Открытый или подземный способ добычи угля: что лучше?
Добыча угля - один из ключевых процессов в угольной промышленности, который оказывает значительное влияние на окружающую среду и жизнь людей. Существует два основных способа добычи угля: открытый и подземный. Оба метода имеют свои преимущества и недостатки, но вопрос о том, что лучше - открытый или подземный способ добычи угля, остается предметом дебатов среди ученых, экологов и представителей промышленности.
Подземный способ
Основные технологические этапы добычи угля подземным способом включают в себя создание горных выработок и разрушение горной породы, подъем и транспортировку угля, его перемещение и складирование. В ходе создания горных выработок выделяют два типа процессов: основные и вспомогательные.
К основным относится:
• Проведение и укрепление выработок.
К вспомогательным процессам относятся:
• Установка временных крепей,
• Монтаж вентиляционных труб,
• Удлинение конвейерных линий или прокладка рельсовых путей,
• Прокладка труб и кабелей и другие работы.
Как классифицируются технологические схемы горных выработок
В зависимости от однородности пересекаемых пород, проведение выработок можно разделить на следующие категории:
• В однородных породах (если забой пересекает только один тип породы);
• В неоднородных породах (если забой пересекает два или более типа пород).
При проведении выработок в однородной породе используется сплошной забой, что означает одновременное извлечение угля и вмещающей породы. Этот метод применяется при мощности пласта до 0,6 метра или при наличии пласта большей мощности, но с углем низкого качества.
При пересечении неоднородных пород выработки могут проводиться как сплошным забоем, так и уступным забоем, что предполагает раздельное извлечение угля и породы. В данном случае сначала производят выемку угольного пласта на определённую глубину, а затем удаляют вмещающие породы.
Исходя из расположения породы, выработки делятся на:
• Узкий забой;
• Широкий забой.
При использовании метода узкого забоя уголь извлекается в пределах поперечного сечения выработки, а порода, полученная при подрывке, вывозится на поверхность шахты.
При широкозабойных выработках уголь извлекается на ширину, превышающую первоначальные размеры выработки, создавая таким образом дополнительное пространство (раскоску), куда размещаются породы, полученные от взрывных работ.
Технологии выработки зависят от метода отделения горных пород от угольного массива и включают:
• Работы с использованием проходческих комбайнов. Этот метод подходит для работы с углем и породами средней крепости (коэффициент крепости f = 5–6);
• Буровзрывные работы, применимые для пород любой крепости;
• Ручные методы с применением отбойных молотков, которые используются в специфических ситуациях, таких как создание водосточной канавки или работа на крутых падениях пластов;
• Смешанные работы, представляющие собой совмещение различных существующих технологий.
Открытый способ добычи
При подготовке угля к извлечению из крепких (например, скальных) пород используется метод буровзрывных работ. Для полускальных пород предпочтительным методом является механическое рыхление, а при работе с мягкими породами применяется гидравлическое разрушение.
Выемочно-погрузочные работы включают процесс отделения от массива мягкой породы или предварительно разрыхленной крепкой породы с последующей загрузкой в транспортные средства либо прямо в отвал. Основным оборудованием для проведения таких работ служат экскаваторы.
Схема технологического процесса добычи угля открытым способом
При открытой добыче угля активно применяются различные материальные ресурсы, включая воду, а также энергоресурсы, такие как электроэнергия и нефтепродукты и т.п.
#горныеработы #добычаугля #открытыйспособдобычи #закрытыйспособдобычи
Проведение буровзрывных работ
Открытый способ добычи полезных ископаемых предполагает организацию этапа подготовки горной породы к последующей работе экскаватора. Мощность взрыва, зависит от многих расчетных параметров (количество взрывчатого вещества, плотность породы, объем породы и другие). Существует регламент, определяющий расход взрывчатого вещества (ВВ). Для более полного использования ВВ, качественного рыхления массива следует производить закладку ВВ в заранее изготовленные буровыми станками скважины.
Для подобной работы применяют буровые станки двух типов:
шарошечный;
ударно – шарошечный.
При подготовке к бурению и расчету диаметра скважины следует учесть характеристики горной породы, расстояние между скважинами, ударную силу ВВ и другие параметры. После проведения расчетов проводят бурение и закладку ВВ.
Помимо ВВ в скважину закладывается инертный материал. Необходимо учесть, что радиус действия соседних скважин должен иметь общую границу, для полного покрытия всей территории. Заряд в скважине может иметь точечное или рассредоточенное действие, в зависимости от того, какие цели буровзрывных работ были поставлены. Использование рассредоточенного заряда в несколько раз увеличивает эффективность ВВ.
В работе используется многозарядный короткозамедленный тип взрывания. Для этого применяют пиротехнический замедлитель, позволяющий контролировать последовательность взрывов.
Первый взрыв инициируется промежуточным детонатором, который изготавливают из шашки, детонирующего шнура и неэлектрического инициирующего прибора.
#горныеработы #буровзрывныеработы #открытыйспособдобычи