Добыча медной руды
Низкое содержание меди и других цветных металлов в руде (в среднем от 0.5% до 10%) предопределяет необходимость добычи и переработки больших объемов горной массы.
К примеру, для выплавки 1 т чугуна требуется в среднем добыть 2-3 т руды, а для получения 1 т меди горно-обогатительным фабрикам необходимо переработать более 200 т руды. Поэтому для обеспечения заданных объемов производства, цифру, представляющую собой количество переработанной руды в год, сложно себе представить. Однако, не смотря на сложности, связанные с большими объемами перерабатываемой горной массы, темпы добычи и производства меди постоянно увеличиваются, что впоследствии влечет за собой новые тенденции к разведке и разработке новых медных месторождений.
Рудные месторождения, размещенные относительно близко к земной поверхности, разрабатывают открытым способом; месторождения, размещенные на значительной глубине, - подземным способом. Глубина открытых карьеров достигает 150-300 м, отдельные карьеры имеют глубину выработки порядка 600 м. Добыча руды под землей ведется на глубине 500 м, на отдельных рудниках глубина разработки достигает 800-1500 м. Однако существуют определенные стандарты, регламентирующие целесообразность дальнейшего углубления карьеров или шахт для продолжения добычи. Это связано с тем, что условия производства горных работ резко усложняются, а производительность оборудования снижается по мере углубления карьеров и рудников.
В цветной металлургии преимущественное развитие получил открытый способ добычи рудного сырья, которому свойственны более низкие потери по мере увеличения глубины залегания добываемой руды. Но не смотря на преимущества открытого способа добычи, абсолютный объем добычи на подземных рудниках также непрерывно возрастает в связи с необходимостью вовлечения в эксплуатацию месторождений, залегающих на больших глубинах.
Из-за различных условий добычи руды выделяются три основные технологические системы разработки:
- с использованием самоходного оборудования;
- с поточным ведением работ (применение комплексов вибрационных механизмов непрерывного действий);
- с твердеющей закладкой выработанного пространства.
Технология с самоходным оборудованием получила широкое применение при различных вариантах камерно-столбовой системы на рудниках Джезказганского, Ачисайского и Норильского комбинатов.
Для отработки мощных и средней мощности рудных тел создана технология горных работ, позволяющая осуществлять поточную выдачу руд из блоков с помощью комплексов вибрационного оборудования при системах принудительного этажного и подэтажного обрушения. Данная система обеспечивает наилучшие показатели по выпуску руды из блока (Зыряновский, Текелийский и другие комбинаты).
Система с твердеющей и гидравлической закладкой обеспечивает сплошную выемку запасов мощных залежей с минимальными потерями. Использование таких систем снижает потери и разубоживание в 3-4 раза, что компенсирует затраты на ведение закладочных работ.
С целью более полного использования запасов недр в России, США, Канаде, Австралии и ЮАР применяют высокоэффективный метод выемки руды горизонтальными слоями. При закладке выработанного пространства (на подземных рудниках) твердеющими смесями используют футерованные резиной или базальтом трубопроводы, срок службы которых в 50-100 раз больше, чем у обычных стальных.
В современном производстве для повышения производительности труда в условиях глубоких карьеров необходим переход на циклично-поточную технологию ведения горных работ, в том числе и при селективной выемке руды на добычных уступах. Лучшие результаты достигаются при учете стратиграфических особенностей залегания рудных тел, оптимальном содержании газообразующих компонентов во взрывчатом веществе, соответствующем расположении взрывных скважин и расходе взрывчатого вещества. Рудник или карьер входит составной частью в единую систему управления качеством руд комплекса: горный цех – обогатительная фабрика.
