Остановка

Эта статья о термине майнинга. Чтобы узнать о геологическом процессе, см. Остановка (геология) .

Эскиз шахтеров, остановившихся на шахте Бурра-Бурра, Бурра, Австралия, 1847 год.

Остановка с пневмобуром на американском железном руднике в ХХ веке (экспонат музея)

Забойка – это процесс добычи желаемой руды или другого минерала из подземной шахты , оставляющий после себя открытое пространство, известное как забой . Забойку применяют, когда вмещающая порода достаточно прочна, чтобы не обрушиться в забой, хотя в большинстве случаев также предусматривается искусственная опора.

Самые ранние формы остановки проводились с помощью ручных инструментов или путем поджога ; позже порох был введен . Начиная с 19 века, в употребление вошли различные другие взрывчатые вещества, электроинструменты и машины. По мере продвижения горных работ забой часто засыпают хвостами или, когда это необходимо для прочности, смесью хвостов и цемента. В старых шахтах забои часто обрушиваются позже, оставляя на поверхности кратеры. Они представляют собой неожиданную опасность, когда записи о подземных горных работах с течением времени теряются.

Остановка считается «производительной работой» и противопоставляется «мертвой работе», работе, необходимой просто для доступа к месторождению полезных ископаемых, такой как проходка шахт и ворот , прорезание штольней , туннелей и уровней, а также создание вентиляции и транспорта.

Обзор

Забой можно создать разными способами. Конкретный метод остановки зависит от ряда соображений, как технических, так и экономических, основанных в основном на геологии разрабатываемого рудного тела. К ним относятся уклон месторождения (плоский, наклонный или вертикальный), ширина месторождения, сорт руды, твердость и прочность окружающей породы, а также стоимость материалов для опор.

Обычно шахты роют вертикально вниз, чтобы добраться до рудного тела, а затем пробивают через него горизонтальные уровни. Затем происходит остановка на этих уровнях.

Когда рудное тело более или менее горизонтально, различные формы помещений и столбов останавливаются, вырезаются и заполняются . или добыча длинными забоями может осуществляться .В крутопадающих рудных телах, таких как залежи олова , забои представляют собой длинные узкие почти вертикальные пространства, которые, если они достигают поверхности, известны как гуннис или гоффен. Распространенным методом разработки таких вертикальных рудных тел является забойка, см. ниже.

Системы открытого типа

Большой забой на соляной шахте в Польше, переделанный в часовню, теперь открыт для туристов

Открытая остановка обычно делится на две основные формы в зависимости от направления: вертикальную и нижнюю остановку, которые относятся к удалению руды сверху или снизу уровня соответственно. Также возможно совместить эти два процесса в одной операции.

Тайная остановка

Нижняя выемка, также известная как горизонтальная выемка или подрезка, представляет собой разработку рудного месторождения сверху вниз. Как и усадочная выемка, нижняя выемка наиболее подходит для крутопадающих рудных тел. Из-за механического преимущества, которое он дает, когда ручные инструменты ударяют вниз (а не вверх, против силы тяжести), этот метод доминировал до изобретения взрывных работ и механических инструментов.

Остановка сверху

При остановке сверху отложение обрабатывается снизу вверх, в противоположность остановке снизу. С появлением горно-взрывных работ и электродрелей оно стало преобладающим направлением стоянок.

Комбинированная остановка

При комбинированной остановке отложение одновременно обрабатывают снизу вверх и сверху вниз, объединяя приемы верхней и нижней остановки в единый подход.

Остановка груди

Остановка груди - это метод, используемый в горизонтальных или почти горизонтальных рудных телах, где сила тяжести не позволяет перемещать руду. В грудном упоре отсутствуют характерные «ступени» как для нижнего, так и для верхнего упора, и он добывается единственным разрезом. Комната и столб – это разновидность грудной остановки.

Бревенчатые системы

остановка

Ограждение - это форма заглушки, используемая при добыче твердых пород , при которой используются систематические или случайные крепления («стойла»), помещаемые между подошвой и висячей стенкой жилы. Этот метод требует, чтобы висячая стена, а часто и нижняя стенка, были изготовлены из прочного камня, поскольку стойла обеспечивают единственную искусственную опору. Забои этого типа использовались на глубине до 3500 футов (1077 м) и с интервалами до 12 футов (3,7 м) в ширину. Авария на шахте Долкоат в Корнуолле в 1893 году была вызвана выходом из строя опор, удерживающих огромный вес пустой породы.

Квадратный стопор

Квадратная опалубка была изобретена в Комстоке Лоуд , Вирджиния-Сити, Невада, в 1860-х годах.

Квадратная остановка - это исторический метод остановки, основанный на соединении бревен, установленных на месте, образующих сетку, плотно прижатую к скале. По мере продвижения добычи, как правило, вверх, добавляются новые наборы древесины, чтобы заполнить пустоту. Руда свободно сбрасывается через комплекты или подается в желоба и либо загружается в рудовозы, либо вывозится оттуда.

В зависимости от горных пород и других технических соображений, как только забой достигнет проектной высоты, его можно оставить открытым или засыпать для поддержки. Распространенный исторический метод гидравлического заполнения заключался в сбросе пустой породы в законченный забой с последующим замешиванием смеси мельничного песка и воды. Вода стекает, оставляя песок, фиксирующий наполнитель на месте. Другие методы гидравлической засыпки с использованием цемента и мелкозернистого песка, такие как засыпка пастой, являются более современными методами заделки и вряд ли используются в сочетании с устаревшим методом укладки брусьев.

Остановка усадки

Большой забой на золотом руднике Тредвелл, Аляска, 1908 год; пример остановки усадки

Усадочная остановка наиболее приемлема для крутопадающих рудных тел (70°—90°). При остановке усадки добыча ведется снизу вверх, горизонтальными срезами (аналогично добыче с выемкой и засыпкой), при этом разбитая руда остается на месте, чтобы горняки могли работать над ней. Поскольку взорванная порода занимает больший объем, чем порода на месте (из-за фактора разбухания ), часть взорванной руды (приблизительно 40%) необходимо удалить, чтобы обеспечить рабочее пространство для следующего куска руды. После достижения вершины забоя вся руда удаляется из забоя. Забой может быть засыпан или оставлен пустым, в зависимости от горных условий.

Остановка длинного отверстия

Для остановки длинных скважин, как следует из названия, используются отверстия, пробуренные эксплуатационным буром по заранее заданной схеме, разработанной горным инженером. Остановка длинных скважин является высокоселективным и продуктивным методом добычи и может применяться при различной толщине и наклоне руды (0–90 градусов). Он отличается от ручных методов, таких как бревенчатая обработка и усадка, поскольку после начала этапа взрывных работ к забою не может получить доступ персонал. По этой причине взорванная порода спроектирована таким образом, чтобы падать в поддерживаемую точку выдачи или удаляться с помощью ПДМ с дистанционным управлением (погрузочная, транспортировочная, разгрузочная машина) .

Самым большим ограничением этого метода является длина скважин, которые можно точно пробурить с помощью эксплуатационного бура; скважины большего диаметра, используемые в перфораторах, могут иметь длину более 100 м, тогда как длина перфораторов с плавающей стрелой ограничена ~30 м. м.

Слот – начальная пустота

Отверстия, пробуренные под землей, обычно просверливаются перпендикулярно, радиально вокруг привода. Чтобы взрывные скважины могли успешно извлечь рудный материал, они должны иметь возможность стрелять в пустоту впереди. В каждом забое требуется прорезь для обеспечения первоначального пустоты. Щель часто является самым сложным, дорогостоящим и наиболее рискованным компонентом разработки забоя. В зависимости от формы, высоты и других факторов можно использовать различные методы создания прорези, например:

• Поднимите отверстие, круглый вал добывается снизу вверх с помощью механических роликов для достижения профиля вала. Этот метод хорошо работает в забоях большего размера, однако требует доступа как к верху, так и к низу стопорного блока. Подъемные отверстия наиболее эффективно работают в диапазоне от 45 до 90 градусов.
• Подъем длинных скважин, система плотно расположенных взрывных скважин и расширителей (пустые скважины без заряда), похожая на прожог в ходе разработки. Может производиться как в скважине и запускаться несколькими подъемами (подъём на 15 м за 3 подъема по 5 м, чтобы свести к минимуму вероятность неудачного взрыва) или как вверх по скважине за один выстрел. Этот метод хорошо работает для более коротких подъемов на 45–90 градусов, однако он склонен к замерзанию и может потребовать корректирующего сверления, чтобы извлечь паз на полную высоту.
• Подъём воздушной ноги с использованием тренажера для воздушной ноги (подъёмной ноги) для создания субвертикального подъёма стопорного блока. Преимущество этого метода заключается в том, что геологические и геотехнические группы могут провести дополнительный анализ стопорного блока перед началом добычи.
• Сверление коробчатых отверстий, аналогичное бурению с подъема, но менее производительное, поскольку разрушенный материал извлекается из того же места, что и сверло, используется для вертикального бурения без необходимости доступа на верхний уровень. (Хамза, 2016)