tanulmány hogyan vasérc bányásznak robbanóanyagok és zúzott és koncentrált távirányítású gépek

vasérc bányászat Kiruna, Svédország.

Encyclopedia Enterprises, Inc.A cikk összes videójának megtekintése

Ha bármely érctest jelentős távolságra fekszik a felszín alatt, akkor az érc felszíni bányászattal történő feltárásához szükséges hulladék mennyisége megfizethetetlenné válik, és a földalatti technikákat figyelembe kell venni. A földalatti bányászat ellen számítanak azok a költségek, amelyek minden bányászott anyag tonna esetében sokkal magasabbak a föld alatt, mint a felszínen. Ennek számos oka van, nem utolsósorban az, hogy a föld alatti bányászati berendezések mérete—a talajviszonyok, az érctest geometriája és egyéb tényezők miatt—sokkal kisebb, mint a nyílt gödörben. Ezenkívül a hozzáférés sokkal korlátozottabb. Mindez azt jelenti, hogy a termelékenység, az egy munkavállalóra jutó műszakban termelt tonnában mérve, a bányászati technikától függően 5-50-szer alacsonyabb lehet, mint a felszínen. Ennek ellensúlyozása az a tény, hogy a föld alatt csak ércet bányásznak, míg a nyílt gödörben gyakran több tonna hulladék van megfosztva minden tonna ércért.

miután döntés született a föld alá kerülésről, a kiválasztott bányászati módszer az érctest méretétől, alakjától és tájolásától, az ásványosodás minőségétől, a kőzetanyagok erősségétől és az érintett mélységektől függ. Például, ha az érc nagyon magas minőségű vagy magas árat hordoz, akkor magasabb költségű módszer alkalmazható. Az érc és a hulladék keveredésének minimalizálása érdekében rendkívül szelektív extrakciós módszerek állnak rendelkezésre, de ha az érc és a hulladék később könnyen elválasztható (például mágnesek alkalmazásával a magnetit esetében), akkor kevésbé szelektív ömlesztett bányászati módszer választható.

az érctest orientációja, különösen a merülés, különösen fontos a módszer kiválasztásában. Ha a merülés nagyobb, mint körülbelül 50 6, akkor fontolóra lehet venni az érc mozgatásához gravitációt használó rendszereket. Ha a merülés kevesebb, mint körülbelül 25 6, akkor fontolóra lehet venni az ércszállításhoz gumifáradt berendezéseket használó rendszereket. Az érctestek esetében, amelyek ezek között merülnek fel, speciális tervekre van szükség.

Az Érc kinyerése során készített nyílásokat stopoknak vagy helyiségeknek nevezzük. A stopingban két lépés van. Az első a fejlesztés—vagyis az érctömbök előkészítése a bányászathoz -, a második pedig maga a termelés vagy a stoping. Az ércfejlesztés tonnánként általában sokkal drágább, mint a stoping, így minden erőfeszítést megteszünk annak érdekében, hogy maximalizáljuk a stoping mennyiségét egy adott fejlesztési mennyiségnél. Az érctestek meredek merítéséhez, mint például az ábrán látható, ez azt jelenti, hogy a termelési szintek között a lehető legnagyobb távolság van. Az így létrejövő nagyobb nyílások lehetőséget teremtenének nagyobb, termelékenyebb berendezések használatára, és kevesebb gépre és munkahelyre lenne szükség egy adott termelési szint eléréséhez.

a stopingban az érctest geometriája—Vagyis mérete és alakja—egy korlátot szab a kialakítható nyílások méretére, az érc és a falkőzetek szilárdsága pedig egy másikat. A legtöbb kőzetanyag természeténél fogva sokkal erősebb, mint az autópályák, hidak és épületek építéséhez használt beton, de különböző típusú szerkezeti hibákat is tartalmaznak, és ezek a hibák határozzák meg a kőzetszerkezet szilárdságát. Ha a hibák nagyon közel vannak egymáshoz, zúzott anyagokkal vannak feltöltve, kedvezőtlen irányban, akkor a föld alatti nyílásokat kicsiben kell tartani.

ahogy az ember mélyebbre megy a földbe, a fedő kőzet vastagsága, következésképpen súlya növekszik. Az oldalak nyomása a mélységgel is növekszik; ennek a nyomásnak a mértéke a kőzet típusától és a geológiai helyzettől függ, de a függőleges nyomás körülbelül egyharmadától a függőleges háromszorosáig terjedhet. A világ legmélyebb bányáiban, amelyek több mint 4 km-re (2,5 mérföld) vannak a felszín alatt, a nyomás olyan intenzív lesz, hogy a szikla szó szerint felrobban. Ezek a kőzetrobbanások a mélységi bányászat fő korlátai. A rock mechanika néven ismert speciális mérnöki terület foglalkozik a kőzettömeg és a bányanyílások közötti kölcsönhatással.

Bányafejlesztés

Az Érc előállítása előtt bizonyos tőkebefektetésre van szükség a bányafejlesztési munkákba. A nyílt aknás bányákban ez a bekötőutak építéséből és a fedő hulladék anyagának eltávolításából áll az érc feltárása és a kezdeti padgeometriák kialakítása érdekében. Egy földalatti bánya esetében a fejlesztési szakasz lényegesen bonyolultabb. A földalatti bánya néhány fejlesztési elemét az ábra szemlélteti.

függőleges nyílások:

a földalatti érctesthez való hozzáférés fő eszköze egy tengelynek nevezett függőleges nyílás. A tengelyt feltárják vagy elsüllyesztik a felszínről lefelé a legmélyebb tervezett bányászati horizont alatti mélységig. A tengely mentén rendszeres időközönként vízszintes nyílásokat, úgynevezett sodródásokat hajtanak az érctest felé. Ezeket a főbb munka horizontokat szintnek nevezzük. Az akna liftekkel (úgynevezett ketrecekkel) van felszerelve, amelyekkel a munkások, gépek és anyagok belépnek a bányába. Az ércet speciális szállítóeszközökkel szállítják a felszínre, úgynevezett skips.

A tengelyek általában olyan rekeszekkel rendelkeznek, amelyekben a közegvezetékek (például sűrített levegő, elektromos áram vagy víz) vannak. A bánya szellőztetésének általános rendszerének egyik összetevőjeként is szolgálnak. A friss levegő beléphet a bányába a termelési aknán keresztül, és egy másik aknán keresztül távozhat, vagy fordítva.

a föld alatti hozzáférés másik módja egy rámpán keresztül történik—vagyis egy alagút, amelyet lefelé vezetnek a felszínről. Az egyik szintről a másikra haladó belső rámpák szintén meglehetősen gyakoriak. Ha a domborzat hegyvidéki, akkor az érctestet vízszintes vagy közel vízszintes nyílások vezetésével lehet elérni a hegy oldaláról; a fémbányászatban ezeket a nyílásokat nevezzük adits.

a különböző szinteken bányászott ércet függőleges vagy közel függőleges nyílásokba dobják, amelyeket ércjáratoknak neveznek, amelyeken keresztül a gravitáció a bánya legalacsonyabb szintjére esik. Ott összetörik, egy érctartályban tárolják,és egy ugró-töltőállomáson átugorják. A felszínen lévő fejkeretben a kihagyások lerakják a terhelésüket, majd visszatérnek a ciklus megismétléséhez. Az ércszállítás néhány általános alternatív technikája a szállítószalagok és a teherautó-fuvarozás. A függőleges vagy közel függőleges nyílásokat néha a hulladékkőzet szállítására is vezetik, bár a legtöbb bánya megpróbálja elhagyni a hulladékkőzetet a föld alatt.

A szintek közötti függőleges vagy szubvertikális kapcsolatokat általában egy alacsonyabb szintről felfelé vezetik az emelésnek nevezett folyamaton keresztül. A 2-5 méter átmérőjű (7-16 láb) és a több száz méter hosszú emeléseket gyakran erőteljes emelőfúró gépek fúrják. Az így létrehozott nyílások felhasználhatók érc-áthaladásként, hulladék-áthaladásként vagy szellőzőnyílásként. A felső szintről lefelé hajtott földalatti függőleges nyílást winze-nek nevezzük; ez egy belső tengely.