Обычно подземная добыча включает в себя строительство подземных туннелей и камер. Открытая добыча менее затратна, в то время как подземная добыча может быть более дорогой и рискованной.
Существует всего несколько мест, где используется этот вид добычи: узкие жилы золота или других богатых ресурсов. Возможность бурить под водой в подземных шахтах дает им преимущество перед наземными.
Подземная добыча возможна при соблюдении следующих условий:
- Толщина рудного тела достаточна для успешной добычи открытым способом.
- Чтобы окупить затраты, качество и содержание руды в рудном теле должно быть более чем достаточным.
- Она должна оказывать меньшее влияние на ландшафт, чем открытая добыча.
В этом посте мы расскажем о том, как работает подземная добыча полезных ископаемых. В том числе добыча твердых пород, а также добыча мягких пород под землей. Давайте начнем!
Что представляет собой процесс добычи полезных ископаемых под землей?
Проезд тяжелой техники под землей, дробление горных пород и сброс их в резервуар или чан под землей - вот наиболее распространенные методы добычи полезных ископаемых. В отличие от них, современные технологии и процедуры позволяют проводить все операции над землей.
В последние годы было разработано множество новых технологий, позволяющих сделать этот процесс более простым и безопасным. Подземные шахты могут продолжать выполнять свою важнейшую роль еще долгие годы благодаря новым технологиям, позволяющим безопасно транспортировать и хранить все полезные ископаемые, включая почву и породу.
В таком случае вам необходимо тщательно изучить все преимущества и недостатки такого варианта, прежде чем решить, подходит ли он вам.
Подземная добыча будет продолжаться до тех пор, пока в земной коре есть полезные ископаемые. Золотодобыча, добыча железной руды, нефтеразведка, добыча известняка, угля, сланца и многие другие виды деятельности - все они используют подземную добычу.
Это очень стабильная отрасль, так как она постоянно нуждается в ранее добытых ресурсах, таких как уголь. Понимание того, как все это работает, необходимо независимо от того, хотите ли вы создать свой собственный бизнес или работать в уже существующем. Немного попрактиковавшись, вы сможете справиться с поставленными задачами. Прежде чем приступить к добыче, вам нужно будет узнать как можно больше о процессе от экспертов в этой области.
Подземная добыча твердых горных пород
Существуют подземные шахты с твердыми породами и мягкими породами. Поэтому подземная добыча делится на добычу твердых пород и добычу мягких пород. Соответственно. "Твердые" минералы, включая золото, серебро, железо, медь, цинк, никель, олово и свинец, часто встречаются в месторождениях руды "твердых пород", которые добываются подземным способом. Я объясню, как работает добыча твердых пород.
Существует множество процессов, используемых для создания и удаления твердых пород, даже в рамках самой категории "твердые породы". Можно использовать традиционные методы заряда и взрыва, а можно применить вместо них машину, известную как шахта непрерывного действия.
Шахтеры выкапывают подъездной пандус к месторождению и добывают руду по схеме, состоящей из отверстий (комнат) и столбов (опор крыши) для плоских месторождений без перепадов высот (столбы). Шахтер непрерывного действия формирует выработанную камеру длиной от 20 до 30 футов (от 6 до 9 метров), оставляя на месте столб для поддержания "крыши". В этом процессе добычи полезных ископаемых можно увидеть созданные столбы и камеры. Столбы пробиваются насквозь во время последнего прохода, что позволяет крыше опускаться за машиной при выходе из каждого участка.
С поверхности до самой нижней точки рудной залежи бурится подъездной пандус, который затем заполняется породой. С помощью бура оператор может проделать горизонтальный разрез в руде, формируя штрек.
В самых твердых породах крепление кровли не требуется, но при бурении в слабых породах можно установить болты в кровле.
После завершения штрека создается платформа для следующего штрека, а в открытый штрек засыпается засыпка, или отработанный материал. Буровой станок проезжает по этой засыпке, пробивая долотом очередной забой в руде. Когда бур пробивает верхний слой руды, процесс повторяется снова.
Бурение двух соседних подъездных рамп и проходка двух соседних штреков, известная как штрек и засыпка, также может применяться на больших месторождениях. В отличие от такого метода, как "комната и столб", в "штреке и засыпке" отсутствуют опорные устройства, необходимые для твердых пород.
Когда речь идет о более мягких материалах, таких как уголь, естественным образом подходит комнатно-столбовой метод. Для низкосортной руды единственным вариантом обычно является блочное обрушение - наименее распространенная форма добычи твердых пород.
Для этого необходимо вырыть отверстие в самом низу рудного тела месторождения, а затем с помощью взрывных работ вызвать обрушение кровли месторождения. После удаления опоры гравитация берет на себя управление, разрушая и обрушивая руду над местом взрыва. Руда, упавшая на землю, вывозится из шахты и перерабатывается там.
Подземная добыча мягких пород
Лавы и колонны - два наиболее распространенных метода, используемых при добыче мягких пород. Угольная соль, уран, фосфаты и горючие сланцы - все они встречаются в месторождениях мягких пород.
Для извлечения большей части угля используется комнатно-столбовой метод. С другой стороны, лафетная добыча стремительно набирает популярность.
Лавы - очень эффективный метод добычи полезных ископаемых. Рудные залежи можно не бурить, а нарезать ломтями длиной до 600 футов (182 м) с помощью лавы.
Эти куски попадают на конвейерную ленту, по которой они доставляются в шахту и поднимаются из шахты. При добыче в длинных забоях между верхней частью лавы и потолком помещения находятся опоры кровли машины. По мере продвижения машины в руду область за машиной обрушивается и заполняет выработанное пространство.
До 90% руды может быть извлечено с помощью технологии длинных лав. Средний коэффициент извлечения при использовании комнатно-столбовой технологии составляет около 50 процентов.
Более короткие разрезы проводятся, когда рудная залежь тонкая. Применительно к этой конкретной форме она известна как "добыча короткими забоями".
Тротил и другие взрывчатые вещества по-прежнему используются для разрушения руды, но лишь в ограниченном объеме - менее 5 процентов от объема добычи в США [источник: Great Mining]. Благодаря этому подземная добыча становится все более эффективной.
В результате меньше шахтеров подвергаются опасности, работая глубоко под землей. Несмотря на то, что это не самое безопасное место, подземная шахта все еще остается такой же прибыльной, как и кажется.
Подземное горное оборудование
Тяжелые карьерные грузовики
На шахтах для перевозки грузов требуются большегрузные автомобили. Они могут приводиться в движение как механическим двигателем, так и электроприводом.
Эти высокопроходимые карьерные машины оснащены сверхбольшими шинами, способными выдержать вес массивного груза при движении по пересеченной местности.
Большие бульдозеры
Существует несколько огромных карьерных бульдозеров, способных перемещать большое количество материала. Помимо колес или гусениц, эти бульдозеры могут работать и на более широком спектре поверхностей.
Гидравлические лопаты
Экскаваторы также называют карьерными лопатами. Они были разработаны на основе старой конструкции паровой лопаты. Для перемещения лопаты по твердым материалам часто используется гидравлика.
Электрическая канатная лопата
В электрических канатных лопатах лопата движется вперед с помощью комплекса шкивов и тросов. Поскольку эти лопаты работают от электричества, а не от гидравлики, они работают более эффективно и служат дольше, чем гидравлические лопаты.
Автогрейдеры
Для шахт доступ к дорогам не всегда возможен. Для транспортировки материалов и вывоза добытого сырья все равно нужны дороги поблизости. Автогрейдеры, которые используются для проведения работ на поверхности вблизи шахт, отвечают за строительство и обслуживание этих дорог.
Драглайны
Драглайны представляют собой огромные экскаваторы с ковшом, соединенным со стрелой. Для добычи полезных ископаемых и удаления вскрышных пород ковш опускается и скребет по ровной поверхности. Ковш может поворачиваться на конце драглайна, чтобы высыпать его содержимое на определенный участок.
Скребки
Автогрейдеры и скреперы колесных тракторов имеют много общего. В отличие от грейдера, скрепер оснащен бункером для сбора мусора с земли.
Погрузчики и грузовики
Подземные карьерные грузовики и погрузчики должны работать в стесненных условиях. Внутри шахты эти машины не могут создавать загрязнения. Подземная добыча требует использования специализированных горных машин.
