Aluspinnase integreeritud arendamine. Uute maavaramaardlate arendamise ja avastamise väljavaated

Looduslikes tingimustes on kivimid tasakaaluseisundis. Kaevanduste ja karjääride rajamisel on see tasakaal sageli mitmel põhjusel häiritud. Selle tulemusena tekivad ja arenevad erinevad geoloogilised protsessid ja nähtused, mis realiseeruvad erineva mahuga kivimasside hävimisel, deformeerumisel, liikumisel ja nihkumisel. Maa-alustes töökohtades ja karjäärides avalduvad need ka erinevat tüüpi vee sissevooludes, filtreerimise deformatsioonides ja igikeltsa piirkondades - igikeltsa kompleksi nähtustes. Filtratsioonideformatsioonid ja igikeltsa kompleksi nähtused põhjustavad ka kivimasside liikumist.

Erinevat tüüpi liikumiste ja kivimasside liikumiste olemus ja mehhanism maa-alustes töödes ja karjääri nõlvadel on sageli väga keerukad. Nende põhjalik uurimine, samuti arengumustrid, prognoosimise ja haldamise meetodite väljatöötamine on maavarade maardlate insenergeoloogia kõige olulisemad ülesanded. "

Uuritakse ja hinnatakse erinevaid maavaramaardlate arendamisega seotud geoloogilisi küsimusi insenertehnilisest aspektist ning koostatakse geoloogiliste tingimuste muutumise prognoos seoses ehitiste (kaevandused, karjäärid jne) rajamise ja inseneritegevuse elluviimisega. . Samal ajal peaksid insener-geoloogilise uurimistöö kohaks, olenevalt maardlate arenguastmest, olema nende levikualad, üksikud alad, kaevandus- ja karjääriväljad ja nende osad ning lõpuks kaevandused ja karjäärid.

Maavaramaardlate projekteerimisel ja arendamisel esitatakse kõrged nõudmised insenergeoloogiale. Kaevandustegevuse arendamine üha suurematel ja suured sügavused, mitmete keerulistes geoloogilistes tingimustes paiknevate maardlate arendamine, allmaakaevanduste areng hoonestatud ja mõnel juhul reservuaaridega hõivatud aladel ning avakaevandamise eriti laialdane kasutamine on tinginud vajaduse muuta suhtumist maa-alasse. nende insener-geoloogiliste tingimuste uurimine. Lisaks arvutada pingete jaotus kivimites, nende masside tasakaal kaevandustöödel ja nõlvadel, määrata kivimite surve, tugipostide ja konstruktsioonide vundamentide tugevus ja stabiilsus, kavandada insenertehnilised kaitsemeetmed, mõistlikud arvutusskeemid, arvutatud näitajad. kivimite omadustest, vett kandvate horisontide, tsoonide ja komplekside kohta, andmed nende muutumise kohta ajas ja erinevatel pingeseisunditel, kivimite omaduste heterogeensuse ja anisotroopsuse ning nende töötingimuste kohta. Kõik need andmed on vajalikud ka seoses uute arvutusmeetodite, uute meetodite ja maavarade arendamise vahendite kasutamisega.

Maardlate veesisaldus põhjustab sageli märkimisväärset vee sissevoolu kaevandustesse, mis tingib põhjaveekihtide, tsoonide ja komplekside esialgse ja süstemaatilise kuivendamise. Sellised sundmeetmed, mida kasutatakse kivimite stabiilsuse tagamiseks kaevanduses ja kaevandamistööde ohutuse tagamiseks, muudavad sageli oluliselt põhjavee tasakaalu, kurnavad selle ressursse ning häirivad asustatud piirkondade, tööstus- ja põllumajandusettevõtete veevarustustingimusi. Seetõttu on maavarade veesisalduse, gaasisisalduse ja geotermiliste tingimuste ning igikeltsa piirkondades igikeltsa nähtuste uurimine ja hindamine nende insenergeoloogilise uurimistöö kõige olulisem ülesanne.

Kaevandusettevõtete ehitamine ja kaevandamistööde teostamine põhjustavad pidevalt muutusi keskkonnas, maapinna topograafias, territooriumide ja rajatiste ohutuses, veehoidlate, jõgede ja põhjavee reostuses jne. Seetõttu on muutuste hindamine ja prognoosimine vajalik. territooriumide insener-geoloogilistes tingimustes on meetmete väljatöötamine nende ratsionaalseks kasutamiseks ja kaevandamise kahjulike tagajärgede eest kaitsmiseks, nende rekultiveerimise projektide geoloogiline põhjendamine ka maavarade maardlate insenergeoloogia üks peamisi ülesandeid. See probleem hõlmab ka mitmesuguseid geoloogilisi küsimusi, mis on seotud kaevandustootmise aheraine (ilma kasulike komponentideta) puistangute ja hüdrauliliste puistangute ratsionaalse paigutamisega, nende stabiilsuse hindamise ja prognoosimisega ning külgnevate territooriumide kaitsmisega nende kahjuliku mõju eest. Lõpuks on kõige olulisemad küsimused võimaluse kohta kasutada kaevandusi ammendunud maardlates või nende üksikutes osades erinevatel eesmärkidel - laod, elektrijaamad, garaažid, tootmisettevõtted jne.

See on peamiselt tahkete maavarade maardlate insenergeoloogia sisu ja ülesanded. Nagu ülaltoodust nähtub, on sellel suur teaduslik sisu ja praktiline tähendus. Teaduslike, metoodiliste ja tootmisprobleemide ning maavaramaardlate arendamisega seotud küsimuste lahendamiseks kasutatakse maardlate insenergeoloogias, nagu ka selle teistes osades, laialdaselt meetodeid: geoloogiline (looduslooline analüüs), geoloogiline sarnasus, eksperimentaalne, modelleerimine, tõenäosus-statistiline ja arvutus-teoreetiline.

Märkides maavarade maardlate insenergeoloogia arengut, tuleb tõdeda, et geoloogilise ehituse, maardlate hüdrogeoloogiliste tingimuste, pinnaste füüsikaliste ja mehaaniliste omaduste, geoloogiliste omaduste uurimisel ei ole paljud olulised ja keerulised küsimused veel piisavalt välja töötatud või üldse lahendamata. nähtuste protsessid ja geoloogilise keskkonna kaitsmine negatiivsete mõjude eest kaevandusettevõtted.

Peatugem sisu ja eesmärke hõlmavate põhiküsimuste teadmiste seisu juures.

Maardlate geoloogiline struktuur. Maardlate tehniliste ja geoloogiliste tingimuste otsene uurimine on võimalik alles pärast nende avastamist, st esialgse ja üksikasjaliku uurimise ja arendamise etapis. Just nendel etappidel peaksid insenergeoloogilised uuringud olema geoloogilise uurimistöö kohustuslik komponent - osa maardlate edasisest geoloogilisest uuringust inseneriaspektis. Seetõttu alustatakse maardlate insenergeoloogilist uurimist tavaliselt siis, kui nende geoloogilist ehitust selle sõna laiemas tähenduses on uuritud piisavalt põhjalikult, vastavalt geoloogilise uurimise staadiumile.

Kõigi kaevandusalade, basseinide, maagivööndite ja -väljade, üksikmaardlate, kaevandus- ja karjääriväljade jms geoloogilised materjalid on tohutud; Mõned neist on avaldatud, kuid on peamiselt talletatud geoloogiafondides. Maavarade maardlate geoloogia kohta on suuri üldistusi monograafiate, käsiraamatute, õpikute kujul, mis kajastavad geneetilisi, mineraloogilisi, petrograafilisi, stratigraafilisi, struktuur-tektoonilisi ja muid küsimusi. Maardlate geoloogia erinevaid aspekte puudutavaid materjale käsitletakse ka lõputul hulgal aruannetes, artiklites ja märkmetes. Üldiselt on maavarade, eriti arendatavate ja uuritavate maardlate geoloogiline struktuur tavaliselt hästi uuritud.

Sellegipoolest ei ole mõned insenergeoloogilises mõttes esmahuvilised küsimused enamasti täielikult uuritud. Näiteks maardlate ülekoormust moodustavate kihtide geoloogiline läbilõige, petrograafilised tunnused, levik, esinemistingimused, pindade geoloogilised tüübid ja nõrgenemisvööndid kivimite maagi- ja kivisütt sisaldavates kihtides ning tekkivates kivimites. hoiuste ülekoormust ei ole sageli piisavalt uuritud. Tavaliselt ei uurita kvantitatiivselt piisavalt kivimite murdumise astet, nende karstumist, murenemist ja mõningaid muid struktuur-petrograafilisi ja struktuur-tektoonilisi tunnuseid. Lõpuks ei pöörata maardlate uurimisel reeglina veel piisavalt tähelepanu kivimite pingeseisundi, eriti liigpingete uurimisele. Sellised vaatlused ja mõõtmised on haruldased ja katkendlikud. Sellest tulenevalt on nende küsimuste edasine geoloogiline uurimine, maardlate avamise ja arendamise tingimuste, kaevanduse töö stabiilsuse hindamine ning kaevandamisrajatiste projektide geoloogiline põhjendamine üks maardlate insenergeoloogilise uuringu ülesandeid.

Maardlate hüdrogeoloogilised tingimused. Põhjavesi on maardlate tehniliste ja geoloogiliste tingimuste kõige olulisem element. Paljudes maardlates on nende suhteline roll võrreldes teiste insener-geoloogiliste tingimuste elementidega äärmiselt suur, mis tingib vajaduse teha ulatuslikke töid ning kulutada sellest tulenevalt palju raha ja tööjõudu maardlate kuivendamiseks ja kahjulike mõjude vastu võitlemiseks. põhjaveest. Sellega seoses tekkis vajadus neid uurida, välja töötada meetodid maardlate kastmise astme ja tingimuste, põhjavee sissevoolu kaevandustesse hindamiseks ja prognoosimiseks, välja töötada ja kavandada tehnilised vahendid kaevanduste ja tööde kaitsmiseks nende kahjuliku ja ohtliku mõju eest. .

Selle tulemusena on enamike põldude hüdrogeoloogilisi tingimusi uuritud põhjalikumalt kui nende insenergeoloogilisi tingimusi tervikuna. Nii tekkis hüdrogeoloogias uus rubriik “Maardlate maa-alused veed” või “Maardlate hüdrogeoloogia”, mis tegeleb sisuliselt maardlate insener-geoloogiliste tingimuste ühe olulise elemendi uurimisega, mis nüüd. sellel on võimas teoreetiline ja metodoloogiline alus.

Maavarade maardlate põhjavett iseloomustavad materjalid on ulatuslikud ja täienevad pidevalt. Põhjavee maardlate, nende tekkemustrite, dünaamika, režiimi, keemia, uurimismeetodite jne kirjeldamisele on pühendatud suur hulk suuremaid töid. Paljud publikatsioonid on pühendatud erinevatele metoodilistele küsimustele, eriti seotud meetodite, meetoditega. ning söe- ja maagimaardlate kuivendamise tingimused.

Seega on teadmiste tase maavarade maardlate hüdrogeoloogilistest tingimustest üldiselt küllalt kõrge, kuid enamasti on antud uurimustöö suunatud maardlate kuivendamise probleemide lahendamisele. Piisavalt uurituks ei saa pidada selliseid olulisi küsimusi nagu põhjavee mõju ladestuskivimite omaduste muutumisele, erinevate geoloogiliste nähtuste arengule ning sellest tulenevalt kaevanduste ja muude ehitiste stabiilsusele. Tuleb märkida, et insenergeoloogia valdkonna spetsialistid käituvad sageli valesti, kui nad ei uuri põhjavett valdkondades, arvates, et see ei kuulu nende kohustuste hulka, s.t. toimima nii, nagu see on ajalooliselt minevikus praktikas olnud. Nüüd on kaevanduste ja karjääride ehitusprojektide ja kaevandamistööde geoloogilisel põhjendamisel vaja teistsugust lähenemist.

Kivimite füüsikalis-mehaanilised omadused. Avamismeetod ja arendussüsteem, kaevanduste tööde projekteerimine, nende stabiilsus, läbitungimiskiirus, puistangute stabiilsus, palju muud olulised küsimused maavarade tekkega seotud määravad suuresti neid moodustavate kivimite omadused. Seetõttu on kivimite omaduste uurimisele ja hindamisele alati suurt tähelepanu pööratud. Eriti palju tehti selliseid uuringuid viimasel 20-25 aastal, mil kaevandus hakkas arenema üha suurematel sügavustel, keerulistes insenertehnilistes ja geoloogilistes tingimustes, mil maardlaid hakati eriti sageli välja arendama avakaevandamise teel.

Selle tulemusena on analüütilist materjali kogunenud kivisöebasseinidele, maagipiirkondadele ja üksikmaardlatele. See materjal on osaliselt süstematiseeritud, töödeldud ja üldistatud, tuvastatud on teatud seosed kivimite üksikute omaduste ja omaduste muutumise mustrite vahel ruumis (sügavusega, piki lööki, geoloogiliste struktuuride sees jne). On kindlaks tehtud, et andmed kivimite füüsikaliste ja mehaaniliste omaduste kohta on vajalikud mitte ainult kaevandusrajatiste - kaevanduste ja karjääride projekteerimiseks, vaid ka geoloogiliste probleemide lahendamiseks. Kivimite omaduste uurimise meetodite väljatöötamiseks ja ühtlustamiseks on tehtud erinevaid metodoloogilisi uuringuid.

Kõik see näitab, et teadmised maavarade maardlate kivimite omadustest on üsna täielikud ja rahuldavad suures osas kaevanduste ja karjääride projekteerimise ja ehitamise nõudeid. Sellegipoolest tuleb kivimite füüsikaliste ja mehaaniliste omaduste uurimisel palju rohkem ära teha. Nende uuringutest saadaolevad materjalid on väga heterogeensed. Enamik mittegeoloogiaspetsialiste käsitleb ja uurib kivimeid kui "materjali", mis moodustab karjääride küljed ja nõlvad, kui maa-aluste kaevanduste töökeskkonda, võtmata arvesse nende geneetilisi ja petrograafilisi iseärasusi, asukohta geoloogilises läbilõikes, jälgimata geoloogilise homogeensuse reegel, ilma kivimite petrograafilise ja mineraalse koostise ja nende struktuuri üheaegse uurimiseta, st mitte õiges insenergeoloogilises mõttes.

Kivimite omaduste uurimisel kasutatakse peamiselt laboratoorseid meetodeid ja välimeetodid on täiesti ebapiisavad. Seetõttu on ulatuslik analüütiline materjal sageli ebatäielik ega võimalda selgitada kivimite omaduste muutumise põhjuseid ega neid usaldusväärselt ja tõhusalt hinnata ja prognoosida.

Vajalik on muuta senist lähenemist kivimite omaduste uurimisele, laialdasemalt praktiseerida kaevandusrajatiste projekteerimisel, ehitamisel ja käitamisel kollektiivset probleemide lahendamist mäe- ja geotehniliste spetsialistide poolt.

Geoloogilised protsessid ja nähtused. Kaevanduste ja karjääride rajamisel rikutakse tavaliselt kivimite looduslikku seisundit ja tasakaalu, neid tühjendatakse, mõnikord dekompresseeritakse ja hävitatakse, kihistumine, varisemine, libisemine, hõljumine, paisumine ja pundumine ning muud tüüpi aeglased, kiired või isegi hetkelised liigutused, nihked ja surved toele. Kõik need ja paljud teised geoloogilised nähtused häirivad kaevanduste töö stabiilsust ning tekitavad kaevandamisel raskusi ja ohte. Need geoloogilised nähtused nõuavad kaevandustööde kaevandamiseks spetsiaalsete meetodite kasutamist, nende erinevat tüüpi kinnitusi ja muid tehnilisi meetmeid, et tagada maavarade ohutu arendamine.

Maardlates esinevad geoloogilised nähtused on nüüdseks tuvastatud ja erineva detailsusega uuritud; välja on töötatud meetodid nende ohu hindamiseks ja prognoosimiseks, meetodid nende ennetamiseks ja nende vastu võitlemiseks. Sellega seoses on suuri saavutusi, ulatuslik teaduslik ja metoodiline kirjandus, mis võtab kokku inseneri-, teadus- ja metoodikaarenduste kogemused ja tulemused.

Vaatamata sellele, et kõik geoloogilised nähtused on geoloogilise iseloomuga ja nende arengut mõjutavad teatud määral kaevandustehnilised tegurid, uurivad neid reeglina mitte geoloogid, vaid mäeinsenerid, pidevalt, igapäevaselt. , ületades kaevandustes ja karjäärides toimuvate geoloogiliste nähtuste tekitatud raskusi, sunnitud neid vaatlema, uurima, töötama välja tehnikaid ja meetodeid nende vastu võitlemiseks. Aja jooksul nõudsid mäetööstuse praktilised vajadused geoloogiliste nähtuste sõnastamist ja spetsiaalset geoloogilist, inseneri- ja geoloogilist uurimist.

Märkimisväärseid saavutusi geoloogiliste protsesside ja nähtuste uurimisel on võimalik saavutada mitmekesistes ja arvukates karjäärides. Just karjäärides saadi olulisi ja huvitavaid tulemusi maalihkete, lagede, maalihkete, kivimite murenemisprotsesside, filtratsioonideformatsioonide jms uuringutest, mis andsid olulise panuse insenergeoloogia kui erilise laia geoloogiaalaste teadmiste valdkonna arengusse. . Maa all arenenud maardlate geoloogiliste nähtuste insenergeoloogiliste uuringute tulemused on üldiselt endiselt üsna piiratud, kuigi teatud nähtuste uurimisel on teatud saavutusi, näiteks Moskva piirkonna Donbassi erinevates piirkondades ja kaevandustes, Läänemere põlevkivibassein ja mõned teised. Üldiselt ei ole geoloogiliste protsesside ja nähtuste insenergeoloogiline uuring maavaramaardlates veel nõutaval tasemel. See on maavarade maardlate insenergeoloogia üks peamisi ülesandeid.

Geoloogilise keskkonna kaitsmine negatiivsete mõjude eestkaevandusettevõtted. Keskkonnakaitse probleem pälvib praegu suurt tähelepanu. Sellele probleemile pühendatud publikatsioonide arv kasvab pidevalt.

Erinevad valdkonnaministeeriumid, osakonnad, ettevõtted ja teadusorganisatsioonid püüavad selliseid probleeme iseseisvalt lahendada. Kehtivad määrused ja määrused nõuda lahendusi keskkonnakaitseküsimustele ehitiste ja ettevõtete projekteerimise, ehitamise ja käitamise kõigis etappides. Keskkonnakaitsealaseid uuringuid tehakse ja teatud tulemusi on juba saavutatud. Märkimisväärse koha neis hõivavad töö geoloogilise keskkonna kaitsmise probleemiga üldiselt ja eriti kaevandusettevõtete negatiivse mõju eest.

Hinnates antud probleemi uurimise hetkeseisu, tuleb märkida, et selle edukaks lahendamiseks tehakse korralduslikku, teoreetilise ja metodoloogilise iseloomuga tööd. Samas on oluline selgelt sätestada, et selle probleemi uurimine peaks puudutama ainult geoloogilist keskkonda, vaid kaevandusettevõtete ja erinevate kaevandamisviiside negatiivse mõju hindamist ja prognoosi sellele. See klausel on vajalik, sest kaevandusettevõtted eitavad

ehkki maardlate insenergeoloogilisi tingimusi määravate üksikute elementide uurimine on üsna täielik.

1-3. Geneetilised ja tööstuslikud tüübidmaavarade maardlad

Metalliliste, mittemetalliliste ja põlevate mineraalide lademed jaotuvad maapõues ebaühtlaselt (vt A.G. Betekhtni klassifikatsiooni). Vastavalt selle tektoonilise struktuuri erinevate elementide kujunemise ajaloole on ka maardlate tekketingimused väga mitmekesised. Seetõttu leidub looduses arvukalt nende geneetilisi tüüpe, mis on mitmekesised mineraalse koostise ja mineraalide esinemisvormide, peremeeskivimite petrograafilise koostise, tektoonilise struktuuri, seose teatud reljeefielementidega jne.

MINERAALVARADE KLASSIFIKATSIOON

JÄRGI A.G. BETEKHTIN

I. Metallmineraalid:

1) must- ja legeermetallid - raud, mangaan, kroom, vanaadium, koobalt, nikkel, molübdeen, volfram;

2) värvilised metallid - vask, tsink, plii, tina, arseen, antimon, vismut,

kergmetallid - alumiinium, magneesium;

väärismetallid - kuld, hõbe ja plaatina rühm (plaatina,

iriidium jne);

radioaktiivsed elemendid - raadium, toorium ja uraan;

haruldased metallid ja haruldased muldmetallid - tsirkoon, nioobium, tantaal,

gallium, germaanium jne.

P. Mittemetallilised mineraalid:

1) ehitusmaterjalid - ehitus- ja kattekivi, veeris, killustik, liiv jne;

2) kaevanduskeemia tooraine - soolad, fosfaadid, boraadid, apatiit-nefeliin

maagid jne.

Sh. põlevad mineraalid:

1) tahked põlevad mineraalid - kivisüsi, põlevkivi jne;

2) vedelad ja gaasilised fossiilsed kütused - nafta, maagaasid.

Kõik ladestuste tüübid kuuluvad kolme peamisse geneetilisse seeriasse: endogeenne, eksogeenne ja metamorfne. Nende kirjeldus on toodud eritöödes. Siinkohal märgime vaid, et maardlate arendamise ning kaevanduste ja karjääride projektide põhjendamisega seotud erinevate inseneri- ja geoloogiliste probleemide lahendamisel on oluline täielikult arvestada nende levikuala geoloogilist struktuuri ja teada, mida geneetiline tüüp, millesse nad kuuluvad.

MAAVARUSTE MAADUSTE ARENDAMINE (a. kaevandamine, kasutamine; n. Abbau der Nutzmineralienvorkommen; f. exploitation miniere; i. explotacion de yacimientos) - omavahel seotud kaevandamisprotsesside kompleks mineraalide (või kasulike komponentide) kaevandamiseks Maast. Maavaramaardlate arendamiseks on 4 peamist meetodit: kaevandus – allmaakaevanduste süsteemi kasutamine (vt maavaramaardlate allmaakaevandamine); karjäär ehk avakaev, - avakaevanduste süsteemi kasutamine (vt maavaramaardlate avakaevandamine); puurauk - operatiivsüsteemi kasutamine; mereline, seotud tööga merepinnast madalamal (vt Avamere maavaramaardlate arendamine). Traditsiooniliselt kasutati tahkete mineraalide kaevandamiseks kahte esimest meetodit, vedelate ja gaasiliste mineraalide kaevandamist. Tänu tehnoloogilisele arengule on alates 20. sajandi keskpaigast suurenenud tahkete mineraalide kaevandamise maht kaevude kaudu, kõrge viskoossusega õlisid toodetakse ava- ja šahtimeetodil, raskete õlide kaevandamine varem kaevandatud maardlatest. kaevud on paljulubavad, kõrge mineralisatsiooniga merevesi on muutumas väärtuslike mineraalide kaevandamiseks tööstusliku töötlemise objektiks. Sotsialistlikes tingimustes maavarade maardlate arendamise – tööstuslikuks tootmiseks ja muuks otstarbeks vajaliku tooraine tagamise – põhieesmärgile lisanduvad nõuded maavarade võimalikult täielikuks kaevandamiseks maapõuest minimaalsete kuludega, kaasnevate komponentide maksimaalse kasutamise ja tõhusa keskkonnakaitsega. .

Maavaramaardlate arendamise kontseptsiooni sisu on laienenud mitme aastatuhande jooksul ja seda seostati tööriistade ja kaevandamistehnoloogiate täiustamisega ning Maa soolestikust pärinevate mineraalide liikide arvu suurenemisega. Maavarade arendamise tehnoloogia arengu iga etapp vastas fundamentaalsetele uuendustele.

Kiviajal tekkisid maapealsed kaevandused, nagu süvendid, kaevikud, kraavid, kraavid, maa-alused kaevandused, mida avasid õõnsused, vertikaalsed, kaldus šahtid ja nende tööde kombinatsioon. Arendus kaamerate abil, uuringud, tule meetod avakaevandustes ja võimalusel ka maa-alustes tingimustes töötamiseks, kiiltöömeetod, drenaaž, tööde tagasitäitmine aherainega, võlvkatus ja sammastel katuse hooldamine , hakatakse kasutama loomulikust tuuletõmbusest tingitud ventilatsiooni.

Metalli kaevandamise tööriistade staadiumis (pronksi- ja varajase rauaaja) massiobjektid allmaakaevandamine muutuvad vase-, tina-, hõbe-, kinaveri-, kulla-, raua- jne maakide maardlad.

Selles etapis alustatakse kaevandustöödega suurte kivimonoliitide kaevandamist ehitusplokkide, obeliskide, megaliitide, astronoomiliste vaatamisväärsuste jms valmistamiseks. aastal teostati püramiidide ehitamisega seoses ulatuslik kõvade lubja- ja liivakivide avakaevandamine. Iidne Egiptus(joonis 1).

Ploki massiivist geomeetriliseks eraldamiseks õige vorm Eelmärgistatud pinnale, kõige tugevamate kivikuulikeste ja seejärel metallmeislitega, õõnestati puukiilude jaoks sooned ja vertikaalsed lohud, mida siis ohtralt kasteti. Paisudes rebisid kiilud monoliidi massiivi küljest lahti. Kaevandamiskohas viidi läbi monoliidi töötlemine õigesse vormi. Karjääri transpordivahendite tekkele andis tõuke vajadus vedada suuri plokke - rullidel liikusid veeretrumlid ja topeltliugurid. Koos kivimaterjalide suuremahulise kaevandamisega 6.-5. aastatuhandest eKr. Käimas on platserite väljatöötamine nii kuldse liiva püüdmisega, kasutades laialilaotatud loomanahku, kui ka primitiivselt õli ja bituumeni ekstraheerimist lahtistest looduslikest anumatest.

Moodustub iidse maagikaevanduse välimus (joonis 2), kaevanduste töösüsteem, mis kordab maagimaardla veidrat konfiguratsiooni (läätsed, veenid, kihid jne).

Massiivses plaanis nõrgeneb kivimassi tugevus maa-alustes tingimustes kunstlikult "põletamise" (tulekahju) ja kuumutatud kivimite järsu veega jahutamise kaudu, mis viib kivimassi lõhenemiseni. Suitsu eemaldamiseks tehakse või paigaldatakse pagasiruumi spetsiaalsed “korstnad”. Kaevanduste tööaja pikenemine ja nende hooldamise aja pikenemine tõi kaasa tööde stabiilsuse juhtimise tehnikate tekkimise, kasutades puittuge, kuiva kivimüüritist ja kaljusammasid. Mitmetes kaevandustes eemaldatakse põhjavett nahast või vitstest ämbrite, vannidega, rajades looduslikku drenaaži läbi töökohtade ja kasutades nn. Archimedese kruvi. Töökohtade valgustamiseks kasutatakse taskulampe ja õlilampe. Nagu varemgi, kasutatakse kõigis arendusprotsessides eranditult käsitsitööd.

Varasel rauaajal täiustati lubjakiviplokkide kaevandamise tehnoloogilisi meetodeid seoses marmorimaardlate arenguga. Oluliselt suureneb vase-, raua-, kulla-, hõbeda-, tina-, antimoni-, plii- jne maakide kaevandamiskohtade arv. Kaevanduste konfiguratsioon muutub keerukamaks ja arendussügavus suureneb. Ilmuvad spetsiaalsed horisontaalsed tööd, mis läbivad peamiselt kivimit kogu kaevandatava maagikeha pikkuses, et hõlbustada maagi transportimist pinnale, kaevurite mugavat liikumist töökohta, ventilatsiooni ja drenaaži. Ventilatsiooniks puuritakse pinnalt lisaks vertikaalsed tüved. Primitiivne sundventilatsioon sai alguse inimeste või veoloomade lihasjõust ajendatud lõõtsa abil. Selline lihtne, mitmest imilõõtsast ja kangastorustikust koosnev süsteem võimaldas ventileerida kuni 300-400 m pikkuseid töid Ilmusid funktsionaalsed kaevandustööd - töötlemine, ventilatsioon, transport, drenaaž. Keskajal toimus maardla avamine vertikaalsete šahtide abil; Ilmuvad šahtilähedased hoovid ning veo- ja ventilatsioonisüsteemid (joon. 3).

Kaevanduse üldine konfiguratsioon omandab arhitektuuriliselt ühtse välimuse. Kaevandusettevõtet iseloomustab läbimõeldud kaubavoogude kombinatsioon ventilatsiooni- ja drenaažisüsteemiga. Miini tõstesüsteemi täiustatakse, kasutades looma tõmbejõudu või vesiratast. Esmakordselt kasutati kivide purustamisel püssirohulaskmist (15. sajand). Maa-aluse kivisöe kaevandamise suurenemisega (joon. 4) ja kaevanduste süvenemisega tehakse kindlaks metaani olemasolu kaevandusõhus (1555); kaevandustes kogunenud gaaside äkilised plahvatused (registreeritud aastast 1621) olid aluseks kaevandusõhu uurimisel ohutu kaevandamise eesmärgil.

Maa-alune kivisoolavarude areng toimub suurte sektsioonide (kambrite) töötamise kaudu.

Autonoomse ajamiga mehhaniseerimise etapis (tööstusrevolutsiooni ajastul) algas 18. sajandi lõpust söemaardlate massiline maa-alune kaevandamine. Kodu eristav omadus Söekaevandused muutuvad järk-järgult piki õhukesi söeõmblusi, kus kaevandamisprotsess mehhaniseeritakse esimest korda (lõikemasin). Mehaaniline ajam võimaldab täiustada kaevanduste tõstmise, äravoolu, vedamise ja lõhkumise mehhanisme nii söe- kui ka maagikaevandustes. Luuakse rajatised kaevanduste loomulikuks ventilatsiooniks, mis on võimaldanud töösüsteemi keerulisemaks muuta ja nende pikkust suurendada. Laiaulatuslikult algab veevoolu jõudu kasutavate asetarite (peamiselt kulla ja plaatina) väljatöötamine. Kasvab avakaevandamise maht (peamiselt mäestikumaardlad), kus transport toimub isekalluvates kärudes hobuveojõu abil. Karjäär on kujunemas avatud kaevanduste süsteemina orienteeritud kaubavoogudega, kus kasutatakse massiliselt käsitsi tööd kaevetöödel ja hobuste veojõudu transpordis (joonis 5).

Alates 19. sajandi lõpust ja 20. sajandi algusest on lõhkamise arengus määravat rolli mänginud uued lõhkekehad. Puurimis- ja lõhkamistööde kompleksi rakendatakse tahkete mineraalide väljatöötamisel laialdaselt. Kasvavad avakaevandamise maht ja karjääride tootmisvõimsus, millele aitab kaasa puurkaevlõhketöö ja mis kõige olulisem ekskavaatorite kasutuselevõtt; hobukarjääritransport asendub raudteetranspordiga. Maagimaardlate kaevandamiseks, mis ulatuvad maapinnalt suurde sügavusse, kasutatakse avatud maa-alust meetodit. Paigutajate arendamisel võetakse kasutusele tragid. Teaduslik taust saab mitmeid allmaakaevandamise elemente, peamiselt puurimise ja lõhkamise, kivimite rõhu juhtimise ja ventilatsiooni valdkonnas. Seal on metallurgia tootmine (organisatsiooniliselt) eraldatud maagi baasist. Kaevandus- ja metallurgiakeskused moodustatakse suurtel territooriumidel (näiteks Venemaa lõunaosas) ja hõlmavad lisaks maagile ka kivisöe baasi.

Üheks peamiseks arendusobjektiks on naftaväljad (joon. 6), kus auru- (ja hiljem elektri-)paigaldistega puuritakse suures mahus voolavaid ja isevoolseid puurauke.

20. sajandi algus seotud elektri- ja pneumaatilistel ajamitel põhinevate kaevandustööde mehhaniseerimisega, kaasates peaaegu kõigi mineraalide (agronoomilised maagid, alumiiniumimaagid, haruldaste elementide maagid jne) väljatöötamisse. Tänu elektriekskavaatorite ja muude kaevandus- ja transpordivahendite kasutamisele suurenevad järsult avakaevandamise mahud ja luuakse tehnoloogiliselt usaldusväärseid arendussüsteeme. 50ndateks. Karjäär võtab mehhaniseeritud kaevandusettevõtte ilme. Seoses allmaakaevandamise meetodiga luuakse autonoomse elektriajamiga kaevandusmasinaid. Eriti oluline on võitlus kivimite rõhu ilmingutega kaevandustes, kivimite ja gaaside äkiliste emissioonide vastu. Luuakse uus ohutuslõhkeainete klass. Maagikaevandustes täiustatakse kõige tootlikumaid kaevandamissüsteeme koos avatud puhastusruumi ja maagihoidlaga. Ilmub põhimõtteliselt uus viis arendus - maa-alune hüdrauliline kivisöe kaevandamine, mille käigus veejuga ja veevool hävitavad massiivi; aluspinnase ja keskkonnakaitse terviklik arendamine. Arendatakse merepõhja all olevate nafta- ja gaasimaardlate ning rannikualade maardlate arendamist. Tahkete mineraalide füüsikaliste ja keemiliste meetodite abil kaevandatavate puurkaevumeetodite ulatus laieneb ning esile kerkib kaevandusbiotehnoloogia (vt Bakterite leostumine). Nafta tootmisel kasutatakse vee üleujutamist ja moodustiste termilist stimuleerimist. Nafta- ja gaasimaardlad on muutumas täielikult automatiseeritud ettevõteteks. Rasked õlid ja bituumen ekstraheeritakse avatud süvendi meetodil. Õlide kaevandustootmine, mille maardlad on välja arendatud kaevude abil, laieneb. Kaevandusettevõtted on kasvamas kaevanduskompleksideks, millel on täielik mineraalsete toorainete esmase töötlemise tsükkel ja mitut tüüpi mineraalsete toodete tootmine. Üksikud karjäärid ulatuvad sisuliselt kaevanduste sügavustesse ja kaevanduste sügavaimad horisondid ulatuvad puurkaevkaevandamisel tavapärasesse kõrgusesse. See toob esile vajaduse luua kombineeritud meetodid ja tehnoloogiad maavarade maardlate arendamiseks. Maardlate allmaakaevandamisel kaevandatakse maakide põhimaht puurimis- ja lõhkamistööde ning iseliikuvate kaevandamismasinatega (s.o õhkrattad või harvem diisel-, elektri- ja pneumoajamiga roomikroomikud). Söe- ja kaaliumisoolade allmaakaevandamisel on põhiliseks kasutusalaks mehaaniline kaevandamine – kombainid, mobiilse toega toega kompleksid ja konveierid.

Globaalse mäetööstuse mahu kasv 20. sajandi 2. poolel. on vähemalt 4-5% aastas; Ligikaudu iga 12-15 aasta järel maavarade tootmise maht kahekordistub. Väärtuses moodustab energiatoorme väljatöötamine 72%, maagid - 21%, mittemetallilised mineraalid - 7% (1984).

Umbes 60% metalli (umbes 50% kaevandatud metallist) maakidest, 85% mittemetallimaagidest, umbes 100% mittemetallilistest mineraalidest ja umbes 35% kivisöest kaevandatakse maailmas avakaevandamise teel. Allmaakaevandamise meetodit kasutatakse peamiselt suurel sügavusel asuvate maavarade puhul, samuti tiheasustusaladel, väärtuslike maastike olemasolul jne. Naftatootmise maht Maailma ookeani vetes kasvab (umbes 30% kogu toodangust).

Maavarade maardlate arendamise väljavaated on seotud mehitamata kaevandamisega, kõigi aluspinnast kaevandatud mineraalsete komponentide ärakasutamisega ja tekkinud maa-aluste õõnsuste tööstusliku kasutamisega (vt.).

1

Uuriti ja analüüsiti enam kui 200 Belgorodi piirkonna maavaramaardlat. Maavaramaardlate arendamine toimub peamiselt avakaevandamise teel, mis on kulutõhus ja perspektiivikas. Põlluarenduse oluliseks puuduseks on negatiivne mõju keskkonnale, mis väljendub mõjus atmosfääriõhk tolmu ja gaasi moodustumise tagajärjel pinna- ja põhjaveel, maaressurssidel pinnase degradeerumise näol, häiritud maade ringlusest eemaldamise näol pärast kaevandamise lõppu jne. See uuring võimaldas hinnata maa-alade mõju astet. maardlate arendamine maavarade kaevandamiseks keskkonnale. On põhjendatud, et ligikaudne sanitaarkaitsevöönd on SNiP-i järgi piisav kõigi põldude jaoks. Nõuetekohase toimimise ja õigeaegse rekultiveerimise korral karjääride mõju sanitaarkaitsevööndi piirist väljapoole jäävale territooriumile olulist mõju ei avalda.

Märksõnad: tavalised mineraalid (CPM)

valdkonnas

sanitaarkaitsevöönd (SPZ)

maksimaalne lubatud kontsentratsioon (MPC)

1. Kornilov A.G. [ja teised] Flotatsioonitehnoloogiate mõju maaressursside seisundile // Maapõue kasutamine - XXI sajand. – 2012. – nr 4.

2. Nazarenko N.V. Belgorodi oblasti avakaevanduste ruumilise jaotuse mustrid ja nende mõju keskkonnale // Keskkonnajuhtimise ja keskkonnaolukorra probleemid Euroopa Venemaal ja naaberriikides: IV Internationali materjalid. teaduslik konf. 11.-14.10.2010 – M.; Belgorod: Constanta, 2010.

3. Nazarenko N.V. Eksogeensete geomorfoloogiliste protsesside arengu tunnused Belgorodi piirkonna tavaliste mineraalide maardlate väljatöötamisel / Nazarenko N.V., Furmanova T.N. // Antropogeenne geomorfoloogia: teadus ja praktika: Venemaa Teaduste Akadeemia geomorfoloogiakomisjoni XXXII pleenumi materjalid (Belgorod, 25.–29. september 2012). – M.; Belgorod: kirjastus "Belgorod", 2012.

4. Nazarenko N.V. Häiritud maade taastamise probleemid Belgorodi oblasti tavaliste mineraalide karjäärides ja nende lahendamise viisid / N.V. Nazarenko [et al.] // Regionaalökoloogia probleemid. – 2011. – nr 2.

5. Mürakaitse: SNiP 23-03-2003. - M.: Venemaa Gosstroy, 2004.

6. Atmosfääriõhu kaitse kohta: föderaalseadus Venemaa Föderatsioon, 4. mai 1999 nr 96-FZ (muudetud 31. detsembril 2005).

7. Keskkonnakaitse kohta: Vene Föderatsiooni 10. jaanuari 2002. aasta föderaalseadus nr 7-FZ (muudetud 31. detsembril 2005).

Tavalised mineraalid (CPM) on Belgorodi piirkonna ressursipotentsiaali kõige olulisem komponent. OPI on tooraine baasiks teedeehitusele, ehitusmaterjalide tootmisele jne. Praegu iseloomustab maavarade arendusprotsessi ja kasutusväljavaateid kaasaegsete prognoosi- ja geograafiliste uuringute, sealhulgas üldkasutatavate maavarade objektide geoloogiliste ja majanduslike hinnangute ning sotsiaalselt ja majanduslikult põhjendatud arendus- ja geograafiliste uuringute puudumine. maavarade maardlate kasutamine. Seoses ehituskompleksi pidevalt kasvavate toorainevajadustega vanaarenenud piirkondades toimub maavarade kontrollimatu ammendumine, mille irratsionaalne kaevandamine avaldab negatiivset mõju mitte ainult looduskeskkonnale, vaid ka elukeskkonnale. elanikkonna tingimused ja tervis intensiivse kaevandamisega piirkondades.

Belgorodi piirkonnas arendatakse praegu üle 300 avakaevanduse. Kriidi, savi ja liiva prognoositavad varud on praktiliselt piiramatud ja jaotuvad ühtlaselt kogu piirkonnas. Üle 50% karjääridest asus algul kuristike ja kuristike nõlvadel ning seejärel hakkasid need süvenedes ja laienedes üle võtma põllumaad. Ligikaudu 25% karjääridest asub lammidel ning umbes 20% kuristikes ja kuristikes. Nende mineraalide ebaolulise esinemissügavuse tõttu toimub nende kaevandamine peamiselt kulutõhusa avakaevude meetodil, kuid tuleb ette ka allmaakaevandamist, eelkõige sellega kaasneva kriidi kaevandamise käigus rajatakse maa-aluseid köögiviljahoidlaid. .

Maavaramaardlate arengu oluliseks puuduseks on negatiivne mõju keskkonnale, mis väljendub mõjus atmosfääriõhule, pinna- ja põhjaveele, maaressurssidele jne.

Erinevatesse geograafilistesse maastikuvöönditesse kuulumise, tavaliste mineraalide füüsikaliste ja mehaaniliste omaduste ning esinemistingimuste järgi eristumise tõttu on avakaevandamise mõjul keskkonnale ja tootmisega seotud inimeste tervisele teatud tunnused.

Praegu on üheks peamiseks ülesandeks maavarade kaevandamise sõltuvuste väljaselgitamine erinevate maastikualade insenergeoloogilistest, hüdroloogilistest ja keskkonnanäitajatest, keskkonnamõju sügavuse ja ulatuse geoökoloogiline hindamine, areng. tõhusaid ettepanekuid vähendamise teel negatiivne mõju ja loodusvarade ratsionaalset kasutamist, samuti ettepanekuid nende keskkonnamõjude minimeerimiseks.

Peamised kaevandamise ajal keskkonnale avaldatava mõju liigid on järgmised:

Loodusvarade (maa, vesi) konfiskeerimine;

õhusaaste gaasiliste ja hõljuvate ainete heitkogustega;

Müra mõju;

Muutused territooriumi reljeefis, ehitusplatsi ja seda ümbritseva ala hüdrogeoloogilistes tingimustes;

Eraldi maa-ala saastumine tekkivate jäätmete ja kanalisatsiooniga;

Muutused elanikkonna sotsiaalsetes elutingimustes.

Ökosüsteemi seisundile avaldatava negatiivse mõju hindamise põhimõtted seisnevad tehnoloogilise protsessi maksimaalse koormuse valimises igale keskkonnakomponendile, võttes arvesse energiaressursside tarbimist normaalsetes ja ebasoodsates ilmastikutingimustes, võrreldes kehtestatud normidega. inimeste tervisele, loomastikule ja taimestikule, samuti puhkealadele avaldatava mõju suurimad lubatud kontsentratsioonid. Neid mõjusid analüüsides töötatakse välja optimaalsed skeemid, mudelid ja meetodid, et vähendada negatiivset inimtekkelist mõju ökosüsteemidele.

Maavaramaardlate avakaevandamine avaldab tolmu ja gaaside tekke tõttu negatiivset mõju atmosfääriõhule. Peamisteks mõjuallikateks on kaeve-, laadimis- ja tühjendustööd, kaadamised, sise- ja välispuistangud, kivihunnikute, teede taaskaevamine, tooraine purustamine. Tolm on olenevalt ekstraheeritud toorainest anorgaaniline tolm, mille ränidioksiidi sisaldus on alla 20% - savi kaevandamisel, 20-70% - savi ja liiva kaevandamisel, üle 70% - opka kaevandamisel. Tolmu kontsentratsioon kaeve- ja laadimistöödel sõltub kivimi tugevusest ja looduslikust niiskusest, samaaegselt mahalaaditava kivimi mahust, mahalaadimise kõrgusest ja ekskavaatori pöördenurgast. Mahalaadimiskõrguse ülehindamine toob sageli kaasa astangu ülemise osa kokkuvarisemise ja tolmusisalduse suurenemise 1,5-5 korda.

Tooraine transportimisel mööda karjääri sisemisi teid eraldub tolm kalluri kere laaditud materjali pinnalt ja autorataste koostoimest teepinnaga. Tolmu tekke intensiivsus ja maht sõltuvad liikumiskiirusest, sõidukite kandevõimest, aga ka teekatte tüübist.

Kõigile kaadamismeetoditele on omane suurte lahtiste pindade (tasapinnaliste allikate) teke, mis millal ebasoodsad tingimused põhjustada intensiivset tolmu moodustumist, olenevalt materjali tüübist, osakeste suuruse jaotusest ja ilmastikutingimustest.

Mootorsõidukite ja eriseadmete käitamise ajal tekib karjääri mõjuvööndis ja karjääris endas õhusaaste tee-ehitusmasinate mootorite ja lämmastikdioksiidi, lämmastikoksiidi, bensiini, vingugaasi eralduvate sõidukite töötamise ajal, vääveloksiid ja tahm.

Maavarade kaevandamise keskmise karjääri hüpoteetilise olukorra simuleerimiseks valisime tinglikult maksimaalse karjääri, kus on suurim arendusala kõigi kaevandatava tooraine (kriit, liiv, savi) jaoks. Arvesse võeti ka teenistusautode maksimaalset koormust 8-tunnise tööpäevaga seitse päeva nädalas.

Atmosfääriõhu saastava mõju määra hindamine toimub karjääri kõige intensiivsemas tööde etapis, mida iseloomustavad suurimad saasteainete heitkogused. Mõju hindamise metoodika seisneb maapinna maksimaalsete kontsentratsioonide võrdlemises saasteainete hajumisel karjääri sanitaarkaitsevööndi, lähima elamuala ja akvatooriumi piiridel. veekogud, erikaitsealused loodusalad ja metsavööndid, millel on kehtestatud normidega inimeste tervisele, loomastikule ja taimestikule avalduva mõju jaoks lubatud suurimad kontsentratsioonid, ning puhkealad.

Need tulemused näitavad, et mis tahes tüüpi kaevandatud tooraine karjääri arendamisel on negatiivse mõju tase vastuvõetavate normide piires ja peamine õhusaasteaine on spetsiaalsed sõidukid. Mootorsõidukite kasutamisel on põhiliseks saasteaineks lämmastikdioksiid, kuid sanitaarkaitsevööndi piiril ei ületa selle kontsentratsioon 1 suurimat lubatud kontsentratsiooni ning sanitaarkaitse piiril anorgaaniline tolm (savi, liiv, kriit). tsoonis on alla 0,1 suurima lubatud kontsentratsiooni (tabel 1).

Tabel 1 - Saasteainete hajumise dünaamika atmosfääris maavarade kaevandamisel

Saasteained vabanevad atmosfääris karjääri arendamisel	Savikarjäärides (maksimaalse lubatud kontsentratsiooni osad)		Kriidikarjäärides (maksimaalse lubatud kontsentratsiooni osad)		Liivakarjäärides (maksimaalse lubatud kontsentratsiooni osad)
0301 – lämmastikdioksiid
0328 - Süsinik
0330 – vääveldioksiid
0337 - Süsinikoksiid
0703 – bens[a]püreen
2704 - bensiin
2908 - anorgaaniline tolm: 70-20% ränidioksiid
2908 – anorgaaniline tolm, alla 20% ränidioksiidi

Andmeanalüüs näitas, et kõigis karjäärides on peamiseks õhusaasteallikaks karjääri teenindavad sõidukid; kaevandamisel, laadimisel ja transportimisel tekkiv tolm ei põhjusta olulist reostust. Karjääride sanitaarkaitsevöönd on SNiP järgi kriidil 500 m, liival 300 m, savil 300 m. Piisab kõigi sarnaste ja madalamate parameetritega karjääride ligikaudsest sanitaarkaitsevööndist.

Peamised välismüra allikad on tee-ehitusmasinate mootorid. Tööstuspiirkonnast elamurajooni tungiva mürataseme hindamine seisneb projekteerimispunktis (lähimas elamurajoonis) samaaegselt töötavate seadmete hinnangulise mürataseme võrdlemises sellel alal asuvate objektide (elamud) lubatud müratasemega. ). Müra standardimine toimub päeval ja öösel.

Mürakarakteristikud võetakse karjääris kasutatavate eriseadmete ja sõidukite passiandmete järgi. Lubatud müratase elamupiirkondades on päeval 40 dBA ja öösel 30 dBA.

Mürabarjääri mürataseme vähendamine varieerub vahemikus 38,66 kuni 47,21 dBA, olenevalt heliallika kaugusest elamurajoonist.

Hinnanguline helitase 225 m kaugusel müraallikast ilma ekraanita on 34,8 dBA, mis vastab lubatud tase heli päeval ja öösel elamurajooniga piirneval territooriumil. Karjääris 2-3 m sügavusel töötades ei ulatu helitase elurajooni (-3,86 dBA). Kui elamurajoon asub müraallikast 1400 m kaugusel, on helitase ilma (pinnal töötava) ekraanita 13,9 dBA.

Arvutusmeetodiga on kindlaks tehtud, et tehnoloogilise skeemi järgi (objektil korraga mitte rohkem kui kaks ühikut seadmeid) töötavate sõidukite ja eriseadmete müra nii päeval kui öösel ei avalda kahjulikku mõju keskkonnale. külgnevad hooned. Lõhkamisoperatsioone ei kasutata Belgorodi orgaaniliste mineraalide kaevandamiseks kõigis avakaevandustes. Sellega seoses ei ole soovitatav neid arvutusi teha.

Mõju territooriumile hinnatakse rajatise majutamiseks eemaldatava ala suuruse, võetava maa kategooria, rikutud muldkatte seisundi muutuste ja uute reljeefivormide (süvendid ja puistangud) järgi.

Mõju on geoloogiline keskkond määrab arengu sügavus ja võimalikud tüsistused(põhjaveega üleujutamine, eksogeensete protsesside areng). Väikekarjääride negatiivse mõju mehhanism looduskeskkonnale on sarnane kaevandusettevõtete laotamise mõjuga, erineb ainult mastaapselt. Iga karjääri ja puistangu pindala ei ületa 5-15 hektarit ja omab olenevalt asukohast mõnikord spetsiifilist keskkonnamõju. Kaevandustööd toovad kaasa mõnede reljeefi moodustavate protsesside aktiveerimise. Häiritud maade arengu looduslike eelduste hindamiseks viisime läbi uuritud alade reljeefi morfomeetrilise analüüsi kaardiskeemi koostamisega „Häirunud maad avakaevanduste mõjuvööndis maavara kaevandamiseks. ressursse” (joonis 1), mis on tehtud mõõtkavas 1:200 000. Välivaatlused viidi läbi otse põllul.

Riis. 1. Maavara kaevandamise karjääride mõjuvööndis rikutud maad.

Ühiste maavarade massiline arendamine paljude väikeste karjääride poolt, kuigi see ei too kaasa tehnogeense reljeefi tekkimist suurel levikualadel, kuid nende pikaajalisel kasutamisel ja puudumisel

Rekultiveerimistööd iseeneslikult kaevandatud kaevetöödel provotseerivad ilmastikuolusid, maalihkeid, maalihkeid, vajumisnähtusi, erosiivset väljauhtumist, deflatsiooni, tehnogeense kivimikihi kuhjumist ja üleujutusi. Lisaks häirib kaevandamistööde käigus mitmel juhul laugete nõlvade pinda buldooserite adrade läbimine mööda ja risti nõlvadel pikkade vagude, kitsaste kaevikute või juhuslike “urgude” tekkega. Seejärel muutuvad need kanalite moodustumise protsesside allikateks, mis võivad ulatuda mitu kilomeetrit.

Koormus maakasutusalale ning pinna- ja põhjavee süsteemile kaevandamise käigus väljendub pinnase ja aeratsioonitsoonide võimalikus saastumises tööstus- ja tarbejäätmete ning reoveega. Mõju hindamiseks määratakse tekkiva reovee ning tootmis- ja tarbimisjäätmete mahud ning ratsionaalne veetarbimise ja drenaaži ning tahkete jäätmete käitlemise skeem.

Mõju loomastikule vaadeldavatel territooriumidel väljendub maatüki kui elupaiga välistamises, inimeste kohaloleku, seadmete töötamise ja sõidukite liikumisega kaasnevas häirimises. Tööperioodil jäävad karjääridega hõivatud alad loomulikult imetajate hooajalisest rändeteest välja. Kavandatav tegevus põhjustab biotoopide muutumise ja nende liikumise identsete omadustega külgnevale territooriumile, mis karjääride väikeste pindalade tõttu ei mõjuta piirkonnas levinud loomaliikide populatsioonide seisundit.

Mõju taimestikule kaevandamise ajal väljendub maa eemaldamises, pinnasekatte ja loodusliku rohu katkemises. Tööde lõppedes on plaanis rikutud maad taastada karjamaade põllumaade või puhkerajatiste tasemele, millega kaasneb taimestiku ja loomade loodusliku elupaiga taastamine.

Lisaks loetletud probleemidele on ka teisi, mitte vähem teravaid, mis on seotud ammendatud karjääride kasutamisega olmejäätmete ladustamiskohtadena ja nende kasutamisega omavoliliste prügilatena.

See uuring viidi läbi föderaalvalitsuse toetusel sihtprogramm"Innovaatilise Venemaa teadus- ja pedagoogiline personal" aastateks 2009-2013 riikliku lepingu nr P1363 alusel tegevuse 1.3.1 "Noorteadlaste - teaduskandidaatide teadusuuringute läbiviimine" raames.

Arvustajad:

Kornilov A.G., geograafiateaduste doktor, professor, juhataja. Geograafia ja geoökoloogia osakond GGF National Research University Belgorod, Belgorod.

Sergeev S.V., tehnikateaduste doktor, professor, juhataja. Rakendusgeoloogia ja kaevandamise osakond, GGF, Riiklik Teadusülikool Belgorod, Belgorod.

Bibliograafiline link

Nazarenko N.V., Petin A.N., Furmanova T.N. ÜHISTE MINERAALVARADE KAEVANDAMISE MAADUSTE ARENGUSE MÕJU KESKKONNALE // Kaasaegsed küsimused teadus ja haridus. – 2012. – nr 6.;
URL: http://science-education.ru/ru/article/view?id=7401 (juurdepääsu kuupäev: 31.03.2019). Toome teie tähelepanu kirjastuse "Loodusteaduste Akadeemia" poolt välja antud ajakirjad

Saada oma head tööd teadmistebaasi on lihtne. Kasutage allolevat vormi

Hea töö saidile">

Üliõpilased, magistrandid, noored teadlased, kes kasutavad teadmistebaasi oma õpingutes ja töös, on teile väga tänulikud.

postitatud http://www.allbest.ru/

postitatud http://www.allbest.ru/

Maavaramaardlate arendamine

(OsaI ) (EG ja MT jaoks)

Sissejuhatus

1. Maavaramaardlate kaevandamine ja esinemise geoloogilised tingimused

1.1 lühikirjeldus söemaardlad

1.2 Maagimaardlate lühikarakteristikud

1.3 MPI arendamise meetodid

1.4 Allmaakaevandamise põhiprintsiibid

2. Kaevandusettevõtted. PI varud ja kahjumid

3. Kaevandusettevõtete põhiparameetrid

3.1 Tootmisvõimsus ja kaevanduse eluiga

3.2 Miinivälja arendamise etapid

4. Kaevandusväljade ettevalmistamise meetodid

5. Miiniväljade avamine

5.1. Klassifikatsioon. Nõuded optimaalsele avamismeetodile.

5.2 Kaevanduste šahtide suhteline paigutus sh.p.

6. Lamedate kihtide avamine

6.1 Lamedate kihtide avamine kaldvõllidega

6.1.1 Kaldvõllidega avamise eelised

6.2 Lamedate kihtide avamine vertikaalsete võllide ja ristlõigetega

6.3 Lamedate kihtide avamine vertikaalsete šahtide ja šahtidega

7. Järskude ja järsu kaldega kihtide avamine

8. Reklaamide avamine

9. Kombineeritud avamisviisid

10. Miiniväljade avamine suures sügavuses

10.1 Avamine vertikaalsete võllide ja horisontaalsete ristlõigetega

11. Puutüveaiad. Pinnapealse kaevanduse kompleks

12. Süsteemid reservuaarimaardlate arendamiseks. Arendussüsteemide klassifikatsioon. tegurid. arendussüsteemi valiku mõjutamine

12.1 Mõisted "ravitöö" ja "väljaarendussüsteem"

12.2 Arendussüsteemide valikut mõjutavad tegurid

12.3 Arendussüsteemide klassifikatsioon

13. Pidev arendussüsteemid

14. Maagimaardlate allmaakaevandamine

14.1 Maagimaardla arendamise põhijooned

14.1.1 Maagimaardlate omadused

14.1.2 Maagimaardlate avamine ja ettevalmistamine

14.1.3 Maagimaardlate avamine

14.1.4 Maagimaardlate ettevalmistamine

14.2 Peamised tootmisnäitajad maagimaardlate kaevandamisel

14.2.1 Maagi sekundaarne purustamine

14.2.2 Kohaletoimetamine

14.2.3 Kivimi rõhu juhtimine

15. Maagi kaevandamise süsteemid

15.1 Arendussüsteemide klassifikatsioon

15.2 Avatud raviruumiga arendussüsteemid (I klass)

16. Maardlate arendamine avakaevude meetodil

16.1 Üldine informatsioon PMOS-i kohta. Eelised ja miinused

16.2 Puhastus- ja kaevandustööd

16.2.1 Kaevandustööd. - töötage PI väljatõmbamisel pärast PI mööda lõigatud kraavi lõikamist

16.2.2 PMOC süsteemid ja nende elemendid

17. Arendussüsteemid ülekoorma ristsuunalise liikumisega sisepuistangutesse

Sissejuhatus

Tootmise tõhususe parandamiseks keskenduvad söetööstuse töötajad oma jõupingutused kolmele põhivaldkonnale:

Tootmisprotsesside integreeritud mehhaniseerimine ja automatiseerimine, mis loob eeldused kivisöe kaevandamiseks ilma inimeste pideva kohalolekuta kaevandamise ees, hõlbustab ja parandab töötingimusi ning aitab tõsta tööviljakust;

Avatud kivisöe kaevandamise kiire areng, peamiselt riigi idaosas;

Tööviljakuse tõstmine, mis põhineb teaduse ja tehnoloogia saavutuste, progressiivse tehnoloogia, arenenud kogemuste, teadusliku töökorralduse, sotsialistliku konkurentsi arengu, reservide otsimise ja maksimaalse kasutamise, samuti süstemaatilisel suurendamisel laialdasel tootmises. töötajate üldises haridustasemes ja kutseoskustes. Vastavalt kursuse programmile käsitletakse reservuaarimaardlate maa-aluste meetoditega arendamise küsimusi kogu nende mitmekesisuses - avamine, ettevalmistamine, arendussüsteemid ja puhastustehnoloogia (Programm on antud).

1. Maavaramaardlate kaevandamis- ja tekkegeoloogilised tingimusedOmüüdud

Mineraalid nimetatakse loomulikuks mineraalid, mida ammutatakse maa sisikonnast rahvamajanduses kasutamiseks.

Olemas erinevad klassifikatsioonid mineraalid: eesmärgi, tekke jne järgi. Tööstuslikuks otstarbeks neid saab jagada metallimaagideks (ja metallideks), kütusteks ja mittemetallilisteks maardlateks.

Väli on looduslik mineraalide kogunemine maakoores.

Maardla kuju on arengu seisukohalt väga oluline. Olenevalt kujust eristatakse moodustisladestusi, sooni, vardaid, pesi jne. Õmblusmaardlatest on enim levinud kivisöe maardlad. Sageli on neil märkimisväärne pindalajaotus.

Kivisüsi kandev piirkond on basseini osa, mida ühendavad tektoonilised omadused ja kivisöe kvaliteet ning mõnikord ka halduslikud ja majanduslikud omadused.

Bassein on kivisütt sisaldavate maardlate pideva esinemise ala.

Põllu piirid määratud PI esinemise tingimustega. Mittehorisontaalse esinemise korral võivad söemaardlate piirid olla: piki ülestõusu - kihtide tekkimist setete alla, piki süvist - uurimise piirid, piki streiki - õmblusest välja pigistamist, suured geoloogilised häired jne. .

Tagatisraha kutsutakse tööstuslik, kui selle arendamise otstarbekus on majanduslikult põhjendatud ja omab rahvamajanduslikku tähtsust käesoleval ajal või tulevikus. Muidu pole see tööstuslik.

Suuri maardlaid arendab tavaliselt mitu kaevandust.

1.1 Lühike tegelanekivisöemaardlate eristika

Tööstuses töötab 328 tuhat inimest. Veelgi enam, aastatel 1994–2001. Umbes 107,6 tuhat töötajat koondati. Täna on 113 kaevandust ja 128 avakaevandust ning 40 töötlemisettevõtet.

Donbass- kõige arenenum ja varustab 1/3 SRÜ-s kaevandatavast kivisöest. Tööstuses on vaja igat sorti sütt. Vesikonnas on umbes 150 kihti paksusega 0,5–2,0 m, mis on arenenud sügavusel 300–1200 m. Kihtide gaasisisaldus on kõrge, mõnes Donbassi piirkonnas on kihid äkiliste söe ja gaasi pursked. . Põhikivimid on keskmise ja alla keskmise tugevusega. Veesisaldus on ebaoluline. Kihtide allapanu ulatub õrnast järsuni.

Kuzbass- kõigi klasside ja kõrge kvaliteediga kivisöe suurimad varud. Tootmise poolest on see Donbassi järel teisel kohal. Kihtide paksus on 1-16 m Langemisnurgad on erinevad. Külgkivimid on tugevad ja keskmise tugevusega. Arendus toimub nii maa all kui ka avatud kaevandis. Kaevanduste sügavus on 300-500 m. Põhiliselt kasutatakse kivisütt Uuralite ja Siberi vajaduste rahuldamiseks.

Karaganda söebassein - toodangu poolest 3. koht. Kaevandamise ja arenduse geoloogiliste tingimuste järgi sarnaneb see Donbassiga. Kuid siin domineerivad lamedad õmblused (kuni 18°) m = 2-8 m. Arengusügavus on kuni 500 m. Märkimisväärne osa kivisöest sobib koksimiseks ja saadetakse Uuralitesse ja Kasahstani ettevõtetesse.

Petšorski Vesikond asub Venemaa Euroopa osa põhjaosas ja seda iseloomustavad keskmise paksusega m = 1,2-3,5 m kvaliteetse koksisöe kihid. Kivisütt kasutatakse peamiselt põhjapiirkondade tööstuse vajaduste rahuldamiseks.

Podmoskovnõi vesikond - horisontaalselt asetsevad kihid, tugevalt kastetud, peremeeskivimid alla keskmise stabiilsuse, m -I,5-3,5, K 5-100 m.

Lviv-Volynsky bassein - samad kihid nagu Moskva piirkonnas, m 0,7-1,5 m, H = 300 m.

Mõlemad vesikonnad on kohaliku tähtsusega, nende kivisütt kasutatakse ümbritsevate piirkondade vajaduste rahuldamiseks.

Uuralites- Kizelovski söebassein - mitmesugused, m = 0,7-4 m, koksisüsi, tugevalt kastetud kihid. Varud hakkavad otsa saama. Peaaegu suletud.

Tšeljabinski jõgikond - pruunsöed energeetiliseks otstarbeks, paksud lamedad õmblused. Peremeeskivimite stabiilsus on alla keskmise.

Kesk-Aasias Energiavajadusteks arendatakse välja hulk paksude kihtidega väljasid. Ekibastuzi väli Kasahstanis m kuni 140 m.

Kaug-Ida(Bureinskoje, Suchanskoje, Artemovskoje ja O. Sahhalin) kasutatakse neid maardlaid idapiirkondade tööstuse vajaduste rahuldamiseks.

Seoses BAM-i ehitusega suur areng saab söekaevanduse Lõuna-Jakutski ja Kansk-Achinski basseinis.

Suured söevarud, sh. ja koksimiseks on koondunud veel välja arendamata Tunguska, Taimõri ja Lena basseinidesse.

1. 2 Lühike Haramaagimaardlate omadused

maagimaardlad, Erinevalt kivisöest iseloomustavad neid väga erinevad esinemismustrid. Need jagunevad veehoidla ja lehelaadne, sooniline ja maKoostugev.

Kodumaiste maagimaardlate hulgas on tüüpilisteks kihtmaardlateks Dzhezkazgani vase-, Mirgalimsay plii-, Nikopol-Mangantsevoje ja Chiaturskoje maardlad. Enamikku Krivoy Rogi basseini maardlaid esindavad tüüpilised lehttaolised maagikehad.

Veen maardlate paksus on 10-20 cm kuni 2-5 m. Veenisademete kaldenurk ja paksus võivad dramaatiliselt muutuda isegi sama maagi keha piires.

Suurimad veenimaardlaid arendavad kaevandused on Magadani piirkonna kullakaevandused, Jakuudi autonoomne Nõukogude Sotsialistlik Vabariik, Primorje tinakaevandused ja polümetallikaevandused. Põhja-Kaukaasia, Transbaikalia kulla-, tina- ja volfram-molübdeenikaevandused.

Massiivne maardlate paksus on üle 5 m. Need ladestused on mõnikord korrapäraste läätsede ja sammaste kujuga, kuid sageli on nende kuju väga keeruline ja ebakorrapärane ning tavaliselt ei ole sellistel ladestutel selgelt määratletud piire ümbritsevate kivimitega. Massiivsete leiukohtade hulka kuuluvad mõned Krivoy Rogi, Uuralite ja Šoria mäestiku maardlad, vasemaagi maardlad Uuralites, polümetallimaardlad Altais ja molübdeenimaardlad Põhja-Kaukaasias.

Maagimaardlad, nagu söemaardlad, võivad olla lihtne Ja kihtjanym.

Lihtsaid esindab üks kiht või üks maagikeha.

Kompleks - kihtide, veenide või paralleelsete lademete komplekt jne.

1.3 MPI arendamise meetodid

Arendusmeetod- see on kõigi antud kaevandusettevõttes läbi viidud tootmisprotsesside kogum.

Iga kaevandamisviisi puhul, olenevalt konkreetsetest geoloogilistest tingimustest ja kaevandamise mehhaniseerimise arengutasemest, saavutatakse suurim kaevandamise efektiivsus kõige optimaalsemate avamis-, ettevalmistus- ja kaevandamissüsteemide meetodite kasutamisel.

1.4 Põhiprintsiibid allmaa kaevandamine

Allmaakaevandamisel tuleb järgida järgmisi konkreetseid põhimõtteid:

1. Deformatsiooni- ja hävimisprotsesside minimaalne levik kivimites katvates ja aluskihtides.

2. Kaevandustööd tehakse alati “värske katuse” all – allmaakaevandamise “kuldreegel”.

3. Peremeeskivimite varisemise süstemaatiline kontroll (katusekontroll).

4. Õnnetuste vältimine:

a) vee, gaaside, nafta läbimurded maa-alusest ja pinnaallikad ja vanad tööd;

b) gaasi- ja tolmuplahvatused;

c) kivipursked ja äkilised pursked;

d) endogeensed tulekahjud jne.

5. PI minimaalne lahjendus.

6. Tööohutuse tagamine ning vajalike sanitaar- ja hügieenitingimuste loomine (tööalaste ohtude vältimine, normaalse temperatuuri, niiskuse, tolmu jms tagamine).

Nende maa-aluse arengu põhimõtete rakendamine konkreetsete geoloogiliste tingimuste ja looduslike protsesside spetsiifiliste komplekside jaoks antud mäeahelikus nõuab ennekõike sobivate arendussüsteemide ja kivimisurve kontrollimise meetodite kasutamist või täpsemalt: valikut. õigeid meetodeid füüsikaliste protsesside juhtimiseks nendes spetsiifilistes tingimustes.

2. Kaevandusettevõtted. Maavaravarud ja -kaod

2.1 Kaevandusettevõtted

Kaevandusettevõte- See tööstusettevõte, kus arendatakse maavarade maardlaid.

Nimetatakse kaevandamist, mis on kavandatud kivisöe (või põlevkivi) kaevandamiseks maa all minu oma. Kaevanduse kui iseseisva tootmis- ja majandusüksuse mõiste hõlmab pinnapealseid struktuure ja allmaakaevanduste kogumit.

Mitu kaevandust, mille pinnal on üks tehnoloogiline kompleks kivisöe vastuvõtmiseks, töötlemiseks ja saatmiseks minu oma.

Vastavalt suhtelisele metaani rohkusele, s.o. Metaani eraldumise põhjal ühe tonni keskmise päevase toodangu kohta jagatakse kaevandused 5 kategooriasse:

Ülemkategooria - - "- 15 m 3 /t ja rohkem

On kaevandusi, mis on äkiliste söe- ja gaasiheitmete tõttu ohtlikud;

kivimiheitega kaevandused.

On ka mittegaasikaevandusi, aga ka kaevandusi, milles eraldub süsihappegaasi (näiteks Moskva vesikond).

Olenevalt maardla suurusest võidakse selle arendamiseks rajada mitu kaevandust. Sel juhul jagatakse tagatisraha osadeks.

Ühe kaevanduse arendamiseks eraldatud maardla osa nn ShahTnym väli.

Tõkkesambad jäetakse tavaliselt külgnevate miiniväljade vahele. Need kaitsevad kaevandamist vee ja gaaside läbimurde eest ammendatud kaevandusest.

Miinivälja piirid on seda piiravad vertikaalsed ja horisontaalsed pinnad. Kihtide mittehorisontaalse esinemise korral eristatakse tavaliselt sh.p.-i piire. piki tõusu (ülemine piir) piki langust (alumine piir) ja piki löök (külgmised piirid).

1 - väljatõmmatav joon (ladestuse piir mööda lööke)

2 - rike (löögipiir)

3 - väljaku tehniline piir piki ülestõusu

4 – uurimise piir (sukeldumispiir)

5 - tõkkesambad

Maardla jagamisel kaevandusväljadeks on need võimalusel ristkülikukujulised, piki lööki pikenenud. Sel juhul määratakse miinivälja mõõtmed tehniliste ja majanduslike arvutuste alusel"

Piiramatute allapanuelementide ja suurte häiringute korral, kui on vaja jätta sammasid veehoidlate ja rajatiste alla, võivad kaevandusväljad olla väga erineva konfiguratsiooniga.

Miiniväljal on 2 suurust:

S - pikkus piki lööki - 6-10 kuni 12-20 km;

H - supluse pikkus - 4-5 km.

Joonistel ja mõõdistusplaanidel on kaevandusväljad koos kõigi nende sees asuvate töödega kujutatud kihtide õrna ja kallutatud langusega projektsioonidena horisontaaltasapinnale ning järsu langusega - ainult vertikaaltasapinnale.

Lisaks nendele projektsioonidele antakse miinivälja lõik üle kihtide löögi. Siin rakendatakse söeõmblusi vastavalt nende tegelikule langemisnurgale.

Peašahti ühel küljel asuvat miinivälja osa nimetatakse tiib kaevandused. Sõltuvalt šahti asukohast võivad miiniväljad olla kahe- või ühetiivalised.

2.2. Söevarud ja -kaod

Reservides Nad nimetavad mineraalide koguhulka antud maardlas või selle üksikutes osades. Sõltuvalt õmbluse paksusest ja tingimustest, samuti kivisöe kvaliteedist on olemas eelarve Ja bilansiväline maavaravarud

Eelarve- kvaliteedilt vastavad PI-d oma tööstuslikuks kasutamiseks esitatavatele nõuetele (tingimustele) ning on praegust tehnoloogia ja ökonoomika taset arvestades sobivad kaevandamiseks.

Bilansiväline- ei vasta nendele nõuetele ja seetõttu on nende kasutamine praegu sobimatu. Kuid neid võib tulevikus pidada tööstuse arengu objektiks kaevandamise, rikastamise ja kasutamise tehnoloogia arendamise ja täiustamisega.

Maardla arendamisel või miinivälja kaevandamisel ei saa kõiki bilansivarusid pinnale tuua. Mõned neist jäävad sügavusse ja moodustavad kaotused. Nimetatakse seda osa bilansireservidest, mida saab pinnale tuua miinus kaod tööstuslik aktsiad.

Maavarade kaod jagunevad tavaliselt 3 rühma;

I. Üldmiinid.

2. Seotud geoloogiliste häiretega.

3. Operatiivne.

Või 2 rühma – ala ja võimu järgi.

1. Üldised miinikaotused- hoonete ja rajatiste all olevates turvasammastes, veehoidlates ja muudes pinnapealsetes ehitistes, samuti miiniväljade ja nende osade sektsioonide üksteisest eraldamiseks mõeldud tõkkesammastes. Nende kahjude suurus ei ole seotud kasutatava arendussüsteemiga.

Söe kaod tõkkesammastes. Need sambad töötavad surve all kattekivimite raskuse mõjul ja nihkes vanades töökohtades kogunenud vee rõhu mõjul. Nende suurusi saab arvutada V. D. Slesarevi pakutud meetodi või empiiriliste valemite abil.

Neid kahjusid ei ole kohane arvata ühe kaevanduse kahjude hulka.

Söe kaod turvasammastes. Need sambad jäetakse pinnastruktuuride, reservuaaride jms alla. Nende suurused määratakse kindlaks ehitiste kaevandamise kahjulike mõjude eest kaitsmise eeskirjade alusel. Nende kadude ligikaudseks suuruseks võib tasapinnaliste kihtide puhul võtta 0,5-2% ja järskude kihtide puhul 1,5-4% tasakaalureservidest.

2. Seotud kahjud geoloogiliste häiretega määrab häiringute iseloom ja arv, nende orientatsioon miiniväljal, arengu sügavus jne.

3. Töökorras kaotused. Need on seotud arendussüsteemide ja ravitehnoloogia kasutamisega. Need kaotused hõlmavad järgmist: nevynJatagumiste sihikute eemaldatavad osad arendustöödel, tööruumis ja kaevealade piiridel (neid nimetatakse pindalakadudeks). Need määratakse arvutusega pärast sammaste mõõtmete kindlaksmääramist; söepakid, jäetud pinnasesse või katusesse või söekihtide vahele (võimsuskaod sõltuvad õmbluse struktuurist ja töö tehnoloogiast).

Tegevuskahjude hulka kuuluvad ka ebaõigest kaevandamisest (killustikest tingitud sambad jne), allmaapõlengutest, heitkogustest tulenevad kahjud, samuti kahjud PI transportimisel, laadimisel ja ümberlaadimisel (vastu võetud umbes 0,5% bilansivarudest).

Osa bilansivarudest, mida on võimalik kaevandusvälja arendamise käigus pinnale tuua, nimetatakse tööstusvarudeks. Need on võrdsed bilansiga, millest on maha arvatud kahjumid.

Hoiusest eraldatud PI kogus on hinnanguline koefitsientJaekstraheerimise kiirus, mis näitab, milline osa bilansivarudest kaevandatakse, s.t. pinnaga kokku puutunud.

Piisava täpsusega ligikaudsete arvutuste tegemiseks võib selle koefitsiendi (C) võtta võrdseks:

õhukeste kihtide jaoks - 0,92-0,90; keskmise paksusega kihtidele - 0,88-0,85; paksude lamedate kihtide jaoks - 0,85-0,82; paksude järskude kihtide jaoks - 0,80-0,75. Arvestades kaevandusvälja teadaolevaid mõõtmeid, saab tööstuslikke varusid ligikaudselt arvutada järgmise valemi abil:

K- shp. tööstuslikud varud, T;

S- sh.p. suurus streigi ajal, m;

H- sh.p. suurus sügiseks, m;

m- reservuaari paksus, m;

- kivisöe keskmine tihedus, t/m 3 (1,2-1,6);

KOOS- taastumistegur.

Kui sh.p. mitu kihti, siis summeeritakse nende jaoks olevad varud.

3. Peaminekaevandusettevõtete parameetrid

Kaevanduste peamised parameetrid on tootmisvõimsus, kasutusiga Ja kaevandusväljade mõõtmed. Need parameetrid on omavahel lahutamatult seotud. Need tuleb hoolikalt määratleda, kuna need määravad suures osas kogu söekaevandamise majanduse.

3.1 Tootmisvõimsus ja kaevanduse eluiga

Tootmine Kaevandusvõimsus (A) on PI kogus tonnides, mis on toodetud ajaühiku (päev, aasta) kohta tootmisseadmete ja puhastusrinde täieliku kasutamisega.

Kasutusiga (T)- aeg aastates, mille jooksul tööstusreservid eemaldatakse.

Nende parameetrite vahel on seos:

3. 2 Miinivälja arendamise etapid

PI kaevandamise alustamiseks on vaja kaevandusväli avada ja ette valmistada.

Avamine sh.p. - kaevandamistöödega juurdepääsu tagamine maapinnalt maardlale, et luua tingimused maavaravarude ettevalmistamiseks ja arendamiseks.

Avamise põhieesmärk on transpordiühenduste loomine tööpindade ja pinnal olevate PI vastuvõtupunktide vahel, tingimuste loomine inimeste ohutuks liikumiseks ning mugavate tingimuste loomine töökohas.

Avamistööd jagunevad peamised, omades ligipääsu maapinnale (tüved, lisandid) ja abistav, juurdepääsu puudumine maapinnale (ristlõiked, ristlõiked jne).

Sh.p. - see on teatud protseduur ettevalmistustööde tegemiseks pärast kaevanduse avamist, tagades tootmiskaevetööde korrashoiu.

Kaevetööde puhastamine- tööde komplekt PI eraldamiseks (tootmiseks) tootmispinnalt. Puhastusrinne liigub ja kahaneb. Selle paljundamiseks on vaja pidevat ettevalmistust - ettevalmistus- ja lõikamistööd.

Töökorpus kaevetööde avamiseks, ettevalmistamiseks ja puhastamiseks ning on olemas arengut PI hoiused. Vastavalt "Vene Föderatsiooni õigusaktide alustele" tuleb maavarade maardlate arendamisel tagada:

1) ratsionaalsete ja tõhusad meetodid tootmine, vältides liigseid kadusid;

2) põllu täiendav uuring;

3) varude seisukorra ja liikumise arvestus;

4) naabermaardlate kahjustamise vältimine ja säilitusvarude säilitamine;

5) kaevandatud ja kasutamata PI-de, samuti kasulikke komponente sisaldavate jäätmete säilitamine ja arvestus;

6) kaevanduse töötajate ja elanike ohutus, maapõue ja keskkonna, ehitiste kaitse.

4. Ckaevandusväljade ettevalmistamise meetodid

Arendamise hõlbustamiseks jagatakse shp tavaliselt väiksemateks osadeks. Nii näiteks lamedate õmbluste väljatöötamisel. Vastavalt kukkumisele jaguneb see kaheks, kolmeks ja isegi neljaks ligikaudu võrdseks osaks (astmeks või horisondiks). Nende osade mõõtmed ei ületa 1000-1200 m Horisontide vaheliseks piiriks on peamine veotee ja shp ülemine või alumine piir.

Põhiveo triivi kohal asuvat shp osa teenindab bremsberg ja see on nn. Bremsbergi väli, ja asub põhiveo triivi all - kaldus põld. Kõige sagedamini jagatakse iga horisont sõltuvalt geoloogilistest, tehnilistest ja majanduslikest teguritest korrusteks, plokkideks või sammasteks vastavalt kihistu langusele (tõusule). Sõltuvalt sellest on shp valmistamiseks kaks peamist meetodit: korruseline Ja paneel ja nagu nende sordid, blokk Ja horisontTny.

5. Kaevandusväljade avamine

5.1 Klassifikatsioon. Nõuded optimaalsele avamisviisilesTia

Erinevad reservuaari hoiuste avamise meetodid liigitatakse erinevate kriteeriumide alusel:

Põhiava töö tüübi järgi;

Põhiavade ruumis orientatsiooni järgi;

Abiavamise tüübi ja asukoha järgi;

Tõstehorisontide arvu järgi jne.

Avamisel saatjad kihid kantakse peale eraldi(iga kiht avatakse eraldi), koosVkohalik Ja kombineeritud avamismeetodid.

Vastavalt esinemistingimustele Horisontaalsete, tasaste, järskude, kaldkihtide ja muutuva langemisnurgaga kihtide avamiseks on olemas meetodid.

Põhiavade tüübi järgi eristatakse neid:

Avamine lisadega,

Pagasiruumiga avamine,

Kombineeritud.

Pagasiruumi avamise meetodid jagunevad kolme rühma:

Vertikaalsed pagasiruumid,

Kaldus tüved,

Kombineeritud.

Praktikas kasutatakse laialdaselt avamismeetodite klassifikatsiooni põhi- ja abiavamise kombinatsiooni järgi. Abistavateks on ristlõiked, hesenkid ja mõnikord ka pimedad tüved.

Gesenki Neid kasutatakse, kui moodustis on horisontaalne ja väga tasane, ning langemisnurga suurenemisega asendatakse need ristlõigetega.

Vastavalt horisontide arvule, millest PI tõstetakse, on ühehorisondi ja mitme horisondi avamise meetodid.

Optimaalse avamisviisi valikut mõjutavad kaevandamine, geoloogilised ja kaevandamistegurid.

Kaevandamine ja geoloogiline: kihtide arv moodustis, kihtide kaldenurgad ja nende muutused, peremeeskivimite omadused ja paksus, setete paksus, põhjaveekihid ja vesiliiv, tektoonika! ladestus, kihistu gaasisisaldus, esinemissügavus, maastik jne.

Kaevandamise tehniline: kaevandusseadmete arengutase, mõõtmed jms, kaevanduse tootmisvõimsus ja kasutusiga jne.

Nõuded optimaalsele avamismeetodile konkreetsetes tingimustes:

minimaalsed kapitaliinvesteeringud hoiuse avamiseks,

Minimaalsed tegevuskulud (tõstmine, transport, töökohtade hooldus, drenaaž, ventilatsioon),

Miinimumaeg kaevanduste kasutuselevõtuks,

Optimaalsed tehnilised lahendused (transpordi ühtsus, tõhus ja usaldusväärne ventilatsioon, kaevandamistööde maksimaalne kontsentratsioon),

Maksimaalne PI ekstraheerimine.

5.2 Šahtide suhteline asend miiniväljal

Õige šahtide asukoha valik shp-s. on üks peamisi tegureid, sest Sellest sõltub põhitööde kogupikkus (nende ehituse ja hoolduse maksumus), veose transpordi ja töökohtade ventilatsiooni kulud ning PI kadumine šahtide läheduses asuvates turvasammastes.

Tüvede asukoht määratakse aktsepteeritud meetodil. avanemine ja kohandamine vastavalt maastikule, läbitavate kivimite omadustele, vanade kaevanduste olemasolule ja geoloogilistele häiringutele.

Peamine pagasiruum (õhuvarustus) võib asuda shp ülemisel piiril, alumisel piiril või mis tahes muus kohas piki moodustise süvist, näiteks shp keskel.

Miiniväli jaguneb kaheks võrdseks osaks – Bremsbergi ja kaldu.

Ja piki streiki on põhipagasiruumi asukoht sobivam sh.p.-i keskel, st. kaks võrdset tiiba.

Suhteline asend pea- ja abipagasiruum võib olla:

a) keskne (keskne-kaksik),

b) tsentraalselt seotud,

c) külg (diagonaal),

d) kombineeritud,

e) sektsioon (plokk).

Pea- ja abišahtide kombineeritud ja sektsiooniline paigutus ühendab tsentraal-kahe-, kesk-jaotatud ja külgmise eelised ning seda kasutatakse kaasaegsete suurte kaevanduste ehitamisel.

Esiteks: kolm - peamised - vaatame neid üksikasjalikumalt.

6. Lamedate kihtide avamine.

6.1 Lamedate kihtide avamine kaldvõllidega

Kihistust avades kalduvad šahtid pinnast esimese korruse alumise piirini piki kihistu süvend umbes sh.p. läbib kolm šahti - peamine ja kaks abivõlli, mille vahekaugus on vähemalt 30 m. Peamist kasutatakse PI tõstmiseks, üks abi on koormate langetamiseks, teine ​​​​on inimeste langetamiseks ja tõstmiseks. See on varustatud: mehaanilise tõsteseadme ja reelingutega treppide või vahekäikudega. Kaevanduse kõrge tootlikkuse tagamiseks on vajalik kolm šahti. Kasutatava kivisöe piiri (ülemine tehniline piir) tasemel on ventilatsioonipõranda triiv, korruse alumisel piiril aga veopõranda triiv. Nende vahele asetatakse lõhestatud ahi ja algab puhastuskaevamine.

Katkematu söe tootmise tagamiseks esimese korruse kaevandamisel süvendatakse kaldšahtid ja viiakse läbi põrandaveo triivi. 1. korruse veotriiv toimib 2. korruse ventilatsioonina.

PI tõstmiseks mööda peavõlli kasutatakse sagedamini lintkonveiereid, mis tagavad üldise miiniveo täieliku konveieri. Kui langemisnurk on suurem kui 18°, kasutatakse raudteetransporti, kasutades tõstelaevadena kärusid või skippe. Kaasaegse tehnilise tasemega saab üheastmelist trossitõstmist teostada kaldvõllide pikkuses kuni 1000 m. Pikemate pikkuste korral saab teha mitmeastmelist tõstmist, mis on keerulisem ja vähem tulusam.

Söeõmblused tekivad tavaliselt mitmest kihist koosnevates moodustistes. Seetõttu tekib küsimus nende ühisest ratsionaalsest, lahkamisest, st. mitte puurida igast kihist läbi auke, vaid leida viise nende koos ettevalmistamiseks ja arendamiseks.

Võimalikud meetodid kaldvõllidega lamedate kihtide avamiseks:

kaldtüved ja põranda ristlõiked, kaldtüved ja põrandakalded, kaldtüved ja kapitaalsed ristlõiked, kaldtüved, mis läksid löögijoone ja kapitaalse ristlõikega.

6.1. 1 Kaldtüvedega avamise eelised

Lihtsus, väike kaevandustööde maht ja madal šahti vajumise maksumus, lühike aeg kaevanduse kasutuselevõtuks, väikesed kapitaliinvesteeringud; pinnakompleksi lihtsus: ja magistraalõued jne.

Puudused;

Šahtide pikk pikkus, nende ülalpidamise kõrge hind - eriti ebastabiilsetes kivimites (setetes), trossitõstmise madal tootlikkus, õhulekked läbi sammaste (võllide) vahel, raskused sõidukite hooldamisel kaldvõllide ääres, jne.

Kasutatakse kaldtüvede abil avamismeetodeid:

Konveieri transportimisel kuni 18°-20 kaldenurkade korral;

Langemisnurkade korral kuni 30 ribilintidega;

setete paksusega 30–40 m;

Kui puuduvad suured geoloogilised häired, järsud muutused kaldenurkades, ja kui võlli vajumise piirkonnas pole vesiliiva.

6.2 Lamedate kihtide avamine vertikaalsete võllide ja ristlõikega

Vaatleme kahte peamist avamisviisi:

Vertikaalsed võllid ja kapitaalsed ristlõiked;

Vertikaalsed šahtid ja põranda ristlõiked.

Peamised vertikaalsed šahtid suunatakse kapitaalse ristlõike 2 horisonti. Ülejäänud kihid ja moodustised avatakse ristlõikega. Bremsbergs 3,4,5 läbib iga kihi (peamine - põranda ettevalmistusmeetodiga, paneel - paneelimeetodiga). Ventilatsioon läbi ühise kaevu 6 ja ventilatsiooni ristlõike 10 või kasutades auke igas kihis - 6.

Bremsbergi põldude arendamise lõpetamise ajaks valmistatakse ette kaldväljad kapitaalse (paneel)kaldega ~ 7,8,9.

see avamismeetod on laialt levinud, kuid sisse kaasaegsed tingimused see on soovitatav kaevandustele, mille aastane võimsus on umbes 1,8 miljonit tonni aastas, kusjuures kompleksi vahekihtide kogupaksus on avatud kuni 250-300 m; kihtide arvuga 4-7 ja kasutusiga 50-60 aastat.

Suurema söesisalduse ja vahekihtide paksuse korral võivad muud meetodid (plokk jne) olla ratsionaalsed.

Peamistest vertikaalsetest šahtidest - I on kapitali 2 ehk paneeli bremsbergid. Ülejäänud kihistu kihid avatakse põranda (astmeliste) ristlõigetega 4 (ventilatsioon), 3, 6, 8, 9, 10 Ristlõiked 8, 9 ja 10 ulatuvad kaldest 7, mis ulatub pärast kaevandamist ühe korruse kõrgusele. Bremsbergi põld. Veopõranda ristlõige toimib aluspõranda ventilatsioonina.

See meetod on majanduslikult kasulik siis, kui ristlõigete 4,3,6,8 tegemise kulud on väiksemad kui Bremsbergide ja hoopis nõlvade tegemise kulud, s.t. väiksema vahekihiga.

Vertikaalsete tüvede ja quersheli avamismeetodite eelisedAgami:

Ühehorisondi avamismeetodid, erinevalt mitmehorisondilistest, ei nõua uue horisondi ettevalmistamisel šahtide süvendamist, uute tõstemasinate paigaldamist ja pinna ümberseadet.

Sellega seoses on kapitaliinvesteeringute maht töötavasse kaevandusse oluliselt väiksem kui mitme horisondi kaevandamise meetodite puhul.

Puudused:

Vajadus nõlvadel süvendada, mis vähendab nende läbilaskevõimet. Planeeritud tootmise tagamiseks on vaja läbida külgmised nõlvad.

Tõusu tingimuste tõttu on nõlva pikkus piiratud, vaja on läbida teise etapi nõlvad, mis halvendab transpordi, ventilatsiooni toimivust ning pikendab töökohtadele sõidu aega.

Nende puuduste kõrvaldamiseks tuleb sh.p. piki langust vähendatakse neid 2000-2200 m Tehnika arenguga saab seda suurust suurendada.

6.3 Lamedate kihtide avamine vertikaalsete võllidega.ja geesnkami

Ristlõigete abil avamine muutub kahjumlikuks

väga lamedate kihtidega (= 3° - 8-9°), sest aset leidma

pika pikkusega ristlõiked. Sellistel juhtudel kasutavad nad ristlõigete asemel ristlõikeid.

Gesenki, nagu ristlõiked, võib olla kapital, korrus ja rajoon.

7. Järskude ja järsu kaldega kihtide avamine

Erinevalt lamedate kihtide avamisest avatakse ainult järskude kihtide komplektid mitme horisondiga meetodid, tsentraalselt kahekordsed püstkojad põranda-korruselise süvendiga.

Peamine pagasiruum kasutatav tõstetorustiku ja ventilatsiooni jaoks ning on varustatud ühe või kahe skip-tõstukiga.

Teiseks (abi)šaht on varustatud kahe puurtõstukiga – üks tööhorisondi tagamiseks, teine ​​järgmise horisondi ettevalmistamiseks.

Suurtes kaevandustes, eriti gaasikaevandustes, võib olla soovitav tungida läbi kolme šahtiga. Sel juhul on kolmas pagasiruum ventilatsiooniks ja uue horisondi ettevalmistamiseks."

Järsude kihtide avamise peamised meetodid:

Vertikaalsed võllid ja põranda ristlõiked;

Vertikaalsed tüved ja vahepealsed: ristlõiked.

8. Reklaamide avamine

Kõige ökonoomsem ja lihtsaim avamisviis. Kasutatud Goris seisev või väga konarlik maastik. Olenevalt vastastikusest jaotusest O Aditi kalde ja kihi asendid jooksevad risti, mööda liht Ja haava või moodustise löögi suhtes nurga all. Adits asuvad otstarbekohaselt O valeta nii enamik sh.p. töötati välja ilma PI mehaanilise tõstmise ja mehaanilise äravooluta. Teisest küljest peaks jõesuu olema kõrgem kui tulvavete tase viimase 40–50 aasta jooksul. Aditi kohal olevad nõlvad ei tohiks olla mägede kukkumise ja laviinide tõttu ohtlikud. Autor skl O Need jätavad meile turvasambad.

Aditi suudme asukoht on seotud nii maa-aluse kui ka maismaatranspordi tingimustega. Mõnikord, võttes arvesse kõiki neid tegureid, O püüab reklaami pikkust pikendada. Adid läbivad tõusuga 0,001. Meie riigis seda meetodit laialdaselt ei kasutata, küll aga USA-s.

9. Kkombineeritud avamismeetodid

Kombineeritud avamismeetodeid kasutatakse paljude kihtidega põldudel, millel on keerulised allapanutingimused: voltimine, vead, tõuked, kõverad, kaldenurkade muutumine jne.

Sageli on kombineeritud avamismeetodid tavatingimustes avamisel tõhusamad.

Need meetodid esindavad kõige arvukamat klassi, mis on jagatud rühmadesse. Kombineeritud avamismeetodite peamised rühmad on järgmised:

Vertikaalsed ja kaldtüved;

Adits ja võllid;

Šahtid (adits), kapitaalne ja põranda ristlõiked;

Šahtid (adits), horisontaalsed ristlõiked ja kandurid või kalded;

Varred (adits), horisontaalsed ristlõiked ja pimedad;

Tüvedega, ristlõikega, hesenkiga, pimedatüvedega jne.

10. Showdowni kontrolltumedad väljad suurel sügavusel

10.1 Avamine vertikaalsete ja horisontaalsete võllidegaristlõikegaAmi

Kaevandamise sügavuse kasvades suurenevad pinged kivimites, suureneb söekihtides gaasisisaldus, tõuseb kivimite temperatuur ning muutuvad söe ja kivimite füüsikalised ja mehaanilised omadused. Kõik see raskendab ventilatsioonitingimusi, töökorras hoidmise tingimusi, suurendab kivimite lõhkemise ja äkiliste heidete ohtu jne, s.o. Sügavate kaevanduste töö ja meetodid kihtide avamiseks suurtel sügavustel muutuvad keerulisemaks.

Süvakaevanduste rajamine nõuab suuri kapitaliinvesteeringuid ja pikki ehitusperioode. See võib end ära tasuda vaid suurte miinide rajamisel, s.t. suurte varudega ja märkimisväärse suurusega miiniväljadega.

Suurel sügavusel asuv Sh.P. on otstarbekam avada vertikaalsed tüved Ja ristlõiked. Samal ajal muutuvad ühe horisondi avamise meetodid ebaefektiivseks, kuna kapitaalsed bremsbergid ja nõlvad tuleb läbida märkimisväärse pikkusega: (astmeline tõus) ja nende stabiilsus on halvem kui ristlõiked.

Põranda ristlõiked lamedate kihtide avamisel on samuti liiga pika pikkusega, nende hooldamine muutub kahjumlikuks ja sellega seoses tekib vajadus sagedase šahtide süvendamise järele.

Seetõttu on sügavates kaevandustes paljudel juhtudel soovitatav valida vahepealne variant - avamine horisontaalne ristlõigeAmi, need. split sh.p. silmapiirini. Horisondi kaldekõrgus on eeldatud 800-1200 m Soovitav on ühe horisontaalse ristlõikega avada 2-4 korrust. Igat horisonti saab kaevandada kapitaalsete bremsbergide või kapitaalsete bremsbergide ja nõlvadega.

Mõnel juhul saab põrandate avamist horisontide vahel teha hezenide või nõlvade abil.

Ettevalmistus võib olla väli.

10.2 Ploki avamine

Kõrge tootmisvõimsusega kaevandused (A = 10-20 tuhat tonni/ööpäevas) nõuavad maksimaalset tootmist iga tootmispinna, õmbluse ja transporditööde juhtivus, s.o. on vaja suurt töökontsentratsiooni. Suurused sh.p. sellised miinid on 12-16 km piki streiki ja 3-4 km piki A deniya ja palju muud.

Suurte kaevanduste ventilatsioon, kuna töötamise pikk pikkus ja s kõrge töökontsentratsioon muutub keerulisemaks, kuna on vaja läbida suurte sektsioonide põhitööd või läbida 2-3 tööd, mis on ökonoomne e suusk on kahjumlik. Sellistes tingimustes on ratsionaalsem miiniväli selle järgi jagada O kustutatakse eraldi 2,0-2,5 km pikkusteks lõikudeks, s.o. peal plokid . Avamisviis s tia nimetatakse sel juhul plokiks.

11 . Puutüvede hoovid. Pinnapealse kaevanduse kompleks

Šahtilähedane hoov on kaevanduste kogum, mis asub kaevanduse šahti lähedal. Need tööd on ette nähtud kaevanduste šahtide ühendamiseks põhiveo ja ventilatsiooniga. kaevandusteenuste tehniliste ja teeninduspunktide paigutamiseks. Šahtiaia töödele; hõlmavad veotöid, teeninduskambreid ja kõnniteid.

Veotööd on mõeldud rongide vastuvõtmiseks ja väljumiseks. Teeninduskambrid - mehaaniliste ja elektriseadmete majutamiseks, materjalide hoidmiseks, kaevandusvee kogumiseks jne.

Kõnniteed ühendavad veotöid ja kambreid:.

1 1 .1 Magistraalalade tüübid

Olenevalt lasti ja tühja kauba liikumise järjekorrast, s.o. Rööbastee paigutusest eristatakse mitut tüüpi tünnilähedasi (tugeva korpusega kärud):

Ringkiri (a), silmus (b), tupik (c), süstik (d).

Kaamerad tünnihoovi lähedal: pumbajaam, veekollektor, keskalajaam, söe ja kivimite mahalaadimiskaevud, aku elektrivedurite depoo (laadimis- ja ümberehitusalajaamad, remonditöökoda), ooteruum, meditsiinikeskuse kamber, tuletõrjerongide depoo, dispetšeri kamber, maa-alune ladu, lõhkeainete ladu jne .

Peamised tegurid, mis hoovi paigutuse valikut mõjutavad, on järgmised:

1. Kivimassi transpordi liik kaevanduses.

2. Shp avamise skeem, tüvede suhteline asend.

3. Kivimite stabiilsus.

4. Šahtilähedase õue ja avamistöödega ühendamise tasuvus (minimaalsed mahud kaevandusvõimsuse ühiku kohta).

Šahtilähedase hoovi mahud moodustavad 7-15% allmaatööde kogumahust ning nende ehituse kestus ületab 60% kaevanduse kogu ehitusajast.

Pinna tehnoloogiline kompleks- see on hoonete, rajatiste ja seadmete kompleks, mis on ette nähtud PI tõstmiseks, vastuvõtmiseks, töötlemiseks ja tarbijatele saatmiseks, kivimite vastuvõtmiseks ja ladustamiseks, kaevandusse õhu varustamiseks, kaevandustöödeks elektri- ja pneumaatilise energiaga, tarbijateenuste osutamiseks töötajatele ja kaevandusvee puhastamine.

Pinnaehituse kapitalikulud moodustavad 20-25% kogukuludest.

Peamine nõue on kompaktsus, s.t. maksimaalne hoonestustihedus.

Kaevanduse pinnase tehnoloogiline kompleks koosneb 3 põhiplokist ning eraldiseisvatest hoonetest ja rajatistest, mis oma tehnoloogiliste omaduste tõttu ei ole omavahel lukustatavad.

1 - peamine pagasiruumi plokk

2 - plokk: abitünn

3 - haldus- ja majapidamiskompleksi plokk (ABK)

Õhukäitlusseade, avatud alajaam, veepaagid, estakaadid, jahutustorn jne.

Peamine varreplokk: vaiavedaja, tehnokompleksi ruumid kivisöe ja kivimite vastuvõtmiseks, söe laadimispunkt raudteele. vagunid, kivide laadimisjaam, katlaruum, tõstukite paigaldusruumid.

Abitünni plokk: vaiavedaja, trollivahetuskompleks, remonditöökoja ruumid, kütteruum ja kompressoriruum.

ABK plokk: haldus- ja kontoriosa, koosolekuruumi ja vanniosa.

Keskkonnakaitse meetmed.

Tehnoloogilise kompleksi paigutuse valikut mõjutavad: avamisviis, kaevanduse lifti tüüp, šahtide suhteline asend, eraldi väljastatud kivisöe markide arv, kaevanduse tootmisvõimsus ja kasutusiga.

Magistraalõued ja pinnakompleks on omavahel seotud ja teie poole: veotööd OD, orienteeritud jätkumise suunas b puurvõlli teljed ja need sõltuvad pinnakompleksi paigutusest ja raudtee asukohast O kiimas viise.

Magistraalväljakud ja tehnoloogilised kompleksid on orienteeritud vastavalt maailma osadele. N-S nool läbib põhipagasiruumi telge.

1 2 . Süsteemid reservuaarimaardlate arendamiseks.ClassifJaarendussüsteemidele.tegurid. mis mõjutab süsteemi valikuthtöötab

1 2 .1 Mõisted "puhastustööd" ja "kohaarendussüsteem".Osünd"

Reovee puhastamine- need on mineraalide kaevandamiseks mõeldud tööd. Töö kaevanduses - koristustööd.

Arendussüsteem- see on teatud protseduur, mis on kehtestatud õmbluse esinemise antud geoloogiliste tingimuste jaoks ja kasutusele võetud söekaevandamise mehhaniseerimise vahendid ettevalmistus-, lõikamis- ja puhastustööde tegemiseks põranda või paneeli sees, mis on ruumiliselt ja ajaliselt seotud. Või:

Arendussüsteem viitab ettevalmistus- ja puhastustööde teostamise kindlale järjekorrale nende vastastikusel kooskõlastamisel ajas ja ruumis.

Arendussüsteeme on palju. Igaüks neist peab vastama kolmele põhinõudele:

1. Tööohutus,

2. Kuluefektiivne.

3. Maavarade minimaalne kadu.

Ohutusnõuded Venemaal on tingimusteta!

Kasumlikkus saavutatakse minimaalse elu- ja kehalise tööjõu, energia ja materjalide kuluga 1 tonni PI kohta. Minimaalsed tööjõukulud on võimalikud kõrge tootlikkuse juures, mille tagab terviklik tootmisprotsesside mehhaniseerimine, tehniline informatsioon ja arendussüsteemide ratsionaalsed disainielemendid. Kõrge tööviljakus - kõige olulisem tingimus süsteemi tõhusust, sest palk moodustab üle 50% tootmiskuludest.

PI-kaod on majanduslikult põhjendatud koos teiste tehniliste ja majanduslike näitajatega. Meil on suured varud, aga tuleb mõelda ka varude säilitamisele tulevastele põlvedele, sest... tarbimine kasvab. Riigi mure: looduskaitse pärast.

Arendussüsteem peab looma tingimused tootmisprotsesside terviklikuks mehhaniseerimiseks ja tootmise kontsentreerimiseks:

Puhastus- ja ettevalmistustööde vastastikuse mõju kõrvaldamine;

Tööpinna autonoomia tagamine transpordi- ja ventilatsioonitingimustes;

Tingimuste loomine komplekside ja üksuste kõrge töökindluse tagamiseks;

Tööpindade gaasiheitmete mõju kõrvaldamine pikkade seinte toimimisele;

geoloogiliste häirete prognoosimine, et välistada pikiseinte ootamatud seiskumised.

1 2.2 teguridmõjuarendussüsteemide vahel valida

Fhoiuse kuju ja geoloogiliste häiringute esinemine - kihistu elementide sagedased muutused ja geoloogilised häiringud raskendavad välja arengut.

Kihtide paksus- kivimite lõhkamine tööde tegemisel õhukese kihina ja keskmise paksusega.

Kihid m < 3,5 отрабатываются на полную мощность, а m >3,5 m vahega peal kihid.

Langemisnurk- mitmesugune söe transport piki tootmispinda:

Järskudel kihtidel hakkab liikuma mitte ainult katus, vaid ka pinnas;

Ventilatsioonijoa liikumine on üle 10° gaasikaevandustes ainult ülespoole (PB § 186).

Kihtide struktuur - tugevad kihid ja püriidisulused välistavad kombainide kasutamise;

Paksude kihtide korral kasutatakse vahekihte mõnikord kihtide vaheliste piirdena.

Kindlus ja eriti kivisöe viskoossus- oluliselt mõjutada tootmiskaevetööde mehhaniseerimise vahendite valikut.

Need mõjutavad arendustööde läheduses asuvate turvasammaste suurust, st. arendussüsteemi elementide kohta.

Dekoltee- (söe kergem eraldamine massiivist) - mõju tööviljakusele ja katuse stabiilsusele.

Külgkivimi omadused- mõju:

Katuse haldamise meetodi valimine;

Tööde asukoht õmbluse või kivimiga. Vastastikune asukohtOkihtide moodustumine kihistuses- osalise tööajaga töö, lisatöö, s.o. kihtide kaevamise järjestuse järgimine.

Põllu gaasisisaldus- ventilatsioon, mida rohkem gaasi, seda rohkem õhku on vaja...” ja see piirab ristlõiget; töötab, pikk seina pikkus (V = 4 m/s - § 147 PB) väljuvas laavavoolus ei ole metaanisisaldus suurem 1% (§ 183).

Gaasikaevandustes arendussüsteemid, millel on minimaalselt pimedad näod ja tõusud.

Suure gaasirohkusega kihtides on eraldi nägude ventilatsioon, mis tähendab lisatöid. Söe iseeneslik põlemine

Minimaalsed kaod (täielik munemine ja välitööd)

Suur näo edasiliikumise kiirus

Söevarude kaevandamine eraldi aladel ja nende eraldamine. Obvodtagatisraha süütus- tööpindades olev vesi vähendab tootlikkust”, seega eelnev äravool.

Tootmisprotsesside mehhaniseerimine- söe kaevandamise ja lamedate õmbluste transportimise mehhaniseeritud vahendite tulekuga sai võimalikuks piki seina pikkust suurendada.

Järskudel kihtidel ei ole näod pingil, vaid sirged, st. arendussüsteemi lihtsamad versioonid.

Tegureid on palju. Igaüht uuritakse eraldi, kuid neid võetakse arvesse koos.

1 2 .3 Arendussüsteemide klassifikatsioon

Geoloogiliste tingimuste ja tehnoloogiatüüpide mitmekesisus PI-de eraldamiseks tootmispindadest on viinud mitmesuguste arendussüsteemideni, mistõttu on vaja neid klassifitseerida.

Klassifikatsiooniks valiti üks iseloomulik erinevus, mis eristab mis tahes süsteemi teistest - ettevalmistus-, lõikamis- ja puhastustööde järjekord. Selle erinevuse põhjal jagatakse süsteemid rühmadesse:

Tahked, sammas- ja kombineeritud süsteemid pikkade tööpindade jaoks;

Kambri- ja ruum- ja sammassüsteemid lühikeste nägude jaoks.

Kell sammas Kaevandamissüsteemides tehakse ettevalmistus- ja väljalõiketööd enne kaevandamistööde algust ja piiritlevad täielikult PI-varud kaevekolonni või -astme piires, s.o. sammassüsteemiga on ettevalmistus- ja puhastustööd ruumiliselt eraldatud,

Kell pidev süsteemid, ettevalmistustööd ja söekaevandamine kaevandamisväljas, astmes ja kihis viiakse läbi samaaegselt. Varude esialgne piiritlemine puudub.

Kell kombineeritud süsteemid kaevandamissammaste kaevandamiseks kaeveaugus või astmed paneelis, pidev- ja sammaskaevandussüsteeme kasutatakse samaaegselt või järjestikku.” Sel juhul kaevandatakse üks põlluosa teisest sõltumatult.

Seda peamist klassifikatsioonierinevust täiendavad mitmed tunnused, mis iseloomustavad mitte niivõrd süsteemi, kuivõrd selle variante.

1. märk - kaevetehnika. Selle kriteeriumi alusel jagatakse süsteemid kahte rühma:

1. pikkseinad (pikeseinad ja ribad)

2 lühikest nägu (kambrit). I rühma süsteemid (pika näoga) jagunevad (vastavalt m) :

a) Veehoidlate arendussüsteemid täisvõimsusel.

b) Kihilised arendussüsteemid. P-s märk on söe kaevandamise üldine suund õmbluse elementide suhtes. Siin tehakse vahet kaevandussüsteemidel, kus söe kaevandamine toimub streigi ajal; ülestõusu kohta; sügiseks;

üle venituse.

III märk - tehnoloogiline skeem põranda või astme ettevalmistamiseks. Skeem need võivad olla erinevad. Näiteks:

Põranda aluspõrandateks jagamisega ja ilma;

Kihi või väljaga (nii individuaalne kui ka rühm) põranda või kihi ettevalmistamine;

Koos PI tarnimisega taga või ees Bremsberg või põiktala.

Peamine erinevus ja kolm omadust koos on piisavad täielikud omadused arendussüsteemid.

Üldiselt näeb reservuaaride arendussüsteemide klassifikatsioon välja järgmine:

A. Süsteemid pikkseina kaevandamine ilma eraldamiseta

kiht kihtideks.

I. Pidev arendussüsteemid.

1. Pideva arendussüsteemid koos kaevetöödega streigi ajal.

2. Pidev arendussüsteemid süvistusega.

Pidev arendussüsteemid süvistatud süvendiga.

II. Sammaste arendussüsteemid (pikk sambad)

1. Sammaste arendussüsteemid pikkade sammastega piki streiki.

a) põrandat alamkorrusteks jagamata (lavapõrand);

b) põranda jagamisega aluspõrandateks.

2. Sammassüsteemid arendamiseks pikkade sammastega piki dippi.

3. Pikkade sammastega arengu sammassüsteemid vastavalt ülestõusule.

4. Sammaste süsteemid pikkade sammaste arendamiseks on väga

lamedad kihid,

Sh.Kombineeritud arendussüsteemid.

1. Paaristriivide arendamise süsteem.

2. Teised.

IV. Paneeli tuge kasutavad arendussüsteemid.

V. Muud arendussüsteemid.

B. Lühidalt arendussüsteemidtöötavad näod.

1. Koja arendussüsteemid.

2. Tubade ja sammaste arendussüsteemid.

3. Lühikeste sammastega arendussüsteemid.

4. Muud lühikeste sammastega arendussüsteemid.

B. Arendussüsteemid koos kihistu jagamisega kihtideks"

1. Kaldkihtide arendussüsteemid.

2. Arendussüsteemid horisontaalsetes kihtides.

3. Kaevandussüsteemid sundkoopatamise ja kivisöe vabastamisega.

Konkreetsete tingimuste jaoks valitakse üks kõige progressiivsem ja tõhusam süsteem.

Tootmise jaotus arendussüsteemide lõikes (%%) on kokku võetud tabelis:

Sarnased dokumendid

Maavaramaardlate tööstuslik klassifikatsioon. Mineraalkehade piiritlemise tehnikad. Maagi kvaliteedijuhtimine. Maavarade varude arvutamise meetodid. Varude arvutuste õigsuse hindamine, nende liikumise arvestuse vormid.

abstraktne, lisatud 19.12.2011


Maavarade maardlate kujunemise ajalugu ja seisund kaasaegne lava. Kindral majanduslik eesmärk avatud arengus. Maavarade töötlemise kontseptsioonid ja meetodid. Tõhus ja igakülgne mineraalsete toorainete kasutamine.

kursusetöö, lisatud 24.11.2012


Maagikehade koostis, tekketingimused. Mineraalide vormid. vedelik: õli, mineraalvesi. Tahke: fossiilsed söed, põlevkivi, marmor. Gaas: heelium, metaan, tuleohtlikud gaasid. Mineraalide ladestused: magmaatilised, settivad.

esitlus, lisatud 11.02.2015


Töökorraldus tootmispinnal. Mineraalide transport läbi allmaakaevanduste. Kaevandustööde turvalisus, remont ja hooldus. Kaevandusõhu peamised komponendid ja lisandid. Miinitolm, tööruumide ventilatsioon.

test, lisatud 23.08.2013


Uurimistöö kui uute uurimist väärivate maavaramaardlate prognoosimise, tuvastamise ja prognoosimise protsess. Põllud ja anomaaliad kui maavarade uurimise tänapäevane alus. Õppimisvaldkondade probleem ja anomaaliad.

esitlus, lisatud 19.12.2013


Süsteemid reservuaarimaardlate arendamiseks. Söekihtide sammasteta kaevandamine. Maagimaardlate kasutamise meetodid, põhietapid ja süsteemid. Kaevandamistööde intensiivistamine, mehitamata kaevetööd. Keskkonnakaitse ja kaevandamisohutus.

test, lisatud 23.08.2013


Avakaevandamise tehnoloogiline kompleks. Söekihtide tekkimise tingimused ja leiukoha reljeef. Koosseis karjäärifarmis. Maavaramaardlate arendamine. Nikolski-2 söekaevanduse ehitamise detailprojekt.

praktika aruanne, lisatud 10.11.2014


Kaevandusgeoloogiline ja tehnilised kirjeldused ploki töötlemine. Vastuvõetud arendussüsteemi kirjeldus. Ploki prioriteetse ettevalmistamise ja lõikamise kalendergraafiku koostamine. Maagi purustamise parameetrite arvutamine. Looma ruumi säilitamise viisid.

kursusetöö, lisatud 13.04.2015


Kontaktmetasomatismi protsess, mis viib maagi ja mittemetalliliste mineraalide skarnimaardlate moodustumiseni. Metasomaatiline protsess ja skarnide esinemise tingimused. Maavaramaardlate morfoloogia, materjali koostis, struktuur.

abstraktne, lisatud 25.03.2015


Mineraalide tekkemustrite ja geoloogiliste tingimuste uurimine. Maavarade maardlate geneetiliste tüüpide tunnused: tardne, karbonatiit, pegmatiit, albiit-greisen, skarn.

Maavaramaardlate arendamiseks kasutatakse olenevalt kaevandamis- ja esinemisgeoloogilistest tingimustest ning kivimite ja mineraalide omadustest erinevaid tehnoloogiaid: maa-alune, lahtine, puurkaev ja veealune.
Tehnoloogia all mõistetakse tootmisprotsesside kogumit, mis viiakse läbi ajas ja ruumis vastastikuses ühenduses. Mõiste “tehnoloogia” asemel kasutatakse ka mõistet “maavaramaardla arendamise meetod”. Sellest lähtuvalt eristatakse maa-alust kaevandamismeetodit, avatud meetod jne.
Maavaramaardlate arendamise tehnoloogia põhikomponendid:
1. Töö, mille tulemusel pääseb ligi maapinnalt maavaradele. Seda tööd nimetatakse hoiuse avamiseks.
2. Maavarade maardla jagamine osadeks, mis on mugavad mineraali maa soolestikust ammutamiseks. Seda tööd nimetatakse maardla ettevalmistamiseks tootmiskaevetöödeks.
3. Tööd maavarade otsesel kaevandamisel aluspinnasest. Neid töid nimetatakse maavarade kaevandamiseks ehk puhastustöödeks.
Maardlate avamisel ja ettevalmistamisel maavara kaevandamiseks tehakse sellega seotud töid, mis tagavad põhiprotsesside tehniliselt, tehnoloogiliselt ja majanduslikult soodsa ja ohutu elluviimise. Seotud tööd hõlmavad vee sissevoolu ja gaasivoolu vähendamist kivimitest töökohtadesse ning vajadusel kogu maardla või selle osa kivimite varajast kuivendamist ja degaseerimist. Paralleelselt mineraali puhastamise ja maapinnale transportimisega kaevandatakse välja ja teisaldatakse ladustamiseks spetsiaalselt selleks ette nähtud kohtadesse mineraalile ligipääsu takistavad jääkkivimid, tarnitakse materjalid, masinad ja mehhanismid, tarnitakse elektri- ja pneumoenergiat. , värske õhk ja palju muid teoseid.
Tavaliselt tegeleb maavara kaevandamisega tegelev ettevõte selle esmase töötlemise ja rikastamise.
Peale kaevandamistööde lõpetamist on vajalik taastamine, s.o. kaevandamisega rikutud maade taastamine.
Allmaatehnoloogia on tehnoloogia, mida rakendatakse allmaakaevanduste abil.
Kaevandused on maapõue rajatud ja vastavalt nende otstarbele varustatud õõnsused. Maa-aluseks nimetatakse töökohti, mis asuvad maapinnast teatud sügavusel ja millel on suletud ristlõike kontuur.
Maardlate avakaevandamine toimub avatud kaevanduste abil, mis hõlmavad maapinnaga külgnevaid ja avatud ristlõike kontuuriga kaevandusi.
Tahkete mineraalidega kaevutehnoloogiat nimetatakse ka geotehnoloogiaks. Selle olemus seisneb mineraalide jaoks kaevude puurimises, mineraali füüsikalise või keemilise oleku muutmises ja saaduse kaevandamises kaevude kaudu maapinnale. Tahkete mineraalide muutmiseks puurkaevude kaudu transportimiseks sobivasse olekusse kasutatakse kõrgsurveveejoaga erosiooni, sulatamist, lahustamist, keemilist ja bakteriaalset töötlemist.
Veealust tehnoloogiat kasutatakse mandrilademete, järvede põhjas asuvate maardlate, mandrilava merede ja maailmaookeanide arendamiseks.