т Р У К Т У Р Н Ы Х |
М Е С Т О Р О Ж Д Е Н И Й |
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ЦВЕТНЫХ М Е Т А Л Л О В |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Редактор издательства |
Т. Н. М а л ь ц е в а |
|
Технический |
редактор |
В. В. |
С о к о л о в а |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
Корректор |
М. П. |
К у р ы |
|
л е в а |
|
|
|
|
|
|
||||||
Сдано в набор 16/1 1973 г. |
|
|
|
|
Подписано в печать 21/1V 1973 |
г. |
|
Т-05851 |
|||||||||||||||
Формат 6 0 х 9 0 ' / , 6 |
|
Бумага |
№ 2 |
|
Печ. л. 12,0 |
Уч.-изд. л. |
14,10 |
Т и р а ж 2000 экз. |
|||||||||||||||
|
|
|
З а к а з |
№ |
45/4138-10 |
|
|
|
|
Цена |
71 |
коп. |
|
|
|
||||||||
Издательство |
« Н е д р а » , |
103633, |
Москва, |
К-12, Третьяковский проезд, |
|
1/19 |
|||||||||||||||||
Московская |
типография |
|
Нг 6 |
Союзполнграфпрома |
|
при |
Государственном |
|
комитете |
||||||||||||||
Совета Министров СССР |
по делам издательств, полиграфии |
и |
книжной |
торговли. |
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
109088, |
Москва, Ж-88, Южпопортовая |
ул., 24. |
|
|
|
|
ПРЕДИСЛОВИЕ
Директивами XXIV съезда КПСС по пятилетнему плану разви тия народного хозяйства СССР на 1971 —1975 гг. предусмотрено в цветной металлургии увеличить выпуск продукции в 1,4 раза, уско рить развитие сырьевой базы, особенно для производства глинозе ма, свинца, вольфрама, молибдена, сурьмы, олова, ртути, значи тельно повысить извлечение металлов из руд. Ведущая роль в реа лизации этой программы отводится крупным горно-обогатительным и горнометаллургическим комбинатам, которые к началу девятой пятилетки уже давали 90% всей выпускаемой продукции. «Совет ские горные предприятия по мощности и техническому оснащению
не уступают лучшим рудникам ведущих капиталистических |
стран, |
||||
а порой и |
превосходят |
их» [23]. Это |
относится |
в первую |
очередь |
к горным |
предприятиям |
с открытым |
способом |
добычи руды. |
Удельный вес добычи руд цветных металлов открытым 'спосо бом в 1970 г. достиг 67%, причем наиболее широкое применение этот способ получил при разработке медных, никелевых, свинцовоцинковых и других месторождений. Добыча руды открытым спосо бом в девятой пятилетке значительно увеличится.
На открытых работах применяется современное высокопроизво дительное горнотранспортное оборудование. Основной объем бу рения на карьерах выполняется шарошечными станками, а погруз
ка — современными |
карьерными экскаваторами в автосамосвалы |
и локомотивосоставы |
большой грузоподъемности. |
Для выполнения поставленных партией задач необходимо до бывать и перерабатывать большие объемы руды со сравнительно небольшим содержанием металлов.
Сырьевая база цветной металлургии по сравнению с базой чер ной металлургии имеет существенные отличия: объемы перераба
тываемой руды на |
1 т получаемой продукции во много раз боль |
ше, а себестоимость |
добычи и обогащения руды в общем балансе |
затрат составляет 60—80%. В связи с этим к качеству добываемого сырья предъявляются повышенные требования. Особенно трудно разрабатывать сложноструктурные месторождения цветных метал лов, содержащих весьма ценные компоненты. Рудные тела этих ме сторождений имеют сложное геолого-морфологическое строение, неравномерное оруденение, визуально неразличимые границы с пу-
3
стыми породами, зоны окисленных, смешанных и сульфидных руд, требующих различной технологии обогащения, и другие особен ности.
Технология разработки сложноструктурных месторождений ос новывается на применении специальных способов взрывания, ши рокого комплекса приемов экскаваторной селекции, раздельной выемки, внутризабойной сортировки и усреднения руд с учетом особенностей обогатительного процесса.
Учитывая высокую ценность руд, необходимо при их эксплуа тации добиваться снижения потерь и разубоживания до техниче ски и экономически целесообразных пределов, что требует разра ботки научно обоснованных методик нормирования этих показа телей.
Оценка технологии разработки, проводимая для выбора наибо лее рационального способа ее, должна производиться по комп лексной методике, учитывающей геолого-морфологическое строение сложноструктурных месторождений, затраты на добычу и перера ботку руды и размер получаемой прибыли.
В данной монографии авторы на основании анализа отечествен ного и зарубежного опыта, экспериментальных работ и проведен ных исследований рассматривают современную технологию разра ботки сложноструктурных месторождений и освещают затронутые выше методические, научные и теоретические вопросы.
Монография |
написана: |
Б. |
П. Юматовым |
(§ 1 и 2 главы |
I , |
|
§ 5—7 |
главы I I , § 1 и 2 главы |
I I I ) , Б. Ы. Байковым (§ 4, 8, 9 и |
10 |
|||
главы |
I I , § 1—5 |
главы IV и приложение) и Б. П. Юматовым |
со |
|||
вместно с В. П. Смирновым |
(§ 3 и 4 главы I , § |
1—3 главы II,§ 3 |
||||
и 4 главы I I I , § 6 главы IV) . |
|
|
|
|
Авторы выражают благодарность старшему научному сотруд нику Сектора физико-технических горных проблем Института фи зики Земли им. О. Ю. Шмидта канд. техн. наук К. Н. Трубецкому за ценные замечания и рекомендации, сделанные при подготовке книги к печати.
Г л а в а I
ХАРАКТЕРИСТИКА СЛОЖНОСТРУКТУРНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ
И ОСОБЕННОСТИ ИХ РАЗРАБОТКИ
§ 1. КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОСНОВНЫХ ТИПОВ СЛОЖНОСТРУКТУРНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ
ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ
Месторождения цветных металлов, имеющие сложное геологоморфологическое строение и разрабатываемые открытым способом, характеризуются следующими основными признаками:
формой и размерами рудных тел; характером оруденения; условиями залегания;
физико-механическими свойствами горных пород.
По этим признакам сложные месторождения могут быть раз делены на четыре типа.
Первый тип — месторождения с гнездовым характером оруде нения, подсчет запасов по которым производится на основании коэффициента рудоносное™. Участки с промышленным оруденением в каждом взрывном блоке выявляются только по данным бурения и опробования взрывных скважин.
Второй тип — месторождения, представленные жилами и лин зами неправильной формы. Для этих месторождений характерно самое разнообразное пространственное положение жил и линз переменной мощности, изменчивый характер оруденения и нали чие безрудных прослойков. В некоторых случаях рудные линзы в совокупности образуют рудные столбы, которые характеризуются сравнительно низким коэффициентом рудоносности.
Третий тип — месторождения, представленные штокверками — рудными телами неправильной формы, с прожилково-вкрапленным, весьма неравномерным характером оруденения. Границы между рудой и пустыми породами очень часто визуально неразличимы.
Четвертый тип — месторождения, представленные пластообразными рудными телами переменной мощности с разными углами падения. Обычно между пластообразными телами имеются про слойки пустых пород.
Физико-механические свойства горных пород зависят от генети ческого типа месторождений, вещественного состава руд и пород, степени окисления и выветривания и от других факторов. В прак-
5
тике принято разделять породы на |
мягкие, рыхлые, полускальные |
и скальные. |
|
Многие месторождения цветных |
металлов представлены скаль |
ными и полускальными горными породами. Пустые породы, пере крывающие месторождения, часто бывают представлены мягкими или рыхлыми разновидностями. Во многих случаях вмещающие породы близки к рудам по своим физико-механическим свойствам, однако известны месторождения, когда пропластки и рудные тела существенно отличаются друг от друга. Большинство сложноструктурных месторождений цветных металлов для своей разра ботки требуют применения буровзрывного рыхления и сложной экскаваторной селективной выемки.
Разработка всех месторождений должна производиться с уче том требований обогатительного процесса. К основным требова ниям относятся:
1. При наличии нескольких промышленных сортов монометал лических руд, отличающихся содержанием металла, они должны или извлекаться раздельно, или проходить соответствующее усред нение.
2.Подаваемые на фабрику полиметаллические руды должны соответствовать принятому режиму обогащения для получения кон диционного коллективного или селективного концентрата. Коле бания содержания полезных компонентов при этом должны быть минимальными.
3.На ряде месторождений выделяются участки окисленных, смешанных и сульфидных руд. Такие руды должны извлекаться раздельно.
4.На некоторых месторождениях, особенно при вкрапленном оруденении, наблюдается более или менее закономерное изменение содержания металлов в определенном направлении. Разработка этих месторождений должна планироваться таким образом, чтобы
обеспечить фабрику рудой установленного качества на каждом этапе эксплуатации.
§2. О С О Б Е Н Н О С Т И СЕЛЕКТИВНОЙ РАЗРАБОТКИ СЛОЖНОСТРУКТУРНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ
При разработке сложноструктурных месторождений в отечест венной и зарубежной практике применяются следующие способы буровзрывного рыхления:
взрывание блоков с сохранением геологической структуры; раздельное взрывание рудных и безрудных участков; взрывание по контактам рудных тел с пустыми породами; направленное взрывание рудных и безрудных участков; совместное взрывание блоков на подобранный забой с много
рядным и однорядным расположением скважин.
Взрывание с сохранением геологической структуры, или бу ферное взрывание, производится на неубранную горную массу (на
6
буферный слой, образованный в результате предыдущего взрыва и примыкающий к откосу уступа). В этом случае происходит срав нительно небольшое смещение взорванной горной массы в блоке за счет деформации и перемещения буферного слоя. Коэффициент разрыхления скальных пород снижается от 1,5 до 1,15. При этом помимо максимально возможного сохранения структуры взрывае мого блока для последующей селективной выемки достигается более полное использование энергии взрыва на дробление породы; сокращение времени на вспомогательные операции, производимые обычно на рабочей площадке до и после взрыва; более эффектив ная работа экскаваторов с постоянной высотой забоя.
Этот способ взрывания применяется при разработке сложноструктурных месторождений, представленных слабыми и средней крепости породами с хорошими показателями дробления.
Раздельное взрывание рудных и безрудных участков осущест вляется в следующих случаях:
а) когда по фронту взрывного блока можно выделить участки, представленные кондиционной рудой или пустыми породами. В этом случае бурятся вертикальные скважины на всю высоту уступа, а затем взрываются рудные скважины. После валовой погрузки полученной руды взрываются породные скважины;
б) когда разрабатываются горизонтальные или слабонаклон ные пласты и уступ по контактам рудных пластов с пустыми поро дами можно разделить на подуступы. В этом случае рудная и безрудная части уступа взрываются и отрабатываются отдельно. Производительность оборудования при этом способе снижается, а стоимость разработки обычно увеличивается.
Взрывание по контактам рудных тел с пустыми породами обе спечивает получение руды высокого качества, однако при этом требуется бурить наклонные скважины или вертикальные сква
жины разной глубины, чтобы отрыв рудного |
массива |
происходил |
по линии, близлежащей к контактам. |
|
|
Направленное взрывание, когда развал |
рудной |
массы сме |
щается в сторону от развала пустой породы, еще не нашло широ кого применения в практике разработки сложноструктурных место рождений, однако иногда этот способ может оказаться весьма эффективным.
В практике применяется также совместное взрывание слож ноструктурных блоков на подобранный забой с однорядным и мно горядным расположением скважин.
При однорядном расположении скважин погрузка развала взорванной горной массы производится раздельно по участкам, примыкающим к рудным и нерудным скважинам. Параметры участков определяются по данным опробования. Многорядное взры вание применяется главным образом тогда, когда можно визуаль но выделить промышленные и непромышленные участки по всей ширине блока или произвести радиометрическую сортировку при погрузке.