Az érctestbányászat főbb lépései: Mit jelent az érctest fejlesztése, előkészítése, vágása és lezárása?

Az ércbányászat egy összetett és technológia-igényes mérnöki tevékenység, amely több lépést és aprólékos tervezést foglal magában. Célja, hogy a földalatti ásványkincseket hatékonyan és biztonságosan felhasználható ásványi termékekké alakítsa. Ez a cikk részletesen elemzi az ércbányászat főbb lépéseit – érctelep fejlesztése, előkészítése, fúrása és elzárása –, és ismerteti a közöttük lévő kapcsolatokat.

I. Érctelep-fejlesztés

Először is, magyarázzuk el az érctest fejlesztését. Az érctest fejlesztése magában foglalja egy sor alagút kiásását a felszínről, hogy csatlakozzanak az érctesthez és összekapcsolják azt a felszínnel, kialakítva a személyzet hozzáférését, a szellőzést, a közlekedést, a vízelvezetést, az energiaellátást, a levegőellátást és a vízellátást. Két fő funkciót lát el: először is, létrehozza az érctestet elérő és az érctest és a felszín közötti kapcsolatokat megteremtő mérnöki munkálatok sorozatát; másodszor, kialakítja az alapvető földalatti bányászati rendszereket, beleértve a személyzet, a közlekedés, a vízelvezetés, az energiaellátás, a levegőellátás és a vízellátás útvonalait.

A fejlesztés céljait tekintve három részre oszthatjuk. Először is, a kitermelt ércet és a meddőkövet a föld alól a felszínre kell szállítanunk – ez a legalapvetőbb követelmény, amelynek célja a földalatti érc felszínre hozatala. Másodszor, a szennyvizet és a szennyezett levegőt a felszínre kell vezetnünk, hogy megfelelő munkakörnyezetet biztosítsunk a földalatti műveletekhez.

A harmadik rész a fejlesztési alagutakról szól. Ezeket az alagutakat a fenti fejlesztési célok elérése érdekében ássák, nevezetesen az érctesttel való kapcsolatok kialakítása és a személyzet mozgásához, a szellőzéshez, a szállításhoz, a vízelvezetéshez, az energia-, levegő- és vízellátáshoz szükséges rendszerek kialakítása érdekében. Ezt a vezető alagutak sorozatát fejlesztési útmutatóknak nevezik. Tehát mit tartalmaznak elsősorban a fejlesztési alagutak? Például magukban foglalják az aknákat, aditakat, aknatalp-udvarokat, fő érccsúszdákat és töltőaknákat, valamint a sík szállító alagutakat. Mindezeket együttesen fejlesztési útmutatóknak nevezik.

Összefoglalás:
Az érctestbányászat első lépése az érctest-fejlesztés, amely a felszíntől az érctestig vezető alagúthálózatot hoz létre, biztosítva a személyzet, a berendezések és az anyagok be- és kijutását, valamint az érc és a meddőhányó szállítását. A fejlesztési mérnöki munka nemcsak az alagút kiásását foglalja magában, hanem a szellőző-, vízellátó-, energia-, levegő- és vízellátó rendszerek kiépítését is, megalapozva a későbbi bányászati műveleteket. A fejlesztési alagutak különféle típusúak lehetnek, például aknák, adítok, aknatalp-udvarok, főérccsúszdák, főemelések és sík szállító alagutak, amelyek együttesen alkotják az úgynevezett fejlesztési vezetőrendszert. Ezeken az alagutakon keresztül az érc a felszínre emelhető, miközben biztosítják a megfelelő földalatti munkakörülményeket, például a friss levegő ellátását és a hatékony szennyvízelvezetést.

II. Érctest-előkészítés

Mi az előkészítés definíciója? Miután az érctestet kifejlesztettük, meg kell határoznunk a kulcsfontosságú területeket. Ezt a részt érctest-előkészítésnek nevezzük. Két célja van: először is, a szint blokkokra osztása független lezáró egységekként; másodszor, a szint további blokkokra osztása, ezeket független lezáró egységekként kezelve, és a feltételek megteremtése az érctesten belül a személyzet hozzáféréséhez, a kőzetfúráshoz, az érc kitermeléséhez, a szellőzéshez és egyebekhez. Elképzelhetjük, hogy a korábban említett fejlesztés megteremti az érctest kitermelésének alapvető feltételeit. Az előkészítés, a fejlesztésre építve, tovább osztja azt független lezáró egységekre, és megteremti a feltételeket a személyzet hozzáféréséhez és a szellőzéshez ezekben az egységekben. Az előkészítés feladatai szintén két fő kategóriába sorolhatók: az első a szint blokkokra osztása független lezáró egységekként; a második a lezáráshoz szükséges feltételek megteremtése, beleértve a személyzet, a szellőzés, a kőzetfúrás és a kapcsolatok útvonalait.

A fejlesztési alagutakhoz képest mik az előkészítő alagutak? Az előkészítő alagutak az előkészítési feladatok elvégzésének eszközei alagutak sorozatának kiásásával. Ezeket az alagutakat előkészítő alagutaknak nevezik. A jobb oldali ábrán az előkészítő alagutak főbb jellemzői közé tartozik a személyzeti és szellőzőemelések, valamint az összekötő alagutak – ezek az előkészítő alagutak jellemzői. A bányászati gazdasági mutatók értékelésekor két, az előkészítéshez kapcsolódó mutatót vesznek figyelembe: az előkészítési arányt és az előkészítési munka arányát.

Az előkészítési arány az előkészítő és vágó alagutak méterenkénti számát jelenti a blokkból kitermelt ezer tonna érchez viszonyítva. Az előkészítési munka aránya ezzel szemben a blokkban lévő előkészítő és vágó alagutakból kinyert ércmennyiség és a blokkból kitermelt teljes érc aránya. Az előkészítési aránnyal ellentétben, amely csak a megépített előkészítő és vágó alagutak hosszát veszi figyelembe osztva a teljes érckitermeléssel az arány meghatározásához, az előkészítési munka aránya ezt finomítja az előkészítő és vágó alagútfúrásból kinyert ércnek a blokk teljes érckitermeléséhez viszonyított arányának kiszámításával.

Az előkészítési arány csak az előkészítő és vágó alagutak hosszát tükrözi a blokkban, az alagút keresztmetszeti méretének vagy térfogatának hatását nem veszi figyelembe. Az előkészítési munka aránya azonban csak az érctesten belül elhelyezett telérben lévő előkészítő és vágó alagutak arányát tükrözi, a teléren kívüli előkészítő és vágó alagutak munkaterhelésének figyelembevétele nélkül. Ez a különbség közöttük.

Összefoglalás:
Az érctest fejlesztése után a folyamat az érctest előkészítésére lép. Ennek a szakasznak a célja, hogy a bányászati területet tovább osszák kezelhető és kitermelhető kis egységekre – nevezetesen blokkokra – a kifejlesztett érctest részletes tervezésén keresztül. Az előkészítő munka nemcsak az alagút kiásását foglalja magában, hanem a blokkokon belüli személyzeti hozzáféréshez, kőzetfúráshoz, érckitermeléshez és szellőztetéshez szükséges feltételek megteremtését is. Az előkészítő alagutaknak, más néven pénzügyi alagutaknak, figyelembe kell venniük a személyzeti és szellőztető emelvények elrendezését, valamint az összekötő alagutak kialakítását, hogy kedvező munkakörnyezetet teremtsenek a későbbi bányászati műveletekhez. Az előkészítési arány és az előkészítési munka aránya két kulcsfontosságú mutató az előkészítés hatékonyságának értékeléséhez, amelyek az alagútépítés gazdasági vonatkozásait, illetve az alagutakban termelt érc arányát mérik, mennyiségi alapot biztosítva az előkészítési stratégiák optimalizálásához.

III. Vágás

A harmadik rész a forgácsolási munkáról szól. Tehát mi a forgácsolás definíciója? A forgácsolási munka az előkészítésre épül, és a már előkészített talajon szabad felületeket és szabad tereket hoz létre nagymértékű érckitermeléshez. Ebből a definícióból megérthetjük, hogy célja szabad felületek és szabad terek létrehozása a befogáshoz. Célja ezen szabad felületek és terek létrehozása.

A vágási munka főként két aspektust foglal magában: hogyan alakítsunk ki szabad felületeket és szabad tereket. Először is, vágóalagutak kiásásával szabad felületek és szabad terek alakíthatók ki. Ezenkívül, a vágási alagutak alapján további munkálatokat végeznek a szabad felületek kitágítására, több szabad helyet biztosítva a lezárásokhoz. A vágóalagutak elsősorban két részből állnak: alámetsző alagutakból (alulmetsző barázdák és keresztmetszetek) és vágási kiemelésekből. A szabad felületek további kitágításához alámetszés, tölcsérképzés és hornyolás is szükséges. Ez magában foglalja a vágási munka teljes tartalmát. A fejlesztés, az előkészítés és a vágás mind a lezárások előkészítése.

Összefoglalás:
A vágás az előkészítést követő lépés, amelynek célja a nagyméretű tömböléshez szükséges szabad felületek és terek létrehozása. Ez a lépés speciális alagutak, például alámetsző alagutak és vágóemelések kiásását foglalja magában, hogy helyet biztosítsanak az ércrobbantáshoz és -lazításhoz. A vágóalagutak tervezésének figyelembe kell vennie az érc fizikai tulajdonságait, az érctest szerkezetét és a bányászati technikákat a tömbölési műveletek hatékony végrehajtásának biztosítása érdekében. Ezenkívül olyan műveleteket is végeznek, mint az alámetszés, a tölcsérezés és a hornyolás, hogy tovább bővítsék a szabad tereket, megkönnyítve a tömbölési tevékenységeket.

IV. Megállás

Stoping refers to the process of conducting large-scale mining work after cutting is completed. Typically, large-scale mining work is called stoping, which is subdivided into three main steps: ore breaking, ore handling, and ground pressure management. First, let's explain the definition of ore breaking: using the cutting space as a free face and employing rock drilling and blasting methods. Ore breaking is usually divided into four categories based on orebody occurrence conditions, the mining method adopted, and the rock drilling equipment: shallow-hole breaking, medium-deep hole breaking, deep-hole breaking, and chamber blasting.

Ore handling refers to the work of moving blasted ore within the block to transport tunnels and loading it into mine cars. Handling is limited to within the mine, meaning moving ore to transport tunnels, while transportation refers to the process of lifting ore from transport tunnels to the surface.

There are two main methods of ore handling: gravity handling and mechanical handling. Gravity handling primarily uses ordinary funnel ore drawing for gravity movement. Mechanical handling employs equipment like electric rakes, loaders, scrapers, trucks, and belt conveyors for assisted handling.

When selecting ore transportation methods, considerations include the mining method and orebody conditions. For example, steeply inclined orebodies are more suitable for gravity handling, while gently inclined or near-horizontal orebodies are better suited for mechanical handling.

The third aspect is ground pressure management. Ground pressure refers to the phenomenon where, after ore extraction, the goaf (mined-out area) forms underground, and over time, the pillars and surrounding rock in the hanging wall and footwall deform, fail, or collapse. Ground pressure management involves work necessary to prevent or control deformation, failure, and collapse of the surrounding rock. It includes eliminating the adverse effects of ground pressure and ensuring production safety, collectively known as ground pressure management work.

Based on current ground pressure management methods, it can be divided into three parts: first, using retained pillars to support the goaf for management; second, managing through caving of the surrounding rock; and finally, filling the goaf with backfill materials for management.

Summary:
Stoping is the core phase of orebody mining, encompassing three major steps: ore breaking, ore handling, and ground pressure management. Ore breaking is performed via rock drilling and blasting in the cutting space, with appropriate drilling depths and methods selected based on orebody conditions. Ore handling involves moving blasted ore to transport tunnels and loading it for transport, distinguishing between gravity and mechanical methods, with selections based on factors like orebody inclination. Ground pressure management is key to ensuring mining safety, requiring measures to prevent and control deformation, failure, and collapse in the goaf, thereby maintaining stable ongoing extraction operations.

V. Relationships Between the Steps

The four steps in orebody mining are closely interconnected in time and space, unfolding sequentially to form a mutually supportive and progressive chain of operations. Development provides the infrastructure for preparation, preparation refines the mining area, cutting creates conditions for stoping, and ultimately, stoping achieves ore extraction. The implementation of each step must consider the needs of subsequent operations, embodying the mining principle of "balanced mining and development, with development leading the way."

VI. Conclusion

In summary, orebody mining is a systematic engineering process composed of multiple continuous and interdependent stages, where the successful execution of each step relies on prior preparation and thorough planning. With technological advancements and the demands of sustainable development, modern mining increasingly emphasizes a balance between environmental protection, safety, and economic efficiency. It continuously explores and applies new technologies to improve extraction efficiency and reduce environmental impact. In the future, orebody mining will become more intelligent and eco-friendly, advancing toward higher levels of refined management.