Проектирование карьеровКарьер - совокупность горных выработок (котлован, уступы, горизонт), образованных при добыче полезного ископаемого (гранит, мрамор, песок) открытым способом.
Карьер – это искусственно образованная выемка в поверхности земной коры для добычи залегающего слоя природных ископаемых методом открытой выборки.
Разновидность карьеров зависит от полезного ископаемого, добываемого в нем.
Карьеры бывают:
гранитные, кварцитовые, песчаные, известняковые, андезитовые, мраморные, блочные, перлитовые, алмазные, медные, угольные и иные.
Процесс проектирования открытых горных работ, в частности, карьера, - это обоснование технических решений, экономической эффективности, экологической и промышленной безопасности сооружения нового или реконструкции старого карьера, выявление его ключевых параметров, характеризующих карьер как промышленный объект.
Проектирование карьеров – составление проекта будущих предприятий, объектов, технологий и отдельных процессов. Основная его цель – достижение максимальных результатов с минимальными затратами.
Задача проектирования – поиск оптимальных для конкретных условий взаимосвязанных организационно-технических решений, реализация которых может обеспечить наибольший эффект для народного хозяйства страны при эксплуатации предприятий.
Проекты горнодобывающего предприятия должны предусматривать максимальную производительность и минимальную трудоёмкость работ, безопасные и хорошие санитарно-гигиенические условия труда, возможность уменьшить себестоимость добычи полезного ископаемого при максимальном извлечении из него ценных компонентов, минимальные потери полезного ископаемого в недрах и минимально возможное нарушение природных условий.
При проектировании предприятий и отдельных объектов большое значение имеет правильный выбор организации работ. Особенно важно это для горнодобывающей промышленности в связи с непрерывным перемещением рабочих мест в пространстве при одновременном изменении характеристик горных пород и условий их залегания. Открытые горные работы подвержены влиянию климатических условий, от которых зависят продолжительность сезона, выбор технических средств, производительность отдельных добычных объектов, условия труда рабочих.
Проектирование гидротехнических сооруженийРаботы на обводненном месторождении полезного ископаемого предусматривают согласованное проведение комплекса осушительных работ.
Для снижения напоров водоносных горизонтов до безопасных величин производят предварительное осушение месторождения полезного ископаемого с поверхности до начала проходки горных выработок.
Гидротехнические сооружения – сооружения, подвергающиеся воздействию водной среды, предназначенные для использования и охраны водных ресурсов, предотвращения негативного воздействия вод, в том числе загрязненных жидкими отходами, включая плотины, водосбросные, водоспускные и водовыпускные сооружения, туннели, каналы, насосные станции, струенаправляющие и оградительные сооружения; сооружения (дамбы), ограждающие золошлакоотвалы и хранилища жидких отходов промышленных и сельскохозяйственных организаций.
Гидротехнические сооружения подразделяют на постоянные и временные.
К временным относятся сооружения, используемые только в период строительства и ремонта постоянных сооружений.
4.2 Постоянные гидротехнические сооружения в зависимости от их назначения подразделяют на основные и второстепенные.
К основным следует относить гидротехнические сооружения, повреждение или разрушение которых приводит к нарушению или прекращению нормальной работы электростанций; прекращению или уменьшению подачи воды для водоснабжения и орошения; затоплению и подтоплению защищаемой территории; прекращению или сокращению судоходства, деятельности речного и морского портов, судостроительных и судоремонтных предприятий; может привести к прекращению добычи или к выбросу нефти и газа из морских скважин, хранилищ, трубопроводов, загрязнению окружающей среды вредными веществами.
К второстепенным следует относить гидротехнические сооружения, разрушение или повреждение которых не влечет за собой указанных последствий.
При разработке проектной документации гидротехнических сооружений должны соблюдаться положения законодательства Российской Федерации об охране окружающей среды и нормативных документов, устанавливающих требования к охране природной среды при инженерной деятельности.
Написание проектов геологоразведочных работПодготовка проектной документации заключается в разработке обоснованных методических подходов, технических и технологических решений, обеспечивающих достижение цели регионального геологического изучения недр, геологического изучения недр, включающего поиски и оценку месторождений полезных ископаемых, или разведки месторождений полезных ископаемых и решение поставленных геологических задач, рациональное комплексное использование и охрану недр
Выделяются следующие типы проектной документации:
а) проектная документация на проведение работ по региональному геологическому изучению недр;
б) проектная документация на проведение работ по геологическому изучению недр, включая поиски и оценку месторождений твердых полезных ископаемых (включая общераспространенные полезные ископаемые), углеводородного сырья, подземных вод;
в) проектная документация на проведение работ по разведке (доразведке) месторождений твердых полезных ископаемых (включая общераспространенные полезные ископаемые), углеводородного сырья, подземных вод;
г) проектная документация на проведение работ по геологическому изучению и оценке пригодности участков недр для строительства и эксплуатации подземных сооружений, не связанных с добычей полезных ископаемых.
Подготовка проекта осуществляется на основании геологического задания и имеющейся геологической информации о недрах
Выполнение технико-экономической оценки месторожденияОптимальные технико-экономические показатели работы горных предприятий могут быть достигнуты только в результате правильного решения ряда вопросов: выбор места строительства предприятия с учетом наиболее рационального освоения сырьевой базы; выбор оптимальных в данных условиях способа разработки месторождения, способа его вскрытия и подготовки, производительности и срок службы предприятия, технологии горных работ и многое другое.
Горное делоГорное дело зародилось в глубокой древности и относится к одному из основных видов человеческой деятельности, обеспечивающих существование и уровень развития цивилизации.
Горное дело, как область промышленного производства, охватывает разведку месторождений полезных ископаемых, их разработку, первичную переработку добываемого минерального сырья, строительство горных предприятий и подземных сооружений различного назначения.
Горнодобывающая промышленность, как составная часть горного дела имеет целью добычу и первичное обогащение полезных ископаемых. Она поставляет минеральное топливо – уголь, торф, нефть, газ, горючие сланцы, различные руды, горнохимическое сырьё, строительные материалы.
Горные работы – комплекс работ, связанных с выемкой горных пород из недр земли, проходкой, проведением и креплением горных выработок.
Выделяют два способа разработки месторождений полезных ископаемых, открытым и подземным способом.
Открытыми горными работами называют совокупность работ, производимых с земной поверхности с целью добывания разнообразных горных пород и создания различных выемок и котлованов. Наибольшие масштабы открытых горных работ связаны с добычей полезных ископаемых. При этом все работы и процессы, связанные с извлечением полезного ископаемого из недр, совершаются в открытых горных выработках.
При подземном способе разработки полезные ископаемые добывают посредством сооружения специальных подземных выработок.
При открытой разработке месторождений горные работы подразделяются на вскрышные (выемка, перемещение и размещение вскрышных пород) и добычные (выемка, перемещение и складирование или разгрузка полезного ископаемого). В соответствии с целями и особенностями производства выделяются отдельно горно - подготовительные боты, объединяющие проведение вскрывающих и подготовительных выработок (капитальных траншей и полутраншей, разрезных траншей и полутраншей и других выработок, например подземных, и т. д.). Целью горно-подготовительных работ является создание транспортного доступа к забоям и начального фронта горных работ.
Открытая разработка включает также работы по подготовке месторождения и его отдельных участков (в основном подготовка поверхности), по обеспечению устойчивости разрабатываемого массива горных пород, по охране недр и сооружений (обеспечению водного режима, предотвращению самовозгорания пород и деформации поверхности, рекультивации).
Указанные работы должны производиться в определенном порядке. Между ними необходимо выдерживать четкие соотношения и зависимости, позволяющие по техническим условиям обеспечить в каждый момент времени требуемый фронт вскрышных и добычных работ, производительную и безопасную работу применяемого оборудования и в целом эксплуатацию месторождения.
Порядок и последовательность выполнения открытых горных работ в пределах карьерного поля или его участка называется системой разработки. Принятая система разработки должна обеспечить безопасность ведения работ, планомерность и экономическую эффективность их, предусмотренную производственную мощность карьера, полноту извлечения запасов, комплексное использование всех полезных ископаемых, охрану недр и окружающей среды.
Под вскрытием (системой вскрытия) понимается совокупность долговременных горных выработок (траншей и под земных выработок), обеспечивающих транспортный доступ с земной поверхности к рабочим горизонтам карьера и забоям с целью доставки вскрышных пород на отвалы, полезных ископаемых — к пунктам их приема на поверхности, а с поверхности к рабочим горизонтам — материалов, оборудования и людей.
Технология разработки месторождения — это совокупность способов и приемов механизированного осуществления взаимосвязанных процессов горных работ, основанная на фундаментальных знаниях закономерностей разработки и возможностей технических средств.
Непосредственно горные работы на карьерах заключаются в выемке, перемещении и складировании полезных ископаемых и вскрышных пород. Соответственно весь комплекс горных работ можно разделить на связанные между собой основные производственные процессы: подготовку пород к выемке, выемочно-погрузочные работы, перемещение (транспортирование) горной массы, складирование (отвалообразование) пустых пород и разгрузку или складирование полезных ископаемых. Если на карьере производится первичное обогащение или переработка полезного ископаемого до конечного продукта, они также входят в состав основных производственных процессов.
Выполнение основных процессов горных работ на карьерах приурочено к грузопотокам
, которые характеризуются видом груза, его объемом в единицу времени и направлением перемещения. Каждый грузопоток организационно и технологически связывает воедино комплекс обслуживающих его машин и механизмов от забоев до отвалов или складов.
При открытой разработке месторождений используют буровые станки, выемочно-погрузочные машины (экскаваторы), выемочно-транспортирующие машины (бульдозеры, фронтальные погрузчики, скреперы) и машины для гидромеханизации (гидромониторы и землесосные снаряды).
В мире известны такие производитель горных машин, как Komatsu (Япония), Caterpillar (США), Liebherr (Германия), Hitachi (Япония), Terex (США).
Каждому основному производственному процессу соответствуют вспомогательные работы, которые позволяют планомерно осуществлять основной процесс или облегчают его.
Помимо этого на карьерах выполняется ряд общих вспомогательных процессов — электроснабжение, вентиляция, водоотлив, опробование полезных ископаемых, ремонты оборудования и др.— способствующих производству горных работ.
В результате производства открытых горных работ на земной поверхности образуются большие выемки, совокупность которых называют карьером. Контур поперечного сечения этих выемок является незамкнутым.
В административно-хозяйственном понимании карьером называют горное предприятие, осуществляющее открытую разработку месторождения. В угольной промышленности и на россыпных месторождениях карьер называют разрезом.
Месторождение или часть его, разрабатываемую одним карьером, называют карьерным полем. Карьерное поле является объемной геометрической фигурой, характеризуемой размерами в плане и глубиной; оно входит в состав земного отвода карьера, в пределах которого размещаются также удаленные из карьера вскрышные породы, промышленная площадка и другие производственные сооружения.
Разновидность карьеров зависит от полезного ископаемого, добываемого в нем.
Карьеры бывают:
гранитные, кварцитовые, песчаные, известняковые, андезитовые, мраморные, блочные, перлитовые, алмазные, медные, угольные и иные.
Процесс проектирования открытых горных работ, в частности, карьера, - это обоснование технических решений, экономической эффективности, экологической и промышленной безопасности сооружения нового или реконструкции старого карьера, выявление его ключевых параметров, характеризующих карьер как промышленный объект.
Проектирование карьеров – составление проекта будущих предприятий, объектов, технологий и отдельных процессов. Основная его цель – достижение максимальных результатов с минимальными затратами.
Задача проектирования – поиск оптимальных для конкретных условий взаимосвязанных организационно-технических решений, реализация которых может обеспечить наибольший эффект для народного хозяйства страны при эксплуатации предприятий.
Проекты горнодобывающего предприятия должны предусматривать максимальную производительность и минимальную трудоёмкость работ, безопасные и хорошие санитарно-гигиенические условия труда, возможность уменьшить себестоимость добычи полезного ископаемого при максимальном извлечении из него ценных компонентов, минимальные потери полезного ископаемого в недрах и минимально возможное нарушение природных условий.
При проектировании предприятий и отдельных объектов большое значение имеет правильный выбор организации работ. Особенно важно это для горнодобывающей промышленности в связи с непрерывным перемещением рабочих мест в пространстве при одновременном изменении характеристик горных пород и условий их залегания. Открытые горные работы подвержены влиянию климатических условий, от которых зависят продолжительность сезона, выбор технических средств, производительность отдельных добычных объектов, условия труда рабочих.
Промышленная безопасность (ПБ)В настоящее время горнодобывающая промышленность занимает одно из ведущих положений в экономике Российской Федерации.
Также, данный вид производства представляет потенциальную опасность, как для работающего персонала, так и для живущего вблизи населения. Практически все горнодобывающие предприятия относятся к опасным производственным объектам и поэтому, их работа регламентируется ФЗ №116 « о промышленной безопасности опасных производственных объектов».
Организации, эксплуатирующие опасные производственные объекты, на которых ведутся горные работы и переработка полезных ископаемых, в установленном законодательством Российской Федерации порядке обязаны:
организовывать и осуществлять производственный контроль за соблюдением требований промышленной безопасности, разрабатывать положения о производственном контроле. Ответственность за организацию производственного контроля несет руководитель организации, эксплуатирующей опасный производственный объект. Ответственность за осуществление производственного контроля несут должностные лица, на которых возложена ответственность за осуществление производственного контроля. В установленных законодательством Российской Федерации случаях организации, ведущие горные работы и работы по переработке полезных ископаемых, обязаны разрабатывать системы управления промышленной безопасностью;
заключать договоры обязательного страхования гражданской ответственности владельца опасного объекта за причинение вреда;
разрабатывать планы мероприятий по локализации и ликвидации последствий аварий;
заключать договоры на обслуживание с профессиональными аварийно-спасательными формированиями (службами), а в случаях, установленных законодательством Российской Федерации, создавать собственные профессиональные аварийно-спасательные формирования (службы), вспомогательные горноспасательные команды.
Для горных предприятий наиболее характерны: поломки оборудования и установок, внезапные прорывы плывунов, воды или пульпы, затопление выработанных пространств или водоёмов и водотоков на поверхности, пожары, прорывы дамб (плотин) хвостохранилищ и отстойников, оползни или обрушения бортов карьеров, загорания электрических кабелей и электроаппаратуры, обрушение эстакад и других инженерных сооружений, столкновения подвижного состава, прихват бурильного инструмента, насосно-компрессорных труб.
B основном аварии - следствие неправильных действий персонала предприятий: нарушения (в процессе эксплуатации) режимов, норм и параметров, установленных правилами технической эксплуатации, правилами безопасности, инструкциями, руководствами, нормативными документами, несвоевременное проведение осмотров, ремонтов. Вместе с этим аварии возникают из-за конструктивных недостатков оборудования, недостаточной его надёжности, несоответствия оборудования и материалов требованиям ГОСТов. Причиной аварий могут быть также стихийные природные явления (землетрясения, лавины, наводнения и др.).