2 extragerea rocilor

Click here to load reader

Post on 31-Dec-2015

32 views

Category:

Documents

7 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

  • *EXTRAGEREA ROCILORDE TRIE MIC N CARIERE

  • *Procesul tehnologic la extragerea sterilului sau utilului n exploatarea la zi cuprinde patru operaii distincte i anume:dislocarea materialului din masiv;ncrcarea materialului dislocat n sau pe mijloace de transport;transportul materialului;haldarea sterilului sau depozitarea substanei minerale utile.

    Alegerea utilajului pentru executarea operaiilor tehnologice din exploatarea la zi se face numai dup cunoaterea aprofundat a condiiilor geologo-miniere ale zcmntului respectiv, a caracteristicilor fizico-mecanice ale rocilor sterile i substanei minerale utile care urmeaz a fi extrase.

  • *Dup dificultile ntmpinate la extragerea rocilor sterile i substanelor minerale utile, acestea se mpart n patru grupe:

    friabile i moi, care se detaeaz uor din masiv, pe cale mecanic sau hidraulic, fr a fi necesar o sfrmare prealabil (solul vegetal, turba, argilele nisipoase moi, nisipurile, solurile nisipoase lutoase, loesurile etc.);semicompacte i compacte, care se detaeaz destul de greu din masiv pe cale mecanic, iar detaarea pe cale hidraulic necesit o afnare prealabil (argilele grele, argilele nisipoase, loesul);semistncoase, care se detaeaz din masiv pe cale mecanic i cu mare greutate, pentru uurarea extragerii cu utilaje se face o sfrmare prealabil (isturi argiloase, cret, gresii, gips, crbune etc.);stncoase, care includ rocile i substanele minerale utile sedimentare metamorfice i eruptive, ce nu pot fi extrase din masiv dect cu ajutorul explozivilor.

  • *Dislocarea rocilor n exploatarea la zi se poate face cu urmtoarele procedee:

    procedeul mecanic, prin care dislocarea rocilor din masiv se face cu ajutorul organelor de tiere (cuitul i cupa mainii), iar utilajul de tiere execut i operaia de ncrcare;procedeul hidraulic, prin care roca se desprinde din masiv cu ajutorul unui jet de ap sub presiune; acesta spal roca la baza frontului de lucru, determinnd surparea rocii, care este apoi transportat sub influena curentului de ap i evacuat cu ajutorul pompelor de noroi;procedeul fizic realizeaz dislocarea total sau slbirea rezistenei rocii cu ajutorul ultrasunetelor, curenilor de nalt frecven, prin tensiuni termice determinate de arderea unui combustibil lichid sau gazos n curent de oxigen sau aer mbogit n oxigen;procedeul chimic, prin care rocile sufer o serie de reacii chimice care duc la transformarea total a acestora;procedeul de dislocare cu ajutorul explozivilor, care folosete fora undei detonante i a gazelor de explozie rezultate la declanarea exploziei unei ncrcturi de exploziv amplasat n masiv .

  • *Excavarea frontului de lucru cu ajutorul excavatoarelor se poate face n panuri radiale sau longitudinale, cu tiere sub sau deasupra nivelului de vehiculare a utilajului.

  • *Excavatoare cu aciune intermitent

  • *Excavatorul cu cup dreapt (lopat mecanic)

    Se compune din trei subansambluri principale: A cadrul inferior cu mecanismul de deplasare; B platforma rotitoare cu sistemul de acionare, mecanismele i comen-zile; C echipamentul de lucru.

  • *Un excavator de mare capacitate, cu cup dreapt, este cel al firmei MARION (SUA).

  • *Modul de lucru al excavatorului cu cup dreapt:

  • *Extragerea i ncrcarea rocilor sau substanelor minerale utile cu ajutorul excavatorului cu cup dreapt:

  • *Excavatorul cu cup ntoars

    n varianta de excavator lucrnd sub nivelul bazei, numit excavator cu cup ntoars sau invers, braul cupei 2 se ntinde pn aproape n prelungirea celui de sprijin 1, care se mic n cadrul unui unghi de 90.

  • *Majoritatea excavatoarelor cu lingur ntoars sunt acionate hidraulic. Manevrarea braului 1 n acest caz se face cu cilindrul hidraulic 4. Rotirea mnerului 2 fa de bra se execut cu cilindrul hidraulic 5. Aceste excavatoare sunt prevzute i cu un cilindru 6 pentru bascularea cupei 3.

  • *Acest tip de excavator este folosit mai ales pentru executarea gropilor mici de fundaie i a traneelor de fundaie pentru cldiri industriale i civile, a traneelor pentru conducte, a canalelor, a traneelor de asecare etc.

  • *Excavatorul de tip draglin

    Dintre excavatoarele cu o cup avnd latura flexibil ntre braul de susinere i cup, cel mai repre-zentativ i cu producti-vitatea cea mai mare este draglina.

  • *Modul de lucru: prin coborrea cablului 1, cupa se aaz pe suprafaa terenului sau a materialului care urmeaz a fi excavat i transportat. Lsnd liber cablul 1 i trgnd de cablul 6, cupa se trte, iar dinii 8, sub aciunea greutii proprii ptrund n material i cupa se ncarc.

  • *

  • *Excavatoare cu aciune continu

  • *Excavatoare de tip elind

    Excavatoarele de tip elind au cupele tietoare fixate pe un lan fr fine. Prin micarea lanului de-a lungul unui bra conductor, cupele rad achiaz terenul pe o anumit adncime, se ncarc cu material pn la umplere i ajungnd ntr-un anumit punct din interiorul excavatorului se golesc.Excavatorul elind, cunoscut sub numele de excavator cu cupe tietoare, este destinat excavrii i evacurii rocilor moi i omogene (nisipuri obinuite, nisipuri cimentate, argile moi i medii, marne moi, crbune moale).Dup poziia braului conductor al lanului raportat la nivelul de deplasare al utilajului se ntlnesc: excavatoare acionnd sub nivelul de deplasare, deasupra nivelului, cu dubl posibilitate de exploatare.Dup construcia braului conductor: excavatoare cu bra drept, cu bra articulat cotit, cu sau fr articulaie de nivelare.Dup modul de conducere a lanului cu cupe: excavatoare cu lanul liber, excavatoare cu lanul condus pe culise.

  • *

  • *

  • *n figur sunt artate schemele i caracteristicile excavatoarelor cu aciune continu, avnd cupele legate pe lan i conduse pe brae articulate.Cupele excavatoarelor de tip elind au capaciti cuprinse ntre 150 i 4500 l; excavatoarele se clasific n funcie de caracte-risticile constructive.

  • *Necesitatea unui grad de folosin mai mare a utilajelor pentru limi mari de bloc i cu pas mare de ripare a condus la construcia unor excavatoare cu rotor cu instalaie separat de ncrcare, care se deplaseaz pe enile i care este legat de excavator printr-un pod telescopic cu band.

  • *Rotorul port-cupe este alctuit din: corp, cupe i butuc. ntr-o prim construcie rotorul cu cupe era sudat din tabl de oel, mprit n celule radiale deschise la partea inferioar i terminate la partea periferic cu o lopat cu marginea ntrit i ascuit sau, la nevoie, cu cozoroc dinat.Atunci cnd nu sunt destinate lucrului n roci lipicioase, cupele sunt executate din tabl de oel. Cupele destinate lucrului n roci lipicioase au fundul executat din lanuri de oel. Partea tietoare a cupelor are form de arc de cerc sau de trapez i este prevzut n majopritatea cazurilor cu dini.Diametrul rotorului variaz cu productivitatea urmrit; are valori de la 3 pn la 21,5 m, iar pe el sunt fixate 6-18 cupe tietoare cu capacitatea constructiv cuprins ntre 100 i 6400 t.Evacuarea materialului se realizeaz cu ajutorul instalaiei de benzi montate pe excavator.

  • *n principiu, excavatoarele cu rotor i cupe tietoare pot fi utilizate fie n schema de lucru frontal, adic excavnd de-a lungul frontului n linie dreapt cte un pan la fiecare mar n cele dou sensuri, fie n schema de lucru n blocuri, adic extrgnd pe o anumit lungime i lime din ntregul front al carierei.La extragerea n blocuri, excavatorul cu bra prelungitor st n acelai loc cea mai mare parte din timp; n schimb dispozitivul de rotire i mpingere a braului este n continu aciune. La excavatoarele fr bra prelungitor apare necesitatea deplasrii excavatorului tot timpul nainte i napoi pe msura excavrii taluzului.Aceste excavatoare sunt caracterizate prin rotirea permanent a suprastructurii, indiferent de tipul braului.

  • *Dup cum rotorul se deplaseaz vertical sau orizontal, prin micarea de rotaie a cuitelor cupelor se realizeaz un pan n form de secer vertical sau orizontal.La extragerea n bloc, prin micarea de rotire a braului apare un al doilea pan, al crui plan este perpendicular pe planul panului tiat radial de rotor.

  • *Excavatoarele cu rotor i cupe tietoare de mari dimensiuni pot fi utilizate cu succes i la extragerea selectiv, n cazul mai multor strate de util desprite prin intercalaii sterile.

  • *Datorit construciei lor compacte i mecanismului lor de mar cu dou enile, aceste excavatoare sunt foarte manevrabile i pot fi uor utilizate n diferite fronturi de steril.

  • *EXTRAGEREA ROCILORTARI N CARIERE

  • *Exploatarea industrial a rocilor i substanelor minerale utile masive de trie mare i foarte mare se execut cu ajutorul explozivilor; recurgndu-se la alte metode de extragere i detaare din masiv atunci cnd folosirea explozivilor cauzeaz fisurarea masivului i n felul acesta are loc degradarea rocii i ca urmare aceasta nu mai corespunde pe deplin destinaiei preconizate (exemplu: extragerea rocilor ornamentale).

    n unele cazuri, n exploatarea la zi, lucrul cu explozivi se aplic chiar la extragerea rocilor moi, n timpul iernii, pentru afnarea poriunilor ngheate.

  • *La lucrul cu explozivi n exploatrile la zi se au n vedere urmtoarele condiii:

    Prin afnare trebuie s se obin o granulaie ct mai uniform a rocilor, care s nu depeasc anumite dimensiuni prestabilite. Bucile care depesc dimensiunile prestabilite numite supragabarite sau negabarite sunt supuse unei mruniri secundare.

    Ruperea i surparea rocii s se produc dup anumite plane, pe nlimea i limea frontului respectiv.

    Obinerea unei berme fr pinteni i praguri, care ngreuneaz vehicularea utilajelor de ncrcare i transport i reclam un consum mare de timp i munc pentru a fi lichidate.

    Efectul seismic al exploziilor asupra masivului, deci i al cldirilor tehnice, civile i al altor construcii din jurul carierei, s fie minim.

    Volumul masivului mrunit prin mpucare trebuie s asigure funcionarea fr ntrerupere a utilajului de ncrcare i transport.

    Operaiile executate i rezultatele lor trebuie s asigure o anumit eficacitate economic i o deplin securitate contra accidentelor de munc.

  • *Executarea gurilorn exploatarea la zi

  • *PERFORAREA GURILOR CU DIAMETRU OBINUIT

    n exploatrile la zi, perforarea gurilor de min cu lungimi de civa metri i diametre finale pn la 75 mm se execut, n funcie de natura i tria rocii, cu perforatoare uoare, susinute manual, sau cu perforatoare grele instalate pe trepiede, pe bare orizontale sau pe crucioare mobile de perforat.

    La perforarea n roci de trie mic i medie se lucreaz de obicei cu perforatoare electrice sau pneumatice rotative susinute manual.La perforarea n roci tari se folosesc perforatoare percutante i roto-percutante montate pe crucioare de perforat.

  • *Unealta care transmite pe fundul gurii ocul produs de pistonul perforatorului este sfredelul, care se compune din:tiul sau capul 1, care acioneaz asupra rocii, pe fundul gurii, dezagregnd-o;corpul 2, alctuit dintr-o bar care transmite tiului att ocul produs de piston, ct i micarea de rotaie;gulerul 3, format dintr-o pies circular cu diametrul mai mare dect al sfredelului i fixat pe acesta pentru a limita lungimea de ptrundere a sfredelului n capul perforatorului i a permite prinderea sfredelului de perforator;cepul 4 sau partea terminal a sfredelului, care ptrunde n perforator i primete direct loviturile pistonului.

  • *FORAREA GURILOR CU DIAMETRU MARELa forarea percutant roca este izbit i sfrmat de sap sau trepan, care este ridicat i apoi lsat s cad, de fiecare dat, n alt poziie.

    Garnitura de foraj 1 (n prima fig.) are o greutate de 1200-1300 kg, iar nlimea la care se ridic este de 0,45-1,20 m, apoi este lsat s cad cu frecvena de 45-65 lovituri pe minut.Prjinile au lungimea de 7,5 m.

    Sapele, confecionate din oeluri speciale, au 80-100 kg.

  • *Pentru forarea gurilor de sond cu diametre de 100-300 mm n roci de trie mare, medie i submedie se folosesc sondeze rotative. Adncimea gurilor este de 15-30 m, dar poate fi i mai mare.n cazul forrii rotative evacuarea detritusului se face pe melcul prjinilor de foraj.

    De la toba 1 pleac un cablu care trece peste scripetele 2, al plcii de susinere 3, de care este fixat motorul 4 de antrenare a garniturii de foraj. Sub motorul 4 se afl reductorul 5, terminat printr-un cap universal, la care se fixeaz tijele de forare 6.

    Prjinile de foraj au lungimea de 2 m.

  • *Forajul rotativ cu evacuarea detritusului cu un curent de aer comprimat poate fi realizat cu sape cu aripioare, cu sape cu role sau cu sape cu diamante.

    Gurile forate pot avea lungimea maxim de 60 m i diametrul final de 115 mm. Prjinile de foraj au diametrul de 80 mm i lungimea de 4 m.

  • *Forarea termic este cunoscut sub trei procedee principale dup modul de producere a cldurii necesare desprinderii maselor cristaline din coeziunea puternic n care se afl roca i anume: prin arderea unui tub de fier sau a unui amestec de pulberi de fier i aluminiu ntr-un curent de oxigen; prin arderea unui combustibil lichid sau gazos n curent de oxigen, ntr-o camer de ardere, dnd astfel natere la un jet termic; cu ajutorul curentului electric.La forarea cu jet termic flacra proiectat spre fundul i pereii gurii produce desprinderea unor achii subiri de roc de pe suprafaa supus aciunii flcrii, datorit puternicei dilatri cauzate de anergia caloric mare. Prin aciunea comun a gazelor de ardere foarte fierbini i a presiunii mari a vaporilor de ap, achiile de roc sunt suflate afar din gaur cu viteze supersonice i astfel roca este supus n mod continuu aciunii flcrii.Echivalentul mecanic al cldurii reprezint aproximativ 500 CP.

  • *Cele mai importante tipuri de sondeze pentru forajul cu jet termic, construite pn n prezent, constau din urmtoarele subansamble principale: trenul de roi sau enile, stlpul de susinere, tubul injector, carcasa metalic, n interiorul creia se afl mecanismele de ridicare-coborre a prjinilor i rezervoarele de combustibil.

    Au fost construite dou dispozitive de foraj cu jet termic. La unul dintre ele un tub injector cu lungimea de 6 m este ataat cu ajutorul unui cablu la un dispozitiv de forat percutant cu cablu. n varianta a doua, tubul injector cu camera de ardere se rotete cu ajutorul unei mese de rotaie, spre a obine guri ct mai circulare.

  • *Procedee de lucrula mpucarea cu explozivin exploatarea la zi

  • *n funcie de condiiile de lucru, de natura i tria rocilor ce trebuie dislocate, de metoda de exploatare aplicat, de elementele geometrice ale treptelor etc., extragerea n exploatarea la zi cu ajutorul explozivilor se face prin urmtoarele procedee: extragerea cu explozivi amplasai n guri de min obinuite; extragerea cu explozivi amplasai n guri de sond; extragerea cu explozivi amplasai n camere de minare i extragerea combinat cu explozivi amplasai n camere de minare i guri de sond.

  • *Gurile de min obinuite se folosesc pentru extragerea treptelor de nlime mic, de 3-4 m pn la maxim 8-10 m.

    Gurile de sond se folosesc la extragerea treptelor de nlime medie i mare, pn la 25-30 m. Astzi, n marea majoritate a carierelor de roci tari i foarte tari, extragerea n fronturile de lucru se face prin mpucare, utiliznd metoda cu guri de sond.

    Gurile i camerele de minare se folosesc pentru mpucrile executate n zona vrfurilor, acolo unde nu exist posibilitatea trensportului i punerii n funciune a unor instalaii de forare, pentru crearea treptelor de lucru, pentru realizarea unor platforme de lucru de mari dimensiuni etc.

    Gurile de sond i camerele de minare (combinate) se folosesc la extragerea treptelor de nlime foarte mare, de peste 30 m.

  • *Dup ntrebuinarea practic i domeniile de utilizare:

    Explozivi de amorsare primar sau de iniiere primar, caracterizai printr-o foarte mare sensibilitate i ntrebuinai n exclusivitate, n stare pur sau n amestec cu alte substane, pentru confecionarea mijloacelor de amorsare (capse de aprindere i detonante):fulminaii metalelor grele: fulminatul de mercur, de argint, de cadmiu i de cupru;srurile acidului azothidric: azida (azotura) de plumb, de argint, de cadmiu, de cupru, de sodiu, de bariu, azida mercuroas;nitrurile de mercur i argint;stifnaii i picraii metalelor grele (trinitrorezorcinatul de plumb);diferite compoziii pirotehnice de amorsare.

    Explozivi de amorsare secundar sau explozivi secundari, caracterizai printr-o sensibilitate mic la impulsurile iniiale simple (mecanice, termice, acustice), dar posed o mare sensibilitate la aciunea undei detonante (unda de oc produs de un exploziv de amorsare primar sau de o caps detonant).

    Amestecuri explozive din doi sau mai muli compui chimici.

    Pulberi sau explozivi deflagrani, a cror form principal de transformare este deflagraia, declanat prin intermediul unui impuls de natur termic.

  • *Dup efectul asupra mediului nconjurtor:

    Grupa I: Explozivi de mare putere, care au coeficientul de echivalen fa de trotil de 1,3 (explozivii pe baz de nitroglicerin sau nitroglicol, pentrit, hexogen, octogen i amestecurile lor, explozivii plastici i semiplastici; tot aici pot fi inclui explozivii de amorsare i fitilul detonant).

    Grupa II: Explozivi de putere medie, care au coeficientul de echivalen de 1,0 (explozivii nitroamonici trotil, tetril; explozivii pe baz de azotat de amoniu cu mai puin de 6% nitroglicerin sau nitroglicol; gelurile explozive; explozivii pe baz de clorai i perclorai etc.).

    Grupa III: Explozivi de mic putere, care au coeficientul de echivalen de 0,7 (amestecurile explozive simple; pulberile negre; explozivii de siguran cu substane inhibitoare).

    Grupa IV: Explozivi slabi, care au coeficientul de echivalen de 0,5 (amestecurile incendiare, fitilul de amorsare, artificiile etc.).

  • *Dup locul de folosire i gradul de siguran:

    Explozivi ordinari, care degaj cldur de explozie mai mare de 900 kcal/kg i au o temperatur de explozie mai mare de 2000C:CLASA I: explozivi folosii n exploatrile la zi. Cerinele impuse explozivilor de aceast categorie de lucrri sunt puin pretenioase i ca urmare sunt admii pentru folosire i explozivi care prin descompunere produc gaze toxice, adic au bilan de oxigen negativ sau un diametru critic mai mare dect diametrul gurilor de min (40-45 mm), fiind utilizai n guri de sond sau camere de minare:explozivi pe baz de trotil n amestec cu azotat de amoniu i pulberi de aluminiu;explozivi pe baz de azotat de amoniu n amestec cu motorin;explozivi pe baz de azotat de amoniu sub form de lamuri explozive n amestec cu granule de trotil i pulberi de aluminiu;emulsii explozive.CLASA II: explozivi folosii n cariere i n subteran, cu excepia minelor grizutoase i cu praf de crbune i a masivelor fierbini.

    Explozivi de siguran:CLASA III: explozivi de siguran fa de metan i praf de crbune (explozivi de siguran antigrizutoi), recomandai n minele grizutoase i la exploatarea hidrocarburilor.CLASA IV: explozivi de siguran fa de praful de sulf.CLASA V: explozivi de siguran pentru zcmninte i roci cu degajri mari de cldur (explozivi termorezisteni)

  • *LEGAREA NCRCTURILOR

    AMORSAREA CU FITIL DETONANT

    Legarea ncrcturilor n serie

  • *Legarea ncrcturilor n paralelReea cu legarea paralel n mnunchiuri:

  • *AMORSAREA CU FITIL DETONANT I RELEE PIROTEHNICE

  • *AMORSAREA ELECTRIC

  • *AMORSAREA MIXT

  • *AMORSAREA SISTEM NONEL

    Dispozitiv liniar NONELDispozitiv complex NONEL

  • *

  • *SCHEME DE MPUCARE N CARIERE

    Scheme cu un rnd de guriSchema de mpucare Detalii Efecte

  • *Scheme cu dou rnduri de guri

  • *Scheme cu trei rnduri de guri

  • *Scheme cu patru rnduri de guri