Добыча руды подземным способом

Рудой называют природное минеральное сырье, содержащее какой-либо металл или несколько металлов в концентрациях, при которых целесообразно их извлечение. Термин «руда» иногда применяют и к некоторым неметаллическим полезным ископаемым.

Предприятие для подземной добычи руды носит название рудника. По совокупности горных выработок, наземных и подземных технических сооружений рудник аналогичен шахте. Однако существенное отличие в технологии выемки руды в сравнении с выемкой угля определяют гигиенические особенности условий труда работающих в руднике, и поэтому они рассматриваются самостоятельно.

Технология добычи руды

Вследствие большой крепости руды выемку ее производят почти исключительно с помощью буровых и взрывных работ. Удельный вес горных выработок с применением буровзрывных работ составляет 80 - 90%. Основные производственные процессы при проходке и выемке слагаются из бурения, отпалки (взрывание), погрузки, транспортировки, сортировки и выгрузки породы и руды. В соответствии с выполняемой операцией существует профессиональная специализация подземных рабочих. К рабочим подземных профессий рудников относятся: бурильщики (проходчики), взрывники (запальщики), крепильщики, откатчики и др.

Буровые работы при проведении горных выработок являются одним из трудоемких процессов проходческого цикла. Трудоемкость буровых работ составляет в среднем 35 - 50% всех прямых затрат труда, а в отдельных случаях - до 70%.

Бурение шнуров производят бурильными машинами ударно-поворотного, вращательно-ударного и вращательного действия. При ударно-поворотном бурении применяют ручные телескопные и колонковые пневматические бурильные молотки, так называемые перфораторы.

Масса применяемых инструментов колеблется от 12 до 30 кг, частота ударов в минуту составляет 1700 - 2000.

Работа перфораторами требует больших физических усилий, особенно при вертикальном бурении нисходящих выработок. В условиях горизонтальных и наклонных выработок применяются пневмоподдержки, которые осуществляют подачу бурильного молотка на забой, а также воспринимают его отдачу. Бурение с пневмоподдержкой облегчает труд бурильщика. Существует метод, бурения с податчика, при этом ручной перфоратор устанавливается на пневматическом податчике, который осуществляет подачу перфоратора к забою. Этот метод с гигиенической точки зрения наиболее прогрессивный, так как уменьшает физическое напряжение бурильщика и снижает время контакта с вибрацией. Однако ввиду малой маневренности системы применение этого метода ограничено. Колонковые перфораторы имеют вес 40 - 60 кг и более. Они предназначены для бурения горизонтальных и наклонных шпуров по породам высокой крепости. Перфоратор крепится к специальной колонке. Для облегчения перемещения перфораторов в пределах забоя они монтируются на специальных буровых каретках. Телескопные перфораторы предназначены для бурения шпуров в кровле забоя. Вес перфоратора 38 - 40 кг. Он устанавливается на специальном настиле, подача осуществляется специальным телескопическим податчиком. Бурильщик при этом подвергается действию локальной и общей вибрации, а так как бурение вертикально вверх производится с промывкой шпуров для пылеподавления, происходит значительное промокание одежды бурильщика.

Наиболее совершенными буровыми агрегатами, заменяющими ручные, колонковые и телескопные перфораторы, являются самоходные буровые каретки на гусеничном ходу типа СБУ-2, СБУ-3, СБУ-4 и др., оснащенные дистанционным управлением и полностью исключающие неблагоприятное воздействие вибрации на рабочих. Самоходные буровые каретки используются в составе комплекса самоходной техники. Наряду с буровыми каретками в состав комплекса входят самоходные вагоны, экскаваторы, бульдозеры и вспомогательное оборудование. По мнению специалистов, 80 - 85% добычи руды может быть переведено на самоходное оборудование, что наряду с ростом производительности труда ведет к радикальному улучшению условий труда и техники безопасности.

При вращателыю-ударном бурении применяют бурильные машины с частотой 4000 ударов в 1 мин. К машинам вращательного действия относятся электросверла. Для бурения в мягких породах применяются ручные сверла. В крепких породах шпуры и скважины бурят электросверлами массой 105 - 120 кг, установленными на колонки, манипуляторы или буровые тележки.

Электрическое бурение с гигиенической точки зрения предпочтительнее пневматического, так как при нем наблюдается меньше пылеобразования, значительно ниже уровни шума и вибрации.

Шпуры бурят диаметром от 30 до 60 мм и длиной от 0,5 до 3,5 м; скважины - от 50 до 130 мм и длиной от 10 до 50 м. Для бурения скважин применяют специальные бурильные станки. Скважинный способ находит широкое применение в рудной промышленности при очистных работах.

В пробуренные шпуры или скважины взрывники помещают взрывчатое вещество. Для облегчения подачи взрывчатого вещества в скважины применяют пневмозарядники.

После взрыва и отпала руды (породы) забой проветривают обычно с помощью вентиляторов и приступают к очистке призабойного пространства от горной массы.

Горную массу (руду или породу) грузят в вагонетки и по откаточному штреку или по рудоспуску транспортируют и выдают на поверхность. Погрузочные работы и транспортировка составляют значительный объем подземных работ. Погрузка производится с помощью специальных механизмов - погрузочных лопат, частично вручную. По окончании уборки горной массы и по мере углубления выработки производят крепления выработанного пространства и осуществляют другие вспомогательные работы.