Universitatea Tehnică din Cluj-NapocaCentru Universitar Nord din Baia MareFacultatea de Resurse Minerale și MediuDepartament: Resurse, Geodezie și MediuSpecializarea: Master – S.R.P.M.

Sisteme de deschidere și pregătire a substanțelor minerale utile

Masterand: Ferician Cătălin George

2012 - 2013

Referat nr. 2

Metoda de exploatare cu surpare în subetajeMetoda suedeză

Această tehnologie aparţine clasei de metode de exploatare cu surparea minereului şi a rocilor înconjurătoare. Este o metodă eficientă şi productivă care s-a aplicat iniţial la exploatarea zăcămintelor groase de minereu de fier din Suedia. Tehnologia s-a răspândit rapid pe plan mondial, dar şi în România la exploatarea zăcămintelor de minereuri de sulfuri polimetalice din bazinul Maramureş, respective la minele Săsar, Baia Sprie, Şuior, Baia Borşa.

Condiţii de aplicare: existenţa unor roci sterile acoperitoare zăcământului uşor surpabile, dar

nu brusc în general la zăcămintele cu grosime şi înclinare mare mineralizaţia să aibă tărie mică până la medie pentru a se putea uşor

extrage şi cu viteză mare să nu existe obiective la suprafaţă care trebuie protejate întrucât prin

surparea rocilor sterile înconjurătoare este afectată suprafaţaPrincipiul metodei constă în împuşcarea masivă a minereului din limitele

subetajelor urmată de surparea acestuia şi evacuarea prin galeria de preabatj. Spaţiul excavat se umple apoi prin autosurparea rocilor sterile înconjurătoare. Metoda se aplică în unele cazuri şi la exploatarea zăcămintelor de grosime medie (2-5m) , dar mai ales la zăcăminte de peste 5m grosime. Rezervele zăcământului sunt divizate pe verticală în subetaje, înălţimea 7-10m la filoanele cu grosime medie si de 15-30m la filoanele groase.

I. Pregătirea zăcământuluiLucrările miniere de pregătire sunt executate la nivelul inferior al fiecărui

subetaj. Constă în săparea a două galerii direcţionale de preabaj, una în culcuşul filonului care deserveşte transportul producţiei şi una în acoperişul filonului pentru aeraj. Aceste preabataje sunt unite prin săparea echidistanţată a preabatajelor transversale care împart rezervele de minereu ale subetajelor în tronsoane de subetaj. Pentru evacuarea producţiei de la nivelul subetajelor în culcuşul filonului sunt săpate rostogoluri colectoare, iar pentru introducerea aerului proaspăt în abataje în acoperişul filonului sunt săpate suitori de aeraj. Preabatajele transversale şi direcţionale au profil dreptunghiular şi sunt susţinute cu cadre metalice recuperabile.

II. Exploatarea rezervelor

Abatarea minereurilor se realizează în preabataje transversale prin procedeul de perforare-împușcare. În pereții și tavanul preabatajului sunt perforate găuri de sondă radial, formând așa numitul evantai. Planul evantaiului formează cu planul orizontului un unghi de 70-80° pentru a facilita curgerea minereului abatat în interiorul preabatajului.

Găurile nu sunt perforate până în rocile surpate, ci se lasă în planșa de minereu masiv la partea superioară a evantaiului, pentru evitarea colmatării găurilor. Găurile de sondă sunt excavate cu instalații mobile de perforare prevăzute cu 1-2 brațe. Găurile de sondă sun încărcate cu explozivi pulverulenți cu ajutorul unor dispozitive pneumatice de încărcare. Porțiunea de gaură rămasă liberă după încărcarea cu exploziv se burează cu argilă sau fiole cu apă pentru evitarea disipării gazelor de explozie care ar avea ca efect diminuarea distanței.

Inițierea exploziei se realizează cu fitil detonat întins în întreaga lungime a găurii sau cartușe de dinamită amorsate cu capse electrice. Toate găurile dintr-un evantai sunt împușcate cu aceeași treaptă de întârziere, iar intr-o repriză pot fi împușcate maxim două evantaie.

Subetajele se extrag pe direcție succesiv, iar pe înclinare în ordine descendentă. Minereul împușcat este evacuat cu mașini de încărcat și transportat de tip MIS la filoanele cu grosime medie și cu încărcătoare frontale autopropulsabile de tip FADROMA sau WAGNER, la filoanele groase. Aceste utilaje transportă producția obținută în tronsoane de subetaj pe preabatajul direcțional până la cel mai apropiat rostogol colector de unde materialul ajunge gravitațional la orizontul de bază de transport. Întrucât rocile sterile surpate vin în contact direct cu minereul împușcat, atât diluția cât și pierderea de minereu sunt semnificative și în consecință se recomandă aplicarea metodei la exploatarea zăcămintelor cu valoare și conținut în componenți utili mici.

Metoda are o productivitate mare (zeci – sute de tone pe post), are un grad mare de mecanizare al componentelor de operații liniare, capacitate mare de producție și costuri de exploatare reduse.

Principalele complexe de operații în abataje:- Perforarea găurilor de sondă evantai- Încărcarea găurilor cu exploziv, lucrarea și declanșarea exploziei- Încărcarea și evacuarea minereului abatat- Dirijarea presiunii miniere prin surparea rocilor înconjurătoare

zăcământului.

Legendă1 – galeria de preabataj direcțională din culcuș2 – galeria de preabataj direcțională din acoperiș3- rostogol colector4 – suitor de aeraj5 – galerie de preabataj transversală6 – găuri de sondă în evantai7 – roci sterile surpate8 – minereu abatat (împușcat)w – distanța dintre evantaie = anticipanta= linia de minimă rezistențăHse – înălțimea subetajuluiBev – lățimea evantaiuluihpl – înălțimea planșeuluibz - grosimea zăcământuluibg, hg – lățimea/înălțimea preabatajelor