Характерной особенностью открытых горных работ является необходимость удаления горных пород, покрывающих или вмещающих месторождение полезного ископаемого.
Годовые объемы таких пород, называемых вскрышными, или вскрышей, могут во много раз превышать объемы добываемого полезного ископаемого.
Общее количество вскрышных пород, перемещаемых при разработке месторождения, зависит от принятых значений углов откосов карьера, при которых его боковые поверхности будут находиться в устойчивом состоянии.
Экономическая эффективность открытых горных работ, границы и предельная глубина карьеров в значительной мере определяются относительным объемом вскрыши, который характеризуется коэффициентом вскрыши.
Коэффициент вскрыши показывает, какое количество вскрышных пород необходимо переместить в границах карьера или за его пределы, для того чтобы добыть единицу количества полезного ископаемого. Единицы измерения коэффициентов вскрыши — т/т, м3/м3, м3/т. Так, если коэффициент вскрыши равен 4 м3/т, то это значит, что на 1 т добываемого полезного ископаемого приходится извлекать из массива 4 м3 пустой породы.
Системы для заливки СКД
Вскрышные породы можно перемещать из карьера на земную поверхность и укладывать во внешние отвалы, т.е. находящиеся за пределами контуров карьера, или размещать во внутренние отвалы, расположенные в выработанном пространстве в пределах контура карьера.
При разработке месторождений с перевозкой пустых пород во внешние отвалы коэффициент вскрыши может достигать исходя из условия экономичности горных работ 10 м /т, а при перевалке вскрышных пород из забоя непосредственно в отвал — 20 м /т и более.
Для перевалки вскрышных пород в выработанное пространство, во внутренние отвалы, по периметру карьера используют забойные, стационарные, передвижные и отвальные конвейеры в сочетании с загрузочными и разгрузочными установками, самоходными перегружателями и консольными отвалообразователями (рис. 8.14).
Для бестранспортной разработки вскрышных пород применяют ленточные отвалообразователи и транспортно-отвальные мосты (рис. 8.15).
Для перевалки вскрышных пород в выработанное пространство применяют также мощные драглайны, которые устанавливают на кровле вскрышного уступа или на промежуточном горизонте (рис. 8.16).
Применение многоковшовых экскаваторов, конвейерного транспорта и консольных отвалообразователей позволяет полностью автоматизировать процессы вскрышных работ. Отрицательное влияние на работу вскрышных комплексов оказывают налипаемость и намерзаемость влажных глинистых пород на рабочие поверхности горных машин.
Удельные затраты по отдельным производственным процессам при ведении вскрышных работ с перемещением пород за пределы карьера (по проф. B.C. Хохрякову) приведены в табл. 8.2.
Отходы в дело! Новый закон
Источник: industry-portal24.ru
Использование и размещение вскрышных пород
Особенности открытых работ в этой части при комбинированной разработке месторождения и специфичны, и ординарны одновременно.
Специфичность их состоит в том, что при комбинированной разработке формируются наиболее благоприятные предпосылки для максимального использования и размещения в выработанном открыто-подземном пространстве вскрышных пород.
Ординарность заключается в совместном применении уже известных технологических решений (например, по отвалообразованию). Ho такой, казалось бы, простой прием дает новый техникоэкономический эффект.
Неиспользуемые для дальнейшей переработки вскрышные породы размещаются в отвалах. Характерным для комбинированной разработки является использование для складирования вскрышных пород зон обрушения от подземных разработок. Такая технология отвалообразования позволяет решать сразу две проблемы: 1) освобождение площадей на земной поверхности, отводимых для сооружения отвалов; 2) засыпка зоны обрушения для изоляции подземных горных выработок от подсосов в системе вентиляции рудника и от поступления подземных вод и атмосферных осадков.
Отвалообразование в зоне обрушения подземного рудника существенно сокращает эксплуатационные затраты при ведении открытых горных работ в составе комбинированной разработки.
Это достигается за счет сокращения расстояния транспортирования пород вскрыши (до 3—5 раз), исключения затрат на рекультивацию отвалов, уменьшения сроков вскрыши и др.
Значимость этой составляющей взаимодействия открытых и подземных технологий становится понятнее, если учесть, что речь идет о десятках миллионов кубических метров вскрышных пород, размещаемых в зоне обрушения. К примеру, на Зыряновском комбинате — около 10 млн м3, на ЦГОКе в Кривбассе — более 40 млн м3.
Особенность комбинированной разработки заключается также в возможности широкого развития внутреннего отвалообразования. В наибольшей мере это относится к схемам транспортирования горной массы, в основе которых заложены идеи, рассмотренные ранее.
Вследствие гибкости этих схем можно отстроить фронт подвигания уступов карьера таким образом, что значительное их число (особенно в верхней части) будет поставлено в постоянные контуры в сравнительно короткие сроки. А это является основным условием формирования внутренних отвалов.
В рассмотренных вариантах затраты на транспортирование пород вскрыши, как показывают опыт предприятий и выполненные расчеты, сокращаются на 30—60 % в зависимости от конкретных условий.
При комбинированной разработке месторождений пространство карьера, как правило, соединяется с выработками подземного рудника посредством штолен, уклонов и т.п.
На карьерах, где есть такие выработки, отсыпка внутренних отвалов осложняется из-за необходимости сохранения транспортных коммуникаций В результате приемная способность площади выработанного пространства карьера сокращается и, как следствие, ухудшаются экономические показатели предприятия.
В таких горно-технических условиях предлагают поступать следующим образом. В выработанном пространстве карьера 4 (рис. 13.19) для сохранения транспортных коммуникаций между открытыми и подземными работами до отсыпки внутреннего отвала 2 на съезде 1 устанавливают рудничную крепь, образующую выработку 3 (например, СВП 29), соединяют с подземной горной выработкой 5 и засыпают внутренним отвалом 2. Эта схема позволяет существенно улучшить технико-экономические показатели карьера за счет увеличения объемов внутренних отвалов.
Источник: spb-sovtrans.ru
Вскрышные работы
ВСКРЫШНЫЕ РАБОТЫ (а. stripping overburden removal; н. Abraumarbeiten; ф. travaux de deblayement, deсоuverte; и. desmonte) — удаление горных пород, покрывающих полезные ископаемые, при открытой разработке месторождений. Вскрышные работы включают процессы подготовки скальных пород к выемке, выемочно-погрузочные работы, транспортирование и отвалообразование. Вскрышные работы ведутся для создания первоначального фронта добычных работ при строительстве карьеров и в период эксплуатации для сохранения и развития этого фронта. Вскрышные породы, не содержащие полезных компонентов, удаляются во внешние или внутренние отвалы. Если вскрышные породы пригодны к использованию как строительное минеральное сырьё (например, глины, пески, известняки, мел и др.), то они подвергаются дальнейшей переработке (дроблению, сортировке и т.д.).
Способ подготовки вскрышных пород к выемке включает: предохранение мягких горных пород от промерзания, их оттаивание, разрыхление крепких горных пород, которое может осуществляться механическим, буровзрывным, гидравлическим, физическим (токи высокой и низкой частоты, терморазрушение) и химическим (растворение и т.д.) способами.
Выемка и погрузка разрыхлённых вскрышных пород из забоя выполняются, как правило, экскаваторами, землеройно-транспортирующими (колёсными скреперами, бульдозерами) и погрузочно-транспортирующими (одноковшовыми погрузчиками и др.) машинами.
Транспортирование породы производится железнодорожным, автомобильным и конвейерным транспортом. Реже применяются скиповые подъёмники, гидравлический транспорт, подвесные канатные дороги.
Иногда для этих целей используют комбинированный транспорт (например, горная масса из забоев вывозится автосамосвалами, далее перемещается конвейерным, железнодорожным, гидравлическим транспортом; по рудоспускам, рудоскатам; по канатно-подвесным дорогам). Особенность перемещения вскрышных пород — нестационарное положение забоев и разгрузочных пунктов на отвалах. Выбор рациональных способов и комплексных технологических схем ведения вскрышных работ зависит в основном от вида, физических свойств, толщины вскрышных пород, системы разработки, требований охраны окружающей среды и др. По характеру работ и времени их выполнения вскрышные работы подразделяются на горно-капитальные и текущие.
Горно-капитальные вскрышные работы производятся на различных этапах разработки месторождения. К ним относятся вскрышные работы, связанные с удалением вскрышных пород и попутной добычей полезных ископаемых, выполняемых на карьере до ввода его в эксплуатацию на пусковую мощность. Они включают также возведение первоначальных отвальных насыпей. После пуска карьера до достижения им полной проектной производственной мощности на горно-капитальные вскрышные работы приходится часть объёмов пустых пород (определяемых технико-экономическими расчётами) по проходке постоянных вскрывающих выработок (капитальные траншеи и полутраншеи, тоннели, рудоспуски и т.д.). При реконструкции и расширении карьера к горно-капитальным вскрышным работам относятся проходка постоянных вскрывающих выработок и удаление пустых пород в объёме, определённом технико-экономическими расчётами.
Текущие вскрышные работы производятся на предприятии в период его эксплуатации. Это — работы по зачистке вскрытых запасов полезных ископаемых, проведению очередных участков разрезных траншей на вскрытых уступах (для увеличения длины фронта работ), удалению покрывающих и вмещающих пустых пород в отвалы.
Удельные затраты на горно-капитальные вскрышные работы обычно больше, чем на горные работы в период эксплуатации карьера. Погашение капитальных затрат осуществляется по т.н. потонной ставке. Если капитальные выработки используются только для части карьерного поля, то потонная ставка рассчитывается делением стоимости этих выработок на запасы полезных ископаемых, подлежащих выемке с их помощью. Эксплуатационные затраты на вскрышных работах погашаются путём прибавки к текущей стоимости добычи единицы полезных ископаемых текущей себестоимости единицы вскрыши, умноженной на плановый («погашения») коэффициент вскрыши.
Источник: www.mining-enc.ru
Минприроды России разработало законопроект о стимулировании использования вскрышных и вмещающих пород
Поправки в закон «Об отходах производства и потребления» разработаны министерством по поручению Президента России.
Изменения направлены на создание условия для максимального вовлечения отходов V класса – вскрышных и вмещающих пород – в оборот: для ликвидации горных выработок, а также строительства, ремонта и реконструкции объектов капитального строительства в соответствии с утвержденными техническими проектами.
Проект закона мотивирует недропользователей использовать вскрышные и вмещающие породы для ликвидации горных выработок, рекультивации нарушенных земель, строительных нужд, если это предусмотрено техническими проектами на разрабатываемых месторождениях. Используемые породы не будут считаться отходами. В их отношении не утверждаются нормативы образования, лимиты на размещение, а площадки на которых вскрышные породы будут временно размещаться и храниться, не будут являться объектами размещения отходов. В отношении вскрышных пород не будет взыматься плата за негативное воздействие на окружающую среду.
Напомним, тему стимулирования использования вскрышных и вмещающих пород Министр природных ресурсов и экологии РФ Дмитрий Кобылкин затронул в августе во время рабочей поездки на предприятия угольной и металлургической промышленности Кузбасса.
Министр подчеркнул, что предлагаемые изменения позволят, с одной стороны, решить экологические задачи — освободить значительные площади от отвалов горных пород, снизить антропогенную нагрузку, а с другой – стимулировать экономический рост через создание высокотехнологичных производств.
Актуальность законопроекта обусловлена также тем, что объемы добычи полезных ископаемых в России неуклонно растут. Увеличиваются и объемы образуемых вскрышных пород.
Законопроект призван усовершенствовать процесс рекультивации земель на месторождениях полезных ископаемых, сократив экологический ущерб, одновременно устраняя избыточные требования при регулировании обращения с отходами добычи полезных ископаемых.
Отходы недропользования составляют подавляющую по массе часть отходов, образованных и образующихся в настоящее время на территории России.
За время функционирования горнопромышленного комплекса накоплено порядка 80-100 млрд т отходов недропользования, ежегодно этот объем увеличивается на 1,5-2 млрд т. При этом в связи с постоянным общим снижением содержания полезных ископаемых и полезных компонентов в добываемом сырье объем образуемых в результате его первичной переработки отходов неуклонно растет.
Источник: www.mnr.gov.ru