Селективная выемка – это метод добычи полезных ископаемых, в рамках которого осуществляется поэлементное извлечение конкретных видов полезных ископаемых или пород, каждое из которых добывается отдельно, что позволяет максимально полно использовать запас и уменьшить загрязнение конечного продукта. Этот метод способствует получению ископаемых высокого качества, но при этом требует больших затрат и усложняет организацию горных работ из-за необходимости точного разделения и планирования процессов.
Селективная добыча реализуется в ситуациях, когда различные виды полезных ископаемых находятся в совмещенном залегании, например, в случае руд различных металлов, или при четком разграничении отдельных сортов по их характеристикам, таким как тип (сульфидные, окисленные или смешанные) и уровень содержания полезного компонента (богатые или бедные руды).
Основные принципы селективной выемки
Обычно селективная добыча осуществляется в два этапа с уменьшенным контуром выемки: сначала по полезному ископаемому, затем – по пустым породам, или наоборот. В некоторых случаях возможна одноступенчатая выемка без уменьшения размеров выемочных контуров. Этот метод применяется для минимизации примешивания пустых пород к добываемому полезному ископаемому, что способствует повышению его качества.
Селективная выемка бывает простой и сложной.
- Простая предполагает отдельную добычу различных пород по длине уступа без их предварительной сортировки в вертикальной плоскости. Такой вид работ выполняется узкими, нормальными или выборочными заходками, при этом сначала разрабатывают рудные участки, а затем – породные.
- Сложная выемка включает в себя экскаваторную сортировку материалов по высоте уступа с использованием раздельной погрузки, фракционной сортировки руд, управляемым обрушением или комбинированным способом погрузки. Такой подход применяется в тех зонах добычи, где рудный и породный массив имеют четко выраженные границы.
Селективная выемка на шахтах
Использование селективной добычи в шахтах обусловлено расположением различных видов и сортов полезных ископаемых, а также характеристиками их контактов, включая направление падения и простирание залежей. Наиболее подходящими для этого метода считаются участки с равномерным расположением сортов и резким переходом между ними.
При реализации селективной выемки применяются те же схемы разработки, что и при совместной валовой добыче. Главное отличие заключается в разделении грузопотоков разных сортов руд и в изменении порядка отработки отдельных участков рудных тел для обеспечения стабилизации качества каждого типа руды.
Селективная выемка реализуется в двух формах: либо путем последовательной добычи руд различных видов, либо посредством чередующейся отбойки разных сортов руды в пределах очистного забоя.
Последовательная добыча руд разных сортов допускается на месторождениях любой мощности и с различными углами наклона, при условии стабильного распространения отдельных сортов руд вдоль простирания и падения залежей. Этот подход предусматривает последовательное извлечение различных видов руды слоями или предварительную обработку наиболее ценных, а также некондиционных руд и пустых пород.
При этом исключается смешивание руд разных типов в очистной области, что обеспечивает более точное и эффективное разделение и переработку материалов. Для добычи разнотипных руд на равнинных и наклонных участках применяют методы разработки, предусматривающие обрушение вмещающих пород, а также камерно-столбовую или закладочную схемы. В случае крутопадающих залежей используют закладочные системы или их комбинированные варианты.
Поочередная отбойка руд разных сортов внутри забоя возможна при любой системе добычи. Такой подход, например, реализуется в системах с обрушением руды и вмещающих пород, когда сначала извлекают наиболее богатую руду, а затем – руду с низким содержанием полезных компонентов.
Для подземной добычи угля селективная выемка преимущественно применяется в условиях мощных и среднесортных пластов, а также при наличии породных прослоев толщиной от 0,3 до 0,5 метров и более. В таких случаях уголь отбирается с помощью буровзрывных работ или отбойных молотков. Механизированная селективная выемка с комплексным подходом используется при разработке мощных и пологих пластов, разделенных на слои, границы которых совпадают с породными прослоями.
При проведении подготовительных выработок смешанным забоем, а также при применении буровзрывных методов или в сочетании с отбойкой угля отбойными молотками осуществляется добыча как угля, так и пород.
Решение о целесообразности применения селективной выемки или валовой разработки принимается на основе анализа общих затрат на получение конечной продукции из единицы запасов.
Селективная выемка в карьере
При разработке карьеров используют различные технологии добычи, которые охватывают комплекс буровзрывных и погрузочно-разгрузочных процессов. Это может включать совместные взрывные работы и погрузку или отдельно выполненные взрывы и транспортировку пород.
При использовании совместного взрыва особое значение имеет сохранение исходной (довзрывной) структуры блока горных пород. Для этого применяют специальные методы взрывных работ, особенно при разведке сложных месторождений, состоящих из слабых и средней прочности пород, которые хорошо поддаются дроблению.
Распространенным способом разработки месторождений полезных ископаемых является буровзрывной метод, поскольку он считается наиболее экономичным. Однако выполнение БВР далеко не так просто и дешево, поэтому обычно добычу на шахтах и в карьерах ведут альтернативными способами без буровзрывов – с помощью навесного оборудования.
- Ковши (скальные, усиленные) задействуют для выемки, погрузки и транспортировки руды.
- Гидромолоты применяют для вскрышных работ, разрушения среднетвердых и твердых горных пород, дробления негабарита.
- Бутобои используют для разрушения негабаритных кусков породы, дробления смерзшейся породы. Это оборудование повышает производительность процессов и безопасность труда.
- Виброрыхлители применяют при разработке карьеров и рыхлении трещиноватых пород. Они способны работать даже в условиях мерзлых и высокоабразивных грунтов.
- Роторные фрезы используют для прокладки траншей, проведения вскрышных работ и аккуратного ведения селективной выемки посредством послойного отделения породы с однородной фракцией, минимизации смешивания руды с пустой породой.
Таким образом, селективная выемка с помощью навесного оборудования – высокоэффективный метод добычи полезных ископаемых. Она позволяет получать качественный конечный продукт, минимизируя загрязнение и повышая эффективность использования запасов. Несмотря на повышенные затраты и организационные сложности, данный подход оправдывает себя при необходимости получения продукции высокого качества и в условиях совмещенного залегания разных видов полезных ископаемых.
Статья была полезной?
Если после данного обзора у вас все же остались вопросы, недостающую информацию вы всегда можете получить у менеджеров Группы компаний «Традиция».
Задать вопрос специалисту
Если у вас все же остались вопросы, недостающую информацию вы всегда можете получить у менеджеров Группы компаний «Традиция»
