cha10露天矿生产工艺

nullnull　　　　　　　教学主要内容与要求 一、理解和掌握下列内容： 1、露天矿爆破方法和露天矿开采对爆破工作的要求； 2、露天矿临近边坡的控制爆破技术与方法； 3、掌握采掘工作面 参数 转速和进给参数表a氧化沟运行参数高温蒸汽处理医疗废物pid参数自整定算法口腔医院集中消毒供应 确定方法； 4、掌握影响废石场位置选择的主要因素；废石场的安全防护。 二、一般了解的内容： 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因素； 3、露天矿运输的方式、特点与基本要求；　　　　　　　　　null　　　　　　　　　　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10－1　穿孔作业图10－2台阶爆破作业图10－3　采装作业null　　穿孔爆破：将矿岩从整体中分离出来，并破碎成适合的块度。　　穿孔爆破工艺是影响 露天矿生产的一个最重要 的工艺环节。图10－4　潜孔钻机钻孔null一、穿孔工作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10－5　潜孔钻机钻孔null　　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10－6　牙轮钻头　　　　　图10－7　牙轮钻机null图10－8　潜孔钻机null 穿孔设备选型：主要考虑露天矿的生产规模，其次考虑矿岩性质、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、 工作制度。null二、爆破工作⒈ 露天矿爆破方法⑴ 浅眼爆破法。 ⑵ 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。 ⑶ 大爆破(或称硐室爆破法) 。null图10－9　台阶深孔爆破　　　图10－10大爆破null⒉ 露天开采对爆破工作的要求⑴ 对爆破矿岩数量的要求 　工作面每次爆破的矿岩量，至少能保证挖掘设备5～10昼夜的采装。⑵ 对爆破质量的要求 ① 大块率。超过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： ※按挖掘设备要求确定允许块度d ：d≤0.8E1/3※按挖掘设备矿仓漏斗口或破碎设备要求确定允许块度d ：　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　d≤0.8A null② 爆堆形状和尺寸　爆堆的形状和高度、宽度和松散度，对采装、运输工作都有很大影响。 　爆破后，台阶工作面的形状要 规整，不允许出现根底、伞岩等 凹凸不平的现象，如图所示。 　　图10－11　爆破工作面根底、伞岩 　　　　1—爆堆；2—根底；3—伞岩null③ 爆破后冲 　　在新形成的台阶上部，产生新的裂隙，并出现了破碎矿岩的堆积体，如图所示。　　　图10－12　爆破后冲 1—爆堆；2—上翻堆积体； 3—裂隙⑶ 对爆破安全的要求　　爆破可能产生空气冲击波、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、人员和设备等造成危害。null⑷ 对爆破经济上的要求 　　合理确定孔网参数，采用不同的炸药、装药结构、爆破方法和起爆方式，以提高爆破效果、降低爆破成本。 ⒊ 露天矿的生产爆破即露天矿生产台阶的深孔爆破 。 ⑴ 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。null※主要优点： ① —次爆破量大； ② 改善爆破质量； ③ 提高穿孔设备利用率； ④ 提高采装、运输设备效率。 ⑵ 多排孔微差挤压爆破 　　在台阶工作面前留有一定数量的碴体，并选用合理的微差间隔 时间和起爆顺序所进行的—种微差爆破。 挤压爆破的钻孔排数，至少应在4排以上,如图所示。 null※主要优点： ①可以显著地增加岩石中爆炸应力，延长爆炸作用时间，改善炸药能量的利用率和爆破效果； ②能控制爆堆宽度，避免矿岩飞散。⒋ 露天矿临近边坡的控制爆破⑴ 预裂爆破 沿露天矿 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 边坡境界线，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 预裂缝。null　　预裂缝吸收并反射地震波，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，保护边坡的稳定性。 图10－12　预裂爆破null⑵ 光面爆破 光面爆破和预裂爆破基本相似，不同之处在于起爆的时间上。 光面爆破并不能反射或抑制采掘爆破的爆炸应力波。图10－13　光面爆破形成台阶坡面图10－14　光面爆破施工面null⑶ 缓冲爆破 沿临近边坡界线布置若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10－15　电站边坡缓冲爆破图10－16　公路边坡缓冲爆破 null第十章 露天开采工艺　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状态或经爆破破碎后的矿岩挖掘出来，并装入运输设备或直接倒卸至—定地点的作业。 如图所示。　　改善采装工艺的关键，是使采装设备的选型与采装工作面参数互相适应、主要作业设备和辅助作业设备的良好匹配 。图10－17　露天采场装运工艺　　　金属矿床露天开采使用的采装设备多种多样。null第十章 露天开采工艺　采装工艺　　　　　　一、单斗挖掘机采装 ⒈ 单斗挖掘机的结构（1）电铲 　电铲结构如图所示。 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—履带行走装置； 12—斗底门； 13—开斗电动机图10－18　电铲结构null第十章 露天开采工艺　采装工艺　　　　　　⑵ 液压铲 液压铲在动力装置和工作装置之间采用液压传动。液压铲外形结构如图所示。 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—操纵系统；8—回转机构；9—行走机构；10—上部机构 图10－19液压铲结构null第十章 露天开采工艺　采装工艺　　　　　　2．单斗挖掘机的工作参数　　挖掘机主要工作参数是指挖掘半径、挖掘高度、卸载 半径和卸载高度。如图所示。 图10—19　单斗挖掘机工作参数 　　　★挖掘半径RW── 挖掘时由挖掘机回转中心至铲斗齿间的水平距离。 　　最大挖掘半径RWmax 　　　站立水平挖掘半径RWZ 　　最大挖掘高度时的挖掘半径RW′　　★挖掘高度HW── 挖掘时铲斗齿尖距站立水平的垂直高度。 　最大挖掘高度HWmaxnull第十章 露天开采工艺　采装工艺　　　　　　　★卸载半径Rx─卸裁时由挖掘机回转中心至铲斗中心的水平距离。 　最大卸载半径Rxmax　★卸载高度Hx── 铲斗斗门打开后，斗门的下缘距站立　　　　　水平的垂直距离。 　　最大卸载高度Hxmax★下挖深度Hx·W─铲斗下挖时由站立水平至铲斗齿尖的垂 直距离。 　上述工作参数随动臂倾角α的调整而变更。 null第十章 露天开采工艺　采装工艺　　　　　　3、采掘工作面参数　　单斗挖掘机工作面参数主要有：台阶高度、采区长 度、采掘带宽度和工作平盘宽度。 ⑴ 台阶高度h 　　图10—20 原岩(松软)　　　　图10—21 坚硬岩石 　　　　　　采掘工作面 　　　　　　采掘工作面　　对台阶高度的要求：既要保证安全，又要有利于提高采装效率 。　★平装车时的台阶高度：一般要求（台阶）爆堆高度不大于挖掘机的最大挖掘高度；但也不应低于掘机推压轴高度的2/3 null第十章 露天开采工艺　采装工艺　　　　　　★上装车时的台阶高度： 台阶高度以挖掘机最大卸载高度和最大卸载半径来确定。 图10—22上装车时台阶高度确定 ⑵ 采区长度LC：划归一台挖掘机采掘的台阶工作线长度叫作 采区长度。如图所示。 图10—23 采区长度 　　　采区的最小长度应满足挖掘机正常作业，至少应保证挖掘机有5～10天以上的装载量。 null第十章 露天开采工艺　采装工艺　　　　　　⑶ 采掘带宽度bC 图10—24 原岩(松软)　　　　 　采掘工作面　　合理的采掘带宽应保持挖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=(1～1.7)RWZ ⑷ 工作平盘宽度B　　　最小工作平盘宽度(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。　　　工作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安全宽度等。 null第十章 露天开采工艺　采装工艺　　　　　　★汽车运输时最小工作平盘宽度，如图所示。 Bmin=b+c+d+e+f+g ★铁路运输时最小工作平盘宽度，如图所示。 Bmin=b+c1+d1+e1+f+g 图10—25　汽车运输 　最小工作平盘宽度 图10—26　铁路运输 　最小工作平盘宽度 null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　　前装机有可供更换的工 作部件达30种左右，使之用 途更加广泛。 　　铲运机是一种兼具挖掘、运 　　输和翻卸功能的工程机械。 图10－27　前装机图10－28　铲运机null第十章 露天开采工艺　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、材料运至工作地点。 　　　在露天开采的矿山中，矿山运输工序十分重要，其基建投资额约占总基建费用的40～ 60%。运输成本和工时分别占矿石开采总成本和总工时的一半以上。图10－29　露天矿采运现场null第十章 露天开采工艺　露天矿运输　　　　　　一、公路(汽车)运输 ⒈ 运输设备 　　在露天矿公路运输设备中，普遍采用各种载重量的后卸式自卸 汽车。 　　　矿用自卸汽车载重量与挖掘机斗容必须保持一定的比例关系。当运距在1.0～1.5km时，车箱与铲斗容积比为(4～6)：1。图10－30　自卸汽车null第十章 露天开采工艺　露天矿运输　　　　　　　　　露天矿的公路与一般公路相比，具有特点，要求公路结构简单，在一定服务期间内保持相当的坚固性和耐磨性。⒉ 公路分类与技术等级　　　露天矿公路按用途可分为生产型和运营型两类。生产型公路又可分为固定公路，半固定公路和临时公路。图10－31　露天矿运输网null第十章 露天开采工艺　露天矿运输　　　　　　⒊ 公路路基与路面结构★露天矿公路干线的公路路基必须坚固、平整。 　★路面宽度及路肩宽度，可根据不同规格的自卸汽车外形尺 寸从有关资料选取 。　★路面类型及结构对于自卸汽车作业的主要技术经济指标 具有重要影响。 　路面类型一般可根据矿岩运量选择。 ⒋ 公路的平面要素 公路由直线段和曲线段组成。 　 ★线路平面包括下列要素：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10－32　公路平面要素null第十章 露天开采工艺　露天矿运输　　　　　　5、 工作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。 如图所示。 图10—33 汽车在工作面入换方式　　汽车在工作面的位置和入换，应当力求减小挖掘机采装时的回转角并尽量缩短入换时间。 null第十章 露天开采工艺　露天矿运输　　　　　　6、道路通过能力与运输能力 　　　道路通过能力取决于单位时间内通过线路一定地点的最大汽车数量，它与行车线数量、路面质量与状态、汽车运行速度以及安全行车间距有关。　　自卸汽车运输能力取决于汽车的载重量、运输周期 和班工作时间的利用程度等。null第十章 露天开采工艺　露天矿运输　　　　　　　　　这是一种连续运输方式，是实现露天矿生产连续化的重要环节。其特点是物料以连续的货流沿固定线路移运。如图所示。 　　　其主要优点是生产能力大、爬坡能力强、劳动条件好、能量消耗少且易于自动控制 。二、带式输送机运输图10－34　皮带运输机　　　输送机的主要部分── 胶带，既是牵引机构又是物料 运送机构。 如图所示。null第十章 露天开采工艺　露天矿运输　　　　　　　　　装载工作面的辅助设备 ：带式输送机用于露天矿采掘工作面运输时，根据矿岩种类和大块率等因素选用不同的辅助设备。 图10－35　破碎筛分给料皮带运输系统null第十章 露天开采工艺　露天矿运输　　　　　　三、联合运输　　指从露天采场工作面 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。如图所示。 　　要实现联合运输，必须设置转载站，以便把矿岩从一种运输工具转载到另一种运输工具中。 图10—36 矿石从汽车向箕斗转载、 箕斗向料仓转载null第十章 露天开采工艺　露天矿运输　　　　　　1、转载站 　　是实现汽车与铁路联合运输 、汽车与箕斗联合运 输 、汽车与带式输送机联合运输等联合运输的基础。 　　　图10—37 汽车与带式输送机联合运输转载站 　　(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—带式输送机 null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、 井筒及放矿装置 组成。 图10—38 溜井结构 (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null第十章 露天开采工艺　露天矿运输　　　　　　3、溜槽运输溜槽运输一般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（45°～ 60°）和极陡坡 （60°～80°） 溜槽。 图10—39 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 null第十章 露天开采工艺　排岩工作　　　　　　　排岩工作包括废石场位置的选择、排岩工作方法的选 择、废石场的建设与发展、废石场的稳固性与防护措 施、废石场的污染控制与复垦等内容。废石场：接受排弃岩土的场地。 　排岩工作：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。 null第十章 露天开采工艺　排岩工作　　　　　　一、废石场位置的选择 1、占地面积少，不占或少占农田；2、安全；3、排土运距短；4、保护环境；5、总容积应与露天矿总 剥岩量相适应 。　按剥离量所需的废石 场有效容量为：图10－40　废石场排土null第十章 露天开采工艺　排岩工作　　　　　　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—挖掘机排岩、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10—41 汽车运输推土机废石场 图10—42 汽车在废石场卸载 null第十章 露天开采工艺　排岩工作　　　　　　2、带式排土机排岩图10－43　带式排土系统　　　由输送机运来的剥离物，经转载机进入排土机里的接收输送机，输送到卸载输送机后进行排岩，推土机平整场地。　　带式输送机和排土机向排弃方向跟进移设，进行下排而形成下部排岩台阶，每移动一个步距，推进一个排岩带宽度。null第十章 露天开采工艺　排岩工作　　　　　　三、废石场建设1、废石场初始排土线的修筑 2、排土线的扩展 图10—44 铁路运输山坡废石场初始排土线 图10—45 挖掘机修筑初始排土线 null第十章 露天开采工艺　排岩工作　　　　　　四、废石场的安全防护与复垦⒈ 废石场的稳定性与防护 ★常见的失稳现象 是滑坡和泥石流。 null第十章 露天开采工艺　排岩工作　　　　　　⑴ 废石场的滑坡与防护措施 ★废石场的稳定性影响因素: 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能力、岩土性质和堆排顺序。 图10—41 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)—基底软弱层的滑动 ★废石场的滑坡防护措施 ① 要先清除 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 土及软岩层，然后开挖成阶梯，以增强基底表面的抗滑力。 null第十章 露天开采工艺　排岩工作　　　　　　② 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； ③ 对倾斜度较大且光滑的岩石基底，可采用交叉式布点 爆破，以增加其表面粗糙度；④ 用筑堤或其它疏导工程，拦截或疏引外部地表水不使 其进入废石场，防止在基底表面形成大量潜流，产生较 大的动水压力冲刷基底。⑤调整排弃顺序，对于地形上陡下缓的废石场，宜先从 底部堆排或采取水平分段排弃，以保护废石场坡角的稳 定性。null第十章 露天开采工艺　排岩工作　　　　　　⑵ 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，废石场坡面受到冲刷，使滑坡迅速转化为泥石流而漫延。 null第十章 露天开采工艺　排岩工作　　　　　　　 ①泥石流的发生需具备三个基本条件： 　 ★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水面积和充沛的水源。 ②可采取的预防措施是：挡、拦、引、蓄。 null第十章 露天开采工艺　排岩工作　　　　　　⒉ 废石场对水质的污染与处理污染因性质不同可分为物理污染和化学污染。 ★　物理污染是由于化学性质不活泼的岩土颗粒或有机 物被水携带进入河流、蓄水池或农田之中，如果含有放 射性元素则污染危害更为严重。必须采取妥善的控制措 施，切断外流污染渠道。　★　化学污染大多产生酸性污水，其中硫化矿物是酸 水的重要来源。 对化学污染进行水质处理的方法有： ⑴ 中和法： ⑵ 蒸馏法： null第十章 露天开采工艺　排岩工作　　　　　　⑶ 逆渗透法： ⑷ 离子交换法： ⒊ 废石场的复垦　　矿山土地复垦要因地制宜，根据地区气候、植物生长环境、经济地理条件和岩土的化学成份含酸程度，规划复垦土地的使用方式，以便制定复垦执行 计划 项目进度计划表范例计划下载计划下载计划下载课程教学计划下载 。 　★农业复垦：将土地恢复 供农业使用； 　　 　　⑸ 冻结法： ⑹ 电渗析法： null第十章 露天开采工艺　排岩工作　　　　　　★林业复垦：恢复种植牧草和植被绿化，用于牧业生 产，恢复生态平衡；★其他用途：将露天采 矿场改造成水库、人工 湖、养鱼池或尾矿池， 开辟风景旅游区，以及 恢复土地供建筑厂房使 用等。 null第十章 露天开采工艺　排岩工作　　　　　　矿山土地复垦指标主要以土地复垦率表示，即 　　　　　　Kj=S/SP 式中：Kj —— 土地复垦率； 　　SP —— 被矿山占用和破坏的土地数量； 　　　S —— 复垦后可被利用的土地数量。　废石场的复垦地点分为内部废石场(即露天矿采空区) 和外部废石场(山坡或平地)。复垦的基本过程可分为复 垦地点的准备、回填与平整和再植被等三个阶段。　复垦方法应与露天开采工艺紧密结合协调进行，既能 满足矿山生产要求，又符合复垦需要，使企业效益和社 会效益最佳。