【采矿】cha10露天矿生产工艺ppt课件

1、第十章 露天矿开采工艺教学主要内容与要求一、了解和掌握以下内容：1、露天矿爆破方法和露天矿开采对爆破任务的要求；2、露天矿临近边坡的控制爆破技术与方法；3、掌握采掘任务面参数确定方法；4、掌握影响废石场位置选择的主要要素；废石场的平安防护。二、普通了解的内容：1、穿孔设备的选型和数量确定方法；2、采掘设备选型及其影响要素；3、露天矿运输的方式、特点与根本要求；.内容简介穿孔、爆破、采装、运输、排岩、复垦等工艺构成金属露天矿开采的主要工艺。图101穿孔作业图102台阶爆破作业图103采装作业.第一节 穿孔爆破穿孔爆破：将矿岩从整体中分别出来，并破碎成适宜的块度。穿孔爆破工艺是影响露天矿消费的一个

2、最重要的工艺环节。图104潜孔钻机钻孔.一、穿孔任务1、穿孔方法：机械钻孔、热力钻孔、化学钻孔、超声波钻孔及高压水力钻孔等。图105潜孔钻机钻孔.机械穿孔法常用的设备有牙轮钻机、潜孔钻、钢绳冲击式钻机以及凿岩台车。2、穿孔设备图106牙轮钻头图107牙轮钻机.图108潜孔钻机. 穿孔设备选型：主要思索露天矿的消费规模，其次思索矿岩性质、作业条件等。 穿孔设备数量计算：主要取决于矿山的采剥总量、钻机效率、任务制度。.二、爆破任务 露天矿爆破方法 浅眼爆破法。 深孔爆破法。根据起爆顺序和起爆时间的不同，又分为齐发爆破、秒差爆破、微差爆破。 大爆破(或称硐室爆破法) 。.图109台阶深孔爆破图101

3、0大爆破. 露天开采对爆破任务的要求 对爆破矿岩数量的要求 任务面每次爆破的矿岩量，至少能保证发掘设备510昼夜的采装。 对爆破质量的要求 大块率。超越允许块度的矿岩块称为大块。 大块总量与爆破总量的比率称为大块率。允许块度d的计算：按发掘设备要求确定允许块度d ：d0.8E1/3按发掘设备矿仓漏斗口或破碎设备要求确定允许块度d ：d0.8A. 爆堆外形和尺寸爆堆的外形和高度、宽度和松散度，对采装、运输任务都有很大影响。爆破后，台阶任务面的外形要规整，不允许出现根底、伞岩等凹凸不平的景象，如下图。图1011爆破任务面根底、伞岩 1爆堆；2根底；3伞岩. 爆破后冲在新构成的台阶上部，产生新的裂隙

4、，并出现了破碎矿岩的堆积体，如下图。图1012爆破后冲 1爆堆；2上翻堆积体； 3裂隙 对爆破平安的要求爆破能够产生空气冲击波、爆炸震动波，以及爆破飞石，对露天矿的边坡、周围的建筑物和构筑物、人员和设备等呵斥危害。. 对爆破经济上的要求 合理确定孔网参数，采用不同的炸药、装药构造、爆破方法和起爆方式，以提高爆破效果、降低爆破本钱。 露天矿的消费爆破即露天矿消费台阶的深孔爆破 。 多排孔微差爆破 多排孔微差爆破，是指排数在4排以上、孔深6m的微差爆破。.主要优点： 次爆破量大； 改善爆破质量； 提高穿孔设备利用率； 提高采装、运输设备效率。 多排孔微差挤压爆破在台阶任务面前留有一定数量的碴体，并

5、选用合理的微差间隔时间和起爆顺序所进展的种微差爆破。 挤压爆破的钻孔排数，至少应在4排以上,如下图。 .主要优点：可以显著地添加岩石中爆炸应力，延伸爆炸作用时间，改善炸药能量的利用率和爆破效果； 能控制爆堆宽度，防止矿岩飞散。 露天矿临近边坡的控制爆破 预裂爆破 沿露天矿设计边坡境界限，钻凿一排较密集的钻孔，在采掘带主爆孔未爆之前先行起爆，从而炸出一条有一定宽度并贯穿各钻孔的预裂痕。.预裂痕吸收并反射地震波，从而降低地震效应，减少对边坡岩体的破坏，提高边坡坡面的平整度，维护边坡的稳定性。图1012预裂爆破. 光面爆破 光面爆破和预裂爆破根本类似，不同之处在于起爆的时间上。 光面爆破并不能反射或

6、抑制采掘爆破的爆炸应力波。图1013光面爆破构成台阶坡面图1014光面爆破施工面. 缓冲爆破 沿临近边坡界限布置假设干排抵抗线和装药量都逐渐递减的缓冲孔，组成能衰减地震效应的缓冲层，并在正常采掘爆破之后起爆。 图1015电站边坡缓冲爆破图1016公路边坡缓冲爆破.第十章 露天开采工艺采装工艺第二节 采装工艺 采装工艺：指在露天采场中用设备和方法把处于原始形状或经爆破破碎后的矿岩发掘出来，并装入运输设备或直接倒卸至定地点的作业。 如下图。改善采装工艺的关键，是使采装设备的选型与采装任务面参数相互顺应、主要作业设备和辅助作业设备的良好匹配 。图1017露天采场装运工艺金属矿床露天开采运用的采装设备

7、多种多样。.第十章 露天开采工艺采装工艺一、单斗发掘机采装 单斗发掘机的构造1电铲 电铲构造如下图。1动臂；2推压机构；3斗柄；4铲斗；5开斗机构；6回转平台；7绷绳滑轮8绷绳；9天轮；10提升钢绳；11履带行走安装；12斗底门；13开斗电动机图1018电铲构造.第十章 露天开采工艺采装工艺 液压铲 液压铲在动力安装和任务安装之间采用液压传动。液压铲外形构造如下图。 1铲斗；2斗柄；3铲斗油缸；4斗柄油缸； 5动臂油缸；6动臂7支配系统；8回转机构；9行走机构；10上部机构 图1019液压铲构造.第十章 露天开采工艺采装工艺2单斗发掘机的任务参数发掘机主要任务参数是指发掘半径、发掘高度、卸载半

8、径和卸载高度。如下图。 图1019单斗发掘机任务参数 发掘半径RW 发掘时由发掘机回转中心至铲斗齿间的程度间隔。 最大发掘半径RWmax站立程度发掘半径RWZ 最大发掘高度时的发掘半径RW发掘高度HW 发掘时铲斗齿尖距站立程度的垂直高度。 最大发掘高度HWmax.第十章 露天开采工艺采装工艺卸载半径Rx卸裁时由发掘机回转中心至铲斗中心的程度间隔。 最大卸载半径Rxmax卸载高度Hx 铲斗斗门翻开后，斗门的下缘距站立程度的垂直间隔。最大卸载高度Hxmax下挖深度HxW铲斗下挖时由站立程度至铲斗齿尖的垂直间隔。 上述任务参数随动臂倾角的调整而变卦。 .第十章 露天开采工艺采装工艺3、采掘任务面参数

9、单斗发掘机任务面参数主要有：台阶高度、采区长度、采掘带宽度和任务平盘宽度。 台阶高度h 图1020 原岩(松软)图1021 巩固岩石采掘任务面 采掘任务面对台阶高度的要求：既要保证平安，又要有利于提高采装效率 。平装车时的台阶高度：普通要求台阶爆堆高度不大于发掘机的最大发掘高度；但也不应低于掘机推压轴高度的2/3 .第十章 露天开采工艺采装工艺上装车时的台阶高度：台阶高度以发掘机最大卸载高度和最大卸载半径来确定。 图1022上装车时台阶高度确定 采区长度LC：划归一台发掘机采掘的台阶任务线长度叫作采区长度。如下图。 图1023 采区长度 采区的最小长度应满足发掘机正常作业，至少应保证发掘机有5

10、10天以上的装载量。 .第十章 露天开采工艺采装工艺 采掘带宽度bC 图1024 原岩(松软)采掘任务面合理的采掘带宽应坚持发掘机向里侧回转角不大子90，向外侧的回转角不大于30，其变化范围为： bc=(11.7)RWZ 任务平盘宽度B最小任务平盘宽度(Bmin)：布置采掘运输设备和实现正常采装运输作业所需的最小宽度。任务平盘宽度主要取决于爆堆宽度、运输设备规格、动力管线的配置方式以及作业的平安宽度等。 .第十章 露天开采工艺采装工艺汽车运输时最小任务平盘宽度，如下图。 Bmin=b+c+d+e+f+g 铁路运输时最小任务平盘宽度，如下图。 Bmin=b+c1+d1+e1+f+g 图1025汽

11、车运输最小任务平盘宽度图1026铁路运输最小任务平盘宽度.第十章 露天开采工艺采装工艺三、前装机采装四、铲运机采装前装机有可供改换的工作部件达30种左右，使之用途更加广泛。 铲运机是一种兼具发掘、运输和翻卸功能的工程机械。 图1027前装机图1028铲运机.第十章 露天开采工艺露天矿运输第三节 露天矿运输露天矿运输，是将露天采场的废石运至废石场，矿石运至选矿厂或贮矿场，人员、资料运至任务地点。在露天开采的矿山中，矿山运输工序非常重要，其基建投资额约占总基建费用的40 60%。运输本钱和工时分别占矿石开采总本钱和总工时的一半以上。图1029露天矿采运现场.第十章 露天开采工艺露天矿运输一、公路(

12、汽车)运输 运输设备在露天矿公路运输设备中，普遍采用各种载分量的后卸式自卸汽车。 矿用自卸汽车载分量与发掘机斗容必需坚持一定的比例关系。当运距在1.01.5km时，车箱与铲斗容积比为(46)：1。图1030自卸汽车.第十章 露天开采工艺露天矿运输露天矿的公路与普通公路相比，具有特点，要求公路构造简单，在一定效力期间内坚持相当的巩固性和耐磨性。 公路分类与技术等级露天矿公路按用途可分为消费型和运营型两类。消费型公路又可分为固定公路，半固定公路和暂时公路。图1031露天矿运输网.第十章 露天开采工艺露天矿运输 公路路基与路面构造露天矿公路干线的公路路基必需巩固、平整。 路面宽度及路肩宽度，可根据不

13、同规格的自卸汽车外形尺寸从有关资料选取 。路面类型及构造对于自卸汽车作业的主要技术经济目的具有重要影响。路面类型普通可根据矿岩运量选择。 公路的平面要素 公路由直线段和曲线段组成。 线路平面包括以下要素：平曲线半径 、切线长度 、曲线长度、曲线段超高 、曲线段加宽、回头曲线 等。 图1032公路平面要素.第十章 露天开采工艺露天矿运输5、 任务面汽车入换常用的入换方式有同向行车、回返行车和折返倒车。如下图。 图1033 汽车在任务面入换方式汽车在任务面的位置和入换，该当力求减小发掘机采装时的回转角并尽量缩短入换时间。 .第十章 露天开采工艺露天矿运输6、道路经过才干与运输才干 道路经过才干取决

14、于单位时间内经过线路一定地点的最大汽车数量，它与行车线数量、路面质量与形状、汽车运转速度以及平安行车间距有关。自卸汽车运输才干取决于汽车的载分量、运输周期和班任务时间的利用程度等。.第十章 露天开采工艺露天矿运输这是一种延续运输方式，是实现露天矿消费延续化的重要环节。其特点是物料以延续的货流沿固定线路移运。如下图。其主要优点是消费才干大、爬坡才干强、劳动条件好、能量耗费少且易于自动控制 。二、带式保送机运输图1034皮带运输机保送机的主要部分胶带，既是牵引机构又是物料运送机构。 如下图。.第十章 露天开采工艺露天矿运输装载任务面的辅助设备 ：带式保送机用于露天矿采掘任务面运输时，根据矿岩种类和

15、大块率等要素选用不同的辅助设备。 图1035破碎筛分给料皮带运输系统.第十章 露天开采工艺露天矿运输三、结合运输指从露天采场任务面的装载点到货流卸载点(矿石或废石场)之间有两种以上的运输方式。如下图。 要实现结合运输，必需设置转载站，以便把矿岩从一种运输工具转载到另一种运输工具中。 图1036 矿石从汽车向箕斗转载、 箕斗向料仓转载.第十章 露天开采工艺露天矿运输1、转载站 是实现汽车与铁路结合运输 、汽车与箕斗结合运输 、汽车与带式保送机结合运输等结合运输的根底。 图1037 汽车与带式保送机结合运输转载站(a)筛分式转载站；(b)筛分破碎式转载站1汽车2固定式篦子筛3料仓4破碎机5带式保送

16、机 .第十章 露天开采工艺露天矿运输2、溜井运输 按照溜井与露天采场境界的相对位置，可分为内部溜井和外部溜井运输。溜井由井口、井筒及放矿安装组成。 图1038 溜井构造(a)内部垂直溜井(b)带贮矿仓的内部垂直溜井(c)外部倾斜溜井.第十章 露天开采工艺露天矿运输3、溜槽运输溜槽运输普通用于山坡露天矿的自然斜坡上。 按坡角划分为斜坡45以下、陡坡4560和极陡坡6080溜槽。 图1039 露天矿溜槽1卸载平台；2衬壁式溜槽；3非衬壁式溜槽；4档土墙；5有装载设备的漏斗仓；6受料平面.第十章 露天开采工艺排岩任务排岩任务包括废石场位置的选择、排岩任务方法的选择、废石场的建立与开展、废石场的稳定性

17、与防护措施、废石场的污染控制与复垦等内容。第四节 排岩任务废石场：接受排弃岩土的场地。排岩任务：将岩土运送到废石场以一定方式堆放岩土的作业。按废石场与露天采场的相对位置，废石场可分为内部废石场和外部废石场。 .第十章 露天开采工艺排岩任务一、废石场位置的选择 1、占地面积少，不占或少占农田；2、平安；3、排土运距短；4、维护环境；5、总容积应与露天矿总剥岩量相顺应 。按剥离量所需的废石场有效容量为：图1040废石场排土.第十章 露天开采工艺排岩任务二、排岩工艺排岩工艺可分为：汽车运输推土机排岩、铁路运输发掘机排岩、排土犁排岩、前装机排岩、胶带排土机排岩。 1、汽车运输推土机排岩 图1041 汽

18、车运输推土机废石场 图1042 汽车在废石场卸载 .第十章 露天开采工艺排岩任务2、带式排土机排岩图1043带式排土系统由保送机运来的剥离物，经转载机进入排土机里的接纳保送机，保送到卸载保送机后进展排岩，推土机平整场地。带式保送机和排土机向排弃方向跟进移设，进展下排而构成下部排岩台阶，每挪动一个步距，推进一个排岩带宽度。.第十章 露天开采工艺排岩任务三、废石场建立1、废石场初始排土线的修筑 2、排土线的扩展 图1044 铁路运输山坡废石场初始排土线 图1045 发掘机修筑初始排土线 .第十章 露天开采工艺排岩任务四、废石场的平安防护与复垦 废石场的稳定性与防护 常见的失稳景象 是滑坡和泥石流。

19、 .第十章 露天开采工艺排岩任务 废石场的滑坡与防护措施 废石场的稳定性影响要素: 主要取决于废石场的地形坡度、排弃高度、基底岩层构造及其承压才干、岩土性质和堆排顺序。图1041 废石场滑坡类型 (a)废石场内部的滑坡； (b)沿基底面的滑坡； (c)基底脆弱层的滑动废石场的滑坡防护措施 要先去除表土及软岩层，然后开挖成阶梯，以加强基底外表的抗滑力。 .第十章 露天开采工艺排岩任务 对含水的潮湿基底，应将不易风化的剥离物堆排在基底之上，并设置排水工程将地下水引出废石场； 对倾斜度较大且光滑的岩石基底，可采用交叉式布点爆破，以添加其外表粗糙度； 用筑堤或其它引导工程，拦截或疏引外部地表水不使其进入废石场，防止在基底外表构成大量潜流，产生较大的动水压力冲刷基底。调整排弃顺序，对于地形上陡下缓的废石场，宜先从底部堆排或采取程度分段排弃，以维护废石场坡角的稳定性。.第十章 露天开采工艺排岩任务 废石场泥石流防护措施废石场泥石流多与滑坡相伴而生。有降雨和地面沟谷流水时，废石场坡面遭到冲刷，使滑坡迅速转化为泥石流而漫延。 .第十章 露天开采工艺排岩任务 泥石流的发生需具备三个根本条件： 泥石流区含有丰富、松散的岩土来源； 山坡地形陡峻并有较大的沟谷河床纵坡； 泥石流区中上游有较大的汇