【采礦】cha10露天礦生產(chǎn)工藝ppt課件

1、第十章 露天礦開采工藝教學(xué)主要內(nèi)容與要求一、了解和掌握以下內(nèi)容：1、露天礦爆破方法和露天礦開采對爆破任務(wù)的要求；2、露天礦臨近邊坡的控制爆破技術(shù)與方法；3、掌握采掘任務(wù)面參數(shù)確定方法；4、掌握影響廢石場位置選擇的主要要素；廢石場的平安防護。二、普通了解的內(nèi)容：1、穿孔設(shè)備的選型和數(shù)量確定方法；2、采掘設(shè)備選型及其影響要素；3、露天礦運輸?shù)姆绞健⑻攸c與根本要求；.內(nèi)容簡介穿孔、爆破、采裝、運輸、排巖、復(fù)墾等工藝構(gòu)成金屬露天礦開采的主要工藝。圖101穿孔作業(yè)圖102臺階爆破作業(yè)圖103采裝作業(yè).第一節(jié) 穿孔爆破穿孔爆破：將礦巖從整體中分別出來，并破碎成適宜的塊度。穿孔爆破工藝是影響露天礦消費的一個

2、最重要的工藝環(huán)節(jié)。圖104潛孔鉆機鉆孔.一、穿孔任務(wù)1、穿孔方法：機械鉆孔、熱力鉆孔、化學(xué)鉆孔、超聲波鉆孔及高壓水力鉆孔等。圖105潛孔鉆機鉆孔.機械穿孔法常用的設(shè)備有牙輪鉆機、潛孔鉆、鋼繩沖擊式鉆機以及鑿巖臺車。2、穿孔設(shè)備圖106牙輪鉆頭圖107牙輪鉆機.圖108潛孔鉆機. 穿孔設(shè)備選型：主要思索露天礦的消費規(guī)模，其次思索礦巖性質(zhì)、作業(yè)條件等。 穿孔設(shè)備數(shù)量計算：主要取決于礦山的采剝總量、鉆機效率、任務(wù)制度。.二、爆破任務(wù) 露天礦爆破方法 淺眼爆破法。 深孔爆破法。根據(jù)起爆順序和起爆時間的不同，又分為齊發(fā)爆破、秒差爆破、微差爆破。 大爆破(或稱硐室爆破法) 。.圖109臺階深孔爆破圖101

3、0大爆破. 露天開采對爆破任務(wù)的要求 對爆破礦巖數(shù)量的要求 任務(wù)面每次爆破的礦巖量，至少能保證發(fā)掘設(shè)備510晝夜的采裝。 對爆破質(zhì)量的要求 大塊率。超越允許塊度的礦巖塊稱為大塊。 大塊總量與爆破總量的比率稱為大塊率。允許塊度d的計算：按發(fā)掘設(shè)備要求確定允許塊度d ：d0.8E1/3按發(fā)掘設(shè)備礦倉漏斗口或破碎設(shè)備要求確定允許塊度d ：d0.8A. 爆堆外形和尺寸爆堆的外形和高度、寬度和松散度，對采裝、運輸任務(wù)都有很大影響。爆破后，臺階任務(wù)面的外形要規(guī)整，不允許出現(xiàn)根底、傘巖等凹凸不平的景象，如下圖。圖1011爆破任務(wù)面根底、傘巖 1爆堆；2根底；3傘巖. 爆破后沖在新構(gòu)成的臺階上部，產(chǎn)生新的裂隙

4、，并出現(xiàn)了破碎礦巖的堆積體，如下圖。圖1012爆破后沖 1爆堆；2上翻堆積體； 3裂隙 對爆破平安的要求爆破能夠產(chǎn)生空氣沖擊波、爆炸震動波，以及爆破飛石，對露天礦的邊坡、周圍的建筑物和構(gòu)筑物、人員和設(shè)備等呵斥危害。. 對爆破經(jīng)濟上的要求 合理確定孔網(wǎng)參數(shù)，采用不同的炸藥、裝藥構(gòu)造、爆破方法和起爆方式，以提高爆破效果、降低爆破本錢。 露天礦的消費爆破即露天礦消費臺階的深孔爆破 。 多排孔微差爆破 多排孔微差爆破，是指排數(shù)在4排以上、孔深6m的微差爆破。.主要優(yōu)點： 次爆破量大； 改善爆破質(zhì)量； 提高穿孔設(shè)備利用率； 提高采裝、運輸設(shè)備效率。 多排孔微差擠壓爆破在臺階任務(wù)面前留有一定數(shù)量的碴體，并

5、選用合理的微差間隔時間和起爆順序所進(jìn)展的種微差爆破。 擠壓爆破的鉆孔排數(shù)，至少應(yīng)在4排以上,如下圖。 .主要優(yōu)點：可以顯著地添加巖石中爆炸應(yīng)力，延伸爆炸作用時間，改善炸藥能量的利用率和爆破效果； 能控制爆堆寬度，防止礦巖飛散。 露天礦臨近邊坡的控制爆破 預(yù)裂爆破 沿露天礦設(shè)計邊坡境界限，鉆鑿一排較密集的鉆孔，在采掘帶主爆孔未爆之前先行起爆，從而炸出一條有一定寬度并貫穿各鉆孔的預(yù)裂痕。.預(yù)裂痕吸收并反射地震波，從而降低地震效應(yīng)，減少對邊坡巖體的破壞，提高邊坡坡面的平整度，維護邊坡的穩(wěn)定性。圖1012預(yù)裂爆破. 光面爆破 光面爆破和預(yù)裂爆破根本類似，不同之處在于起爆的時間上。 光面爆破并不能反射或

6、抑制采掘爆破的爆炸應(yīng)力波。圖1013光面爆破構(gòu)成臺階坡面圖1014光面爆破施工面. 緩沖爆破 沿臨近邊坡界限布置假設(shè)干排抵抗線和裝藥量都逐漸遞減的緩沖孔，組成能衰減地震效應(yīng)的緩沖層，并在正常采掘爆破之后起爆。 圖1015電站邊坡緩沖爆破圖1016公路邊坡緩沖爆破.第十章 露天開采工藝采裝工藝第二節(jié) 采裝工藝 采裝工藝：指在露天采場中用設(shè)備和方法把處于原始形狀或經(jīng)爆破破碎后的礦巖發(fā)掘出來，并裝入運輸設(shè)備或直接倒卸至定地點的作業(yè)。 如下圖。改善采裝工藝的關(guān)鍵，是使采裝設(shè)備的選型與采裝任務(wù)面參數(shù)相互順應(yīng)、主要作業(yè)設(shè)備和輔助作業(yè)設(shè)備的良好匹配 。圖1017露天采場裝運工藝金屬礦床露天開采運用的采裝設(shè)備

7、多種多樣。.第十章 露天開采工藝采裝工藝一、單斗發(fā)掘機采裝 單斗發(fā)掘機的構(gòu)造1電鏟 電鏟構(gòu)造如下圖。1動臂；2推壓機構(gòu)；3斗柄；4鏟斗；5開斗機構(gòu)；6回轉(zhuǎn)平臺；7繃?yán)K滑輪8繃?yán)K；9天輪；10提升鋼繩；11履帶行走安裝；12斗底門；13開斗電動機圖1018電鏟構(gòu)造.第十章 露天開采工藝采裝工藝 液壓鏟 液壓鏟在動力安裝和任務(wù)安裝之間采用液壓傳動。液壓鏟外形構(gòu)造如下圖。 1鏟斗；2斗柄；3鏟斗油缸；4斗柄油缸； 5動臂油缸；6動臂7支配系統(tǒng)；8回轉(zhuǎn)機構(gòu)；9行走機構(gòu)；10上部機構(gòu) 圖1019液壓鏟構(gòu)造.第十章 露天開采工藝采裝工藝2單斗發(fā)掘機的任務(wù)參數(shù)發(fā)掘機主要任務(wù)參數(shù)是指發(fā)掘半徑、發(fā)掘高度、卸載半

8、徑和卸載高度。如下圖。 圖1019單斗發(fā)掘機任務(wù)參數(shù) 發(fā)掘半徑RW 發(fā)掘時由發(fā)掘機回轉(zhuǎn)中心至鏟斗齒間的程度間隔。 最大發(fā)掘半徑RWmax站立程度發(fā)掘半徑RWZ 最大發(fā)掘高度時的發(fā)掘半徑RW發(fā)掘高度HW 發(fā)掘時鏟斗齒尖距站立程度的垂直高度。 最大發(fā)掘高度HWmax.第十章 露天開采工藝采裝工藝卸載半徑Rx卸裁時由發(fā)掘機回轉(zhuǎn)中心至鏟斗中心的程度間隔。 最大卸載半徑Rxmax卸載高度Hx 鏟斗斗門翻開后，斗門的下緣距站立程度的垂直間隔。最大卸載高度Hxmax下挖深度HxW鏟斗下挖時由站立程度至鏟斗齒尖的垂直間隔。 上述任務(wù)參數(shù)隨動臂傾角的調(diào)整而變卦。 .第十章 露天開采工藝采裝工藝3、采掘任務(wù)面參數(shù)

9、單斗發(fā)掘機任務(wù)面參數(shù)主要有：臺階高度、采區(qū)長度、采掘帶寬度和任務(wù)平盤寬度。 臺階高度h 圖1020 原巖(松軟)圖1021 鞏固巖石采掘任務(wù)面 采掘任務(wù)面對臺階高度的要求：既要保證平安，又要有利于提高采裝效率 。平裝車時的臺階高度：普通要求臺階爆堆高度不大于發(fā)掘機的最大發(fā)掘高度；但也不應(yīng)低于掘機推壓軸高度的2/3 .第十章 露天開采工藝采裝工藝上裝車時的臺階高度：臺階高度以發(fā)掘機最大卸載高度和最大卸載半徑來確定。 圖1022上裝車時臺階高度確定 采區(qū)長度LC：劃歸一臺發(fā)掘機采掘的臺階任務(wù)線長度叫作采區(qū)長度。如下圖。 圖1023 采區(qū)長度 采區(qū)的最小長度應(yīng)滿足發(fā)掘機正常作業(yè)，至少應(yīng)保證發(fā)掘機有5

10、10天以上的裝載量。 .第十章 露天開采工藝采裝工藝 采掘帶寬度bC 圖1024 原巖(松軟)采掘任務(wù)面合理的采掘帶寬應(yīng)堅持發(fā)掘機向里側(cè)回轉(zhuǎn)角不大子90，向外側(cè)的回轉(zhuǎn)角不大于30，其變化范圍為： bc=(11.7)RWZ 任務(wù)平盤寬度B最小任務(wù)平盤寬度(Bmin)：布置采掘運輸設(shè)備和實現(xiàn)正常采裝運輸作業(yè)所需的最小寬度。任務(wù)平盤寬度主要取決于爆堆寬度、運輸設(shè)備規(guī)格、動力管線的配置方式以及作業(yè)的平安寬度等。 .第十章 露天開采工藝采裝工藝汽車運輸時最小任務(wù)平盤寬度，如下圖。 Bmin=b+c+d+e+f+g 鐵路運輸時最小任務(wù)平盤寬度，如下圖。 Bmin=b+c1+d1+e1+f+g 圖1025汽

11、車運輸最小任務(wù)平盤寬度圖1026鐵路運輸最小任務(wù)平盤寬度.第十章 露天開采工藝采裝工藝三、前裝機采裝四、鏟運機采裝前裝機有可供改換的工作部件達(dá)30種左右，使之用途更加廣泛。 鏟運機是一種兼具發(fā)掘、運輸和翻卸功能的工程機械。 圖1027前裝機圖1028鏟運機.第十章 露天開采工藝露天礦運輸?shù)谌?jié) 露天礦運輸露天礦運輸，是將露天采場的廢石運至廢石場，礦石運至選礦廠或貯礦場，人員、資料運至任務(wù)地點。在露天開采的礦山中，礦山運輸工序非常重要，其基建投資額約占總基建費用的40 60%。運輸本錢和工時分別占礦石開采總本錢和總工時的一半以上。圖1029露天礦采運現(xiàn)場.第十章 露天開采工藝露天礦運輸一、公路(

12、汽車)運輸 運輸設(shè)備在露天礦公路運輸設(shè)備中，普遍采用各種載分量的后卸式自卸汽車。 礦用自卸汽車載分量與發(fā)掘機斗容必需堅持一定的比例關(guān)系。當(dāng)運距在1.01.5km時，車箱與鏟斗容積比為(46)：1。圖1030自卸汽車.第十章 露天開采工藝露天礦運輸露天礦的公路與普通公路相比，具有特點，要求公路構(gòu)造簡單，在一定效力期間內(nèi)堅持相當(dāng)?shù)撵柟绦院湍湍バ浴?公路分類與技術(shù)等級露天礦公路按用途可分為消費型和運營型兩類。消費型公路又可分為固定公路，半固定公路和暫時公路。圖1031露天礦運輸網(wǎng).第十章 露天開采工藝露天礦運輸 公路路基與路面構(gòu)造露天礦公路干線的公路路基必需鞏固、平整。 路面寬度及路肩寬度，可根據(jù)不

13、同規(guī)格的自卸汽車外形尺寸從有關(guān)資料選取 。路面類型及構(gòu)造對于自卸汽車作業(yè)的主要技術(shù)經(jīng)濟目的具有重要影響。路面類型普通可根據(jù)礦巖運量選擇。 公路的平面要素 公路由直線段和曲線段組成。 線路平面包括以下要素：平曲線半徑 、切線長度 、曲線長度、曲線段超高 、曲線段加寬、回頭曲線 等。 圖1032公路平面要素.第十章 露天開采工藝露天礦運輸5、 任務(wù)面汽車入換常用的入換方式有同向行車、回返行車和折返倒車。如下圖。 圖1033 汽車在任務(wù)面入換方式汽車在任務(wù)面的位置和入換，該當(dāng)力求減小發(fā)掘機采裝時的回轉(zhuǎn)角并盡量縮短入換時間。 .第十章 露天開采工藝露天礦運輸6、道路經(jīng)過才干與運輸才干 道路經(jīng)過才干取決

14、于單位時間內(nèi)經(jīng)過線路一定地點的最大汽車數(shù)量，它與行車線數(shù)量、路面質(zhì)量與形狀、汽車運轉(zhuǎn)速度以及平安行車間距有關(guān)。自卸汽車運輸才干取決于汽車的載分量、運輸周期和班任務(wù)時間的利用程度等。.第十章 露天開采工藝露天礦運輸這是一種延續(xù)運輸方式，是實現(xiàn)露天礦消費延續(xù)化的重要環(huán)節(jié)。其特點是物料以延續(xù)的貨流沿固定線路移運。如下圖。其主要優(yōu)點是消費才干大、爬坡才干強、勞動條件好、能量耗費少且易于自動控制 。二、帶式保送機運輸圖1034皮帶運輸機保送機的主要部分膠帶，既是牽引機構(gòu)又是物料運送機構(gòu)。 如下圖。.第十章 露天開采工藝露天礦運輸裝載任務(wù)面的輔助設(shè)備 ：帶式保送機用于露天礦采掘任務(wù)面運輸時，根據(jù)礦巖種類和

15、大塊率等要素選用不同的輔助設(shè)備。 圖1035破碎篩分給料皮帶運輸系統(tǒng).第十章 露天開采工藝露天礦運輸三、結(jié)合運輸指從露天采場任務(wù)面的裝載點到貨流卸載點(礦石或廢石場)之間有兩種以上的運輸方式。如下圖。 要實現(xiàn)結(jié)合運輸，必需設(shè)置轉(zhuǎn)載站，以便把礦巖從一種運輸工具轉(zhuǎn)載到另一種運輸工具中。 圖1036 礦石從汽車向箕斗轉(zhuǎn)載、 箕斗向料倉轉(zhuǎn)載.第十章 露天開采工藝露天礦運輸1、轉(zhuǎn)載站 是實現(xiàn)汽車與鐵路結(jié)合運輸 、汽車與箕斗結(jié)合運輸 、汽車與帶式保送機結(jié)合運輸?shù)冉Y(jié)合運輸?shù)母住?圖1037 汽車與帶式保送機結(jié)合運輸轉(zhuǎn)載站(a)篩分式轉(zhuǎn)載站；(b)篩分破碎式轉(zhuǎn)載站1汽車2固定式篦子篩3料倉4破碎機5帶式保送

16、機 .第十章 露天開采工藝露天礦運輸2、溜井運輸 按照溜井與露天采場境界的相對位置，可分為內(nèi)部溜井和外部溜井運輸。溜井由井口、井筒及放礦安裝組成。 圖1038 溜井構(gòu)造(a)內(nèi)部垂直溜井(b)帶貯礦倉的內(nèi)部垂直溜井(c)外部傾斜溜井.第十章 露天開采工藝露天礦運輸3、溜槽運輸溜槽運輸普通用于山坡露天礦的自然斜坡上。 按坡角劃分為斜坡45以下、陡坡4560和極陡坡6080溜槽。 圖1039 露天礦溜槽1卸載平臺；2襯壁式溜槽；3非襯壁式溜槽；4檔土墻；5有裝載設(shè)備的漏斗倉；6受料平面.第十章 露天開采工藝排巖任務(wù)排巖任務(wù)包括廢石場位置的選擇、排巖任務(wù)方法的選擇、廢石場的建立與開展、廢石場的穩(wěn)定性

17、與防護措施、廢石場的污染控制與復(fù)墾等內(nèi)容。第四節(jié) 排巖任務(wù)廢石場：接受排棄巖土的場地。排巖任務(wù)：將巖土運送到廢石場以一定方式堆放巖土的作業(yè)。按廢石場與露天采場的相對位置，廢石場可分為內(nèi)部廢石場和外部廢石場。 .第十章 露天開采工藝排巖任務(wù)一、廢石場位置的選擇 1、占地面積少，不占或少占農(nóng)田；2、平安；3、排土運距短；4、維護環(huán)境；5、總?cè)莘e應(yīng)與露天礦總剝巖量相順應(yīng) 。按剝離量所需的廢石場有效容量為：圖1040廢石場排土.第十章 露天開采工藝排巖任務(wù)二、排巖工藝排巖工藝可分為：汽車運輸推土機排巖、鐵路運輸發(fā)掘機排巖、排土犁排巖、前裝機排巖、膠帶排土機排巖。 1、汽車運輸推土機排巖 圖1041 汽

18、車運輸推土機廢石場 圖1042 汽車在廢石場卸載 .第十章 露天開采工藝排巖任務(wù)2、帶式排土機排巖圖1043帶式排土系統(tǒng)由保送機運來的剝離物，經(jīng)轉(zhuǎn)載機進(jìn)入排土機里的接納保送機，保送到卸載保送機后進(jìn)展排巖，推土機平整場地。帶式保送機和排土機向排棄方向跟進(jìn)移設(shè)，進(jìn)展下排而構(gòu)成下部排巖臺階，每挪動一個步距，推進(jìn)一個排巖帶寬度。.第十章 露天開采工藝排巖任務(wù)三、廢石場建立1、廢石場初始排土線的修筑 2、排土線的擴展 圖1044 鐵路運輸山坡廢石場初始排土線 圖1045 發(fā)掘機修筑初始排土線 .第十章 露天開采工藝排巖任務(wù)四、廢石場的平安防護與復(fù)墾 廢石場的穩(wěn)定性與防護 常見的失穩(wěn)景象 是滑坡和泥石流。

19、 .第十章 露天開采工藝排巖任務(wù) 廢石場的滑坡與防護措施 廢石場的穩(wěn)定性影響要素: 主要取決于廢石場的地形坡度、排棄高度、基底巖層構(gòu)造及其承壓才干、巖土性質(zhì)和堆排順序。圖1041 廢石場滑坡類型 (a)廢石場內(nèi)部的滑坡； (b)沿基底面的滑坡； (c)基底脆弱層的滑動廢石場的滑坡防護措施 要先去除表土及軟巖層，然后開挖成階梯，以加強基底外表的抗滑力。 .第十章 露天開采工藝排巖任務(wù) 對含水的潮濕基底，應(yīng)將不易風(fēng)化的剝離物堆排在基底之上，并設(shè)置排水工程將地下水引出廢石場； 對傾斜度較大且光滑的巖石基底，可采用交叉式布點爆破，以添加其外表粗糙度； 用筑堤或其它引導(dǎo)工程，攔截或疏引外部地表水不使其進(jìn)入廢石場，防止在基底外表構(gòu)成大量潛流，產(chǎn)生較大的動水壓力沖刷基底。調(diào)整排棄順序，對于地形上陡下緩的廢石場，宜先從底部堆排或采取程度分段排棄，以維護廢石場坡角的穩(wěn)定性。.第十章 露天開采工藝排巖任務(wù) 廢石場泥石流防護措施廢石場泥石流多與滑坡相伴而生。有降雨和地面溝谷流水時，廢石場坡面遭到?jīng)_刷，使滑坡迅速轉(zhuǎn)化為泥石流而漫延。 .第十章 露天開采工藝排巖任務(wù) 泥石流的發(fā)生需具備三個根本條件： 泥石流區(qū)含有豐富、松散的巖土來源； 山坡地形陡峻并有較大的溝谷河床縱坡； 泥石流區(qū)中上游有較大的匯