Файл: Хныкин В.Ф. Гидровскрышные работы на карьерах горнорудной промышленности.pdf

ВВ Е Д Е Н И Е

Открытый способ добычи полезных ископаемых является на­ иболее экономичным и эффективным: производительность труда на карьерах в 3—7 раз выше, чем на подземных разработках, а себе­ стоимость добычи 1 т руды в 2—3 раза ниже. Освоение проектных мощностей предприятий на открытых разработках происходит зна­

чительно быстрее; потери полезного ископаемого, как правило, в 3—4 раза меньше, чем при подземном способе; условия труда на карьерах более безопасны и гигиеничны, чем на подземных руд­ никах и шахтах; на карьерах имеются неограниченные возможно ­

и климатических условиях обеспечивает поточность технологиче­

производственного опыта применения гидромеханизации на раз ­ личных карьерах Советского Союза показывает, что стоимость

чем при экскаваторной выемке с транспортированием породы ко­ лесным транспортом. П р и определенных условиях, позволяющих

В Советском Союзе гидромеханизация получила широкое рас­ пространение на открытых горных разработках, строительных и

на, алмазы и др . ), ведутся вскрышные работы на угольных, горно­

лайзии, бокситов в штатах Флорида и Теннесси ( С Ш А ) , а т а к ж е в Гайане и Суринаме. Гидравлическая разработка золотых рос­

Особенно широко применяется гидромеханизация горных работ в

варительным механическим рыхлением и водонасыщением. Н а рудных карьерах объем гидровскрышиых работ в последние годы постоянно увеличивается. Наибольшее развитие гидромеханиза ­ ция получила на железорудных карьерах Курской магнитной ано­

сматривается дальнейшее расширение применения гидромехани­ зации на горнорудных карьерах.

с разработкой горных пород, обладающих повышенной сопротив­ ляемостью гидравлическому разрушению. В этих условиях о с о б е н ­ но перспективны такие технологические схемы, при которых при­ меняются различные способы предварительного рыхления горных пород. Предварительное рыхление пород позволяет значительно уменьшить трудоемкость процесса разрушения и снизить стои­ мость гидровскрышных работ.

В настоящее время накоплен значительный опыт применения гидромеханизации на карьерах с предварительным рыхлением горных пород. Возникла необходимость обобщения передового опыта, изыскания оптимальных параметров предварительного рых­ ления горных пород и выбора оптимальных режимов работы гид­

Глава I

СОСТОЯНИЕ ГИДРОМЕХАНИЗАЦИИ НА ОТКРЫТЫХ РАЗРАБОТКАХ

§1. УСЛОВИЯ ПРИМЕНЕНИЯ ГИДРОМЕХАНИЗАЦИИ НА ОТКРЫТЫХ РАЗРАБОТКАХ

нотехническими условиями месторождения.

Возможность эффективного применения гидромеханизации на открытых разработках в значительной степени зависит от горно­ геологических условий месторождения. К этим условиям в первую

Эффективность разрушения горных пород гидромониторными струями определяется совокупностью физико-механических свойств пород. Она зависит т а к ж е от минералогического и гранулометри­ ческого состава частиц в горной породе.

Сопротивляемость пород гидравлическому разрушению нахо­ дится в определенной функциональной зависимости от внутренне­ го трения между отдельными частицами породы и от взаимного сцепления этих частиц. В песчаных несвязных породах взаимное сцепление между отдельными частицами очень мало. С увеличе­ нием влажности породы трение между отдельными частицами сни­ жается, поэтому сопротивляемость песчаных несвязных пород гид­

увеличивает силы сцепления между отдельными частицами. П о д воздействием различных растворов такие породы могут сцементироваться, что может привести к повышению коэффициента кре­ пости их и увеличению трудоемкости размыва .

При гидравлической разработке рыхлых несвязных горных по­

варительного рыхления часто оказывается малоэффективной. Д л я эффективной разработки таких пород требуются высокие напоры воды, а следовательно, большие энергетические затраты . В этих условиях следует применять технологические схемы гидромеха­ низации с предварительным рыхлением пород.

При строительстве и эксплуатации горнорудных карьеров спо­ собом гидромеханизации наибольшее распространение получила

Втабл. 1 приведена классификация пород при разработке их гидромониторами.

Втабл . 2 приведена классификация пород по группам при раз­ работке их плавучими земснарядами .

Важной проблемой при проектировании гидровскрышных ра­ бот является размещение гидроотвалов. Основное требование, ко­ торое предъявляется к гидроотвалу и от которого в значительной степени зависит возможность применения на данном месторожде­ нии гидравлического способа ведения вскрышных работ, заклю ­ чается в возможности размещения проектного объема вскрышных пород. Гидроотвалы могут образовываться в замкнутых котлова- 'нах, оврагах, долинах рек, логах, низменных участках путем пере­ гораживания их д а м б а м и . Под гидроотвалы могут быть использо­

гидроотвала используются полускальные и скальные породы, раз ­ рабатываемые в карьере экскаваторами .

На эффективность применения гидромеханизации влияют кли­ матические условия: при отрицательных температурах производи­ тельность оборудования снижается из-за промерзания грунта, об­ разования льда в акватории, где работают плавучие земснаряды, покрытия ледяным панцирем забоя при гидромониторных работах. Серьезные затруднения возникает при укладке пород в гидроот-