Добыча полезных ископаемых открытым способом представляет собой одну из основных технологий горнодобывающей промышленности, которая позволяет эффективно разрабатывать крупные месторождения.
В странах СНГ и России этот метод получил широкое распространение из-за своей эффективности и возможности извлекать большие объемы полезных ископаемых с минимальными затратами на строительство дополнительной инфраструктуры. Однако такой подход требует четкой организации процессов, грамотного планирования и соблюдения множества мер предосторожности. Не забываем еще и про дорогостоящее оборудование, машины и полное обеспечение сотрудников на месте проведения небезопасных работ. Об этом, о другом и третьем в нашей статье от Stmining.
Особенности добычи полезных ископаемых карьерным способом
Карьерный способ добычи — метод, при котором полезные ископаемые извлекаются с поверхности земли без необходимости строительства глубоких шахт и тоннелей. Основной особенностью данного метода является возможность работы с большими объемами пород.
Открытая добыча имеет свои ограничения: она применима только для полезных ископаемых, залегающих на глубине не более 500 метров. Помимо этого, необходимо учитывать воздействие своими действиями работников на окружающую среду и проводить рекультивационные работы после завершения добычи. Таким образом человек может исключить непредсказуемые последствия в виде землетрясений. Или смягчить этот фактор.
Этапы работы на карьере
Процесс добычи полезных ископаемых открытым способом включает несколько этапов, каждый из которых имеет свои особенности и требования. Давайте ниже рассмотрим их подробнее.
- Разведка и подготовительные работы. Первым шагом является геологическая разведка месторождения, которая позволяет определить объемы полезных ископаемых, их качество и глубину залегания. На основании полученных данных разрабатывается проект карьера:
- План организации добычи;
- Выбор необходимого оборудования;
- План рекультивации земель.
Важную роль на этом этапе играет эколого-экономическая экспертиза, которая оценивает возможное воздействие на окружающую среду.
- Подготовка площадки для добычи. Производится расчистка территории и подготовка рабочей зоны для организации добычи. Сначала проводится вырубка растительности, снятие плодородного слоя почвы, а затем — формирование транспортных путей и выемка верхних слоев породы, которая может быть удалена без значительных затрат. Здесь используются бульдозеры, экскаваторы и другие карьерные машины для перемещения больших объемов грунта.
- Выемка полезных ископаемых. Основной этап работы — это непосредственная добыча полезных ископаемых. Выемка породы осуществляется с помощью мощных экскаваторов: они вынимают горные породы, транспортируют их для дальнейшей обработки или хранения. На крупных карьерах часто применяют взрывные работы для разрушения твердых пород. Важным аспектом на этом этапе является организация безопасного перемещения самосвалов и другой техники, участвующей в транспортировке породы.
- Транспортировка и переработка. Далее, необходимо заняться транспортировкой. Помогают в этом самосвалы или конвейерные системы на обогатительных фабриках или перерабатывающие предприятия. Производится сортировка, очистка и переработка ископаемых для их дальнейшего использования в промышленности. Например, железная руда проходит этапы дробления, сортировки и обогащения, чтобы получить материал, пригодный для металлургических процессов следующих циклов.
- Рекультивация. Последний и крайне важный шаг — это восстановление земель, подвергшихся разработке. После завершения добычных работ карьер подлежит рекультивации:
- Восстановление экосистемы;
- Выравнивание рельефа;
- Возвращение плодородного слоя почвы.
Интересно! В некоторых случаях на месте бывших карьеров создаются водоемы, парки или зоны для сельского хозяйства.
Какое оборудование и карьерные машины задействуются
Разработка карьеров открытым способом невозможна без использования специализированного оборудования. Ценность таких машин в том, что они исключительно для работы с большими объемами пород предназначены. Обеспечивают безопасное проведение всех этапов работы.
Основные виды техники, которые используются на карьерах, перечислим ниже:
Экскаваторы
В карьерах используются преимущественно карьерные экскаваторы с большой вместимостью ковша и высокой грузоподъемностью. Эти машины способны справляться с большими объемами породы и даже самыми твердыми материалами.
- Гусеничные экскаваторы — их основное преимущество в устойчивости на сложных поверхностях карьера и способности перемещаться по неровным и крутым склонам. Эти машины эффективны при работе на тяжелых породах и в условиях ограниченного пространства;
- Колесные экскаваторы — они менее устойчивы на сложных поверхностях, но обладают большей мобильностью и могут перемещаться быстрее по рабочей зоне. Часто используются на ранних этапах подготовки карьера;
Машины оснащены различными навесными устройствами: включают гидромолоты для дробления твердых пород и захватные ковши для более точной выемки материала.
Самосвалы
Самосвалы — это основное средство для транспортировки горной породы и ископаемых с места добычи к пунктам временного хранения или переработки. В горнодобывающей отрасли применяются карьерные самосвалы с повышенной грузоподъемностью: способны перевозить десятки и даже сотни тонн материала за один рейс.
- Самосвалы сверхбольшой грузоподъемности — машины, предназначенные для перевозки огромных объемов породы, например, модели грузоподъемностью более 200 тонн. Они используются в крупных карьерах, где выемка ведется на больших глубинах.
- Шарнирно-сочлененные самосвалы — применяются в условиях сложного рельефа или на узких карьерных дорогах. Эти машины имеют гибкую конструкцию, которая позволяет им справляться с крутыми подъемами и поворотами, а также маневрировать на ограниченных пространствах.
Самосвалы также оснащаются системой автоматической разгрузки — ускоряет рабочие процессы и снижает риски для водителей.
Буровые установки
Буровые установки готовят карьер для добычи твердых полезных ископаемых. Они используются для бурения взрывных скважин, которые заполняются взрывчаткой. Для выполнения этих задач применяются установки различных типов:
- Гидравлические буровые установки — они эффективны для бурения в сложных условиях, включая твердые и абразивные породы. Гидравлическая система обеспечивает высокую мощность и точность работы.
- Пневматические буровые установки — используются в карьерах, где требуются меньшие объемы взрывных работ или бурение производится на более мягких породах. Эти установки работают за счет сжатого воздуха, что делает их более мобильными и менее затратными в эксплуатации
Буровые установки оснащены системами мониторинга для контроля глубины и направления бурения, что помогает избежать ошибок и повысить эффективность подготовки взрывных работ.
Бульдозеры
Бульдозеры — это машины, которые используются для расчистки территории, снятия верхних слоев породы и подготовки участка для дальнейших работ. Их основная функция — перемещение больших объемов грунта и выравнивание рельефа карьера.
- Гусеничные бульдозеры — идеально подходят для работы на рыхлых и неустойчивых грунтах. Благодаря своей устойчивости они могут перемещаться по пересеченной местности и выполнять тяжелые земляные работы.
- Колесные бульдозеры — используются для быстрых перемещений на карьерной площадке. Они более мобильны, чем гусеничные аналоги, и часто применяются на этапах рекультивации.
Важно! Stmining производит оборудование для ремонта карьерных машин всех типов. Готовы взяться даже за самое нетипичное решение по индивидуальному ТЗ.
Какие ископаемые добываются открытым путем в карьерах
Открытая добыча применяется для разнообразных полезных ископаемых, которые залегают на относительно небольшой глубине. Среди них:
- Уголь — ключевое топливное ископаемое, добыча которого с поверхности особенно распространена в России и СНГ;
- Железная руда — один из важнейших материалов для металлургии, который добывается на крупных месторождениях;
- Глина и известняк — широко используются в строительстве и производстве цемента, а также в других отраслях;
- Нефтяные пески и битумы — добываются в некоторых регионах, включая Канаду и США, и используются для производства нефтепродуктов;
Основные сложности и предостережения по технике безопасности
Добыча полезных ископаемых открытым способом сопровождается рядом трудностей и рисков, связанных с особенностями работы на открытых территориях.
- Оползни и обвалы — самый распространенный риск, возникает из-за нарушения устойчивости стенок карьера.
- Падение горных пород — — работа с тяжелыми материалами требует использования специальной техники и строгого соблюдения мер безопасности.
- Техника безопасности при работе с оборудованием — регулярное обучение сотрудников и проверка состояния техники являются обязательными условиями безопасной работы.
Важно! Соблюдение всех норм и правил техники безопасности — это неотъемлемая часть для здоровья сотрудников, без исключений.
Заключение
Добыча полезных ископаемых открытым способом — это сложный и многогранный процесс, который требует применения передовых технологий, высококвалифицированного персонала и строгого контроля за соблюдением техники безопасности.
От разведки месторождения до рекультивации земель, каждый этап требует тщательного планирования и правильного использования карьерного оборудования. Технологии открытой добычи продолжают развиваться, предлагают новые решения для увеличения эффективности работы, среди которых роботизация и автоматизация процессов в горнодобывающей промышленности.