露天矿⼭的开采⼯艺相对简单,主要包括穿孔、爆破、采装运输、排岩。接下来,我们就具体讲讲露天矿⼭的开采⼯艺。 ⼀、穿孔⼯作
滑步机穿孔⼯作是露天矿⼭开采的⾸要⼯序,在整个露天开采过程中,穿孔费⽤约占其⽣产总费⽤的10%-15%。
1、潜孔钻机
潜孔钻机钻孔⾓度变化范围⼤,机械化程度⾼,减少了辅助作业时间,提⾼了钻机的作业率,⽽且潜孔钻机机动灵活,设备重量轻,投资费⽤低,特别是可以通过钻凿各种斜孔来控制矿⽯品位,能消除根底、减少⼤块,提⾼爆破质量。因此,潜孔钻机⽬前在国内外中⼩型矿⼭⼴泛使⽤,适⽤于中硬矿岩穿孔。 2、⽛轮钻机
⽛轮钻机是在旋转钻机的基础上发展起来的⼀种近代新型钻孔设备,具有穿孔效率⾼、作业成本低、机
械化、⾃动化程度⾼等特点,适⽤于各种硬度的矿岩穿孔作业,⽬前,已成为世界各国露天矿普遍使⽤的穿孔设备。
3、凿岩台车
凿岩台车是随着采矿⼯业的发展⽽出现的⼀种新型凿岩作业设备。它是将⼀台或⼏台凿岩机连同⾃动推进器⼀起安装在特制的钻臂或台架上,并且有⾏⾛机构,使凿岩机作业实现机械化。
⼆、爆破⼯作
爆破⼯作的⽬的是破碎坚硬的实体矿岩,为采装⼯作提供块度适宜的挖掘物。在露天开采的总费⽤中,爆破费约占15%-20%。爆破质量的好坏,不仅直接影响采装、运输、粗碎等设备效率,⽽且影响矿⼭总成本。
1、浅孔爆破
浅孔爆破采⽤的炮孔直径较⼩,⼀般为30-75毫⽶左右,炮孔深度⼀般在5⽶以下,有时可达8⽶左右,如⽤凿岩台车钻孔,孔深还可增加。
浅孔爆破主要⽤于⽣产规模不⼤的露天矿或采⽯场、硐⽯、隧道掘凿、⼆次爆碎、新建露天矿⼭包处理、⼭坡露天单壁沟运输通路的形成及其它⼀些特殊爆破。
2、深孔爆破
深孔爆破就是⽤钻孔设备钻凿较深的钻孔,作为矿⽤的装药空间的爆破⽅法。露天矿的深孔爆破主要以台阶的⽣产爆破为主。
深孔爆破的钻孔设备主要应⽤潜孔钻和⽛轮钻。其钻孔可钻垂直深孔,也可钻倾斜炮孔。倾斜炮孔的装药较均匀,矿岩的爆破质量较好,为采装⼯作创造好的条件。
为减少地震效应和提⾼爆破质量,在⼀定条件下可采取⼤区微差爆破,炮孔中间隔装药或底部空⽓间隔装药等措施,以便降低爆破成本,取得较好的经济效益。 3、硐室爆破
硐室爆破是将⽐较多或⼤量,装在爆破硐室巷道内进⾏爆破的⽅法。露天矿仅在基本建设时期和在特定条件下使⽤,采⽯场在有条件且在采矿需求量很⼤时采⽤。
4、多排孔微差爆破法
近年来,随着挖掘机⽃容量和露天矿⽣产能⼒的急剧增加,要求露天矿的正常采掘爆破每次的爆破量也越来越多,为此,国内外的露天开采中⼴泛使⽤多排孔微差爆破、多排孔微差挤压爆破等⼤规模的爆破⽅法。
多排孔微差爆破的优点:
⼀次爆破量⼤,减少爆破次数和避炮时间,提⾼采场设备的利⽤率;
改善矿岩破碎质量,其⼤块率⽐单排孔爆破少40%-50%;
提⾼穿孔设备效率约10%-15%,这是由于⼯作时间利⽤系数增加和穿孔设备和爆破后充区作业次数减少的缘故;
提⾼采装、运输设备效率约10%-15%。在线aoi
5、多排孔微差挤压爆破法
指⼯作⾯残留有爆堆情况下的多排孔微差爆破。碴堆的存在,为挤压创造了条件,⼀⽅⾯能延长爆破的有效作⽤时间,改善能的利⽤和破碎效果;另⼀⽅⾯,能控制爆堆宽度,避免矿岩飞散。多排孔微差挤压爆破微差间隔时间⽐普通微差爆破⼤30%~50%为宜,我国露天矿常常⽤50~100ms。
多排孔微差挤压爆破的优点是:
(1)矿岩破碎效果更好。这主要是由于前⾯有渣堆阻挡,包括第⼀排在内的各排钻孔都可以增⼤装药量,并在渣堆的挤压下充分破碎;
柴油抗磨剂(2)爆堆更集中。对于采⽤铁路运输的矿⼭,爆破前可以不拆道,从⽽提⾼采装、运输设备效率。
多排孔微差挤压爆破的缺点是:
(1)消耗量较⼤;
(2)⼯作平台要求更宽,以便容纳碴堆;
(3)爆堆⾼度较⼤,可能影响挖掘机作业的安全。
三、临近边坡的爆破措施
随着露天矿向下延深,边坡稳定问题⽇益突出。为了保护边坡,临近边坡的爆破要严格控制。根据国内外的经验,主要措施是采⽤微差爆破、预裂爆破和光⾯爆破。
1、采⽤微差爆破减少震动
微差爆破的主要作⽤之⼀是可以减少爆破的地震效应。为了充分发挥微差爆破的减震作⽤,关键是设法增加爆破的段数和控制微差间隔时间。
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2、采⽤预裂爆破隔离边坡
临近边坡的预裂爆破,就是沿边坡界线钻凿⼀排较密的平⾏钻孔,每孔装⼊少量,在采掘带未爆破之前先⾏起爆,从⽽获得⼀条有⼀定宽度并贯穿各钻孔的裂缝。由于有这条预裂缝将采掘带和边坡分离开来,随后采掘爆破的地震波在裂缝⾯上将产⽣较强的反射,使透过它的地震波⼤为减弱,从⽽保护了边坡。
3、采⽤光⾯爆破保护边坡
临近边坡的光⾯爆破,就是沿边界线钻凿⼀排较密的平⾏钻孔,孔内装⼊少量,在采掘钻孔爆破之后再进⾏爆破,
临近边坡的光⾯爆破,就是沿边界线钻凿⼀排较密的平⾏钻孔,孔内装⼊少量,在采掘钻孔爆破之后再进⾏爆破,从⽽沿密集钻孔形成平⾏的岩壁。光⾯爆破不同于预裂爆破的地⽅主要在起爆时间上。光⾯炮孔的起爆要迟于前⼏排采掘钻孔,通常滞后50~75ms。
除此之外,还有⼀种措施是,控制最后⼏排钻孔的爆破。临近边坡的最后⼏排钻孔的药量、抵抗线都要减少,称之
为“缓冲爆破”,可以减少钻孔爆破对边坡的破坏。
四、采装与运输
采装:
采装作业是使⽤装载机械将矿岩直接从地下或爆堆中挖掘出来,并装⼊运输机械的车厢内或直接卸到指定的地点。它是露天开采过程的中⼼环节,其他⽣产⼯艺如穿爆、运输等都是为采装⽽服务的。
主要采装设备:挖掘机、索⽃铲、液压铲和轮胎式前装机。
运输:
在露天矿开采过程中,矿⼭运输的基本建设投资约占矿⼭基建总投资额的60%,运输成本和劳动量分别占矿⽯总成本和总劳动量的⼀半以上,由此可见运输在露天矿开采中的重要地位。
露天矿⼭运输⽅式:汽车运输、铁路运输、胶带运输、斜坡箕⽃提升运输以及联合运输⽅式,其中⾃卸汽车运输最普遍。
采装与运输密不可分,两者相互影响、相互制约。⽬前采装运输⼯艺的发展势主要体现在采运设备的⼤型化,采装与运输环节的⼀体化与连续化,以及计算机⾃动化。
五、排岩
排岩是运输终端的作业,将剥离下的表⼟和废⽯运输到废⽯场进⾏排弃。
排岩⼯艺:铁路运输排岩、公路运输排岩、胶带运输排岩。
六、排⼟场
排⼟场(废⽯场):堆放剥离物的场所,指矿⼭采矿排弃物集中排放的场所。
排⼟场根据堆置顺序可分为:单台阶排⼟场、覆盖式多台阶排⼟场、压坡脚式多台阶排⼟场。
排⼟场根据排⼟⼯艺主要分为:公路运输排⼟场、铁路运输排⼟场、胶带运输排⼟场和⽔⼒运输排⼟场。
往期回顾
捕虾笼1.矿⼭滑坡治理措施
2.尾矿库安全设施指什么?
3.煤矿安全隐患排查、治理和报告制度
4.⾮煤矿⼭地下开采,采空区该如何治理?
5.2019年中国矿业⼗⼤事件非接触测量
6.矿⼭⼀通三防专业检查重点