Добыча руды

Добыча руды может производиться как открытым способом (карьерным) так и «закрытым» способом (в рудниках). Так же добыча руды может производиться прокачкой через горную породу жидкостей, при этом происходит вымывание руды из горной породы – данный процесс называется выщелачиванием руды. Рассмотрим эти процессы подробнее:

1)    Открытый (карьерный) способ – очень распространен, и применяется когда руда в земной коре залегает не глубоко. Карьер представляет собой котлован огромных размеров, разработанный для добычи руды.

Можно выделить три характерные зоны карьера:

Дно карьера – дном карьера является площадка нижнего уступа карьера (подошва карьера). В условиях разработки крутых и наклонных тел полезных ископаемых определяется с учетом условий безопасного выниманий и нагрузки горных пород из последнего уступа: по ширине – не меньше 20 м, по длине – не меньше 50 – 100 м.

Глубина карьера – это расстояние по вертикали между уровнем земной поверхности и дном карьера или расстояние от верхнего контура карьера до нижнего. Различают проектную, конечную и предельную глубину карьера. Самые глубокие карьеры в мире имеют глубину почти 1 км, например карьер Чукикамата (Чили) созданный для добычи медной руды, имеет глубинно порядка 850 м. рис 1.

Предельный контур карьера – контур карьера на период его погашения, то есть прекращения работ по выемке полезного ископаемого и вскрыши.

2) Подземный способ добычи горных пород – способ добычи полезных ископаемых в недрах Земли путем проведения системы подземных горных выработок (шахт). Добыча полезных ископаемых в рудниках была освоена человеком в далекой древности. К основным процессам подземной разработки относятся:

• Вскрытие месторождения полезного ископаемого, включает в себя бурение, отбойку.
• Подготовка к выемке – работы по обеспечению доставки добытой руды на поверхность
• Очистная выемка – доставка добытой руды на поверхность.

3) Выщелачивание руды – процесс выемки горной породы из недр ее залегания путем прокачки через горную массу водных растворов неорганических кислот (серной, соляной, азотной и др). Процесс выщелачивания условно можно разделить на три стадии:

• Подвод реагирующих веществ к твердой поверхности, осуществляется путем      бурения скважин в определенной геометрической последовательности, и закачки в них   реагентов упомянутых выше.
• Химическая реакция – химическая реакция горной породы с водными растворами кислот
• Отвод растворимых продуктов реакции в раствор (выемка полученного раствора на поверхность для проведения последующих работ по очищению и обогащению).

Все из выше перечисленных методов зависят от условий залегания горной породы, от ее химического состава, от состава примесной (пустой) породы, а так же многих других факторов. Так, например, карьерный тип добычи полезных ископаемых целесообразно применять при поверхностном залегании руды, если же месторождение руды находится глубоко под землей, то применяют подземный тип разработки месторождения. Процесс выщелачивания так же требует определенных условий, например он не может быть применен если порода содержащая в себе руду препятствует прохождению через нее водных растворов, а так же если рядом с месторождения находятся водоемы либо реки, так как может произойти загрязнение природных объектов, через подземные воды и т. д. 

+