ΕΚΜΕΤΑΛΛΕΥΣΗ ΜΕΤΑΛΛΕΙΩΝ Ι

Transcript

1 ΕΚΜΕΤΑΛΛΕΥΣΗ ΜΕΤΑΛΛΕΙΩΝ Ι Παράδειγµα επιλογής και µεταλλείου (Ι). Καλιαµπάκος Επίκουρος Καθηγητής

2 Παράδειγµα (Ι) Να εξετασθούν και αναλυθούν τα κύρια έργα και (θέσεις, τύπος, κατασκευή, διαστασιολόγηση, κτλ.), σε σχέση µε τη µέθοδο εκµετάλλευσης που θα επιλεχθεί, για ζεύγος µεταλλοφόρων κοιτασµάτων, όπως φαίνεται στο παρακάτω σχήµα. 150 m 70 m 70 m 550 m Περιβάλλοντα πετρώµατα µετρίων µηχανικών χαρακτηριστικών

3 Παράδειγµα (Ι) Να ληφθεί υπ όψη ότι: Η µέγιστη αναµενόµενη δυναµικότητα του µεταλλείου θα είναι της τάξης των tn / έτος Τα περιβάλλοντα πετρώµατα θεωρούνται µετρίων µηχανικών χαρακτηριστικών Το µετάλλευµα είναι επίσης µετρίων έως κακών µηχανικών χαρακτηριστικών. 150 m 70 m 70 m 550 m Περιβάλλοντα πετρώµατα µετρίων µηχανικών χαρακτηριστικών

4 εκµεταλλεύσεως Αρχικά, θα πρέπει να καθοριστεί η µέθοδος εκµετάλλευσης που θα χρησιµοποιηθεί για την απόληψη του µεταλλεύµατος. Η επιλογή της είναι σηµαντική, καθώς είναι δυνατό να διαφοροποιήσει τα προσπελαστικά έργα.

5 εκµεταλλεύσεως Με βάση τα στοιχεία που δίδονται και πιο συγκεκριµένα τα γεωµηχανικά χαρακτηριστικά του µεταλλεύµατος και των περιβαλλόντων πετρωµάτων, φαίνεται ότι οι πιθανές µέθοδοι που θα µπορούσαν να χρησιµοποιηθούν είναι : Μέθοδος µε κατακρήµνιση (caving) Μέθοδος µε λιθογόµωση (cut-and-fill)

6 εκµεταλλεύσεως Η διαφοροποίηση έγκειται στο γεγονός ότι, στη µέθοδο της κατακρήµνισης θα είναι υποχρεωτικό να τοποθετηθούν τα έργα, εκτός της ζώνης διαταραχής που θα προκύψει. Αντίθετα, στη µέθοδο της λιθογόµωσης τέτοιος περιορισµός. δεν υφίσταται

7 εκµεταλλεύσεως Ζώνη διαταραχής που θα δηµιουργηθεί µετά την εξόφληση του ζεύγους των κοιτασµάτων.

8 εκµεταλλεύσεως Έστω ότι, για το συγκεκριµένο παράδειγµα, επιλέγεται η µέθοδος κατακρήµνισης. Στην περίπτωση αυτή, υπάρχει ακόµη ένας περιορισµός, το ζήτηµα έναρξης εκµετάλλευσης, αφού όπως φαίνεται στο σχήµα, η ζώνη διαταραχής που σχηµατίζεται από το µεγαλύτερο κοίτασµα επικαλύπτει το µικρότερο, οπότε θέτει σε κίνδυνο τα έργα και τους εργαζόµενους που βρίσκονται σε αυτό. Η ορθότερη επιλογή είναι να γίνει η εκµετάλλευση πρώτα στο µικρότερο και στη συνέχεια, οι εργασίες να επεκταθούν και στο δεύτερο κοίτασµα.

9 - χαρακτηριστικών Έχοντας καθορίσει τα όρια της ζώνης διαταραχής, στη συνέχεια και µε βάση την τοποθέτηση των κοιτασµάτων στο χώρο και τη διαµόρφωση του τοπογραφικού ανάγλυφου, είναι δυνατό να γίνει η επιλογή των κύριων προσπελαστικών.

10 - χαρακτηριστικών Φαίνεται ότι αρχικά µια στοά (δεξιά των κοιτασµάτων) και ένα φρέαρ (αριστερά), µπορούν να εξυπηρετήσουν τις εργασίες εκµετάλλευσης. Από τα δύο αυτά έργα, είναι πιο οικονοµικό να χρησιµοποιηθεί η στοά για τη µεταφορά του µεταλλεύµατος στην επιφάνεια µε φορτηγά, αντί να ανελκυθεί το µετάλλευµα µέσω του φρέατος. Σε αυτό συµβάλλει ακόµη η κατασκευή της στοάς µε µικρή κλίση (0,5-1%) προς την επιφάνεια, ώστε να διευκολύνεται η κίνηση του εξοπλισµού, αλλά και να επιτυγχάνεται η ελεύθερη ροή των υδάτων εκτός του µεταλλείου.

11 Ελικοειδές Κεκλιµένο - χαρακτηριστικών Βέβαια η διαµόρφωση αυτή δεν είναι και η µοναδική. Έτσι µια πιο πολύπλοκη, αλλά ταυτόχρονα πιο λειτουργική διαµόρφωση των προσπελαστικών, παρουσιάζεται στο σχήµα. Η διαφοροποίηση συνίσταται στο γεγονός ότι αντί το φρέαρ να φτάνει µέχρι τον πυθµένα του κοιτάσµατος Κ2, µετασχηµατίζεται σε στοά και τελικά σε ελικοειδές κεκλιµένο (ράµπα). Φρέαρ ΚΚ11 ΚΚ22 Στοά

12 - χαρακτηριστικών Με τη δηµιουργία του ελικοειδούς κεκλιµένου, επιτυγχάνεται σε µεγάλο βαθµό η κυκλοφορία του µηχανοκίνητου εξοπλισµού στα κοιτάσµατα (π.χ. jumbo διάτρησης, φορτωτές, κ.α.), πράγµα που θα ήταν αρκετά πιο δύσκολο να γίνει, στην περίπτωση επιλογής µόνο του φρέατος. Φρέαρ ΚΚ11 ΚΚ22 Στοά Ελικοειδές Κεκλιµένο

13 - χαρακτηριστικών Οι διαστάσεις των και των εν γένει χαρακτηριστικά τους, εξαρτώνται άµεσα από το αναµενόµενο µέγεθος παραγωγής, όσο και από τα χαρακτηριστικά του εξοπλισµού που διαθέτει το µεταλλείο. Σχεδόν πάντα δίνεται ένα µεγαλύτερο περιθώριο, ώστε τα έργα να είναι σε θέση να ανταποκριθούν σε ενδεχόµενη αύξηση παραγωγής, ή /και "βαρύτερο" εξοπλισµό.

14 - χαρακτηριστικών Αρκετά σηµαντική είναι η επιλογή της µορφής της διατοµής των, αφού επηρεάζει τόσο την ευστάθειά τους όσο και την κίνηση του αέρα στο µεταλλείο. Πιο συγκεκριµένα, επιλέγεται κατά κύριο λόγο κυκλική διατοµή στο φρέαρ, ενώ η κύρια προσπελαστική στοά µπορεί να έχει αψιδωτή ή πεταλοειδή διατοµή.

15 - χαρακτηριστικών Στο συγκεκριµένο µεταλλείο, επιλέγεται φρέαρ κυκλικής διατοµής µε ωφέλιµη διατοµή περίπου m2,(διάµετρος 5-5,5m) ενώ η διατοµή της στοάς είναι πεταλοειδής, µε εµβαδόν m2.

16 - χαρακτηριστικών Προσοχή δίδεται στην κατασκευή του ελικοειδούς κεκλιµένου, η κλίση του οποίου δεν θα πρέπει να υπερβαίνει το 10-12%, ενώ η ακτίνα καµπυλότητάς του θα πρέπει να είναι τουλάχιστον 10 m για λόγους που έχουν να κάνουν µε την δυνατότητα κίνησης του εξοπλισµού.

17 - χαρακτηριστικών Η υποστήριξη του φρέατος θα γίνει µε τη χρήση προκατασκευασµένων δακτυλίων οπλισµένου σκυροδέµατος, ενώ για την περίπτωση της στοάς, θα χρειαστεί κοχλίωση, χρήση πλέγµατος, ή ακόµη και µεταλλικών πλαισίων, αν, και όπου αυτό κριθεί απαραίτητο.

18 Ανάπτυξης Τα έργα πραγµατοποιούνται για την περιχάραξη και προσέγγιση του κοιτάσµατος από τους εργαζοµένους, ώστε να διευκολυνθεί σε δεύτερη φάση, η εξόρυξη και µεταφορά του. Καταρχάς παρατηρείται ότι δεν χρειάζεται να υπάρξει χωρισµός των κοιτασµάτων σε δύο ή περισσότερα τµήµατα, αφού πρόκειται για σχετικά µικρά κοιτάσµατα. ΚΚ11 ΚΚ22

19 Ανάπτυξης Στη συνέχεια γίνεται ο χωρισµός σε ορόφους. Με βάση ότι η απόσταση µεταξύ ορόφων που εξασφαλίζει µικρότερο κόστος και ακόµη επιτρέπει τη βέλτιστη αξιοποίηση των εσωτερικών κεκλιµένων (λούκια) βρίσκεται στην περιοχή ανάµεσα στα m, επιλέγεται για το κοίτασµα Κ1 ένας όροφος και για το Κ2 τέσσερις (4) ορόφους µε απόσταση µεταξύ τους περίπου m. ΚΚ11 ΚΚ22

20 Ανάπτυξης Από τους ορόφους αυτούς εκκινούν διευθυντικές στοές (παράλληλα µε τη διεύθυνση του κοιτάσµατος) και στη συνέχεια, κάθετα σε αυτές στοές που προσβάλλουν το κοίτασµα. Επίσης, για την ένωση των ορόφων κατασκευάζονται εσωτερικά κεκλιµένα µεταφοράς µεταλλεύµατος (λούκια) ή αερισµού, καθώς και µικρά ελικοειδή κεκλιµένα που επιτρέπουν την εύκολη πρόσβαση των εργαζοµένων και του εξοπλισµού.