粉末成型机转让:露天采矿方法k
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露天采矿方法
(2010-09-13 08:48:33)转载 标签:杂谈
5.8.1
露天矿是在基建和生产过程中逐渐形成的。基建时期的任务是建立供电供水系统及建立运输干线,修建选矿厂、排土场及机修厂等主要构筑物和设施,以及完成投产时所必需的采准和剥离工程量。在生产过程中,为了完成生产计划中规定的年矿石生产任务,必须按时完成一定的开拓,采准、剥离的工程量。露天矿在开采过程中,必须将境界内的矿、岩划分成一定厚度的水平分层,以便由上向下逐层进行开采,这些阶梯状的工作面叫做台阶。每个台阶大多使用独立的穿孔和采掘设备。
台阶主要由以下要素组成:
上部平盘1——台阶的上部水平面;
下部平盘2——台阶的下部水平面;
台阶坡面3——朝向采空区的台阶斜面;
斜坡角a——台阶坡面与下部水平面的夹角;
坡顶线4——台阶坡面与上部水平面的交线;
坡底线5一台阶坡面与下部平盘的交线;
台阶高度h——上部平盘与下部平盘的垂直距离。
金属露天矿的台阶高度一般为10—14m。
露天矿生产是按—定的生产工艺过程进行的,这些工作总称为矿山工程。矿山工程又可分为剥离和采矿工程。剥离工程是将露天矿境界内影响采矿的岩石剥掉,并运出露天矿境界以外进行排弃,以保证采矿工作的正常进行。—般新建的露天矿剥离和采矿工程是依次进行的,正常生产时则是同时进行。这就是我国采矿工业规定的“采剥并举,剥离先行”的方针。若不认真贯彻这一方针,就不能保证矿山正常,持续地完成矿石生产任务。依照矿山工程的作用还可分为开拓、采准和扩帮工程。开拓工程是按设计中规定的开拓系统掘进倾斜的出入沟,以建立地面与采矿场各生产水平间的运输联系;然后掘进水平的段沟,以建立台阶开采的起始工作线。并在所开段沟一侧(或两侧)进行扩帮工程。以后各水平的开采程序和第一水平一样,即首先开掘出入沟,再开次水平的段沟,然后进行扩帮工程。总之,露天矿多是由单一水平向多水平发展,逐步形成全矿的开拓运输系统。。凹陷露天矿是从地表开始向下逐层开采的,使用铁路运输时,运输干线也由浅而深,随矿山工程的发展逐步铺设,当露天矿开采终了时,运输干线才最终形成。
在采矿场内,位于矿体下盘岩石的边坡叫做底帮,位于矿体上盘岩石的边坡叫顶帮,位于采矿场两端的边坡叫端帮;
最终边坡线BE和CF------最上一个非工作台阶坡顶线与最下一个非工作台阶坡底线的连线;
最终边坡角ß和δ----最终边坡线与水平线的夹角。
为了保证露天矿具有正常生产的工作条件,各开采水平工作平盘的宽度应保证不小于最小平盘宽度。其大小是根据爆堆宽度,运输设备规格和通行条件确定。图5-8-5是最小工作平盘宽度组成要素。
B最小=B十C十T十Z(m)
式中:B最小—最小工作平盘宽度(m);
B—爆堆宽度(m)。
—般爆堆宽度随台阶高度h和岩石硬度变化,若用冲击式穿孔机进行穿孔,单排孔爆破时的台阶宽度变化范围见表5-8-1。
表5-8-1
矿岩硬度
爆堆宽度
12-20
(2.5-2.8)h
6-12
(2.0-2.5)h
﹤6
(1.5-2.0)h
C一爆堆坡底线至运输设备边缘间距离(m)。
T—车辆运行所需宽度(m);
Z一为防止岩体滑动的安全距离(m)。
最小工作平盘宽度可根据表5-8-2所列数据选取。用铁路运输时最小平盘宽度可取上限,汽车运输时可取下限,如用双轨(线)运输时应加线路中心线间距离。
表5-8-2
矿岩硬度系数f
台阶高度h(m)
10
12
14
16
﹥12
39-42
44-48
49-53
54-59
6-12
34-39
38-44
42-49
46-54
﹤6
29-34
32-38
35-42
38-46
我国是个地大物博,矿产资源十分丰富的国家,地下埋藏有各种类型的矿体,应该具备什么条件才能用露天开采呢?
由于露天开采在采出矿石的同时,必须剥离一定数量的岩石。而且,剥离岩石量的多少直接影响采出矿石的成本和单位投资额,井且,随着矿山开采深度变化往往剥离岩石的数量也是变化的。因此,确定合理的露天开采范围的实质即是确定合理的露天开采深度问题,其次,是确定露天采矿场在地表的开采范围。
为了确定合理的露天开采的深度,首先要了解剥采比的概念。因为露天矿剥离岩石量直接影响矿石成本和单位投资,必须计算开采单位矿石所需剥离的岩石量,这一比值称为剥采比。其单位可用吨/吨或m3表示。剥采比有多种表示形式,确定露天矿境界常用的有以下几种:
1) 平均剥采比(n平):即露天矿境界范围内总的岩石量与矿石量的比值。
n平=(B1+B2)A
式中:B1、B2——露天矿境界范围内总岩石量,m3(t);
A——境界范围内总的矿石量, t或m3。
2) 境界剥采比(n境):即露天矿增加某一深度时(一般为一个台阶高度),所必须采出的岩石量与矿石量的比值。
n境=(b1+b2)/a
式中:b1、b2——露天矿增加某一深度所必需采出的岩石量,m3(t);
a——增加某一深度所采出的矿石量, t或m3。
3) 经济合理剥采比(n经):即采用露天开采时经济上允许的最大剥采比。其确定方法有两种:
①根据露天和地下开采成本比较结果确定:
n经=(c-a)/b t/t
式中:c-----用地下采矿法开采—吨矿石成本,元/t;
a-----用露天开采一吨矿石成本,元/t;
b-----露天开采一吨岩石成本,元/t。
以上数据可按类似条件的矿山选取。
②根据矿石销售价格确定,矿石销售价格是由市场确定的,
n经=(c0-a)/b
式中:c。-----该种矿石价格(元/t)。a、b与上式相同。
一般情况下,经济合理剥采比应不超过表5-8-3所规定的数值。
表5-8-3
矿床类型
大型
中型
小型
铁、锰、菱铁、铜、铅、锌
≤8-10
≤6-8
≤5-6
石灰石、白云石、硅石
≤1.5
≤1.5
≤1.0
铝土矿、粘土矿
13-16
13-16
13-16
确定露天矿最终境界时,可根据不同深度(h)列出方案,如图5-8-8所示,并按各个深度的境界剥采比不大于经济合理剥采比的原则,用比较法求出合理的最终开采深度(H)。有些矿山,资源较少或是矿体埋藏比较复杂,可以应用平均剥采比不大于经济合理剥采比的原则来确定。
当露天矿合理的开采深度确定后,再确定矿体深部和地面开采范围,才能正确确定矿体的开拓系统和开拓沟道位置,以及合理的选择矿
场,排土场及工业广场位置,并计算露天采矿场内可采出的矿石储量及剥离总量。
总之,埋藏很深的矿床必须用地下方法开采。凡是能够用露天开采的矿床,应首先考虑用露天方法进行开采,因为露天开采具有一定的优越性。
a.受开采空间限制较小,采矿机械化程度高,从而可大大提高开采强度和矿石生产能力。
b.建设速度快,建设周期约为地下开采的一半。
c.劳动生产率高,露天开采的全员劳动生产率约为地下开采的5-10倍。
d.生产成本低,露天开采1吨矿石的成本约为地下开采成本的1/4-1/3。
e.工人劳动条件好,作业比较安全。
f.矿石贫化、损失小,贫化率、损失率不超过3-5%,可以充分回收资源。
露天开采的主要缺点是:
a.剥离时需要排弃大量岩土,因此废石场占地较多。
b.在雨季,酷热和严寒的天气条件下,对露天开采作业有一定影响。