ΕΚΜΕΤΑΛΛΕΥΣΗ ΜΕΤΑΛΛΕΙΩΝ Ι Παράδειγµα επιλογής και µεταλλείου (II). Καλιαµπάκος Επίκουρος Καθηγητής
Παράδειγµα (ΙΙ) Να εξετασθούν και αναλυθούν τα κύρια έργα και (θέσεις, τύπος, κατασκευή, διαστασιολόγηση, κ.λ.π.), για το κοίτασµα του παρακάτω σχήµατος.. Ιδιαίτερη προσοχή να δοθεί στο ζήτηµα της όρυξής τους. 450 m Επιφανειακή ζώνη χαλαρών σχηµατισµών 45-50 ο
Παράδειγµα (ΙΙ) Θεωρείται, ότι η εκµετάλλευση θα χρειαστεί αρκετά βαρύ αυτοκινούµενο εξοπλισµό και ότι η µέγιστη αναµενόµενη δυναµικότητα του µεταλλείου, θεωρείται ότι θα είναι της τάξης των 400.000 tn /έτος. Ακόµη, τα περιβάλλοντα πετρώµατα θεωρούνται συνεκτικά, καλών µηχανικών χαρακτηριστικών. 450 m Επιφανειακή ζώνη χαλαρών σχηµατισµών 45-50 ο
εκµεταλλεύσεως Παρατηρείται από το σχήµα ότι υπάρχει επιφανειακή εµφάνιση του κοιτάσµατος, οπότε είναι δυνατό να γίνει αρχικά η επιφανειακή εκµετάλλευση, η οποία θα περατωθεί µόλις η σχέση εκµετάλλευσης θα γίνει αντιοικονοµική. Μετά από το σηµείο αυτό, µπορεί να πραγµατοποιηθεί η υπόγεια προσβολή του κοιτάσµατος, αφού όµως αφεθεί προστατευτικός στύλος.
εκµεταλλεύσεως Για τον καθορισµό της υπόγειας, κύριος γνώµονας είναι τα χαρακτηριστικά του κοιτάσµατος και των περιβαλλόντων πετρωµάτων. Στη συγκεκριµένη περίπτωση, οι καλύτερη λύση είναι να επιλεχθεί η µέθοδος µε κενά (open stopping), καθώς τα µηχανικά χαρακτηριστικά, τόσο του κοιτάσµατος όσο και των περιβαλλόντων πετρωµάτων είναι καλά.
εκµεταλλεύσεως Θα µπορούσε να χρησιµοποιηθεί επίσης µέθοδος λιθογόµωσης (cut-and-fill) αν αυτό απαιτούνταν από τα εν γένη ποιοτικά χαρακτηριστικά του κοιτάσµατος, π.χ. κοίτασµα ιδιαίτερης οικονοµικής αξίας, η στρατηγικής σηµασίας, οπότε θα χρειάζονταν η µεγαλύτερη δυνατή απόληψή του. Σηµειώνεται ότι και µε τις δύο προαναφερθείσες ς, δεν θα υπάρξει ζώνη διαταραχής.
- χαρακτηριστικών Έχοντας ως βάση το τοπογραφικό ανάγλυφο της περιοχής και την τοποθέτηση των κοιτασµάτων στο χώρο, είναι δυνατό να γίνει η επιλογή των κύριων. Το πρώτο έργο µπορεί να είναι µια στοά που θα ορυχθεί από το δεξιό τµήµα, ενώ το δεύτερο έργο θα είναι φρέαρ το οποίο θα περνά από το κέντρο περίπου του κοιτάσµατος.
- χαρακτηριστικών Υπάρχει επίσης η δυνατότητα το φρέαρ αυτό να µην φτάνει µέχρι το βαθύτερο τµήµα του κοιτάσµατος, αλλά σε πρώτη φάση να φτάσει µέχρι το επίπεδο της στοάς και στη συνέχεια αφού ολοκληρωθεί η εκµετάλλευση του τµήµατος αυτού, να γίνει η εκβάθυνση του φρέατος µέχρι το πέρας του κοιτάσµατος Θέση αρχικής επιφανειακής εκµετάλλευσης Φρέαρ Στοά Προσπέλασης ιάταξη των κύριων
- χαρακτηριστικών Βέβαια, για την καλύτερη αξιοποίηση του εξοπλισµού, µπορούν να διαµορφωθούν ελικοειδή κεκλιµένα (ράµπες), τα οποία αναπτύσσονται περιµετρικά του φρέατος
- 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. Επίσης, αρκετά σηµαντική είναι η επιλογή της µορφής της διατοµής των, αφού επηρεάζει τόσο την ευστάθειά τους όσο και την κίνηση του αέρα στο µεταλλείο.
- χαρακτηριστικών Πιο συγκεκριµένα, επιλέγεται κατά κύριο λόγο κυκλική διατοµή στο φρέαρ, αντί της ορθογωνικής, ενώ η κύρια προσπελαστική στοά µπορεί να έχει αψιδωτή ή πεταλοειδή διατοµή.
- χαρακτηριστικών Στο συγκεκριµένο µεταλλείο, επιλέγεται φρέαρ κυκλικής διατοµής µε ωφέλιµη διατοµή περίπου 30 m2, (διάµετρος 6-6,2m) ενώ η διατοµή της στοάς είναι πεταλοειδής, µε εµβαδόν 35-40 m2. 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.
- χαρακτηριστικών Για την όρυξη των προσπελαστικών θα χρησιµοποιηθεί η µέθοδος της διάτρησης - ανατίναξης (drill-and-blast) µε χρήση φορείων διάτρησης (jumbo) για τη στοά και ειδικού συστήµατος διάτρησης (shaft-jumbo) για το φρέαρ. Ιδιαίτερη προσοχή χρειάζεται να δοθεί κατά τα πρώτα στάδια της εκσκαφής, αφού θα συναντηθεί η µικρή επιφανειακή ζώνη χαλαρών σχηµατισµών, η οποία αν και δεν θέτει δυσκολίες όρυξης, µπορεί να δηµιουργήσει αρκετά προβλήµατα αν δεν εφαρµοστούν κατάλληλα µέτρα υποστήριξης στα έργα.
- χαρακτηριστικών Ο κύκλος όρυξης των είναι : ιάτρηση, Γόµωση, Ανατίναξη, Αερισµός, Ξεσκάρωµα, Αποκοµιδή, Υποστήριξη.
- χαρακτηριστικών Με βάση τα χαρακτηριστικά των πετρωµάτων δεν αναµένονται ιδιαίτερα προβλήµατα για την υποστήριξη των. Η υποστήριξη του φρέατος θα γίνει µε τη χρήση προκατασκευασµένων δακτυλίων οπλισµένου σκυροδέµατος, ενώ για την περίπτωση της στοάς, θα χρειαστεί κοχλίωση, χρήση πλέγµατος. εν αναµένεται να χρειαστούν µεταλλικά πλαίσια, παρά ίσως τοπικά σε περιοχές ιδιαίτερου κερµατισµού, ή περιοχές συνάντησης µεγάλων ρηγµατώσεων.
Ανάπτυξης Όπως αναφέρθηκε, υπάρχει η δυνατότητα χωρισµού του κοιτάσµατος σε δύο τµήµατα, σε αυτά που βρίσκονται σε υψοµετρικά επίπεδα, υψηλότερα και χαµηλότερα σε σχέση µε την προσπελαστική στοά. Αν υιοθετηθεί η άποψη αυτή, τότε στο τµήµα Α, (µε συνολικό κατακόρυφο ύψος περίπου 225m) µπορεί να δηµιουργηθούν 3 όροφοι µε µεταξύ τους απόσταση περίπου 75 m, δεδοµένης της κλίσης του κοιτάσµατος και της αναµενόµενης ετήσιας παραγωγής. Από τους ορόφους, εκκινούν διευθυντικές στοές (παράλληλες µε τη διεύθυνση του κοιτάσµατος) και από αυτές εγκάρσιες στοές για την προσβολή του κοιτάσµατος.
Ανάπτυξης 1η Φάση Εκµετάλλευσης (Τµήµα Α)
Ανάπτυξης Κατασκευάζονται επίσης και εσωτερικά κεκλιµένα µεταφοράς µεταλλεύµατος (λούκια), ή αερισµού, καθώς και ελικοειδή κεκλιµένα για την καλύτερη επικοινωνία µεταξύ των ορόφων. Για την εκµετάλλευση του δεύτερου τµήµατος του κοιτάσµατος (τµήµα Β), χρειάζεται να γίνει η εκβάθυνση του φρέατος, η οποία θα ξεκινήσει λίγο πριν την εξόφληση του τµήµατος Α. Αυτό γίνεται ώστε µε την ολοκλήρωση των εργασιών στο τµήµα Α να είναι έτοιµα τα αναγκαία έργα ώστε να αρχίσει αµέσως η εκµετάλλευση στο δεύτερο τµήµα του κοιτάσµατος.
Ανάπτυξης Ο χωρισµός του κοιτάσµατος σε ορόφους και τα έργα γίνονται όπως και ακριβώς και για το τµήµα Α (3 όροφοι µε απόσταση 75 m περίπου, κεκλιµένα, ράµπες) Εξοφληµένο τµήµα Τµήµα Β
Ανάπτυξης Χρειάζεται να σηµειωθεί ότι για την αποκοµιδή του µεταλλεύµατος στην επιφάνεια και από τα δύο τµήµατα του κοιτάσµατος υπάρχουν δύο δυνατές εναλλακτικές λύσεις, από τις οποίες η επιλογή της βέλτιστης θα γίνει µε βάση τεχνικοοικονοµική ανάλυση. Οι λύσεις αυτές είναι : α. Αρχική χρήση της προσπελαστικής στοάς για την µεταφορά του µεταλλεύµατος από το τµήµα Α, στην επιφάνεια, ενώ στη συνέχεια για το τµήµα Β, συνδυασµός εσωτερικής ανέλκυσης (µέχρι τη στοά) και από εκεί µέσω της στοάς στην επιφάνεια. β. Χρήση του φρέατος για την ανέλκυση του µεταλλεύµατος τόσο για το τµήµα Α, όσο και για το τµήµα Β, έχοντας δηµιουργήσει δύο διαδοχικούς "πυθµένες" φρέατος, τον πρώτο στο επίπεδο της στοάς και τον δεύτερο στο πέρας του εκβαθυµένου φρέατος. Η τελική επιλογή θα προκύψει ύστερα από συγκριτική τεχνικοοικονοµική αξιολόγηση των δύο αυτών εναλλακτικών λύσεων.