Образложење за избор методе за експлоатацију угља зависи од фактора као што су топографија, геометрија слоја угља, геологија стена изнад њих и еколошки захтеви или ограничења. Међутим, превасходни су економски фактори. Они укључују: доступност, квалитет и трошкове потребне радне снаге (укључујући доступност обучених супервизора и менаџера); адекватност смештаја, исхране и рекреације за раднике (нарочито када се рудник налази на удаљености од месне заједнице); доступност неопходне опреме и машина и радника обучених за рад; доступност и трошкови превоза радника, неопходних залиха и допремања угља до корисника или купца; доступност и трошак неопходног капитала за финансирање операције (у локалној валути); и тржиште за одређену врсту угља који се вади (тј. цена по којој се може продати). Главни фактор је однос скидања, односно количина откривке коју треба уклонити сразмерно количини угља која се може извући; како се ово повећава, трошкови рударења постају мање атрактивни. Важан фактор, посебно у површинском рударству, који се, нажалост, често занемарује у једначини, је трошак обнове терена и животне средине када се рударска операција затвори.

Здравље и безбедност

Још један критичан фактор су трошкови заштите здравља и безбедности рудара. Нажалост, посебно у малим операцијама, уместо да се вагају у одлучивању о томе да ли и како треба да се вади угаљ, неопходне заштитне мере се често игноришу или се кратко мењају.

У ствари, иако увек постоје неслућене опасности – оне могу доћи од елемената, а не од рударских операција – свака рударска операција може бити безбедна под условом да постоји посвећеност свих страна безбедној операцији.

Површински рудници угља

Површинска експлоатација угља се врши различитим методама у зависности од топографије, подручја на коме се ископава и фактора животне средине. Све методе укључују уклањање јаловине како би се омогућило вађење угља. Иако су генерално безбедније од подземног рударства, површинске операције имају неке специфичне опасности које се морају решити. Међу њима је истакнуто коришћење тешке опреме која, поред незгода, може укључивати излагање издувним гасовима, буку и контакт са горивом, мазивима и растварачима. Климатски услови, као што су јака киша, снег и лед, лоша видљивост и претерана топлота или хладноћа могу да погоршају ове опасности. Када је минирање потребно за разбијање стенских формација, потребне су посебне мере предострожности у складиштењу, руковању и употреби експлозива.

Површинске операције захтевају употребу огромних депонија отпада за складиштење јаловинских производа. Морају се применити одговарајуће контроле како би се спречило пропадање депоније и заштитили запослени, општа јавност и животна средина.

Ундергроунд Мининг

Такође постоје различите методе за подземно рударство. Њихов заједнички именитељ је стварање тунела од површине до угљеног слоја и употреба машина и/или експлозива за вађење угља. Поред велике учесталости несрећа — рударство угља заузима високо место на листи опасних радних места где год да се води статистика — потенцијал за велики инцидент који укључује вишеструке губитке живота увек је присутан у подземним операцијама. Два примарна узрока оваквих катастрофа су урушавање услед неисправног пројектовања тунела и експлозија и пожар услед акумулације метана и/или запаљивих нивоа угљене прашине у ваздуху.

Метан

Метан је веома експлозиван у концентрацијама од 5 до 15% и био је узрок бројних рударских катастрофа. Најбоље га је контролисати обезбеђивањем адекватног протока ваздуха да се гас разблажи до нивоа који је испод његовог експлозивног опсега и да се брзо исцрпи из рада. Ниво метана се мора континуирано пратити и успоставити правила за затварање операција када његова концентрација достигне 1 до 1.5% и хитну евакуацију рудника ако достигне нивое од 2 до 2.5%.

Угљена прашина

Поред тога што изазива црну болест плућа (антракоза) ако је удишу рудари, угљена прашина је експлозивна када се фина прашина помеша са ваздухом и запали. Угљена прашина у ваздуху може се контролисати распршивањем воде и издувном вентилацијом. Може се прикупити филтрирањем рециркулационог ваздуха или се може неутралисати додавањем камене прашине у довољним количинама да се мешавина угљене прашине/ваздуха учини инертном.

Назад

Широм света постоје подземни рудници који представљају калеидоскоп метода и опреме. Постоји око 650 подземних рудника, од којих сваки има годишњу производњу која прелази 150,000 тона, што чини 90% производње руде у западном свету. Поред тога, процењује се да постоји 6,000 мањих рудника који производе мање од 150,000 тона. Сваки рудник је јединствен са радним местом, инсталацијама и подземним радовима које диктирају врсте минерала који се траже и локација и геолошке формације, као и економски разлози као што су тржиште за одређени минерал и доступност средстава за улагање. Неки рудници су у непрекидном раду више од једног века, док други тек почињу да раде.

Рудници су опасна места где већина послова укључује тежак рад. Опасности са којима се суочавају радници крећу се од катастрофа као што су рушевине, експлозије и пожар до несрећа, изложености прашини, буци, топлоти и још много тога. Заштита здравља и безбедности радника је главна брига у правилно вођеним рударским операцијама и, у већини земаља, то захтевају закони и прописи.

Подземни рудник

Подземни рудник је фабрика која се налази у стени унутар земље у којој рудари раде на опоравку минерала скривених у стенској маси. Они буше, пуне и минирају како би приступили и опоравили руду, тј. стену која садржи мешавину минерала од којих се бар један може прерадити у производ који се може продати уз профит. Руда се износи на површину да би се рафинисала у концентрат високог квалитета.

Рад унутар стенске масе дубоко испод површине захтева посебну инфраструктуру: мрежу шахтова, тунела и комора који се повезују са површином и омогућавају кретање радника, машина и стена унутар рудника. Шахт је прилаз подземљу где бочни наноси повезују шахтну станицу са производним стајалиштима. Унутрашња рампа је нагнути нанос који повезује подземне нивое на различитим надморским висинама (тј. дубинама). Свим подземним отворима су потребне услуге као што су издувна вентилација и свеж ваздух, електрична енергија, вода и компримовани ваздух, одводи и пумпе за прикупљање подземне воде која продире, и комуникациони систем.

Постројење и системи за подизање

Глава је висока зграда која идентификује рудник на површини. Налази се директно изнад окна, главне артерије рудника кроз коју рудари улазе и напуштају своја радна места и кроз коју се спуштају залихе и опрема и подижу руда и отпадни материјали на површину. Инсталације осовине и дизалице варирају у зависности од потребе за капацитетом, дубином и тако даље. Сваки рудник мора имати најмање два окна како би се обезбедио алтернативни пут за бекство у случају нужде.

Подизање и кретање осовине регулисани су строгим правилима. Опрема за дизање (нпр. намотавање, кочнице и ужад) је пројектована са великим границама сигурности и проверава се у редовним интервалима. Унутрашњост окна редовно прегледавају људи који стоје на врху кавеза, а тастери за заустављање на свим станицама активирају кочницу у случају нужде.

Капије испред шахта барикадирају отворе када кавез није на станици. Када кавез стигне и потпуно се заустави, сигнал отвара капију за отварање. Након што рудари уђу у кавез и затворе капију, други сигнал ослобађа кавез за кретање горе или доле кроз окно. Пракса је различита: команде сигнала могу бити дате од стране тендера за кавез или, пратећи упутства постављена на свакој станици окна, рудари могу сами себи да сигнализирају одредишта окна. Рудари су генерално прилично свесни потенцијалних опасности у вожњи окном и подизању, а несреће су ретке.

Дијамантско бушење

Минерално лежиште унутар стене мора бити мапирано пре почетка експлоатације. Неопходно је знати где се рудно тело налази и дефинисати његову ширину, дужину и дубину да би се постигла тродимензионална визија лежишта.

Дијамантско бушење се користи за истраживање стенске масе. Бушење се може вршити са површине или из наноса у подземном копу. Бушилица опточена малим дијамантима сече цилиндрично језгро које је заробљено у низу цеви који прати сврдло. Језгро се извлачи и анализира да би се открило шта се налази у стени. Узорци језгра се прегледају, а минерализовани делови се цепају и анализирају на садржај метала. Потребни су опсежни програми бушења да би се лоцирала налазишта минерала; рупе се буше у хоризонталним и вертикалним интервалима да би се идентификовале димензије рудног тела (видети слику 1).

Слика 1. Шема бушотине, рудник Гарпенберг, рудник олова и цинка, Шведска

Развој рудника

Развој рудника укључује ископине ​​потребне за успостављање инфраструктуре неопходне за заустављање производње и припрему за будући континуитет рада. Рутински елементи, сви произведени техником ископа-бушењем, укључују хоризонталне нагибе, нагнуте рампе и вертикалне или нагнуте подизање.

Окно тоне

Потонуће окна укључује ископ камена који напредује наниже и обично се додељује извођачима, а не особље рудника. То захтева искусне раднике и специјалну опрему, као што је шахт који тоне, специјална дизалица са великом кантом која виси у ужету и уређај за хватање осовине за кактусе.

Посада која тоне шахт је изложена разним опасностима. Они раде на дну дубоког, вертикалног ископа. Људи, материјал и разнесена стена морају да деле велику канту. Људи на дну окна немају где да се сакрију од падајућих предмета. Јасно је да потапање окна није посао за неискусне.

Дрифтинг и рампинг

Нанос је хоризонтални приступни тунел који се користи за транспорт стена и руде. Ископавање по наносу је рутинска активност у развоју рудника. У механизованим рудницима за чеоно бушење користе се двокраке, електро-хидрауличне бушилице. Типични дрифт профили су 16.0 м² у пресеку и чело је бушено до дубине од 4.0 м. Рупе се пнеуматски пуне експлозивним, обично расутим лож-уљем од амонијум нитрата (АНФО), из специјалног камиона за пуњење. Користе се краткотрајни неелектрични (Нонел) детонатори.

Муљавање се врши са (товар-извлачење-истовар) ЛХД возилима (видети слику 2) са капацитетом кашике од око 3.0 м³. Мућ се вуче директно у систем за пролаз руде и преноси у камион за дуже вожње. Рампе су пролази који повезују један или више нивоа у нагибима у распону од 1:7 до 1:10 (веома стрм нагиб у поређењу са нормалним путевима) који обезбеђују адекватну вучу за тешку, самоходну опрему. Рампе се често покрећу у спиралу нагоре или надоле, слично спиралном степеништу. Ископавање на рампи је рутина у плану развоја рудника и користи исту опрему као и дрифтинг.

Слика 2. ЛХД утоваривач

Атлас Цопцо

раисинг

Подизање је вертикални или стрмо нагнути отвор који повезује различите нивое у руднику. Може служити као приступ мердевинама до граничника, као пролаз за руду или као ваздушни пут у вентилационом систему рудника. Васпитање је тежак и опасан, али неопходан посао. Методе подизања варирају од једноставног ручног бушења и минирања до механичког ископавања стена уз помоћ машина за бушење (РБМ) (види слику 3).

Слика 3. Методе подизања

Ручно подизање

Ручно подизање је тежак, опасан и физички захтеван посао који изазива агилност, снагу и издржљивост рудара. То је посао који се може доделити само искусним рударима у доброј физичкој кондицији. По правилу, део за подизање је подељен на два одељка дрвеним зидом. Један се држи отвореним за мердевине које се користе за пењање на чело, ваздушне цеви итд. Други се пуни стеном од минирања коју рудар користи као платформу приликом бушења рунде. Растанак дрвета се продужава после сваког круга. Посао укључује пењање мердевинама, израду дрвене грађе, бушење стена и минирање, а све се то ради у скученом, слабо проветреном простору. Све то ради један рудар, јер нема места за помоћника. Рудници траже алтернативе опасним и напорним методама ручног подизања.

Пењачица за подизање

Пењалица за подизање је возило које елиминише пењање уз мердевине и велики део потешкоћа ручне методе. Ово возило се пење уз подизање на водилици причвршћеној за стену и пружа робусну радну платформу када рудар буши круг изнад. Веома висока уздизања се могу ископати помоћу пењалице за подизање са сигурношћу која је знатно побољшана у односу на ручну методу. Ископавање уздизања, међутим, остаје веома опасан посао.

Машина за бушење за подизање

РБМ је моћна машина која механички ломи стену (види слику 4). Подиже се на врху планираног подизања и пробушена је пилот рупа пречника око 300 мм да би се пробила на нижем нивоу. Пилот бушилица је замењена главом развртача са пречником предвиђеног подизања и РБМ се ставља у обрнутом смеру, ротирајући и повлачећи главу развртача нагоре да би се створио кружни пораст пуне величине.

Слика 4. Машина за бушење за подизање

Атлас Цопцо

Контрола лета

Контрола тла је важан концепт за људе који раде унутар стенске масе. Посебно је важно у механизованим рудницима који користе опрему са гуменим гумама где су отвори за наношење 25.0 м.² у делу, за разлику од копова са шинским наносима где су обично свега 10.0 м.². Кров на 5.0 м је превисок да би рудар користио траку за скалирање да провери потенцијалне падове камења.

За осигурање крова у подземним отворима користе се различите мере. У глатком пескарењу, контурне рупе се избуше блиско једна уз другу и пуне експлозивом мале снаге. Експлозија производи глатку контуру без ломљења спољне стене.

Ипак, пошто у стенској маси често постоје пукотине које се не виде на површини, одрони камења су свеприсутна опасност. Ризик се смањује причвршћивањем у стене, односно уметањем челичних шипки у бушотине и њиховим причвршћивањем. Сид за камен држи стенску масу заједно, спречава ширење пукотина, помаже у стабилизацији стенске масе и чини подземну средину безбеднијом.

Методе за подземно рударство

На избор методе ископавања утичу облик и величина лежишта руде, вредност садржаних минерала, састав, стабилност и чврстоћа стенске масе и захтеви за производним резултатом и безбедним условима рада (који су понекад у супротности). ). Док су методе рударења еволуирале од антике, овај чланак се фокусира на оне коришћене у полу- до потпуно механизованим рудницима током касног двадесетог века. Сваки рудник је јединствен, али сви деле циљеве безбедног радног места и профитабилног пословања.

Рјешење равних соба и стубова

Рударство у просторији и стубовима је применљиво на табеларне минерализације са хоризонталним до умереним падом под углом који не прелази 20° (видети слику 5). Наслаге су често седиментног порекла и стена је често иу висећем зиду иу минерализацији је компетентна (релативан концепт овде јер рудари имају могућност да уграде завртње за стену да ојачају кров тамо где је његова стабилност под сумњом). Соба и стуб је један од главних метода подземног вађења угља.

Слика 5. Просторно-стубно откопавање равног рудног тела

Просторија и стуб извлачи рудно тело хоризонталним бушењем напредујући дуж вишеслојног фронта, формирајући празне просторије иза производног фронта. Стубови, делови стене, остављени су између просторија да се кров не уруши. Уобичајени резултат је правилан образац просторија и стубова, њихова релативна величина представља компромис између одржавања стабилности стенске масе и вађења што веће количине руде. Ово укључује пажљиву анализу чврстоће стубова, капацитета кровних слојева и других фактора. Завртњи за камен се обично користе за повећање чврстоће стене у стубовима. Минирана стајалишта служе као путеви за камионе који транспортују руду до складишта рудника.

Чеона граничника просторије и стуба је избушена и минирана као у дрифту. Ширина и висина граничника одговарају величини наноса, који може бити прилично велик. Велике продуктивне бушилице се користе у рудницима нормалне висине; компактне платформе се користе тамо где је руда дебљине мање од 3.0 м. Густо рудно тело се копа у корацима почевши од врха тако да се кров може обезбедити на висини погодној за рударе. Део испод се добија у хоризонталним резовима, бушењем равних рупа и минирањем у простор изнад. Руда се утоварује на камионе на чело. Обично се користе редовни предњи утоваривачи и кипери. За рудник мале висине на располагању су специјални мински камиони и ЛХД возила.

Соба и стуб је ефикасан метод рударења. Безбедност зависи од висине отворених просторија и стандарда контроле тла. Главни ризици су несреће узроковане падом камења и покретном опремом.

Минирање нагнутих просторија и стубова

Нагнута просторија и стуб се примењује на табеларне минерализације са углом или нагибом од 15° и 30° према хоризонтали. Ово је сувише стрм угао да би се возила са гуменим гумама пењала и превише раван за гравитациони ток камена.

Традиционални приступ нагнутом рудном телу ослања се на ручни рад. Рудари ручним бушилицама за камење буше рупе у застојима. Отвор се чисти стругачима за млевење.

Коси граничник је тешко место за рад. Рудари морају да се пењу на стрме гомиле минираних стена носећи са собом своје бушилице за камење и ременицу за усисавање и челичне жице. Поред одрона камења и незгода, постоје опасности од буке, прашине, неадекватне вентилације и топлоте.

Тамо где су нагнута лежишта руде прилагодљива механизацији, користи се „копање у степеницама“. Ово је засновано на претварању „тешке стопе“ у „степениште“ са степеницама под углом погодним за машине без трага. Степенице се производе помоћу дијамантског узорка граничника и путева за вучу под изабраним углом преко рудног тела.

Експлоатација руде почиње са хоризонталним граничницима, који се гранају из комбинованог приступа и транспорта. Почетни граничник је хоризонталан и прати висећи зид. Следеће стајалиште почиње мало даље и прати исту руту. Овај поступак се понавља померајући се надоле да би се направио низ корака за екстракцију рудног тела.

Делови минерализације су остављени да подупиру висећи зид. Ово се ради тако што се два или три суседна гранична погона ископају до пуне дужине, а затим започне следећи граничник један корак наниже, остављајући издужени стуб између њих. Делови овог стуба могу се касније обновити као исеци који се буше и минирају са граничника испод.

Савремена опрема без стаза добро се прилагођава рударењу у степеницама. Заустављање може бити потпуно механизовано, коришћењем стандардне мобилне опреме. Минерирана руда се сакупља у стајалиштима помоћу ЛХД возила и преноси у рударски камион за транспорт до шахтовог/рудног пролаза. Ако граничник није довољно висок за утовар камиона, камиони се могу пунити у посебне утоварне просторе ископане у погону за вучу.

Заустављање скупљања

Заустављање скупљања може се назвати „класичним“ методом рударења, који је био можда најпопуларнија метода рударења током већег дела прошлог века. У великој мери је замењен механизованим методама, али се још увек користи у многим малим рудницима широм света. Примењује се на минерална лежишта са правилним границама и стрмим падинама смештеним у компетентној стенској маси. Такође, експлодирана руда не сме бити под утицајем складиштења на падинама (нпр. сулфидне руде имају тенденцију оксидације и разлагања када су изложене ваздуху).

Његова најистакнутија карактеристика је употреба гравитационог тока за руковање рудом: руда са стајалишта пада директно у железничке вагоне преко жлебова чиме се избегава ручно утовар, традиционално најчешћи и најмање вољен посао у рударству. Све до појаве пнеуматске клацкасте лопате педесетих година прошлог века није постојала машина погодна за утовар камена у подземне руднике.

Заустављање скупљања извлачи руду у хоризонталним резовима, почевши од дна граничника и напредујући према горе. Већина минираних стена остаје у граничном појасу који пружа радну платформу за рударе који буши рупе у крову и служе за одржавање стабилних зидова граничника. Како минирање повећава запремину стене за око 60%, око 40% руде се извлачи на дну током заустављања како би се одржао радни простор између врха гомиле и крова. Преостала руда се извлачи након што минирање достигне горњу границу застоја.

Неопходност рада са врха гомиле и приступ мердевинама онемогућава коришћење механизоване опреме у стопу. Може се користити само опрема која је довољно лагана да рудар може сам да рукује. Бушилица са ваздушним ногама и каменом, укупне тежине 45 кг, уобичајено је средство за бушење граничника за скупљање. Стојећи на врху гомиле блата, рудар подиже бушилицу/напојницу, учвршћује ногу, причвршћује челик за бушилицу/бушилицу на кров и почиње да буши; није лак посао.

Исеци и попуни рударство

Ископавање и насипање је погодно за лежишта минерала који се стрмо урањају у стенској маси са добром до умереном стабилношћу. Одстрањује руду у хоризонталним резовима почевши од доњег усека и напредује према горе, омогућавајући да се прилагоде границе граничника да прате неправилну минерализацију. Ово омогућава селективно ископавање секција високог квалитета, остављајући руду ниског квалитета на месту.

Након што се граничник очисти, ископани простор се затрпава да би се формирала радна платформа када се следећи комад минира и да би се зидовима граничника додала стабилност.

Развој за ископавање и насипање у окружењу без колосека обухвата погон за вучу уздуж рудног тела на главном нивоу, поткопавање граничника са одводима за хидраулично засипање, спиралну рампу ископану у подножју са приступним скретницама до граничника и подизање од граничника до нивоа изнад ради вентилације и транспорта пуњења.

Заустављање преко руке користи се са сечењем и насипањем, са сувим каменом и хидрауличним песком као материјалом за засипање. Прекорачење значи да се руда буши одоздо минирањем реза дебљине 3.0 м до 4.0 м. Ово омогућава бушење читавог граничног подручја и минирање пуне тачке без прекида. „Горње“ рупе се буше једноставним бушилицама за кола.

Бушење и минирање оставља грубу површину камена за кров; након муљања, његова висина ће бити око 7.0 м. Пре него што рударима буде дозвољено да уђу у то подручје, кров се мора обезбедити обрезањем контура крова глатким пескарењем и накнадним љуштењем растресите стене. То раде рудари користећи ручне бушилице које раде из гомиле блата.

In предње заустављање, за производњу руде се користи опрема без колосека. Пешчана јаловина се користи за затрпавање и дистрибуира се у подземна стајалишта преко пластичних цеви. Зауставници су испуњени скоро у потпуности, стварајући површину довољно тврду да се преко ње може прећи опрема са гуменим гумама. Производња граничника је потпуно механизована са дрифтајућим џамбо и ЛХД возилима. Лице граничника је вертикални зид од 5.0 м преко граничника са отвореним прорезом од 0.5 м испод њега. Хоризонталне рупе дужине пет метара се буше у чеоној површини и руда се песка на отворени прорез на дну.

Тонажа произведена једним ударом зависи од површине лица и не може се упоредити са оном коју даје експлозија изнад граничника. Међутим, учинак опреме без трага је знатно бољи у односу на ручну методу, док се контрола крова може постићи помоћу јумбо бушилице која буши рупе са глатким пескањем заједно са граничником. Опремљено великом кашиком и великим гумама, возило са ЛХД, свестрани алат за одбацивање и транспорт, лако путује по површини за пуњење. У двоструком граничнику, џамбо бушилица га захвата на једној страни, док ЛХД рукује гомилом блата на другом крају, обезбеђујући ефикасну употребу опреме и повећавајући производни учинак.

Заустављање поднивоа уклања руду на отвореним застојима. Затрпавање граничника консолидованим пуњењем након ископавања омогућава рударима да се врате касније како би повратили стубове између граничника, омогућавајући веома високу стопу опоравка минералног лежишта.

Развој за заустављање на поднивоу је опсежан и сложен. Рудно тело је подељено на делове вертикалне висине од око 100 м у којима су припремљени поднивои и повезани косом рампом. Секције рудног тела су даље подељене бочно у наизменичним граничницима и стубовима, а погон за транспорт поште је створен у подножју, на дну, са изрезима за утовар у тачку.

Када се ископа, граничник на поднивоу ће бити правоугаони отвор преко рудног тела. Дно граничника је у облику слова В како би се пескарени материјал убацио у тачке за извлачење. На горњим поднивоима се припремају наноси за бушење за платформу са дугим рупама (види слику 6).

Слика 6. Заустављање поднивоа коришћењем прстенастог бушења и попречног оптерећења

За минирање је потребан простор да би се стена проширила у запремини. Ово захтева да се прорез широк неколико метара припреми пре почетка минирања дугих рупа. Ово се постиже повећањем подизања од дна ка врху граничника до пуног утора.

Након отварања прореза, опрема за дуге рупе (погледајте слику 7) почиње са производним бушењем у нагибима испод нивоа пратећи прецизно детаљан план који су израдили стручњаци за минирање који наводи све рупе за минирање, позицију обрубника, дубину и правац рупа. Бушилица наставља да буши све док се сви прстенови на једном нивоу не заврше. Затим се преноси на следећи подниво да би се наставило бушење. У међувремену, рупе се пуне и узорак експлозије који покрива велику површину унутар граничника разбија велику количину руде у једној експлозији. Разнесена руда пада на дно граничника да би је извукла возила са ЛХД-ом који се увлаче у тачку за извлачење испод граничника. Обично, бушење дугих рупа остаје испред пуњења и минирања, обезбеђујући резерву руде спремне за минирање, чиме се постиже ефикасан распоред производње.

Слика 7. Опрема за бушење дугих рупа

Атлас Цопцо

Заустављање испод нивоа је продуктиван метод рударења. Ефикасност је побољшана могућношћу коришћења потпуно механизованих продуктивних уређаја за бушење дугих рупа плус чињеницом да се опрема може користити континуирано. Такође је релативно безбедно јер бушење унутар наноса испод нивоа и пробијање кроз тачке извлачења елиминише излагање потенцијалним падовима стена.

Вертикални кратер повлачење рударства

Као и заустављање поднивоа и заустављање скупљања, рударење вертикалним повлачењем кратера (ВЦР) је применљиво на минерализацију у слојевима који се стрмо падају. Међутим, користи другачију технику минирања разбијајући стену тешким, концентрисаним набојима смештеним у рупе („кратере“) веома великог пречника (око 165 мм) удаљене око 3 м од слободне површине стене. Минирањем се ломи отвор у облику конуса у стенској маси око рупе и омогућава да минирани материјал остане у граничници током фазе производње, тако да испуна камења може помоћи у подржавању зидова граничника. Потреба за стабилношћу стена је мања него код заустављања у поднивоу.

Развој за ВЦР рударство је сличан оном за заустављање испод нивоа, осим што захтева ископавање преко и испод сечења. Прекомерни рез је потребан у првој фази да би се прилагодила платформа која буши рупе великог пречника и за приступ док се рупе пуне и минирају. Ископ је обезбедио слободну површину неопходну за минирање ВЦР-а. Такође може да обезбеди приступ возилу ЛХД (којим се управља помоћу даљинског управљача са оператером који остаје изван граничника) да поврати експлодирану руду са тачака за извлачење испод граничника.

Уобичајена експлозија видеорекордера користи рупе у шаблону 4.0 × 4.0 м усмерене вертикално или стрмо нагнуте са набојима пажљиво постављеним на израчунатим растојањима како би се ослободила површина испод. Набоји сарађују како би одломили хоризонталну кришку руде дебљине око 3.0 м. Разнесени камен пада у граничник испод. Контролисањем брзине испуштања, граничник остаје делимично испуњен тако да стена помаже у стабилизацији зидова граничника током фазе производње. Последње експлозије ломи урез у граничник, након чега се граничник чисти и припрема за поновно пуњење.

ВЦР рудници често користе систем примарних и секундарних заустављања рудног тела. Примарни застоји се копају у првој фази, а затим се засипају цементном испуном. Застој је остављен да се пуњење консолидује. Рудари се затим враћају и враћају руду у стубове између примарних, секундарних стајалишта. Овај систем, у комбинацији са цементираним затрпавањем, резултира скоро 100% обнављањем резерви руде.

Подниво спелеологије

Подниво спелеологије је применљиво на минералне наслаге са стрмим до умереним падовима и великим проширењем на дубини. Руда се мора разбити у блок који се може управљати минирањем. Висећи зид ће се пећи након вађења руде и тло на површини изнад рудног тела ће се спустити. (Мора бити забарикадиран како би се спречило било које особе да уђу у то подручје.)

Подниво пећи се заснива на гравитационом току унутар разбијене стенске масе која садржи и руду и стену. Стенска маса се прво ломи бушењем и минирањем, а затим се избацује кроз наносе испод пећине стенске масе. Квалификује се као безбедна метода рударења јер рудари увек раде унутар отвора величине дрифт-а.

Подниво спељавање зависи од поднивоа са правилним шарама наноса припремљених унутар рудног тела на прилично малим вертикалним размацима (од 10.0 м до 20 0 м). Распоред померања је исти на сваком поднивоу (тј. паралелни погони преко рудног тела од погона за транспорт до зида) али су обрасци на сваком поднивоу благо померени тако да се наноси на нижем нивоу налазе између заноси на поднивоу изнад њега. Попречни пресек ће показати дијамантски узорак са помацима у правилном вертикалном и хоризонталном размаку. Дакле, развој за подниво спелеолошког истраживања је обиман. Међутим, ископавање по наносу је једноставан задатак који се лако може механизовати. Рад на више дрифт наслова на неколико поднивоа фаворизује високу искоришћеност опреме.

Када је развој поднивоа завршен, бушилица за дуге рупе се помера да избуши рупе за експлозије у облику лепезе у стени изнад. Када су све рупе за експлозије спремне, опрема за бушење дугих рупа се помера на подниво испод.

Експлозија дуге рупе ломи стенску масу изнад поднивоа, покрећући пећину која почиње на контакту висећег зида и повлачи се ка подножју пратећи прави фронт преко рудног тела на поднивоу. Вертикални део би показао степениште где је сваки горњи подниво један корак испред поднивоа испод.

Експлозија испуњава фронт поднивоа мешавином руде и отпада. Када стигне ЛХД возило, пећина садржи 100% руде. Како се утовар наставља, удео отпадног камена ће се постепено повећавати све док оператер не одлучи да је разблаженост отпада превисока и не заустави утовар. Док се утоваривач креће ка следећем заношењу да би наставио са сабијањем, бластер улази да припреми следећи круг рупа за минирање.

Муцкинг оут на поднивоима је идеална апликација за ЛХД возило. Доступан у различитим величинама за специфичне ситуације, пуни канту, путује неких 200 м, празни кашику у пролаз за руду и враћа се по други терет.

Подниво спелеоградње има шематски распоред са понављајућим радним процедурама (развојно заношење, бушење дугих рупа, пуњење и минирање, утовар и транспорт) који се изводе независно. Ово омогућава да се процедуре непрекидно крећу са једног поднивоа на други, омогућавајући најефикасније коришћење радних екипа и опреме. У ствари, рудник је аналоган департманској фабрици. Подниво рударство, међутим, мање селективно од других метода, не даје нарочито ефикасне стопе екстракције. Пећина обухвата око 20 до 40% отпада са губитком руде који се креће од 15 до 25%.

Блоцк-цавинг

Блоцк-цавинг је метода великих размера применљива на минерализацију реда величине 100 милиона тона у свим правцима која се налази у стенским масама које су подложне обрушавању (тј. са унутрашњим напрезањима која, након уклањања потпорних елемената у стенској маси, помажу у ломљење минираног блока). Очекивани принос је годишња производња у распону од 10 до 30 милиона тона. Ови захтеви ограничавају откопавање блокова на неколико специфичних минералних наслага. Широм света постоје рудници који експлоатишу лежишта бакра, гвожђа, молибдена и дијаманата.

Блокирати односи се на рударски распоред. Рудно тело је подељено на велике делове, блокове, од којих сваки садржи тонажу довољну за вишегодишњу производњу. Обрушавање се индукује уклањањем носиве чврстоће стенске масе директно испод блока помоћу поткопа, 15 м високог дела стене изломљеног бушењем дугих рупа и минирањем. Напони створени природним тектонским силама значајне величине, слични онима који изазивају померање континента, стварају пукотине у стенској маси, разбијајући блокове, надајмо се да ће проћи отворе тачке извлачења у руднику. Природи је, међутим, често потребна помоћ рудара за руковање огромним громадама.

Припрема за откопавање блокова захтева дуготрајно планирање и опсежан почетни развој који укључује сложен систем ископавања испод блока. Они се разликују у зависности од сајта; они генерално обухватају подрезивање, звона за извлачење, гризлије за контролу великих стена и пролаза руде који усмеравају руду у утовар у воз.

Вучна звона су конусни отвори ископани испод ископа који сакупљају руду са велике површине и одводе је у тачку за извлачење на нивоу производње испод. Овде се руда извлачи у ЛХД возилима и преноси на рудне пролазе. Громаде које су превелике за канту се минирају у жребовима, док се мање обрађују на гризлију. Гризли, сетови паралелних шипки за просејавање грубог материјала, обично се користе у рудницима за рушење блокова, иако се све више преферирају хидраулични чекићи.

Отвори у блоковском руднику подложни су високом притиску стене. Наноси и други отвори се, дакле, откопавају најмањим могућим пресеком. Без обзира на то, потребно је обимно причвршћивање камена и бетонске облоге да би отвори остали нетакнути.

Правилно примењена, блок-цавинг је јефтина, продуктивна метода масовног рударења. Међутим, способност стенске масе за обрушавање није увек предвидљива. Такође, свеобухватан развој који је неопходан резултира дугим временом пре него што рудник почне да производи: кашњење у заради може негативно утицати на финансијске пројекције које се користе за оправдање инвестиције.

Лонгвалл рударство

Лонгвалл рударство је применљиво на лежишта уједначеног облика, ограничене дебљине и великог хоризонталног проширења (нпр. слој угља, слој поташа или гребен, слој кварцног шљунка који се експлоатише у рудницима злата у Јужној Африци). То је једна од главних метода за ископавање угља. Опоравља минерал у резовима дуж праве линије који се понављају за опоравак материјала на већој површини. Простор који је најближи лицу остаје отворен док се висећи зид може срушити на безбедној удаљености иза рудара и њихове опреме.

Припрема за дугу експлоатацију укључује мрежу наноса потребних за приступ рударском подручју и транспорт минираних производа до окна. Пошто је минерализација у облику плоче која се простире на широком подручју, наноси се обично могу распоредити у шематски мрежни образац. Наноси се припремају у самом шаву. Растојање између два суседна наноса за вучу одређује дужину лица уздужног зида.

Затрпавање

Затрпавање рудничког блока спречава урушавање камена. Очува инхерентну стабилност стенске масе што промовише сигурност и омогућава потпуније извлачење жељене руде. Затрпавање се традиционално користи са сечењем и попуњавањем, али је такође уобичајено код заустављања на поднивоима и рударења ВЦР-а.

Традиционално, рудари су бацали отпадне стене из развоја у празна места уместо да их извлаче на површину. На пример, код сечења и насипања, отпадна стена се дистрибуира преко празног граничника помоћу стругача или булдожера.

Хидраулично затрпавање користи јаловину из постројења за прераду рудника која се дистрибуира под земљом кроз бушотине и пластичне цеви. Јаловина се прво одлужи, а за пуњење се користи само груба фракција. Пуњење је мешавина песка и воде, од чега је око 65% чврста материја. Мешањем цемента у последње сипање, површина испуне ће се стврднути у глатку подлогу за опрему са гуменим гумама.

Затрпавање се такође користи код заустављања поднивоа и рударења ВЦР-а, при чему се дробљени камен уводи као допуна засипању песком. Здробљена и просејана стена, произведена у оближњем каменолому, испоручује се под земљом кроз специјална подизања за затрпавање где се утоварује на камионе и допрема до стајалишта где се одлаже у специјалне насипне подизаче. Примарни граничници се затрпавају цементираном стенском испуном која се добија прскањем суспензије цементног пепела на насипу пре него што се дистрибуира до граничника. Цементирана стенска наслага се стврдне у чврсту масу формирајући вештачки стуб за експлоатацију секундарног блока. Цементна суспензија генерално није потребна када се засипају секундарни граничници, осим за последње изливање да би се успоставио чврсти под.

Опрема за подземно рударство

Подземно рударење постаје све више механизовано где год то околности дозвољавају. Зглобни носач управљача са гуменим гумама са погоном на дизел погон и вучу на сва четири точка је заједнички за све мобилне подземне машине (види слику 8).

Слика 8. Фаце риг мале величине

Атлас Цопцо

Чеона бушилица јумбо за развојно бушење

Ово је незаобилазан радни коњ у рудницима који се користи за све радове на ископавању стена. Носи једну или две гране са хидрауличним бушилицама за камен. Са једним радником на контролној табли, завршиће образац од 60 рупа дубоких 4.0 м за неколико сати.

Бушилица за производњу дугих рупа

Ова платформа (погледајте слику 7 буши рупе за експлозије у радијалном ширењу око наноса које покривају велику површину стене и одвајају велике количине руде. Користи се за заустављање поднивоа, подниво обрушавања, блок-цавинг и ВЦР рударство. Са снажна хидраулична бушилица за камење и карусел складиште за продужне шипке, оператер користи даљинске управљаче за извођење бушења камена са безбедног положаја.

Камион за пуњење

Камион за пуњење је неопходна допуна дрифтујућег џамбоа. Носач монтира хидрауличну сервисну платформу, АНФО контејнер за експлозив под притиском и црево за пуњење које омогућавају оператеру да попуни рупе од експлозије по целом лицу за веома кратко време. У исто време, Нонел детонатори се могу убацити за тачно време појединачних експлозија.

ЛХД возило

Вишенаменско возило за извлачење и истовар (погледајте слику 10) се користи за разне услуге укључујући производњу руде и руковање материјалима. Доступан је у различитим величинама што омогућава рударима да изаберу модел који је најприкладнији за сваки задатак и сваку ситуацију. За разлику од других дизел возила која се користе у рудницима, мотор ЛХД возила углавном ради непрекидно пуном снагом током дугих временских периода стварајући велике количине дима и издувних гасова. Вентилациони систем који може да разблажи и избаци ове испарења је од суштинског значаја за усаглашеност са прихватљивим стандардима дисања у зони утовара.

Подземни транспорт

Руда прикупљена у застојима распоређеним дуж рудног тела транспортује се до депоније руде која се налази близу шахта за подизање. Специјални вучни нивои су припремљени за дужи бочни трансфер; обично имају железничке шине са возовима за транспорт руде. Железница се показала као ефикасан транспортни систем који преноси веће количине на веће удаљености са електричним локомотивама које не загађују подземну атмосферу као камиони на дизел мотор који се користе у рудницима без колосека.

Руковање рудом

На свом путу од стајалишта до шахта за подизање, руда пролази поред неколико станица са различитим техникама руковања материјалима.

слусхер користи канту за стругање за извлачење руде од граничника до пролаза за руду. Опремљен је ротирајућим бубњевима, жицама и ременицама, распоређеним да произведу напред и назад руту стругача. Слушару није потребна припрема зауставног пода и може да црпи руду из грубе гомиле.

ЛХД возило, са дизел мотором и који путује на гуменим гумама, преузима запремину која се налази у својој канти (величине варирају) од гомиле блата до пролаза за руду.

рудни пролаз је вертикални или стрмо нагнути отвор кроз који гравитација тече камен од горњег ка нижем нивоу. Пролази за руду су понекад распоређени у вертикалном низу за прикупљање руде од горњих нивоа до заједничке тачке испоруке на нивоу транспорта.

падобран је капија која се налази на дну пролаза руде. Рудни пролази се обично завршавају у стени близу одвоза, тако да, када се отвор отвори, руда може да тече да напуни аутомобиле на стази испод ње.

Близу окна пролазе рудни возови а депонија где се терет може спустити у а канта за одлагање, гриззли на станици за депоновање спречава упадање великих стена у канту. Ове громаде се цепају минирањем или хидрауличним чекићима; а груба дробилица може се инсталирати испод гризлија ради даље контроле величине. Испод канте за складиштење је а мери џеп чиме се аутоматски проверава да запремина и тежина терета не прелазе капацитете скипа и дизалице. Када је празна прескочити, контејнер за вертикално путовање, стиже на бензинска станица, на дну џепа за мерење се отвара жлеб који испуњава скип одговарајућим теретом. После Дизалица подиже напуњени скип до оквира главе на површини, отвара се жлеб за испуштање терета у површинску канту за складиштење. Скип дизање може се аутоматски управљати помоћу телевизије затвореног круга за праћење процеса.

Назад

Подземна производња угља је прво почела са приступним тунелима, или адитивима, копаним у слојеве из њихових површинских изданака. Међутим, проблеми узроковани неадекватним транспортним средствима за изношење угља на површину и све већим ризиком од запаљења џепова метана од свећа и других светиљки отвореног пламена ограничили су дубину до које би се могли радити рани подземни рудници.

Повећана потражња за угљем током индустријске револуције дала је подстицај за потонуће шахтова ради приступа дубљим резервама угља, а до средине двадесетог века далеко већи део светске производње угља долази из подземних операција. Током 1970-их и 1980-их дошло је до широког развоја нових капацитета површинских рудника угља, посебно у земљама као што су Сједињене Државе, Јужна Африка, Аустралија и Индија. Током 1990-их, међутим, обновљено интересовање за подземно рударство резултирало је развојем нових рудника (у Квинсленду, Аустралија, на пример) из најдубљих тачака бивших површинских рудника. Средином 1990-их, подземна експлоатација је чинила можда 45% свих ископаних камених угља широм света. Стварни удео је увелико варирао, у распону од испод 30% у Аустралији и Индији до око 95% у Кини. Из економских разлога, лигнит и мрки угаљ се ретко копају под земљом.

Подземни рудник угља се у суштини састоји од три компоненте: производног подручја; транспорт угља до подножја окна или пад; и подизање или преношење угља на површину. Производња такође укључује припремне радове који су потребни да би се омогућио приступ будућим производним просторима рудника и као последица тога представља највиши ниво личног ризика.

Развој рудника

Најједноставнији начин да се приступи слоју угља је да га се прати од његовог површинског избијања, што је још увек широко практикована техника у областима где је прекривена топографија стрма и шавови су релативно равни. Пример је поље угља Аппалацхиан у јужној Западној Вирџинији у Сједињеним Државама. Стварни метод рударења који се користи у шаву је у овом тренутку небитан; важан фактор је да се приступ може добити јефтино и уз минималне грађевинске напоре. Адитиви се такође обично користе у областима нискотехнолошке експлоатације угља, где се угаљ произведен током ископавања адитива може користити за компензацију трошкова његовог развоја.

Други начини приступа укључују падове (или рампе) и вертикалне шахтове. Избор обично зависи од дубине слоја угља који се обрађује: што је слој дубљи, то је скупље да се развије степенована рампа дуж које могу да раде возила или транспортне траке.

Потонуће окна, у којем се окно копа вертикално надоле од површине, је скупо и дуготрајно и захтева дуже време између почетка изградње и прве експлоатације угља. У случајевима када су шавови дубоки, као у већини европских земаља иу Кини, шахтови се често морају потопити кроз водоносне стене које прекривају слојеве угља. У овом случају, специјалне технике, као што су замрзавање тла или фуговање, морају се користити да би се спречило да вода тече у окно, које је затим обложено челичним прстеновима или ливеним бетоном како би се обезбедило дуготрајно заптивање.

Падови се обично користе за приступ шавовима који су сувише дубоки за отворену експлоатацију, али који су још увек релативно близу површине. На пољу угља Мпумаланга (источни Трансвал) у Јужној Африци, на пример, слојеви који се могу копати леже на дубини од највише 150 м; у неким областима се копају са површинских копа, ау другим је неопходна подземна експлоатација, у ком случају се често користе падови за обезбеђивање приступа рударској опреми и за постављање тракастих транспортера који се користе за изношење исеченог угља из рудника.

Опадања се разликују од рушевина по томе што се обично ископавају у стени, а не у угљу (осим ако се слој не спушта константном брзином), и копају се до константног нагиба да би се оптимизовао приступ возилу и транспортеру. Иновација од 1970-их је употреба тракастих транспортера који раде у опадању за ношење производње у дубоком руднику, систем који има предности у односу на традиционално подизање окна у смислу капацитета и поузданости.

Методе рударења

Подземно ископавање угља обухвата две главне методе, од којих су многе варијације еволуирале како би се решили услови рударења у појединачним операцијама. Вађење просторија и стубова укључује рударење тунела (или путева) на редовној мрежи, често остављајући значајне стубове за дуготрајну подршку крова. Дужним рударством се постиже потпуна екстракција великих делова угљеног слоја, што доводи до урушавања кровних стена у минирано подручје.

Рударство у просторији и стубовима

Рударство у просторији и стубовима је најстарији систем подземног вађења угља и први који користи концепт редовног кровног ослонца за заштиту радника рудника. Назив рударство просторија и стубова потиче од стубова угља који су остављени на редовној мрежи да би обезбедили на лицу места ослонац на кров. Развијен је у високопроизводну, механизовану методу која, у неким земљама, чини значајан део укупне подземне производње. На пример, 60% подземне производње угља у Сједињеним Државама долази из рудника са просторијом и стубовима. Што се тиче обима, неки рудници у Јужној Африци имају инсталиране капацитете веће од 10 милиона тона годишње из операција вишепроизводних секција у шавовима дебљине до 6 м. Насупрот томе, многи рудници просторија и стубова у Сједињеним Државама су мали, раде у дебљини шава од чак 1 м, са могућношћу брзог заустављања и поновног покретања производње како то налажу услови тржишта.

Рударство у просторији и стубовима се обично користи у плитким шавовима, где притисак који врши прекривено стење на потпорне стубове није превелик. Систем има две кључне предности у односу на лонгвалл рударство: његову флексибилност и инхерентну безбедност. Његов главни недостатак је што је опоравак ресурса угља само делимичан, а тачна количина зависи од фактора као што су дубина слоја испод површине и његова дебљина. Могући су опоравак до 60%. Опоравак од XNUMX посто је могућ ако се стубови ископају као друга фаза процеса екстракције.

Систем је такође способан за различите нивое техничке софистицираности, у распону од радно интензивних техника (као што је „вађење корпе“ у којем је већина фаза рударења, укључујући транспорт угља, ручна), до високо механизованих техника. Угаљ се може ископати из тунела коришћењем експлозива или машина за континуирано рударење. Возила или покретни тракасти транспортери обезбеђују механизовани транспорт угља. Кровни вијци и металне или дрвене траке користе се за подупирање крова коловоза и раскрсница између коловоза где је отворени распон већи.

Континуални рудар, који укључује резну главу и систем за утовар угља монтиран на гусеничарима, обично тежи од 50 до 100 тона, у зависности од радне висине на којој је пројектован да ради, инсталиране снаге и потребне ширине резања. Неки су опремљени уграђеним машинама за уградњу клинова које обезбеђују подршку крова истовремено са сечењем угља; у другим случајевима, одвојене континуиране рударске и кровне машине се користе узастопно.

Носачи угља се могу напајати електричном енергијом из пупчаног кабла или могу бити на батерије или дизел мотори. Ово последње обезбеђује већу флексибилност. Угаљ се утоварује из задњег дела континуираног рудара у возило, које затим носи терет, обично између 5 и 20 тона, на краткој удаљености до резервоара за пуњење за систем главне траке. Дробилица може бити укључена у дозатор резервоара за разбијање превеликог угља или камења који би могао блокирати канале или оштетити транспортне траке даље дуж транспортног система.

Алтернатива транспорту возилима је систем континуалног транспорта, флексибилни транспортер који се монтира на гусеничару који транспортује исечени угаљ директно од непрекидног рудара до резервоара. Они нуде предности у погледу безбедности особља и продуктивног капацитета, а њихова употреба се проширује на системе развоја дугог зида из истих разлога.

Путеви се минирају до ширине од 6.0 м, обично пуне висине шава. Величине стубова зависе од дубине испод површине; Квадратни стубови од 15.0 м на центрима од 21.0 м били би репрезентативни за дизајн стубова за плитки рудник ниског шава.

Лонгвалл рударство

Широко се сматра да је рударство дугог зида развој двадесетог века; међутим, верује се да је концепт заправо развијен више од 200 година раније. Главни напредак је у томе што су раније операције биле углавном ручне, док је од 1950-их, ниво механизације порастао до степена да је уздужни зид сада јединица високе продуктивности којом може управљати врло мала посада радника.

Лонгваллинг има једну превасходну предност у поређењу са рударством из просторија и стубова: може постићи потпуно извлачење панела у једном пролазу и повратити већи укупни удео у укупним ресурсима угља. Међутим, овај метод је релативно нефлексибилан и захтева и велике ресурсе за откопавање и загарантовану продају да би била одржива, због високих капиталних трошкова који су укључени у развој и опремање савременог зида дугог зида (преко 20 милиона УСД у неким случајевима).

Док су у прошлости појединачни рудници често истовремено радили на неколико површина уздужног зида (у земљама као што је Пољска, преко десет по руднику у одређеном броју случајева), тренутни тренд је ка консолидацији рударских капацитета у мање јединица за тешке услове рада. Предности овога су смањени захтеви за радном снагом и потреба за мање екстензивним развојем и одржавањем подземне инфраструктуре.

Код експлоатације уздужних зидова кров се намерно урушава док је шав миниран; само су главни приступни путеви под земљом заштићени потпорним стубовима. Контролу крова обезбеђују хидраулични ослонци са две или четири ноге који преузимају тренутно оптерећење крова изнад, омогућавајући његову делимичну дистрибуцију на неминирано лице и стубове са обе стране панела, и штите опрему за лице и особље са урушеног крова иза линије ослонаца. Угаљ се сече машином за стрижење на електрични погон, обично опремљеном са два бубња за резање угља, која сваким пролазом откопава траку угља дебљине до 1.1 м са чела. Машина за стрижење иде уздуж и утоварује исечени угаљ на оклопни транспортер који се помера напред после сваког сечења узастопним померањем чеоних носача.

На чеоном крају, исечени угаљ се преноси на трачни транспортер за транспорт на површину. Код напредовања, појас се мора редовно продужавати како се растојање од почетне тачке лица повећава, док у повлачењу-дужном зиду важи супротно.

Током протеклих 40 година, дошло је до значајног повећања како дужине ископане површине уздужног зида тако и дужине појединачних панела дугог зида (блока угља кроз који лице напредује). Илустрације ради, у Сједињеним Америчким Државама просечна дужина уздужног зида порасла је са 150 м 1980. на 227 м 1993. године. У Немачкој је просек средином 1990-их био 270 м, а планирана је дужина лица преко 300 м. И у Уједињеном Краљевству иу Пољској, лица се минирају до 300 м дужине. Дужина панела је у великој мери одређена геолошким условима, као што су раседи, или границама рудника, али су сада константно преко 2.5 км у добрим условима. У САД се расправља о могућности панела дужине до 6.7 км.

Повлачење рударства постаје индустријски стандард, иако укључује веће почетне капиталне трошкове у развоју коловоза до најдаљег дела сваког панела пре него што може да почне изградња дугих зидова. Где је могуће, путеви се сада минирају у шавовима, коришћењем непрекидних рудара, са подршком за сидове који замењују челичне лукове и решетке који су раније коришћени да би се обезбедила позитивна подршка стенама изнад, уместо пасивне реакције на кретање стена. Међутим, примењивост је ограничена на компетентне кровне стене.

Мере предострожности

Статистички подаци ИЛО-а (1994) указују на велике географске варијације у стопи смртних случајева који се јављају у рударству угља, иако ови подаци морају узети у обзир ниво софистицираности рударства и број запослених радника од земље до земље. Услови су се побољшали у многим индустријализованим земљама.

Велики рударски инциденти су сада релативно ретки, пошто су се инжењерски стандарди побољшали, а отпорност на ватру је уграђена у материјале као што су транспортне траке и хидрауличне течности које се користе под земљом. Без обзира на то, постоји могућност за инциденте који могу узроковати личну или структурну штету. Експлозије гаса метана и угљене прашине и даље се дешавају, упркос знатно побољшаним праксама вентилације, а падови кровова представљају већину озбиљних несрећа у целом свету. Посебну опасност представљају пожари, било на опреми или настали као резултат спонтаног сагоревања.

Узимајући у обзир два екстрема, радно интензивно и високо механизовано рударење, такође постоје велике разлике у стопама незгода и врстама инцидената који су укључени. Већа је вероватноћа да ће радници запослени у малом ручном руднику задобити повреде услед пада камена или угља са крова коловоза или бочних зидова. Такође ризикују већу изложеност прашини и запаљивом гасу ако вентилациони системи нису одговарајући.

И рударење просторија и стубова и развој путева да би се обезбедио приступ панелима дугачког зида захтевају подршку за стене крова и бочних зидова. Тип и густина подлоге варирају у зависности од дебљине шава, способности стена изнад и дубине шава, између осталих фактора. Најопасније место у било ком руднику је испод неподржаног крова, а већина земаља намеће строга законска ограничења на дужину пута која се може изградити пре него што се постави подршка. Опоравак стубова у операцијама између просторија и стубова представља специфичне опасности кроз могућност изненадног урушавања крова и мора се пажљиво планирати како би се спречио повећан ризик за раднике.

Савремене високопродуктивне површине дугих зидова захтевају тим од шест до осам оператера, тако да је број људи изложених потенцијалним опасностима значајно смањен. Прашина коју ствара машина за шишање дугог зида представља велику забринутост. Сечење угља је стога понекад ограничено на један правац дуж чела да би се искористила предност вентилационог тока за одвођење прашине од оператера машине за шишање. Топлота коју стварају све снажније електричне машине у границама лица такође има потенцијално штетне ефекте на раднике који се баве обрадом, посебно када мине постају све дубље.

Повећава се и брзина којом машине за шишање раде дуж лица. Брзине сечења до 45 м/мин активно се разматрају касних 1990-их. Способност радника да физички одрже корак са секачем угља који се више пута креће преко 300 м дугог лица током целе радне смене је сумњива, а повећање брзине шишања је стога главни подстицај за шире увођење система аутоматизације за које би рудари деловали као монитори, а не као практични оператери.

Опоравак опреме за лице и њен трансфер на ново радилиште нуди јединствене опасности за раднике. Развијене су иновативне методе за осигурање дугог зида крова и чеоног угља како би се минимизирао ризик од пада камења током операције преноса. Међутим, појединачни делови машинерије су изузетно тешки (преко 20 тона за велики подупирач лица и знатно више за машину за шишање), и упркос употреби посебно дизајнираних транспортера, остаје ризик од пригњечења или повреда приликом подизања током спасавања дугог зида. .

Назад

Развој рудника

Планирање и распоред јама

Општи економски циљ у површинском рударству је уклањање најмање количине материјала уз остваривање највећег поврата улагања прерадом минералног производа који се највише продаје. Што је виши степен минералног лежишта, то је већа вредност. Да би се минимизирала капитална улагања уз приступ најцењенијем материјалу унутар минералног лежишта, развијен је план рудника који прецизно описује начин на који ће се рудно тело вадити и прерађивати. Како многа лежишта руде нису једнообразног облика, плану рудника претходи опсежна истражна бушења како би се профилисала геологија и положај рудног тела. Величина лежишта минерала диктира величину и распоред рудника. Распоред површинског копа диктира минералогија и геологија подручја. Облик већине отворених рудника приближан је конусу, али увек одражава облик налазишта минерала који се развија. Површински рудници су изграђени од низа концентричних избочина или клупа које су подељене приступним и транспортним путевима рудницима који се налазе под углом од обода јаме до дна у спиралној или цик-цак оријентацији. Без обзира на величину, план рудника укључује одредбе за развој јама, инфраструктуру, (нпр. складиштење, канцеларије и одржавање) транспорт, опрему, односе и стопе ископавања. Стопе и коефицијенти ископавања утичу на животни век рудника који је дефинисан исцрпљивањем рудног тела или остварењем економског ограничења.

Савремени отворени рудници варирају по обиму од малих приватних предузећа која обрађују неколико стотина тона руде дневно до проширених индустријских комплекса којима управљају владе и мултинационалне корпорације које ископавају више од милион тона материјала дневно. Највеће операције могу укључити много квадратних километара површине.

Скидање откривке

Јаловина је отпадна стена која се састоји од консолидованог и неконсолидованог материјала који се мора уклонити да би се открило рудно тело испод. Пожељно је уклонити што мање откривке како би се приступило интересној руди, али се већа количина отпадне стене откопава када је лежиште минерала дубоко. Већина техника уклањања је циклична са прекидима у фазама вађења (бушење, минирање и утовар) и уклањања (одвоз). Ово се посебно односи на откривке тврдих стена које се прво морају избушити и минирати. Изузетак од овог цикличног ефекта су багери који се користе у хидрауличном површинском рударству и неке врсте откопавања растреситог материјала помоћу роторних багера. Фракција отпадног камена према ископаној руди је дефинисана као однос уклањања. Односи уклањања од 2:1 до 4:1 нису неуобичајени у великим рударским операцијама. Односи изнад 6:1 имају тенденцију да буду мање економски исплативи, у зависности од робе. Када се уклони, јаловина се може користити за изградњу путева и јаловине или може имати нерударску комерцијалну вредност као испуна.

Избор рударске опреме

Избор рударске опреме је у функцији плана рудника. Неки од фактора који се узимају у обзир при одабиру рудничке опреме укључују топографију јаме и околног подручја, количину руде која ће се ископати, брзину и раздаљину на којој се руда мора транспортовати за прераду и процењени животни век рудника, између осталог. Уопштено говорећи, већина савремених операција површинског копа се ослања на мобилне бушаће машине, хидрауличне лопате, предње утовариваче, стругаче и камионе за извлачење руде и покретање прераде руде. Што је већа операција рудника, већи је капацитет опреме потребан за одржавање плана рудника.

Опрема је генерално највећа доступна да би се упоредила са економијом обима површинских копова, узимајући у обзир усклађивање капацитета опреме. На пример, мали предњи утоваривач може да попуни велики камион за транспорт, али утакмица није ефикасна. Слично томе, велика лопата може утоварити мање камионе, али захтева од камиона да смање време циклуса и не оптимизује коришћење лопате јер једна кашика лопате може садржати довољно руде за више од једног камиона. Безбедност може бити угрожена покушајем да се утовари само половина кашике или ако је камион преоптерећен. Такође, обим одабране опреме мора одговарати расположивим објектима за одржавање. Велика опрема се често одржава тамо где има квара због логистичких потешкоћа повезаних са транспортом до успостављених објеката за одржавање. Када је могуће, објекти за одржавање рудника су пројектовани тако да прилагоде обим и количину рударске опреме. Стога, како се нова већа опрема уводи у план рудника, пратећа инфраструктура, укључујући величину и квалитет транспортних путева, алата и објеката за одржавање, такође се мора позабавити.

Конвенционалне методе површинског рударења

Отворени копови и експлоатација су две главне категорије површинског копања које чине више од 90% светске производње површинских копа. Примарне разлике између ових метода рударења су локација рудног тела и начин механичког вађења. За откопавање камења, процес је у суштини континуиран са корацима вађења и извлачења који се одвијају у низу. Откопавање чврстих стена захтева дисконтинуални процес бушења и минирања пре фаза утовара и извлачења. Стрип мининг (или отвореним експлоатацијом) технике се односе на вађење рудних тела која су близу површине и релативно равна или табеларног карактера и минералних слојева. Користи различите врсте опреме укључујући лопате, камионе, вучне уже, багере и стругаче. Већина рудника обрађује наслаге које нису тврде стене. Угаљ је најчешћа роба која се вади из површинских слојева. У супротности, отворено рударство користи се за уклањање руде тврдих стена која је распрострањена и/или лоцирана у дубоким слојевима и обично је ограничена на вађење лопатама и камионском опремом. Многи метали се копају отвореном техником: злато, сребро и бакар, да споменемо само неке.

Каменолом је термин који се користи за описивање специјализоване технике отвореног копа у којој се чврста стена високог степена консолидације и густине екстрахује из локализованих лежишта. Материјали из каменолома се или дробе и ломе за производњу агрегата или камена за градњу, као што су доломит и кречњак, или се комбинују са другим хемикалијама за производњу цемента и креча. Грађевински материјал се производи из каменолома који се налазе у непосредној близини места употребе материјала како би се смањили трошкови транспорта. Димензионални камен као што су камени каменчићи, гранит, кречњак, мермер, пешчар и шкриљац представљају другу класу материјала из каменолома. Каменоломи димензија камена се налазе у областима које имају жељене карактеристике минерала које могу, али не морају бити географски удаљене и захтевају транспорт до тржишта корисника.

Многа рудна тела су превише дифузна и неправилна, или сувише мала или дубока да би се вадила тракастим или отвореним методама и морају се вадити хируршкијим приступом подземног рударства. Да би се утврдило када је отворено ископавање применљиво, мора се узети у обзир низ фактора, укључујући терен и надморску висину локације и региона, његову удаљеност, климу, инфраструктуру као што су путеви, снабдевање струјом и водом, регулаторне и еколошке захтеве, нагиб стабилност, одлагање откривке и транспорт производа, између осталог.

Терен и надморска висина: Топографија и надморска висина такође играју важну улогу у дефинисању изводљивости и обима рударског пројекта. Генерално, што је већа надморска висина и грубљи терен, то ће вероватно бити тежи развој и производња рудника. Виши ниво минерала на неприступачним планинским локацијама може се ископавати мање ефикасно од нижег квалитета руде на равној локацији. Рудници који се налазе на нижим надморским висинама генерално имају мање проблема са временским приликама за истраживање, развој и производњу рудника. Као такви, топографија и локација утичу на метод рударења, као и на економску изводљивост.

Одлука о развоју рудника долази након што су истраживање окарактерисало лежиште руде и студије изводљивости дефинисале опције за вађење и прераду минерала. Информације које су неопходне за успостављање плана развоја могу укључивати облик, величину и квалитет минерала у рудном телу, укупну запремину или тонажу материјала укључујући откривке и друге факторе, као што су хидрологија и приступ извору процесне воде, доступност и извор енергије, локације за складиштење отпадног камена, транспортни захтеви и инфраструктурне карактеристике, укључујући локацију популационих центара за подршку радној снази или потребу за развојем града.

Захтјеви за транспорт могу укључивати путеве, аутопутеве, цевоводе, аеродроме, жељезнице, водене путеве и луке. За површинске копове генерално су потребне велике земљишне површине које можда немају постојећу инфраструктуру. У таквим случајевима прво се морају успоставити путеви, комуналије и животни аранжмани. Јама би се развијала у вези са другим елементима прераде као што су складишта отпадног камена, дробилице, концентратори, топионице и рафинерије, у зависности од степена потребне интеграције. Због велике количине капитала неопходног за финансирање ових операција, развој се може одвијати у фазама како би се искористила предност најранијег могућег минерала који се може продати или изнајмити како би се финансирао остатак развоја.

Производња и опрема

Бушење и минирање

Механичко бушење и минирање су први кораци у вађењу руде из већине развијених површинских копова и најчешћи су метод који се користи за уклањање откривке тврдих стена. Иако постоји много механичких уређаја који могу да олабаве тврду стену, експлозиви су пожељна метода јер ниједан механички уређај тренутно не може да се мери са способношћу ломљења енергије садржане у експлозивним набојима. Често коришћени експлозив тврдог камена је амонијум нитрат. Опрема за бушење се бира на основу природе руде и брзине и дубине рупа неопходних за ломљење одређене тонаже руде дневно. На пример, у експлоатацији руде дужине 15 м, 60 или више рупа ће генерално бити избушено 15 м позади од садашње површине блата у зависности од дужине клупе за копање. Ово се мора десити са довољно времена да се омогући припрема локације за накнадне активности утовара и транспорта.

Утовар

Површинско рударство се сада обично изводи помоћу стоних лопата, предњих утоваривача или хидрауличних лопата. У површинском рударству опрема за утовар је усклађена са шлеперима који се могу утоварити у три до пет циклуса или пролаза лопате; међутим, различити фактори одређују преференцију опреме за утовар. Са оштрим камењем и/или тешким копањем и/или влажном климом, пожељније су лопате са гусјеницама. Супротно томе, утоваривачи са гуменим гумама имају много ниже капиталне трошкове и пожељнији су за утовар материјала мале запремине и лаких за копање. Поред тога, утоваривачи су веома мобилни и погодни за сценарије рударења који захтевају брзо кретање из једног подручја у друго или за потребе мешања руде. Утоваривачи се такође често користе за утовар, извлачење и истовар материјала у дробилице са гомила за мешање које су депоноване у близини дробилица камионима.

Хидрауличне и кабловске лопате имају сличне предности и ограничења. Хидрауличне лопате нису пожељне за копање тврдог камена, а кабловске лопате су углавном доступне у већим величинама. Због тога су велике лопате за каблове са носивошћу од око 50 кубних метара и више пожељна опрема у рудницима где производња прелази 200,000 тона дневно. Хидрауличне лопате су свестраније на чеоној површини рудника и омогућавају већу контролу оператера да селективно учитава било са доње или горње половине лица рудника. Ова предност је корисна тамо где се одвајање отпада од руде може постићи у зони утовара, чиме се максимизира квалитет руде која се вуче и прерађује.

Вучење

Превоз у површинским и површинским коповима најчешће се обавља шлеперима. Улога тегљача у многим површинским рудницима је ограничена на вожњу између зоне утовара и тачке трансфера, као што је станица за дробљење у јами или систем за транспорт. Тегљачи су фаворизовани на основу њихове флексибилности у раду у односу на железницу, која је била пожељан начин транспорта до 1960-их. Међутим, трошкови транспорта материјала у површинским металним и неметалним јамама су генерално већи од 50% укупних оперативних трошкова рудника. Дробљење у јами и транспорт кроз системе транспортних трака били су примарни фактор у смањењу трошкова транспорта. Технички развој камиона као што су дизел мотори и електрични погони довео је до возила много већег капацитета. Неколико произвођача тренутно производи камионе носивости 240 тона, а очекује се да ће у блиској будућности камиони носивости већи од 310 тона. Поред тога, коришћење компјутеризованих диспечерских система и глобалне технологије сателитског позиционирања омогућавају праћење и планирање возила уз побољшану ефикасност и продуктивност.

Системи за вучне путеве могу користити једносмерни или двосмерни саобраћај. Саобраћај може бити у левој или десној конфигурацији траке. Саобраћај у левој траци се често даје предност да би се побољшала видљивост положаја гума оператера на веома великим камионима. Безбедност је такође побољшана у левом саобраћају тако што се смањује могућност судара са стране возача на средини пута. Нагиби путева су обично ограничени на између 8 и 15% за дуготрајна вучна кретања и оптимално су око 7 до 8%. Безбедност и дренажа воде захтевају дуге нагибе који укључују најмање 45 м деонице са максималним нагибом од 2% за сваких 460 м јаког нагиба. Путне берме (уздигнуте границе земље) које се налазе између путева и суседних ископа су стандардне безбедносне карактеристике у површинским рудницима. Такође се могу поставити на средину пута како би одвојили супротни саобраћај. Тамо где постоје путеви за повлачење уназад, траке за бекство са повећањем висине могу се поставити на крају дугих стрмих нагиба. Препреке ивице пута као што су берме су стандардне и треба их поставити између свих путева и суседних ископа. Путеви високог квалитета повећавају максималну продуктивност максимизирањем безбедних брзина камиона, скраћеним застојима ради одржавања и смањеним замором возача. Одржавање путева камиона доприноси смањењу оперативних трошкова кроз смањену потрошњу горива, дужи век трајања гума и смањене трошкове поправке.

Железнички транспорт, под најбољим условима, супериорнији је од других метода транспорта за транспорт руде на велике удаљености ван рудника. Међутим, као практична ствар, шински транспорт више није у широкој употреби у експлоатацији рудника откако су се појавили електрични и дизел камиони. Железнички транспорт је замењен да би се искористила већа свестраност и флексибилност вучних камиона и система транспортера у јами. Железнице захтевају веома благе нагибе од 0.5 до највише 3% за успоне. Капиталне инвестиције за железничке машине и колосека су веома високе и захтевају дуг животни век рудника и велике производне резултате да би се оправдао повраћај инвестиције.

Руковање рудом (превоз)

Дробљење и транспорт у јами је методологија која је постала популарна од када је први пут примењена средином 1950-их. Смештање полумобилне дробилице у јаму рудника са накнадним транспортом из јаме транспортером је резултирало значајним предностима у производњи и уштедама у односу на традиционални транспорт возила. Висока цена изградње и одржавања транспортних путева је смањена, а трошкови рада повезани са радом камиона и одржавањем камиона и горивом су минимизирани.

Сврха система дробилице у јами је првенствено да омогући транспорт руде транспортером. Системи дробилица у јами могу се кретати од сталних објеката до потпуно мобилних јединица. Међутим, чешће се дробилице конструишу у модуларном облику како би се омогућила нека преносивост унутар рудника. Дробилице би се могле премештати сваке једне до десет година; можда ће бити потребни сати, дани или месеци да се заврши селидба у зависности од величине и сложености јединице и удаљености пресељења.

Предности транспортера у односу на вучне камионе укључују тренутно покретање, аутоматски и континуирани рад и висок степен поузданости са доступношћу од 90 до 95%. Они углавном нису оштећени лошим временом. Транспортери такође имају много мање радне снаге у односу на вучне камионе; за рад и одржавање возног парка камиона може бити потребно десет пута више чланова посаде него за транспортни систем еквивалентног капацитета. Такође, транспортери могу да раде до 30% док су максималне оцене за камионе углавном 10%. Коришћење стрмијих нагиба смањује потребу за уклањањем јаловине ниског квалитета и може смањити потребу за успостављањем скупих путева за транспорт. Системи транспортера су такође интегрисани у лопате са кашиком у многим површинским операцијама са угљем, што елиминише потребу за камионима за транспорт.

Методе рударења раствора

Ископавање раствора, најчешће од два типа воденог рударства, користи се за екстракцију растворљиве руде где су конвенционалне методе рударења мање ефикасне и/или мање економичне. Такође позната као лужење или површинско лужење, ова техника може бити примарни метод рударења, као код испирања злата и сребра, или може допунити конвенционалне пирометалуршке кораке топљења и рафинације, као у случају испирања нискоквалитетних руда бакарног оксида .

Еколошки аспекти површинског рударства

Значајни еколошки утицаји површинских копова привлаче пажњу где год да се рудници налазе. Измена терена, уништавање биљног света и штетни утицаји на аутохтоне животиње су неизбежне последице површинског копања. Контаминација површинских и подземних вода често представља проблеме, посебно са употребом ликсивијаната у експлоатацији раствора и отицањем из хидрауличког рударства.

Захваљујући повећаној пажњи еколога широм света и коришћењу авиона и фотографисања из ваздуха, рударска предузећа више нису слободна да „копају и трче“ када је вађење жељене руде завршено. Закони и прописи су донети у већини развијених земаља и, кроз активности међународних организација, подстичу се тамо где још не постоје. Они успостављају програм управљања животном средином као саставни елемент сваког рударског пројекта и прописују такве захтеве као што су прелиминарне процене утицаја на животну средину; програми прогресивне рехабилитације, укључујући рестаурацију контура земљишта, пошумљавање, поновно засађивање аутохтоне фауне, порибљавање аутохтоног дивљег света и тако даље; као и истовремене и дугорочне ревизије усклађености (УНЕП 1991, УН 1992, Агенција за заштиту животне средине (Аустралија) 1996, ИЦМЕ 1996). Неопходно је да то буде више од изјава у документацији која је потребна за неопходне владине дозволе. Основни принципи морају бити прихваћени и практиковани од стране менаџера на терену и саопштени радницима на свим нивоима.

Без обзира на неопходност или економску предност, све методе површинског раствора деле две заједничке карактеристике: (1) руда се ископава на уобичајен начин, а затим складишти; и, (2) водени раствор се наноси на врх руде која реагује хемијски са металом од интереса из којег се добијени раствор соли метала каналише кроз гомилу залиха ради сакупљања и обраде. Примена експлоатације површинских раствора зависи од запремине, металургије минерала од интереса и сродне стене домаћина, и расположиве површине и дренаже за развој довољно великих депонија лужења да би операција била економски исплатива.

Развој лужних депонија у површинском копу у коме је ископавање раствора примарни производни метод је исти као и сви радови на отвореном, с тим што је руда намењена искључиво за депонију, а не за млин. У рудницима са методом млевења и раствором, руда се дели на млевене и лужене делове. На пример, већина руде бакар сулфида се меље и пречишћава до тржишног бакра топљењем и рафинацијом. Руда оксида бакра, која генерално није подложна пирометалуршкој преради, усмерава се у операције лужења. Када се одлагалиште развије, раствор извлачи растворљиви метал из околне стене предвидљивом брзином која се контролише пројектованим параметрима депоније, природом и запремином примењеног раствора и концентрацијом и минералогијом метала у одлагалишту. руде. Раствор који се користи за екстракцију растворљивог метала се назива а ликивиант. Најчешћи ликсивијанси који се користе у овом рударском сектору су разблажени раствори алкалног натријум цијанида за злато, киселе сумпорне киселине за бакар, воденог раствора сумпор-диоксида за манган и сумпорне киселине-гвожђе сулфата за руде уранијума; међутим, већина луженог уранијума и растворљивих соли се прикупљају помоћу ин-ситу рударство у коме се ликсивијант убризгава директно у рудно тело без претходне механичке екстракције. Ова последња техника омогућава прераду руда ниског квалитета без вађења руде из минералног лежишта.

Здравствени и безбедносни аспекти

Опасности по здравље и безбедност на раду повезане са механичким вађењем руде у ископавању раствора су у суштини сличне онима код конвенционалних операција површинских копова. Изузетак од ове генерализације је потреба да се руда без лужења подвргне примарном дробљењу у површинском копу пре него што се транспортује у млин за конвенционалну прераду, док се руда углавном транспортује камионима директно од места вађења до депоније лужења у рударење раствора. Радници у рударству би стога били мање изложени примарним опасностима од гњечења као што су прашина, бука и физичке опасности.

Водећи узроци повреда у околини површинских копова укључују руковање материјалима, клизање и падове, машинерију, употребу ручног алата, транспорт енергије и контакт са електричним извором. Међутим, јединствено за рударење раствора је потенцијална изложеност хемијским ликсивијантима током транспорта, активности на пољу испирања и хемијске и електролитичке обраде. До излагања киселој магли може доћи у резервоарима за металне цистерне. Опасности од јонизујућег зрачења, које се пропорционално повећавају од екстракције до концентрације, морају се решити у рударству уранијума.

Хидрауличне методе рударења

У хидрауличном рударству, или „хидраулику“, водени спреј под високим притиском се користи за ископавање слабо консолидованог или неконсолидованог материјала у муљ за обраду. Хидрауличке методе се примењују првенствено на лежишта метала и камена агрегата, иако су овом методом погодне и јаловине угља, пешчара и млинова метала. Најчешћа и најпознатија апликација је плацер мининг у којој се концентрације метала као што су злато, титанијум, сребро, калај и волфрам испирају из алувијалног наслага (плацера). Снабдевање водом и притисак, градијент нагиба тла за отицање, удаљеност од лица рудника до постројења за прераду, степен консолидације материјала који се може ископавати и доступност подручја за одлагање отпада су примарни фактори у развоју хидрауличких рударских операција. Као и код других површинских копа, примена је специфична за локацију. Инхерентне предности овог метода рударења укључују релативно ниске оперативне трошкове и флексибилност која је резултат употребе једноставне, робусне и мобилне опреме. Као резултат тога, многе хидрауличне операције се развијају у удаљеним рударским областима где инфраструктурни захтеви нису ограничење.

За разлику од других типова површинског копања, хидрауличне технике се ослањају на воду као медијум за експлоатацију и транспорт ископаног материјала („претварање“). Распршивачи воде под високим притиском се испоручују мониторима или воденим топовима до лежишта или лежишта минерала. Они дезинтегришу шљунак и неконсолидовани материјал који се испире у сабирне и прерадне објекте. Притисци воде могу варирати од нормалног гравитационог тока за веома растресите фине материјале до хиљада килограма по квадратном центиметру за неконсолидоване наслаге. Булдожери и грејдери или друга мобилна опрема за ископавање се понекад користе да би се олакшало ископавање компактнијих материјала. Историјски гледано, иу савременим малим операцијама, сакупљање течности или отицања се управља помоћу отвора и хватача мале запремине. Операције комерцијалног обима се ослањају на пумпе, базене за задржавање и таложење и опрему за сепарацију која може да обради веома велике количине муљног раствора на сат. У зависности од величине лежишта које се копа, рад монитора за воду може бити ручни, даљински или компјутерски контролисани.

Када се хидраулично рударење одвија под водом, то се назива багеровање. У овој методи, плутајућа станица за прераду извлачи лабаве наслаге као што су глина, муљ, песак, шљунак и сви повезани минерали коришћењем канапа, вучне линије и/или потопљених водених млазница. Ископани материјал се транспортује хидраулички или механички до станице за прање која може бити део опреме за јаружање или физички одвојена са наредним корацима обраде да би се одвојила и завршила прерада. Док се багеровање користи за вађење комерцијалних минерала и агрегатног камена, оно је најпознатије као техника која се користи за чишћење и продубљивање водених канала и поплавних равница.

Здравље и безбедност

Физичке опасности у хидрауличком рударству разликују се од оних у методама површинског рударења. Због минималне примене активности бушења, експлозива, транспорта и редукције, безбедносни ризици се најчешће повезују са системима воде под високим притиском, ручним кретањем мобилне опреме, проблемима близине који укључују напајање и воду, проблемима близине повезаним са урушавањем мина и активности одржавања. Опасности по здравље првенствено укључују излагање буци и прашини и ергономске опасности везане за руковање опремом. Изложеност прашини је генерално мањи проблем него у традиционалном површинском рударству због употребе воде као медијума за рударење. Активности одржавања као што је неконтролисано заваривање такође могу допринети изложености радника.

Назад