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