Оперативное управление горными работами

Решение GEOVIA можно использовать для управления двумя видами горных работ:

• открытые горные работы;
• подземные горные работы.

Открытые горные работы

Открытые горные работы более распространены, чем подземные. При добыче открытым способом полезные ископаемые извлекают из верхних слоев земной коры, извлекая вскрышу (пустую породу) для дальнейшей добычи руды. К ключевым процессам открытых горных работ относятся (нижеприведенная классификация базируется на традициях англосаксонской горной школы):

1. Вскрышные работы. В ходе данного процесса удаляют вскрышу для обеспечения доступа к руде. Такие работы, как правило, производятся с использованием крупногабаритной техники.
2. Добыча руды открытым способом. Этот метод включает бурение с поверхности с последующим взрыванием для обнажения нижележащей породы. В ходе данного процесса применятся либо та же самая техника что и при вскрышных работах, либо менее производительная с целью достижения наименьшего разубоживания руды. Этот метод подходит для добычи различных полезных ископаемых.
3. Блоковая добыча. Это тип открытых горных работ, который применяется для извлечения нерудных ископаемых, таких как мрамор и гранит.
4. Разработка в нагорье. Этот метод в основном используется для угледобычи в Аппалачских горах. Он включает взрывание верхних слоев горного массива в горной местности с формированием карьеров для разработки угольных пластов.
5. Выемка из борта карьера. Этот процесс осуществляется в сочетании со вскрышными и добычными горными работами. Он позволяет добывать полезные ископаемые из бортов карьера с использованием выемочной техники.
6. Разработка россыпей. Этот метод предполагает вымывание драгоценных металлов, таких как золото, из песка или гравия с помощью специального оборудования. Такой метод добычи связан с разными физическими свойствами (в данном случае плотностью) вмещающих пород и полезного компонента, так как металлы тонут быстрее и остаются на дне намывного оборудования.
7. Скважинное подземное выщелачивание (СПВ). Нетрадиционный метод, который подразумевает растворение полезных компонентов в химических растворах, подаваемых через скважины в продуктивный слой горного массива. При использовании этого метода исключается удаление вскрышных пород.

Подземные горные работы

Подземные горные работы, включают в себя такие задачи, как проведение подземных горных выработок для обеспечения доступа к рудному телу, в частности, проходка капитальных выработок. Это является одним из ключевых процессов подготовки рудного поля к добычным работам, который включает в себя различные методы и технологии .

Существует три типа вскрытия месторождения:

1. Штольнями. Горизонтальные горные выработки, проводимые в горной местности.
2. Наклонными выработками (капитальные уклоны). Вскрытие месторождения наклонными горными выработками.
3. Вертикальными стволами. Вскрытие месторождение вертикальными горными выработками.

Основные методы подземных горных работ включают следующие (нижеприведенная классификация базируется на традициях англосаксонской горной школы):

1. Камерно-столбовая система разработки. Руду извлекают из камер с поддержанием очистного пространства опорными целиками.
2. Разработка обратным ходом. Отработка следует за камерно-столбовой разработкой и включает извлечение опорных целиков, что снижает количество теряемой руды, но создает риск обрушения очистного пространства.
3. Система разработки с магазинированием руды. Используется для крутонаклонных рудных тел. Отделение рудного массива производится шпуровой отбойкой в восходящем порядке с последующем магазинированием руды. Часть руды извлекается сразу, основной объем горной массы выпускается из выпускных дучек, расположенных внизу камеры, после отбойки всего её объема.
4. Система разработки подэтажными штреками. Камера подготавливается несколькими подэтажами с последующей скважинной отбойкой руды в отступающем порядке.
5. Разработка с закладкой. Отработка ведется горизонтальными выработкам (как правило, снизу вверх), проводимыми по контуру рудного тела, далее пустое очистное пространство заливается твердеющей смесью (закладкой). Данный метод подходит для маломощных или среднемощных рудных тел с низкой прочностью рудных или породных (вмещающих) типов горной массы. Также такая система разработки используется при опасности горных ударов.
6. Подэтажное обрушение. Камера подготавливается несколькими подэтажами с последующей скважинной отбойкой и частичным выпуском руды в нижней части камеры, оставшаяся руда перемещается на отрабатываемый ниже этаж. Таким образом горная масса с разных этажей перемещается (параллельно смешивается между собой) до самого низа отработки, где будет полностью извлечена на выпускном горизонте.
7. Блоковое обрушение. Массовая отработка крутонаклонного рудного тела, при которой производится подготовка подсечного горизонта по всему периметру рудного тела с последующим его взрыванием. Такой взрыв инициирует самообрушение горной массы, выпуск которой производится ниже подсечного пространства.
8. Разработка длинными забоями. Извлечение угля из маломощных горизонтальных пластов, нецелесообразных для добычи открытым способом.
9. Разработка штольнями с закладкой. Аналогична разработке с закладкой, но используется для более мощных рудных тел.

Горнодобывающие компании должны соблюдать нормативные требования, чтобы обеспечить охрану труда и снизить воздействие горнодобывающей промышленности на окружающую среду. Эти нормативные требования включают следующее:

1. Планирование закрытия рудника. Компании должны планировать закрытие предприятия, включая рекультивационные работы для восстановления первоначального состояния окружающей среды.
2. Планы по экологическому управлению. Разработка комплексных планов по управлению и минимизации воздействия горных работ на окружающую среду.
3. Оценка воздействия на окружающую среду. Проведение оценки для определения влияния горных работ на окружающую среду.
4. Экологический мониторинг. Непрерывный мониторинг состояния окружающей среды во время и после закрытия рудника для отслеживания потенциальных рисков.

При поиске международного финансирования горнодобывающие компании должны обеспечить соответствие таким стандартам, как стандарты деятельности по обеспечению экологической и социальной устойчивости (IFC) и Принципы Экватора. Эти стандарты способствуют развитию социально ответственного инвестирования, но подразумевают саморегулирование.

Международный совет по горнодобывающей и металлургической промышленности (ICMM), представляющий собой коалицию из девяти горнодобывающих компаний, ведет работу по улучшению показателей экологической безопасности и социальной ответственности горнодобывающих компаний по всему миру.

Горнодобывающая промышленность играет ключевую роль в мировой экономике и обеспечивает целый ряд преимуществ. Эти преимущества включают следующее:

• Доступность ресурсов. Горнодобывающие компании предоставляют доступ к важным ресурсам.
• Создание рабочих мест. Эти компании создают рабочие места и способствуют росту рабочей силы.
• Экономическое развитие. Эти компании способствуют развитию экономики.

Три основных преимущества горнодобывающей промышленности включают доступность ресурсов, создание рабочих мест и экономическое развитие.

Горнодобывающая отрасль в США находится под пристальным надзором, а ее безопасность обеспечивается в рамках программы NORA (программа национальных исследований в области безопасности труда). В 1978 году было учреждено Управление по охране труда в горнодобывающей промышленности (MSHA), целью которого было улучшение здоровья и повышение безопасности труда горнорабочих. Горнодобывающие компании могут сообщать в MSHA о потенциальных угрозах, что улучшает защиту окружающей среды.

Горнорабочие получают средства индивидуальной защиты, в том числе:

• респираторы;
• средства защиты органов слуха;
• защитные очки для снижения рисков.

Системы обнаружения потенциальных угроз помогают заблаговременно выявлять опасности. Защитные каски с налобными фонарями и средства защиты от падения обеспечивают безопасность подземных горных работ. Спецодежда со светоотражающими элементами делает рабочих заметными в условиях плохой видимости.

Кроме того, горнорабочие используют защищенные устройства двусторонней связи и средства индивидуальной защиты органов дыхания. Для обеспечения безопасности предусмотрены запасные аккумуляторы. Эти комплексные инициативы по обеспечению безопасности отражают усилия горнодобывающих компаний по защите горнорабочих и окружающей среды в США.

Деятельность горнодобывающей компании включает ряд важных этапов:

1. Поиск потенциальных месторождений. Геологи и геологоразведочные группы используют такие методы, как геологическое картирование, исследования и отбор проб, для выявления потенциальных месторождений полезных ископаемых.
2. Разведка. Бурение скважин, отбор керновых проб и сбор данных позволяют оценить экономическую целесообразность и размер потенциального месторождения.
3. Подготовка участка. Очистка от растительности, строительство подъездных дорог и создание инфраструктуры перед началом ведения горных работ.
4. Выемка (горные работы). Ценные минералы или руды извлекаются открытым или подземным способами добычи.
5. Обогащение. Сырье подвергается дроблению, измельчению и химической обработке для извлечения ценных минералов или металлов и улучшения их качества.
6. Управление отходами. В процессе горных работ образуются отходы, известные как хвосты или вскрыша. Надлежащее управление, включая работу с хвостохранилищами и рекультивацию, сводит к минимуму воздействие на окружающую среду.
7. Транспортировка и отгрузка. Добытая горная масса и переработанные материалы (концентрат) транспортируются на грузовиках, поездах, судах или конвейерах и поступают на производственные предприятия, в порты или распределительные центры. Подземные рудники играют важную роль в этой логистической цепочке.