extragerea rocilor

Upload: morari-dusion

Post on 04-Apr-2018

239 views

Category:

Documents


1 download

TRANSCRIPT

  • 7/29/2019 Extragerea rocilor

    1/55

    1

    EXTRAGEREA ROCILORDE TRIE MIC N CARIERE

  • 7/29/2019 Extragerea rocilor

    2/55

    2

    Procesul tehnologic la extragerea sterilului sau utilului n exploatareala 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 lazi se face numai dup cunoaterea aprofundat a condiiilor geologo-miniere alezcmntului respectiv, a caracteristicilor fizico-mecanice ale rocilor sterile isubstanei minerale utile care urmeaz a fi extrase.

  • 7/29/2019 Extragerea rocilor

    3/55

    3

    Dup dificultile ntmpinate la extragerea rocilor sterile isubstanelorminerale utile, acestea se mpart n patru grupe:

    friabile i moi, care se detaeaz uor din masiv, pe cale mecanic sauhidraulic, fr a fi necesar o sfrmare prealabil (solul vegetal, turba, argilelenisipoase 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 (argilelegrele, argilele nisipoase, loesul); semistncoase, care se detaeaz din masiv pe cale mecanic i cu maregreutate, pentru uurarea extragerii cu utilaje se face o sfrmareprealabil(isturiargiloase, 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 ajutorulexplozivilor.

  • 7/29/2019 Extragerea rocilor

    4/55

    4

    Dislocarea rocilor n exploatarea la zi se poate face cu urmtoareleprocedee:

    procedeul mecanic, prin care dislocarea rocilor din masiv se face cu ajutorulorganelor de tiere(cuituli cupa mainii), iar utilajul de tiereexecutioperaiadencrcare; procedeul hidraulic, prin care roca se desprinde din masiv cu ajutorul unui jetde ap sub presiune; acesta spal roca la baza frontului de lucru, determinndsurparea rocii, care este apoi transportat sub influena curentului de ap ievacuat cu ajutorul pompelor de noroi; procedeul fizic realizeaz dislocarea total sau slbirea rezistenei rocii cuajutorul ultrasunetelor, curenilor de nalt frecven, prin tensiuni termicedeterminate de arderea unui combustibil lichid sau gazos n curent de oxigen sauaermbogit 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 undeidetonante i a gazelor de explozie rezultate la declanarea exploziei uneincrcturide exploziv amplasat n masiv .

  • 7/29/2019 Extragerea rocilor

    5/55

    5

    Excavarea frontului de lucru cu ajutorul excavatoarelor se poate facen panuri radiale sau longitudinale, cu tieresub sau deasupra niveluluide vehiculare a utilajului.

  • 7/29/2019 Extragerea rocilor

    6/55

    6

    Excavatoare cu aciuneintermitent

  • 7/29/2019 Extragerea rocilor

    7/557

    Se compune din treisubansambluri principale:A cadrul inferior cumecanismul de deplasare;B platforma rotitoare cusistemul de acionare,

    mecanismele i comen-zile; C echipamentul delucru.

  • 7/29/2019 Extragerea rocilor

    8/558

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

  • 7/29/2019 Extragerea rocilor

    9/559

    Modul de lucru al excavatorului cu cup dreapt:

  • 7/29/2019 Extragerea rocilor

    10/5510

    Extragerea incrcarea rocilor sau substanelor minerale utile cu ajutorulexcavatorului cu cupdreapt:

  • 7/29/2019 Extragerea rocilor

    11/5511

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

  • 7/29/2019 Extragerea rocilor

    12/5512

    Majoritatea excavatoarelor cu lingur ntoars sunt acionate hidraulic.Manevrarea braului1 n acest caz se face cu cilindrul hidraulic 4. Rotirea mnerului2fa de bra se execut cu cilindrul hidraulic 5. Aceste excavatoare sunt prevzute

    i cu un cilindru 6pentru bascularea cupei 3.

  • 7/29/2019 Extragerea rocilor

    13/55

    13

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

  • 7/29/2019 Extragerea rocilor

    14/55

    14

    Dintre excavatoarelecu o cup avnd laturaflexibil ntre braul desusinereicup, cel mairepre-zentativ i cuproducti-vitatea cea mai

    mare este draglina.

  • 7/29/2019 Extragerea rocilor

    15/55

    15

    Modul de lucru: princoborrea cablului 1, cupa seaaz pe suprafaa terenului saua materialului care urmeaz a fiexcavat i transportat. Lsndliber cablul 1itrgnd de cablul6, cupa se trte, iar dinii 8,sub aciunea greutii proprii

    ptrund n material i cupa sencarc.

  • 7/29/2019 Extragerea rocilor

    16/55

    16

  • 7/29/2019 Extragerea rocilor

    17/55

    17

    Excavatoare cu aciunecontinu

  • 7/29/2019 Extragerea rocilor

    18/55

    18

    Excavatoarele de tip elind au cupele tietoare fixate pe un lan fr fine. Prinmicarealanului de-a lungul unui braconductor, cupele radachiaz terenul peo anumit adncime, se ncarc cu material pn la umplere i ajungnd ntr-unanumit punct din interiorul excavatorului se golesc.

    Excavatorul elind, cunoscut sub numele deexcavator cu cupe tietoare, este destinatexcavrii i evacurii rocilor moi i omogene(nisipuri obinuite, nisipuri cimentate, argile moi

    i medii, marne moi, crbune moale).Dup poziia braului conductor al lanuluiraportat la nivelul de deplasare al utilajului se

    ntlnesc: excavatoare acionnd sub nivelul dedeplasare, deasupra nivelului, cu dublposibilitate de exploatare.

    Dup construcia braului conductor:

    excavatoare cu bra drept, cu bra articulat cotit,cu sau frarticulaie de nivelare.

    Dup modul de conducere a lanului cu cupe:excavatoare cu lanul liber, excavatoare cu lanulcondus pe culise.

  • 7/29/2019 Extragerea rocilor

    19/55

    19

  • 7/29/2019 Extragerea rocilor

    20/55

    20

  • 7/29/2019 Extragerea rocilor

    21/55

    21

    n figur sunt artateschemele i caracteristicileexcavatoarelor cu aciunecontinu, avnd cupelelegate pe lan i condusepe brae articulate.

    Cupele excavatoarelorde tip elind au capaciticuprinse ntre 150 i 4500 l;

    excavatoarele se clasificn funcie de caracte-risticile constructive.

  • 7/29/2019 Extragerea rocilor

    22/55

    22

    Necesitatea unui grad de folosin mai mare a utilajelor pentru limi mari de bloci cu pas mare de ripare a condus la construcia unor excavatoare cu rotor cu instalaieseparat de ncrcare, care se deplaseaz pe enile i care este legat de excavatorprintr-un pod telescopic cu band.

  • 7/29/2019 Extragerea rocilor

    23/55

    23

    Rotorul port-cupe este alctuit din: corp, cupe i butuc. ntr-o primconstrucie rotorul cucupe era sudat din tabl de oel,mprit n celule radiale deschise la partea inferioar iterminate la partea periferic cu o lopat cu marginea ntrit i ascuit sau, la nevoie, cucozoroc dinat.

    Atunci cnd nu suntdestinate lucrului n rocilipicioase, cupele suntexecutate din tabl de oel.Cupele destinate lucrului n rocilipicioase au fundul executat dinlanuri de oel. Partea tietoare acupelor are form de arc de cerc

    sau de trapez i este prevzutn majopritatea cazurilor cudini.

    Diametrul rotorului variazcu productivitatea urmrit; arevalori de la 3 pn la 21,5 m, iarpe el sunt fixate 6-18 cupe

    tietoare cu capacitateaconstructiv cuprins ntre 100i 6400 t.

    Evacuarea materialului serealizeaz cu ajutorul instalaieide benzi montate pe excavator.

  • 7/29/2019 Extragerea rocilor

    24/55

    24

    n principiu, excavatoarele cu rotori cupe tietoare pot fi utilizate fie nschema de lucru frontal, adic excavnd

    de-a lungul frontului n linie dreapt cteun pan la fiecare mar n cele dousensuri, fie n schema de lucru n blocuri,adicextrgnd pe o anumit lungime ilime din ntregul front al carierei.

    La extragerea n blocuri, excavatorul

    cu bra prelungitor st n acelai loc ceamai mare parte din timp; n schimbdispozitivul de rotire i mpingere abraului este n continu aciune. Laexcavatoarele frbra prelungitor aparenecesitatea deplasrii excavatorului tottimpul nainte i napoi pe msura

    excavrii taluzului.Aceste excavatoare sunt

    caracterizate prin rotirea permanent asuprastructurii, indiferent de tipulbraului.

  • 7/29/2019 Extragerea rocilor

    25/55

    25

    Dup cum rotorul sedeplaseaz vertical sau orizontal,prin micarea de rotaie a cuitelor

    cupelor se realizeaz un pan nform de secer vertical sauorizontal.

    La extragerea n bloc, prinmicarea de rotire a brauluiapare un al doilea pan, al

    crui plan este perpendicularpe planul panului tiat radialde rotor.

  • 7/29/2019 Extragerea rocilor

    26/55

    26

    Excavatoarele cu rotor i cupe tietoare demari dimensiuni pot fi utilizate cu succes i la

    extragerea selectiv, n cazul mai multor stratede util desprite prin intercalaii sterile.

  • 7/29/2019 Extragerea rocilor

    27/55

    27

    Datorit construciei lorcompacte i mecanismului lor demar cu dou enile, aceste

    excavatoare sunt foarte manevrabilei pot fi uor utilizate n diferitefronturi de steril.

  • 7/29/2019 Extragerea rocilor

    28/55

    28

    EXTRAGEREA ROCILORTARI N CARIERE

  • 7/29/2019 Extragerea rocilor

    29/55

    29

    Exploatarea industrial a rocilor isubstanelorminerale utile masivede trie mare i foarte mare se execut cu ajutorul explozivilor; recurgndu-se la alte metode de extragere idetaare din masiv atunci cnd folosireaexplozivilor cauzeaz fisurarea masivului i n felul acesta are locdegradarea rocii i ca urmare aceasta nu mai corespunde pe deplindestinaiei preconizate (exemplu: extragerea rocilor ornamentale).

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

  • 7/29/2019 Extragerea rocilor

    30/55

    30

    La lucrul cu explozivi n exploatrile la zi se au n vedere urmtoarelecondiii:

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

    Ruperea i surparea rocii s se producdup anumite plane, pe nlimeailimea frontului respectiv.

    Obinerea unei berme fr pinteni i praguri, care ngreuneaz vehiculareautilajelor de ncrcare i transport i reclam un consum mare de timp i muncpentru 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 funcionareafr ntrerupere a utilajului dencrcarei transport.

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

  • 7/29/2019 Extragerea rocilor

    31/55

    31

    Executarea gurilorn exploatarea la zi

  • 7/29/2019 Extragerea rocilor

    32/55

    32

    n exploatrile la zi, perforarea

    gurilorde min cu lungimi de civametri i diametre finale pn la 75mm se execut, n funcie de naturai tria rocii, cu perforatoare uoare,susinute manual, sau cuperforatoare grele instalate petrepiede, pe bare orizontale sau pecrucioare mobile de perforat.

    La perforarea n roci de trie micimedie se lucreaz de obicei cu

    perforatoare electrice sau pneumaticerotative susinute manual.La perforarea n roci tari se folosescperforatoare percutante i roto-percutante montate pe crucioare deperforat.

  • 7/29/2019 Extragerea rocilor

    33/55

    33

    Unealta care transmite pe fundul guriiocul produs de pistonul perforatoruluieste sfredelul, care se compune din:

    tiul sau capul 1, careacioneaz asupra rocii, pefundul gurii, dezagregnd-o;

    corpul 2, alctuit dintr-o barcare transmite tiului attocul produs de piston, ct imicarea de rotaie;

    gulerul 3, format dintr-o piescircular cu diametrul maimare dect al sfredelului ifixat pe acesta pentru a limitalungimea de ptrundere asfredelului n capulperforatorului i a permite

    prinderea sfredelului deperforator; cepul4sau partea terminala

    sfredelului, care ptrunde nperforator i primete directloviturile pistonului.

  • 7/29/2019 Extragerea rocilor

    34/55

    34

    Laroca este izbitisfrmatde sap sau trepan, careeste ridicati apoi lsatscad, de fiecare dat, n altpoziie.

    Garnitura de foraj 1 (n primafig.) are o greutate de 1200-1300kg, iar nlimea la care se ridiceste de 0,45-1,20 m, apoi estelsat s cad cu frecvena de45-65 lovituri pe minut.Prjinileau lungimea de 7,5 m.

    Sapele, confecionate dinoeluri speciale, au 80-100 kg.

  • 7/29/2019 Extragerea rocilor

    35/55

    35

    Pentru forarea gurilor de sond cu diametre de 100-300 mm n roci de triemare, medie i submedie se folosesc sondeze rotative. Adncimea guriloreste de15-30 m, dar poate fi i mai mare.

    n cazul evacuarea detritusului se face pemelcul prjinilorde foraj.

    De la toba 1pleac un cablu care trecepeste scripetele 2, al plcii de susinere3, decare este fixat motorul 4 de antrenare a

    garniturii de foraj. Sub motorul 4 se aflreductorul 5, terminat printr-un capuniversal, la care se fixeaz tijele de forare 6.

    Prjinile de foraj au lungimea de 2 m.

  • 7/29/2019 Extragerea rocilor

    36/55

    36

    Forajul rotativcu evacuareadetritusului cu un

    curent de aercomprimat poate firealizat cu sape cuaripioare, cu sapecu role sau cu sapecu diamante.

    Gurile foratepot avea lungimeamaxim de 60 m idiametrul final de 115mm. Prjinile de forajau diametrul de 80 mmi lungimea de 4 m.

  • 7/29/2019 Extragerea rocilor

    37/55

    37

    este cunoscut sub trei procedee principale dup modul deproducere a cldurii necesare desprinderii maselor cristaline din coeziuneaputernic n care se afl roca i anume: prin arderea unui tub de fier sau a unuiamestec 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, dndastfel natere la un jet termic; cu ajutorul curentului electric.

    La forarea cu jet termic flacraproiectat spre fundul ipereiiguriiproduce desprinderea unor achii

    subiri de roc de pe suprafaasupus aciunii flcrii, datoritputernicei dilatri cauzate de anergiacaloric mare. Prin aciuneacomuna gazelor de ardere foarte fierbiniia presiunii mari a vaporilor de ap,achiile de roc sunt suflate afar dingaur cu viteze supersonice i astfel

    roca este supus n mod continuuaciuniiflcrii.

    Echivalentul mecanic alcldurii reprezint aproximativ 500CP.

  • 7/29/2019 Extragerea rocilor

    38/55

    38

    Cele mai importante tipuride sondeze pentru forajul cu jettermic, construite pn nprezent, constau dinurmtoarele subansambleprincipale: trenul de roi sauenile, stlpul de susinere,tubul injector, carcasa metalic,

    n interiorul creia se aflmecanismele de ridicare-

    coborre a prjinilor irezervoarele de combustibil.

    Au fost construite doudispozitive de foraj cu jet termic. Launul dintre ele un tub injector culungimea de 6 m este ataat cuajutorul unui cablu la un dispozitiv de

    forat percutant cu cablu. n varianta adoua, tubul injector cu camera deardere se rotete cu ajutorul uneimese de rotaie, spre a obine gurict mai circulare.

  • 7/29/2019 Extragerea rocilor

    39/55

    39

    Procedee de lucru

    la mpucarea cu explozivin exploatarea la zi

  • 7/29/2019 Extragerea rocilor

    40/55

    40

    n funcie de condiiile de lucru, de natura i tria rocilor ce trebuiedislocate, de metoda de exploatare aplicat, de elementele geometrice aletreptelor etc., extragerea n exploatarea la zi cu ajutorul explozivilor seface 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 extragereacombinat cu explozivi amplasai n camere de minare iguri de sond.

  • 7/29/2019 Extragerea rocilor

    41/55

    41

    Gurile de min obinuite se folosesc pentru extragerea treptelor de nlime

    mic, de 3-4 m pn la maxim 8-10 m.Gurile de sondse 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 prinmpucare, utiliznd metoda cu guri desond.

    Gurilei camerele de minare se folosesc pentrumpucrile executate n zonavrfurilor, acolo unde nu exist posibilitatea trensportului i punerii n funciune aunor instalaii de forare, pentru crearea treptelor de lucru, pentru realizarea unorplatforme de lucru de mari dimensiuni etc.

    Gurile de sondi camerele de minare (combinate) se folosesc la extragereatreptelor denlime foarte mare, de peste 30 m.

  • 7/29/2019 Extragerea rocilor

    42/55

    42

    Dupntrebuinareapractici 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 namestec cu alte substane, pentru confecionarea mijloacelor de amorsare (capsede 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, desodiu, de bariu, azida mercuroas; nitrurile de mercur i argint; stifnaiiipicraii metalelor grele (trinitrorezorcinatul de plumb); diferite compoziii pirotehnice de amorsare.

    Explozivi de amorsare secundarsau explozivi secundari, caracterizai printr-o sensibilitate mic la impulsurile iniiale simple (mecanice, termice, acustice), darposed o mare sensibilitate la aciunea undei detonante (unda de ocprodus deun exploziv de amorsare primar sau de o capsdetonant).

    Amestecuri explozive din doi sau mai mulicompui chimici.

    Pulberi sau explozivi deflagrani, a cror form principal de transformareeste deflagraia,declanat prin intermediul unui impuls de naturtermic.

  • 7/29/2019 Extragerea rocilor

    43/55

    43

    Dup efectul asupra mediuluinconjurtor:

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

    : Explozivi de putere medie, care au coeficientul de echivalen de 1,0

    (explozivii nitroamonici trotil, tetril; explozivii pe baz de azotat de amoniu cu maipuin de 6% nitroglicerin sau nitroglicol; gelurile explozive; explozivii pe baz decloraiiperclorai etc.).

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

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

  • 7/29/2019 Extragerea rocilor

    44/55

    44

    Dup locul de folosire i gradul de siguran:

    ,care degajcldur de explozie mai mare de 900 kcal/kgi au o temperatur de explozie mai mare de 2000C:

    CLASA I: explozivi folosii n exploatrile la zi. Cerinele impuse explozivilor deaceast categorie de lucrri sunt puinpretenioasei ca urmare sunt admii pentrufolosire i explozivi care prin descompunere produc gaze toxice, adic au bilan deoxigen negativ sau un diametru critic mai mare dect diametrul gurilorde 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 cugranule de trotil i pulberi de aluminiu; emulsii explozive.

    CLASA II: explozivi folosii n cariere i n subteran, cu excepia minelorgrizutoase i cu praf de crbunei a masivelor fierbini.

    :

    CLASA III: explozivi de siguranfa de metan i praf de crbune (explozivi desiguran antigrizutoi), recomandai n minele grizutoase i la exploatareahidrocarburilor.

    CLASA IV: explozivi de siguranfa de praful de sulf.CLASA V: explozivi de siguran pentru zcmnintei roci cu degajri mari de

    cldur (explozivi termorezisteni)

  • 7/29/2019 Extragerea rocilor

    45/55

    45

  • 7/29/2019 Extragerea rocilor

    46/55

    46

    Reea cu legarea paralel n mnunchiuri:

  • 7/29/2019 Extragerea rocilor

    47/55

    47

  • 7/29/2019 Extragerea rocilor

    48/55

    48

  • 7/29/2019 Extragerea rocilor

    49/55

    49

  • 7/29/2019 Extragerea rocilor

    50/55

    50

  • 7/29/2019 Extragerea rocilor

    51/55

    51

  • 7/29/2019 Extragerea rocilor

    52/55

    52

    Schema dempucare Detalii Efecte

  • 7/29/2019 Extragerea rocilor

    53/55

    53

  • 7/29/2019 Extragerea rocilor

    54/55

    54

  • 7/29/2019 Extragerea rocilor

    55/55