От бурения и взрывных работ до удаления грунта — ознакомьтесь с 6 процессами открытой добычи полезных ископаемых в одной статье!
Новые технологии: Система сноса горных пород O2
Связь:
Процесс добычи в карьерах относительно прост, в основном включает бурение, взрывные работы, добычу и транспортировку, а также удаление породы. Далее давайте подробно поговорим о процессе добычи в карьерах.
1. Буровые работы
Буровые работы являются основным процессом открытых горных работ. Во всем процессе открытых горных работ
Стоимость бурения составляет около 10–15 % от общей себестоимости добычи.
1. Буровая установка с погружным пневмоударником
Угол бурения погружного бура большой, степень механизации высокая, время вспомогательных операций сокращается, производительность бура улучшается, погружной бур гибок, оборудование легкое, а инвестиционные затраты низкие. В частности, он контролирует сорт руды путем бурения различных наклонных скважин, что может устранить фундамент, уменьшить крупные куски и улучшить качество взрывных работ. Поэтому погружные буры в настоящее время широко используются на малых и средних шахтах в стране и за рубежом и подходят для бурения рудных пород средней твердости.
2. Роторно-сверлильный станок
Роторный буровой станок — это современный новый тип бурового оборудования, разработанный на основе роторного бурового станка. Он обладает такими характеристиками, как высокая эффективность бурения, низкая стоимость эксплуатации, механизация и высокая степень автоматизации. Он подходит для буровых работ по рудным породам различной твердости. В настоящее время он стал буровым оборудованием, широко используемым на открытых горных разработках по всему миру.
3. Буровая машина
Буровая машина — это новый тип бурового оборудования, появившийся с развитием горнодобывающей промышленности. Она представляет собой установку одного или нескольких буровых установок вместе с автоматическими пропеллерами на специальной буровой стреле или стойке и имеет шагающий механизм для механизации работы буровой установки.
2. Взрывные работы
Целью взрывных работ является разрушение твердых рудных пород и обеспечение выемки материалов подходящего размера для горно-погрузочных работ. В общей стоимости открытых горных работ затраты на взрывные работы составляют около 15%-20%. Качество взрывных работ не только напрямую влияет на эффективность работы горнодобывающего, транспортного, крупнодробильного и другого оборудования, но и влияет на общую стоимость рудника.
1. Взрывные работы на малых глубинах
Диаметр шпура, используемого при мелком взрыве, относительно невелик, обычно около 30-75 мм, а глубина шпура обычно составляет менее 5 метров, иногда до 8 метров. Если для бурения шпура используется буровая тележка, глубина шпура может быть увеличена.
Взрыв неглубоких скважин в основном применяется на небольших открытых рудниках или карьерах, при добыче камня в пещерах, при проходке туннелей, при вторичном взрыве, при переработке новых мешков на открытых рудниках, при формировании транспортных каналов с одностенными канавами на склонах холмов и при некоторых других специальных видах взрывных работ.
2. Глубокие взрывные работы
Глубокий взрыв — это метод взрывания зарядного пространства горнодобывающих взрывчатых веществ путем бурения более глубоких скважин с помощью бурового оборудования. Глубокий взрыв открытых горных разработок в основном основан на производственном взрыве ступеней.
Буровое оборудование для глубоких взрывных работ в основном использует погружные и конусные буры. Бурение может бурить вертикальные глубокие скважины или наклонные взрывные скважины. Зарядка наклонных взрывных скважин более равномерная, а качество взрывания руды и породы лучше, что создает хорошие условия для горно-погрузочных работ.
Для снижения сейсмического эффекта и повышения качества взрывных работ при определенных условиях могут быть приняты такие меры, как взрыв с микроразницей в больших площадях, интервальная зарядка в шпуре или интервальная зарядка воздухом в забое, позволяющие снизить стоимость взрывных работ и добиться лучших экономических выгод.
3. Камерная дробеструйная обработка
Камерный взрыв — это метод взрывных работ с относительно большим или большим количеством взрывчатых веществ в тоннеле взрывной камеры. Открытые карьеры используются только в период капитального строительства и при определенных условиях, а карьеры — когда позволяют условия и спрос на добычу большой.
4. Метод микроразностного взрывания с использованием многорядных скважин
В последние годы, с быстрым ростом производительности ковша экскаватора и производительности карьеров, обычная добыча и взрывные работы на карьерах требуют все больше и больше взрывных работ каждый раз. По этой причине, крупномасштабные методы взрывных работ, такие как многорядное микроразностное взрывное бурение и многорядное микроразностное взрывное экструзионное взрывное бурение, широко используются в открытых горных работах в стране и за рубежом.
Преимущества многорядной микроразностной струйной обработки:
Объем взрывных работ большой, что сокращает количество взрывных работ и время, необходимое для их избежания, а также повышает коэффициент использования горнодобывающего оборудования;
Улучшить качество дробления руды и породы, при этом коэффициент крупноблочного дробления на 40-50% меньше, чем при однорядной скважинной отбойке;
Повысить эффективность работы прострелочно-взрывного оборудования примерно на 10%-15%, что обусловлено увеличением коэффициента использования рабочего времени и сокращением количества операций прострелочно-взрывного оборудования и заполнения площади послевзрывных работ;
Повысить эффективность горнодобывающего и транспортного оборудования примерно на 10–15%.
5. Метод экструзионной дробеструйной обработки с микроразницей в несколько рядов отверстий
Это относится к многорядному взрыву микроразностной экструзии, когда на забое остается взрывная куча. Наличие шлаковой кучи создает условия для экструзии. С одной стороны, это может продлить эффективное время действия взрывной работы, улучшить использование взрывной энергии и эффект дробления; с другой стороны, это может контролировать ширину взрывной кучи и избегать разбрасывания руды и породы. Время интервала микроразностной экструзии микроразностной экструзии многорядными скважинами предпочтительно на 30–50 % больше, чем при обычном микроразностном взрыве. 50–100 мс часто используется в карьерах в моей стране.
Преимущества многорядной микроразностной экструзионной обработки:
(1) Лучший эффект дробления руды и породы. Это в основном из-за блокировки шлаковой кучи спереди. Каждый ряд скважин, включая первый ряд, может увеличить заряд и полностью дробить под давлением шлаковой кучи;
(2) Взрывная куча более концентрирована. Для шахт, использующих железнодорожный транспорт, путь можно оставить нетронутым перед взрывом, тем самым повышая эффективность горнодобывающего и транспортного оборудования.
Недостатками метода экструзионной обработки с использованием микроразностных многорядных отверстий являются:
(1) Большой расход взрывчатых веществ;
(2) Рабочая площадка должна быть большей ширины для размещения шлаковой кучи;
(3) Высота взрывной кучи относительно велика, что может повлиять на безопасность работ экскаватора.
III. Взрывные работы вблизи склона
По мере того, как карьер расширяется вниз, устойчивость склона становится все более заметной. Для защиты склона необходимо строго контролировать взрывные работы вблизи склона. Согласно отечественному и зарубежному опыту, основными мерами являются применение микроразностного взрыва, взрывных работ с предварительным раскалыванием и плавных взрывных работ.
1. Используйте микроразрывную очистку для снижения вибрации
Одной из основных функций микроразностного взрыва является снижение сейсмического эффекта взрыва. Чтобы в полной мере проявить амортизирующий эффект микроразностного взрыва, ключом является попытка увеличить количество взрывных секций и контролировать время интервала микроразностного взрыва.
2. Используйте предварительное дробление взрывных работ для изоляции склона.
Предварительное взрывное отбойное устройство вблизи склона заключается в бурении ряда плотных параллельных скважин вдоль границы склона, загрузке небольшого количества взрывчатки в каждую скважину и детонации до взрыва зоны добычи, чтобы получить трещину определенной ширины, проходящую через каждую скважину. Поскольку эта предварительная трещина разделяет зону добычи и склон, сейсмические волны последующего взрывного отбоя при добыче будут производить сильное отражение на поверхности трещины, что значительно ослабит сейсмические волны, проходящие через нее, тем самым защищая склон.
3. Используйте плавную взрывную обработку для защиты склона.
Плавный взрыв вблизи склона заключается в бурении ряда плотных параллельных скважин вдоль линии границы, загрузке небольшого количества взрывчатки в скважины и взрыве после того, как будут взорваны добывающие скважины, чтобы сформировать параллельные скальные стенки вдоль плотных скважин. Основное различие между плавным взрывом и взрывом с предварительным раскалыванием заключается во времени детонации. Детонация плавного взрывного шпура происходит позже, чем у предыдущих рядов добывающих скважин, обычно с задержкой от 50 до 75 мс.
Кроме того, есть еще одна мера для контроля взрывных работ последних нескольких рядов скважин. Количество заряда и линия сопротивления последних нескольких рядов скважин вблизи склона должны быть уменьшены, что называется "буферным взрывом", что может уменьшить повреждение склона от буровзрывных работ.
4. Добыча полезных ископаемых и транспортировка
Добыча и погрузка
Добыча и погрузка заключается в использовании погрузочной техники для выемки руды и породы непосредственно из подземного или взрывного отвала и погрузки ее в вагон транспортного оборудования или выгрузки ее непосредственно в указанное место. Это центральное звено процесса открытой добычи, а другие производственные процессы, такие как взрывные работы и транспортировка, предназначены для добычи и погрузки.
Основное горно-погрузочное оборудование: экскаватор, драглайн, гидравлический экскаватор и фронтальный шинный погрузчик.
Транспорт
В процессе открытой добычи полезных ископаемых капитальные вложения в транспортировку рудника составляют около 60% от общего объема инвестиций в капитальное строительство рудника, а транспортные расходы и рабочая сила составляют более половины общей стоимости руды и общей стоимости рабочей силы соответственно. Это показывает важное место транспортировки в открытой добыче полезных ископаемых.
Способы транспортировки на карьерах: автомобильный, железнодорожный, ленточный, ковшовый, а также комбинированные способы транспортировки, среди которых наибольшее распространение получил самосвальный транспорт.
