Карьеры по добыче горючих материалов

Карьеры по добыче горючих материалов делятся на угольные карьеры (разрезы), торфяные карьеры и карьеры горючего сланца

Угольный карьер (разрез).

Ископаемый уголь – твердая горючая осадочная порода, представляющая собой продукт изменения растительных осадков и микроорганизмов. Качество и тип угля определяются характером и петрографическим составом, степенью метаморфизации и составом минеральных примесей. В зависимости от степени метаморфизации различают угли бурые, каменные и антрациты. Угли используются в трех главных направлениях: в качестве энергетического, технологического и химического топлива. В настоящее время около 80 % добываемых углей используются в качестве топлива, остальные 20% в производстве кокса, газа и синтетических продуктов. Основными характеристиками ископаемых глиняного карьера являются:

- зольность;

- влажность;

- выход летучих соединений;

- содержание серы;

- теплотворная способность;

- спекаемость угля;

- плавкость золы

Глубина мощных разрезов может достигать 500м.

Мощность разреза определяют по количеству товарного угля. Выбор технологии разработки карьера (разреза) производят на основе укрупненного технико-экономического сравнения возможных вариантов. На вскрышных работах в карьерах принимают мощное оборудование:

- Многоковшовые экскаваторы производительностью от 2500м3/час;

- Экскаваторы мехлопаты с ковшом от 5 м³;

- Экскаваторы-драглайны с ковшом емкостью 10 м³ и выше.

Вскрыша карьера может перемещается конвейерным транспортом или роторными экскаваторами. Вскрытие угольных разрезов производят по типовым технологическим схемам ведения горных работ на угольных разрезах.

Транспортировка угля может производиться как традиционным железнодорожным и автомобильным видом транспорта, так и конвейерным, канатно-подвесным, трубопроводным и гидравлическим. В угольных разрезах часто применяется внутренний способ отвалообразования (характерно для протяженных месторождений Кузбаса).

Защита карьера от обводнения должна обеспечивать безопасные и благоприятные условия ведения горных работ; устойчивость бортов и уступов разреза, устойчивость внутренних отвалов за счет понижения подземных вод; снижение влажности угля. При отработке разреза должно предусматриваться экранирование выходов пластов угля. В связи с использованием крупной техники схема электроснабжения карьера (разреза)осуществляется от линий электропередач.

Торфяной карьер.

Торф применяется как топливо, как сырье для химической промышленности, как теплоизоляционный материал и в качестве удобрений для сельского хозяйства. Торфяные карьеры имеют малое распространение. Добыча торфа происходит в основном при осушении болот и добывать торф карьером экономически менее выгодно.

Рудные карьеры

Рудные карьеры делятся на:

- карьеры руд черных металлов (железорудные, марганцевые, хромовые, титановые, никелевые, кобальтовые, вольфрамовые);

- карьеры руд цветных металлов (медно-цинковые, алюминиевые, оловянные, ртутные);

- карьеры благородных металлов (золота, серебра и платины);

- карьеры радиоактивных металлов (урановые и ториевые);

- карьеры редких металлов (циркониевые, бериллиевые, литиевые, кадмиевые и др.). Рудные карьеры имеют глубины отработки до 500 метров, а в некоторых случаях после выхода в предельный контур доработка месторождения ведется шахтой. Для рудных карьеров обычно используется мощные машины.

Нередко на борту карьера строится горно-обогатительный комбинат. Способы разработки карьеров обязательно включают в себя взрывы в карьерах. Взрывы в рудных карьерах могут происходить до нескольких раз в месяц.

Железорудный карьер.

Основным потребителем железных руд является металлургия (более 90 % всей добычи). Руды делятся на гематитовые, магнетитовые, титаномагнезитовые, буро-железняковые, сидеритовые и силикатные. Руда карьера является исходным сырьем для производства чугуна в доменных печах, стали в мартеновских печах и электрических печах и бессемеровских конвертерах. Чаще всего используется железнодорожный транспорт в качестве основного. Если железорудный карьер имеет большую глубину, то в дне карьера может организовываться добыча автотранспортом с последующей перегрузкой руды в железнодорожный транспорт. Вся добытая железная руда подвергается предварительной обработке, включающей процессы дробления и грохочения, усреднения химического состава, обжига, обогащения, офлюсовывания и окусковывания. Часто встречаются обводненные карьеры в связи с большой глубиной и большими размерами. В таких карьерах предусмотрены большие системы водопонижения. Водоприток в таких карьерах может доходить до нескольких тысяч кубов в час. Коэффициенты вскрыши, при которых целесообразно месторождение разрабатывать карьером составляет 20-30.

 

Вскрыша карьера может идти в производство щебня. Для железорудных карьеров предпочтительна вскрыша с повышенных составом CaO и MgO, так как эти породы наиболее экономичны для плавки из-за сокращения расхода известняка.