Minería de mineral de cobre
El bajo contenido de cobre y otros metales no ferrosos en el mineral (en promedio de 0,5% a 10%) determina la necesidad de extracción y procesamiento de grandes volúmenes de masa rocosa.
Por ejemplo, para fundir una tonelada de hierro fundido, es necesario extraer en promedio de 2 a 3 toneladas de mineral, y para obtener una tonelada de cobre, las plantas mineras y procesadoras necesitan procesar más de 200 toneladas de mineral. Por lo tanto, para garantizar los volúmenes de producción especificados, es difícil imaginar la cifra que representa la cantidad de mineral procesado por año. Sin embargo, a pesar de las dificultades asociadas con grandes volúmenes de masa rocosa procesada, el ritmo de extracción y producción de cobre aumenta constantemente, lo que posteriormente conlleva nuevas tendencias en la exploración y desarrollo de nuevos yacimientos de cobre.
Los yacimientos de mineral que se encuentran relativamente cerca de la superficie de la tierra se explotan mediante minería a cielo abierto, mientras que los yacimientos que se encuentran a profundidades considerables se explotan mediante minería subterránea. La profundidad de las minas a cielo abierto alcanza los 150-300 m, y en algunas minas la profundidad de trabajo es de unos 600 m. El mineral se extrae bajo tierra a una profundidad de 500 m, y en algunas minas la profundidad de trabajo alcanza los 800-1500 m. Sin embargo, existen ciertas normas que regulan la conveniencia de seguir profundizando las canteras o los pozos para continuar la explotación. Esto se debe a que las condiciones de las operaciones mineras se vuelven mucho más complicadas y la productividad de los equipos disminuye a medida que se profundizan las canteras y los pozos.
En la metalurgia de metales no ferrosos, el método de extracción de materias primas minerales a cielo abierto ha recibido un desarrollo preferencial, que se caracteriza por menores pérdidas a medida que aumenta la profundidad del mineral extraído. Pero a pesar de las ventajas del método de extracción a cielo abierto, el volumen absoluto de producción en minas subterráneas también aumenta continuamente debido a la necesidad de involucrar en la explotación yacimientos ubicados a grandes profundidades.
Fig. 2. Mina Kirovsky (región de Murmansk)
Debido a las diferentes condiciones de extracción del mineral, se distinguen tres principales sistemas de desarrollo tecnológico:
- utilizando equipo autopropulsado;
- con flujo de trabajo continuo (utilización de complejos de mecanismos de vibración de acción continua);
- con un relleno endurecido del espacio minado.
La tecnología con equipos autopropulsados ha encontrado una amplia aplicación en varias versiones del sistema de cámaras y pilares en las minas de las plantas de Dzhezkazgan, Achisai y Norilsk.
Para la explotación de yacimientos de mineral de potencia y potencia media se ha creado una tecnología de extracción que permite la extracción continua de minerales de los bloques mediante complejos de equipos de vibración con sistemas de hundimiento forzado del piso y del subsuelo. Este sistema ofrece los mejores indicadores de extracción de minerales de un bloque (plantas Zyryanovsky, Tekelisky y otras).
El sistema de endurecimiento y relleno hidráulico garantiza la extracción continua de reservas de yacimientos potentes con pérdidas mínimas. El uso de estos sistemas reduce las pérdidas y la dilución en 3-4 veces, lo que compensa los costos de las operaciones de relleno.
Para aprovechar al máximo las reservas del subsuelo, Rusia, Estados Unidos, Canadá, Australia y Sudáfrica utilizan un método muy eficaz de extracción de minerales en capas horizontales. Para rellenar el espacio minado (en minas subterráneas) con mezclas de endurecimiento, se utilizan tuberías revestidas de caucho o basalto, cuya vida útil es entre 50 y 100 veces mayor que la de las tuberías de acero convencionales.
En la producción moderna, para aumentar la productividad laboral en canteras profundas, es necesario pasar a una tecnología de flujo cíclico de operaciones mineras, incluida la extracción selectiva de mineral en bancos de minería. Los mejores resultados se logran teniendo en cuenta las características estratigráficas de la presencia de cuerpos de mineral, el contenido óptimo de componentes formadores de gas en el explosivo, la ubicación adecuada de los barrenos de voladura y el consumo de explosivos. Una mina o cantera es parte integral de un sistema unificado de gestión de la calidad del mineral del complejo: taller de minería - planta de procesamiento.
