第4章露天矿开采工艺.pptx

2024/4/13 周六1第第4 4章章 露天矿开采工艺露天矿开采工艺本章主要内容本章主要内容1.1.穿孔爆破穿孔爆破 露天中深孔爆破，逐孔爆破技术露天中深孔爆破，逐孔爆破技术2.2.采装工艺采装工艺 采掘设备及其工作参数、生产能力采掘设备及其工作参数、生产能力3.3.露天矿运输已讲过露天矿运输已讲过4.4.排岩工作排岩工作金属矿床露天开采金属矿床露天开采 第第4章章 露天矿开采工艺露天矿开采工艺2024/4/13 周六2第第4 4章章 露天矿开采工艺程序露天矿开采工艺程序露天矿开采工艺相互关系露天矿开采工艺相互关系生产能力生产能力开采境界开采境界矿床开拓矿床开拓进度计划进度计划矿石矿石/岩石岩石穿孔爆破穿孔爆破矿石场矿石场采剥工艺采剥工艺排岩工作排岩工作排土场排土场采装设备采装设备运输设备运输设备金属矿床露天开采金属矿床露天开采 第第4章章 露天矿开采工艺露天矿开采工艺2024/4/13 周六3 穿孔爆破穿孔爆破 1.穿孔爆破是影响另露天矿生产的重要工艺环节穿孔爆破是影响另露天矿生产的重要工艺环节 穿孔爆破是破碎岩石的主要手段穿孔爆破是破碎岩石的主要手段 穿孔爆破对采装、运输等工艺有很大影响穿孔爆破对采装、运输等工艺有很大影响 穿孔爆破成本占采矿总成本的穿孔爆破成本占采矿总成本的40%左右左右 2.凿岩设备凿岩设备 (1)岩石可钻性岩石可钻性 是指在钻具作用下，岩石破碎的难易程度是指在钻具作用下，岩石破碎的难易程度 按岩石可钻性将岩石分为按岩石可钻性将岩石分为5个等级，个等级，25个类别个类别 意义：意义：合理选择钻头，钻孔参数，制定作业计划合理选择钻头，钻孔参数，制定作业计划 (2)主要穿孔方法机械钻孔，热力穿孔，化学声波主要穿孔方法机械钻孔，热力穿孔，化学声波 牙轮钻机，潜孔钻机，全液压切削回转钻机牙轮钻机，潜孔钻机，全液压切削回转钻机 钢绳冲击式钻机，钢绳冲击式钻机，凿岩台车凿岩台车金属矿床露天开采金属矿床露天开采 第第4章章 露天矿开采工艺露天矿开采工艺2024/4/13 周六4金属矿床露天开采金属矿床露天开采 第第4章章 露天矿开采工艺露天矿开采工艺2024/4/13 周六5金属矿床露天开采金属矿床露天开采 第第4章章 露天矿开采工艺露天矿开采工艺2024/4/13 周六6 穿孔爆破穿孔爆破 2.凿岩设备凿岩设备金属矿床露天开采金属矿床露天开采 第第4章章 露天矿开采工艺露天矿开采工艺2024/4/13 周六7 穿孔爆破穿孔爆破 2.凿岩设备凿岩设备 (3)牙轮钻机牙轮钻机 工作原理：工作原理：通过回转机构带动钻头回转，借助加压通过回转机构带动钻头回转，借助加压 机构施加轴向压力，动静压力产生的压力破碎岩石机构施加轴向压力，动静压力产生的压力破碎岩石;通过压缩空气冷却钻头，并将孔内岩粉吹出孔外通过压缩空气冷却钻头，并将孔内岩粉吹出孔外 牙轮钻机属于高效率穿孔设备，可钻凿各类矿岩牙轮钻机属于高效率穿孔设备，可钻凿各类矿岩 是大中型矿山主要的穿孔设备是大中型矿山主要的穿孔设备 与潜孔钻机相比，具有以下优点：与潜孔钻机相比，具有以下优点：穿孔效率高穿孔效率高23倍，钻机作业率高倍，钻机作业率高15%45；工人劳动生产率提高工人劳动生产率提高23倍；倍；穿孔成本低穿孔成本低1525%；金属矿床露天开采金属矿床露天开采 第第4章章 露天矿开采工艺露天矿开采工艺2024/4/13 周六8 穿孔爆破穿孔爆破 2.凿岩设备凿岩设备 (3)牙轮钻机牙轮钻机 牙轮钻机的缺点：牙轮钻机的缺点：机身重；机身重；价格昂贵：钻机价格昂贵：钻机2百万百万/台台 钻头钻头23万，占穿孔成本的万，占穿孔成本的40%50%降低穿孔成本的主要途径：降低穿孔成本的主要途径：加强对钻头的研究，提高钻头质量，加强对钻头的研究，提高钻头质量，延长其使用寿命延长其使用寿命 牙轮钻机的钻孔直径：牙轮钻机的钻孔直径：200mm440mm金属矿床露天开采金属矿床露天开采 第第4章章 露天矿开采工艺露天矿开采工艺2024/4/13 周六9 穿孔爆破穿孔爆破 2.凿岩设备凿岩设备 (3)牙轮钻机牙轮钻机 国产牙轮钻机主要有：国产牙轮钻机主要有：KY310，KY250，KY380，KY200，KY15 0，KY120金属矿床露天开采金属矿床露天开采 第第4章章 露天矿开采工艺露天矿开采工艺2024/4/13 周六10 穿孔爆破穿孔爆破 2.凿岩设备凿岩设备 (4)潜孔钻机潜孔钻机 工作原理：工作原理：潜孔钻机属于冲击回转式钻机，其冲击器和钻头潜孔钻机属于冲击回转式钻机，其冲击器和钻头 一起潜入孔底一起潜入孔底;由冲击器的活塞运动产生的冲击功直接传至钻头破由冲击器的活塞运动产生的冲击功直接传至钻头破 碎岩石，使冲击功不至过多消耗在钻杆变形上；碎岩石，使冲击功不至过多消耗在钻杆变形上；钻头的回转运动是由回转电机减速器减速后传到钻钻头的回转运动是由回转电机减速器减速后传到钻 杆、钻头；杆、钻头；压缩空气经钻杆中心到孔底，将岩粉吹出孔外；压缩空气经钻杆中心到孔底，将岩粉吹出孔外；轴向力是借助于回转机构和钻具自重以及链条传动轴向力是借助于回转机构和钻具自重以及链条传动 来实现来实现 牙轮钻机的钻孔直径：牙轮钻机的钻孔直径：100mm250mm金属矿床露天开采金属矿床露天开采 第第4章章 露天矿开采工艺露天矿开采工艺2024/4/13 周六11 穿孔爆破穿孔爆破 2.凿岩设备凿岩设备 (4)潜孔钻机潜孔钻机金属矿床露天开采金属矿床露天开采 第第4章章 露天矿开采工艺露天矿开采工艺2024/4/13 周六12 穿孔爆破穿孔爆破 2.凿岩设备凿岩设备 (5)穿孔设备计算穿孔设备计算 台班生产能力：台班生产能力：工作时间利用系数：工作时间利用系数：钻机班内钻进时间钻机班内钻进时间/工作时间工作时间 提高措施：提高措施：提高组织管理水平和司机操作水平，提高组织管理水平和司机操作水平，加强维修保养，减少可避免的停工加强维修保养，减少可避免的停工金属矿床露天开采金属矿床露天开采 第第4章章 露天矿开采工艺露天矿开采工艺2024/4/13 周六13 穿孔爆破穿孔爆破 2.凿岩设备凿岩设备 (5)穿孔设备计算穿孔设备计算 钻机工作台数：钻机工作台数：钻机在册台数：钻机在册台数：(6)钻机的选用钻机的选用 牙轮钻机：牙轮钻机：D310mm，大型，大型/特大型露天矿特大型露天矿 潜孔潜孔/牙轮钻机：牙轮钻机：D=150250mm，中型露天矿，中型露天矿 潜孔潜孔/凿岩台车：凿岩台车：D150mm，小型露天矿，小型露天矿金属矿床露天开采金属矿床露天开采 第第4章章 露天矿开采工艺露天矿开采工艺2024/4/13 周六14 穿孔爆破穿孔爆破 3.露天矿中深孔爆破露天矿中深孔爆破 (1)岩石的可爆性岩石的可爆性 岩石可爆性：岩石介质对爆破作用的抵抗程度岩石可爆性：岩石介质对爆破作用的抵抗程度 爆破性分级依据：爆破性分级依据：1)提出：苏哈诺夫提出：苏哈诺夫 表示方法：凿岩性指标和爆破性指标表示方法：凿岩性指标和爆破性指标 2)爆破性分级：综合效应爆破性分级：综合效应(能量平衡能量平衡)表示方法是岩石爆破性指数表示方法是岩石爆破性指数 级别分为级别分为5级级金属矿床露天开采金属矿床露天开采 第第4章章 露天矿开采工艺露天矿开采工艺2024/4/13 周六15爆破性分级：爆破性分级：级级 别别爆破性指数爆破性指数F爆破性程度爆破性程度代表岩石代表岩石186金属矿床露天开采金属矿床露天开采 第第4章章 露天矿开采工艺露天矿开采工艺2024/4/13 周六16 穿孔爆破穿孔爆破 3.露天矿中深孔爆破露天矿中深孔爆破 (2)露天矿对爆破工作的基本要求露天矿对爆破工作的基本要求 1)对爆破矿岩量的要求对爆破矿岩量的要求 每次爆破矿岩量至少能够保证挖掘设备每次爆破矿岩量至少能够保证挖掘设备510昼夜昼夜 的采装要求的采装要求 2)对爆破质量的要求对爆破质量的要求 大块与大块率：超过允许块度的矿岩块总量与爆大块与大块率：超过允许块度的矿岩块总量与爆 破总量的比率破总量的比率 按挖掘设备要求确定允许块度：按挖掘设备要求确定允许块度：按矿仓按矿仓/破碎设备入口要求确定允许块度：破碎设备入口要求确定允许块度：金属矿床露天开采金属矿床露天开采 第第4章章 露天矿开采工艺露天矿开采工艺2024/4/13 周六17v克服措施：克服措施：v 分段装药分段装药v 微差爆破微差爆破金属矿床露天开采金属矿床露天开采 第第4章章 露天矿开采工艺露天矿开采工艺2024/4/13 周六18 穿孔爆破穿孔爆破 3.露天矿中深孔爆破露天矿中深孔爆破 (2)露天矿对爆破工作的基本要求露天矿对爆破工作的基本要求 2)对爆破质量的要求对爆破质量的要求 爆堆形状和尺寸爆堆形状和尺寸金属矿床露天开采金属矿床露天开采 第第4章章 露天矿开采工艺露天矿开采工艺2024/4/13 周六19单排齐发爆破单排齐发爆破多排微差挤压爆破多排微差挤压爆破 穿孔爆破穿孔爆破 3.露天矿中深孔爆破露天矿中深孔爆破 (2)露天矿对爆破工作的基本要求露天矿对爆破工作的基本要求 2)对爆破质量的要求对爆破质量的要求 爆堆形状和尺寸爆堆形状和尺寸金属矿床露天开采金属矿床露天开采 第第4章章 露天矿开采工艺露天矿开采工艺2024/4/13 周六20原因原因 W底底过大过大 充填过小充填过小/质量不好质量不好 q偏大偏大 一次爆破排数过多一次爆破排数过多克服措施克服措施 加强清底加强清底 填塞不小于填塞不小于W 采用微差爆破技术采用微差爆破技术 穿孔爆破穿孔爆破 3.露天矿中深孔爆破露天矿中深孔爆破 (2)露天矿对爆破工作的基本要求露天矿对爆破工作的基本要求 2)对爆破质量的要求对爆破质量的要求 爆破后冲爆破后冲金属矿床露天开采金属矿床露天开采 第第4章章 露天矿开采工艺露天矿开采工艺2024/4/13 周六21 穿孔爆破穿孔爆破 3.露天矿中深孔爆破露天矿中深孔爆破 (2)露天矿对爆破工作的基本要求露天矿对爆破工作的基本要求 3)对爆破安全的要求对爆破安全的要求 露天矿主要爆破危害因素：露天矿主要爆破危害因素：爆破震动；空气冲击波，爆破飞石，爆破震动；空气冲击波，爆破飞石，有害气体，爆破噪音有害气体，爆破噪音 预防措施：预防措施：微差爆破，挤压爆破，控制单段起爆药量，微差爆破，挤压爆破，控制单段起爆药量，合理确定爆破安全距离，发出警报信号，合理确定爆破安全距离，发出警报信号，设置境界线与警戒点设置境界线与警戒点 4)对爆破成本的要求对爆破成本的要求 注意选用炸药与矿岩注意选用炸药与矿岩波阻抗波阻抗的匹配；的匹配；尽量提高尽量提高延米爆量延米爆量，降低单位爆破成本，降低单位爆破成本金属矿床露天开采金属矿床露天开采 第第4章章 露天矿开采工艺露天矿开采工艺2024/4/13 周六22 穿孔爆破穿孔爆破 3.露天矿中深孔爆破露天矿中深孔爆破 (3)露天矿爆破方法露天矿爆破方法 按爆破延期时间分类：按爆破延期时间分类：齐发爆破，秒差爆破，微差爆破齐发爆破，秒差爆破，微差爆破 按爆破方式分类：按爆破方式分类：浅孔爆破，中深孔爆破，硐室爆破，浅孔爆破，中深孔爆破，硐室爆破，多排孔微差爆破，多排孔微差挤压爆破，多排孔微差爆破，多排孔微差挤压爆破，药壶爆破，外敷爆破，逐孔起爆技术药壶爆破，外敷爆破，逐孔起爆技术金属矿床露天开采金属矿床露天开采 第第4章章 露天矿开采工艺露天矿开采工艺2024/4/13 周六23金属矿床露天开采金属矿床露天开采 第第4章章 露天矿开采工艺露天矿开采工艺 穿孔爆破穿孔爆破 3.露天矿中深孔爆破露天矿中深孔爆破 (4)爆破参数的确定爆破参数的确定炮孔形式炮孔形式2024/4/13 周六24W1HLBhl2l1b金属矿床露天开采金属矿床露天开采 第第4章章 露天矿开采工艺露天矿开采工艺 穿孔爆破穿孔爆破 3.露天矿中深孔爆破露天矿中深孔爆破 (4)爆破参数的确定爆破参数的确定抵抗线抵抗线2024/4/13 周六25 底盘抵抗线对爆破效果的影响底盘抵抗线对爆破效果的影响 过大根底过大根底/大块大块/后冲作用大后冲作用大 过小增大凿岩量过小增大凿岩量/飞石飞石/震动震动/噪声噪声/浪费炸药浪费炸药 露天深孔爆破中，底盘抵抗线代替最小抵抗线露天深孔爆破中，底盘抵抗线代替最小抵抗线 W底底炸药威力炸药威力/岩石可爆性岩石可爆性/孔径孔径/台阶高度台阶高度 确定方法：确定方法：具体条件计算确定具体条件计算确定 工程类比确定工程类比确定 试验调整底盘抵抗线试验调整底盘抵抗线金属矿床露天开采金属矿床露天开采 第第4章章 露天矿开采工艺露天矿开采工艺 穿孔爆破穿孔爆破 3.露天矿中深孔爆破露天矿中深孔爆破 (4)爆破参数的确定爆破参数的确定抵抗线抵抗线2024/4/13 周六26 根据穿孔设备安全作业条件确定根据穿孔设备安全作业条件确定 HW1bhl2l1B=2.53m金属矿床露天开采金属矿床露天开采 第第4章章 露天矿开采工艺露天矿开采工艺 穿孔爆破穿孔爆破 3.露天矿中深孔爆破露天矿中深孔爆破 (4)爆破参数的确定爆破参数的确定抵抗线抵抗线2024/4/13 周六27 按照体积公式反推计算按照体积公式反推计算 金属矿床露天开采金属矿床露天开采 第第4章章 露天矿开采工艺露天矿开采工艺 穿孔爆破穿孔爆破 3.露天矿中深孔爆破露天矿中深孔爆破 (4)爆破参数的确定爆破参数的确定抵抗线抵抗线2024/4/13 周六28 抵抗线与炸药单耗的关系抵抗线与炸药单耗的关系(装药条件装药条件)垂直孔：垂直孔：倾斜孔：倾斜孔：金属矿床露天开采金属矿床露天开采 第第4章章 露天矿开采工艺露天矿开采工艺 穿孔爆破穿孔爆破 3.露天矿中深孔爆破露天矿中深孔爆破 (4)爆破参数的确定爆破参数的确定抵抗线抵抗线2024/4/13 周六29 按钻孔直径确定按钻孔直径确定 按台阶高度确定抵抗线按台阶高度确定抵抗线金属矿床露天开采金属矿床露天开采 第第4章章 露天矿开采工艺露天矿开采工艺 穿孔爆破穿孔爆破 3.露天矿中深孔爆破露天矿中深孔爆破 (4)爆破参数的确定爆破参数的确定抵抗线抵抗线2024/4/13 周六30aaaab金属矿床露天开采金属矿床露天开采 第第4章章 露天矿开采工艺露天矿开采工艺 穿孔爆破穿孔爆破 3.露天矿中深孔爆破露天矿中深孔爆破 (4)爆破参数的确定爆破参数的确定孔距，排距孔距，排距2024/4/13 周六31炮孔密集系数炮孔密集系数m 保证最优爆破效果的孔网面积与孔径断面积关系保证最优爆破效果的孔网面积与孔径断面积关系q确定后：确定后：金属矿床露天开采金属矿床露天开采 第第4章章 露天矿开采工艺露天矿开采工艺 穿孔爆破穿孔爆破 3.露天矿中深孔爆破露天矿中深孔爆破 (4)爆破参数的确定爆破参数的确定孔距，排距孔距，排距2024/4/13 周六32 关于密集系数关于密集系数m：一般取一般取 m=0.81.4 宽孔距爆破技术：宽孔距爆破技术：孔网面积不变，孔网面积不变，适当减小适当减小W1或或b，增大，增大a 国内：国内：m=46 国外：国外：m8金属矿床露天开采金属矿床露天开采 第第4章章 露天矿开采工艺露天矿开采工艺 穿孔爆破穿孔爆破 3.露天矿中深孔爆破露天矿中深孔爆破 (4)爆破参数的确定爆破参数的确定孔距，排距孔距，排距2024/4/13 周六33 超钻超钻(深深)意义意义：克服底盘岩石夹制作用克服底盘岩石夹制作用 爆后不留根底爆后不留根底 超深对爆破效果的影响：超深对爆破效果的影响：超钻过大钻孔超钻过大钻孔/炸药浪费炸药浪费 破坏底板破坏底板 增大地震波强度增大地震波强度 超钻不足产生根底超钻不足产生根底/抬高底板抬高底板 影响超深因素：影响超深因素：岩石坚硬程度岩石坚硬程度/孔径孔径/W1金属矿床露天开采金属矿床露天开采 第第4章章 露天矿开采工艺露天矿开采工艺 穿孔爆破穿孔爆破 3.露天矿中深孔爆破露天矿中深孔爆破 (4)爆破参数的确定爆破参数的确定超钻超钻(subdrilling)2024/4/13 周六34 超深值的确定超深值的确定 按抵抗线取值：按抵抗线取值：h=(0.150.35)W1 岩石松软岩石松软/层理发育时取小值，否则取大值层理发育时取小值，否则取大值 按孔径取值：按孔径取值：h=(812)d 按台阶高度取值：按台阶高度取值：h=(0.10.2)H 倾斜钻孔：倾斜钻孔：h=(0.30.5)W金属矿床露天开采金属矿床露天开采 第第4章章 露天矿开采工艺露天矿开采工艺 穿孔爆破穿孔爆破 3.露天矿中深孔爆破露天矿中深孔爆破 (4)爆破参数的确定爆破参数的确定超钻超钻(subdrilling)2024/4/13 周六35说明：说明：表中数值适用于钻孔直径为表中数值适用于钻孔直径为150mm的情形的情形 如果钻孔直径不是如果钻孔直径不是150mm，则将表中的数值乘以，则将表中的数值乘以d/150 多排孔爆破时，第二排以后超深值还需加大多排孔爆破时，第二排以后超深值还需加大0.30.5m 台阶高度台阶高度H(m)岩石岩石f值值133668102070.600.700.851.00100.700.851.001.25150.851.001.251.50201.001.251.501.75251.251.501.752.00金属矿床露天开采金属矿床露天开采 第第4章章 露天矿开采工艺露天矿开采工艺 穿孔爆破穿孔爆破 3.露天矿中深孔爆破露天矿中深孔爆破 (4)爆破参数的确定爆破参数的确定超钻超钻(subdrilling)2024/4/13 周六36注：以注：以2岩石铵梯炸药为准岩石铵梯炸药为准f0.82345681012141620q(kg/m3)0.400.430.460.500.530.560.600.640.670.70 影响因素：影响因素：岩石坚固性，炸药种类，施工技术，由面数量岩石坚固性，炸药种类，施工技术，由面数量 两个自由面条件下深孔爆破单耗可按下表选取两个自由面条件下深孔爆破单耗可按下表选取金属矿床露天开采金属矿床露天开采 第第4章章 露天矿开采工艺露天矿开采工艺 穿孔爆破穿孔爆破 3.露天矿中深孔爆破露天矿中深孔爆破 (4)爆破参数的确定爆破参数的确定单位炸药消耗量单位炸药消耗量2024/4/13 周六37 单排孔单排孔(或第或第1排炮孔排炮孔)爆破单孔装药量计算：爆破单孔装药量计算：多排孔爆破时从第二排起各排孔的装药量可按下式计算：多排孔爆破时从第二排起各排孔的装药量可按下式计算：分段装药装药量计算：分段装药装药量计算：W1W2W3h1h2h3hcL H金属矿床露天开采金属矿床露天开采 第第4章章 露天矿开采工艺露天矿开采工艺 穿孔爆破穿孔爆破 3.露天矿中深孔爆破露天矿中深孔爆破 (4)爆破参数的确定爆破参数的确定单孔装药量单孔装药量2024/4/13 周六38 影响因素：最小抵抗线，孔径，爆区环境影响因素：最小抵抗线，孔径，爆区环境 不允许有飞石：不允许有飞石：允许有飞石：允许有飞石：按抵抗线：按抵抗线：金属矿床露天开采金属矿床露天开采 第第4章章 露天矿开采工艺露天矿开采工艺 穿孔爆破穿孔爆破 3.露天矿中深孔爆破露天矿中深孔爆破 (4)爆破参数的确定爆破参数的确定Stemming length2024/4/13 周六39 根据抵抗线根据抵抗线W和岩体性质和岩体性质 依据最小抵抗线的微差爆破时间依据最小抵抗线的微差爆破时间(岩块最大速度碰撞岩块最大速度碰撞)金属矿床露天开采金属矿床露天开采 第第4章章 露天矿开采工艺露天矿开采工艺 穿孔爆破穿孔爆破 3.露天矿中深孔爆破露天矿中深孔爆破 (4)爆破参数的确定爆破参数的确定微差爆破延期时间微差爆破延期时间2024/4/13 周六40 以减小爆破地震效应为依据以减小爆破地震效应为依据 经验公式经验公式k容重系数，容重系数，k=3040(大大小小)金属矿床露天开采金属矿床露天开采 第第4章章 露天矿开采工艺露天矿开采工艺 穿孔爆破穿孔爆破 3.露天矿中深孔爆破露天矿中深孔爆破 (4)爆破参数的确定爆破参数的确定微差爆破延期时间微差爆破延期时间2024/4/13 周六41排排间间顺顺序序起起爆爆金属矿床露天开采金属矿床露天开采 第第4章章 露天矿开采工艺露天矿开采工艺 穿孔爆破穿孔爆破 3.露天矿中深孔爆破露天矿中深孔爆破 (4)爆破参数的确定爆破参数的确定爆破网路设计爆破网路设计2024/4/13 周六42V形起爆形起爆金属矿床露天开采金属矿床露天开采 第第4章章 露天矿开采工艺露天矿开采工艺 穿孔爆破穿孔爆破 3.露天矿中深孔爆破露天矿中深孔爆破 (4)爆破参数的确定爆破参数的确定爆破网路设计爆破网路设计2024/4/13 周六43斜线微差起爆斜线微差起爆金属矿床露天开采金属矿床露天开采 第第4章章 露天矿开采工艺露天矿开采工艺 穿孔爆破穿孔爆破 3.露天矿中深孔爆破露天矿中深孔爆破 (4)爆破参数的确定爆破参数的确定爆破网路设计爆破网路设计2024/4/13 周六44变向微差起爆变向微差起爆金属矿床露天开采金属矿床露天开采 第第4章章 露天矿开采工艺露天矿开采工艺 穿孔爆破穿孔爆破 3.露天矿中深孔爆破露天矿中深孔爆破 (4)爆破参数的确定爆破参数的确定爆破网路设计爆破网路设计2024/4/13 周六45金属矿床露天开采金属矿床露天开采 第第4章章 露天矿开采工艺露天矿开采工艺 穿孔爆破穿孔爆破 3.露天矿中深孔爆破露天矿中深孔爆破 (4)爆破参数的确定爆破参数的确定爆破网路设计爆破网路设计掘沟爆破网路掘沟爆破网路2024/4/13 周六46 穿孔爆破穿孔爆破 3.露天矿中深孔爆破露天矿中深孔爆破 (5)露天矿控制爆破技术露天矿控制爆破技术 预裂爆破预裂爆破 光面爆破光面爆破 缓冲爆破缓冲爆破 挤压爆破挤压爆破 装药结构装药结构连续连续/不连续，耦合不连续，耦合/不耦合不耦合 (6)露天矿生产爆破程序露天矿生产爆破程序 爆破设计：孔网参数，爆破网路，装药结构，爆破设计：孔网参数，爆破网路，装药结构，器材消耗，人员组织器材消耗，人员组织 穿孔工作穿孔工作 测孔：孔网参数，孔深，钻孔质量，补孔测孔：孔网参数，孔深，钻孔质量，补孔 选择炸药类型，确定单耗，计算装药量选择炸药类型，确定单耗，计算装药量金属矿床露天开采金属矿床露天开采 第第4章章 露天矿开采工艺露天矿开采工艺2024/4/13 周六47 穿孔爆破穿孔爆破 3.露天矿中深孔爆破露天矿中深孔爆破 (6)露天矿生产爆破程序露天矿生产爆破程序 爆破网路计算，选择起爆方式爆破网路计算，选择起爆方式 现场装药：调整特殊孔药量，控制填塞长度现场装药：调整特殊孔药量，控制填塞长度 网路连接，实施爆破网路连接，实施爆破 检查爆破效果，核实爆破安全，接触爆破境界检查爆破效果，核实爆破安全，接触爆破境界 爆破总结爆破总结 采装工艺采装工艺 采装工艺是露天开采的中心环节，是指用采装设备从采装工艺是露天开采的中心环节，是指用采装设备从 工作面挖掘矿岩并装入运输设备的工作工作面挖掘矿岩并装入运输设备的工作 采装工作效率取决于采装方式、采掘工艺采装工作效率取决于采装方式、采掘工艺 、采掘设备生产能力及其与运输设备的合、采掘设备生产能力及其与运输设备的合 理匹配理匹配 采装设备：采装设备：单斗挖掘机，多斗挖掘机，吊斗铲，单斗挖掘机，多斗挖掘机，吊斗铲，前装机，铲运机前装机，铲运机 金属矿床露天开采金属矿床露天开采 第第4章章 露天矿开采工艺露天矿开采工艺2024/4/13 周六48Rxmax 采装工艺采装工艺 1.岩石的可挖性岩石的可挖性 2.单斗挖掘机工作参数单斗挖掘机工作参数RwmaxRx Rw HwpRvhvHwmaxHwHhHxmaxHx 挖掘半径挖掘半径Rw挖掘高度挖掘高度H 卸载半径卸载半径Rx 卸载高度卸载高度Hx 下挖深度下挖深度Hwx动臂倾角动臂倾角=30o50o金属矿床露天开采金属矿床露天开采 第第4章章 露天矿开采工艺露天矿开采工艺2024/4/13 周六49 采装工艺采装工艺 3.采掘工作面参数采掘工作面参数 (1)台阶高度台阶高度 平装车：平装车：软软/硬岩硬岩 hHwmax 爆堆爆堆 2/3h轴轴hHwmax 金属矿床露天开采金属矿床露天开采 第第4章章 露天矿开采工艺露天矿开采工艺2024/4/13 周六50 采装工艺采装工艺 3.采掘工作面参数采掘工作面参数 (1)台阶高度台阶高度 上装车：上装车：台阶高度的影响因素：台阶高度的影响因素：矿岩性质及其埋藏条件矿岩性质及其埋藏条件 穿孔爆破工艺穿孔爆破工艺 采掘设备的工作条件采掘设备的工作条件 运输工作运输工作 矿床开采强度矿床开采强度金属矿床露天开采金属矿床露天开采 第第4章章 露天矿开采工艺露天矿开采工艺2024/4/13 周六51 采装工艺采装工艺 3.采掘工作面参数采掘工作面参数 (2)采区长度采区长度 是指一台挖掘机采掘的台阶工作线长度是指一台挖掘机采掘的台阶工作线长度 影响因素：影响因素：穿爆采装配合方式，挖掘机规格，运输方式，穿爆采装配合方式，挖掘机规格，运输方式，台阶计划采掘强度，矿岩分步及其品位变化情况台阶计划采掘强度，矿岩分步及其品位变化情况 Lc(510)d采掘量要求采掘量要求 汽车运输汽车运输 Lc150m200m 铁路运输铁路运输 Lc(23)列车长列车长 400m金属矿床露天开采金属矿床露天开采 第第4章章 露天矿开采工艺露天矿开采工艺2024/4/13 周六52 采装工艺采装工艺 3.采掘工作面参数采掘工作面参数 (2)采区长度采区长度 最小采区长度参考值最小采区长度参考值挖掘机斗容挖掘机斗容/m3铁路运输铁路运输汽车运输汽车运输12344200m300400m450500m150m300m400m金属矿床露天开采金属矿床露天开采 第第4章章 露天矿开采工艺露天矿开采工艺2024/4/13 周六53 采装工艺采装工艺 3.采掘工作面参数采掘工作面参数 (3)采掘带宽度采掘带宽度 是指挖掘机移动中心线不变，侧向装车时垂直采掘是指挖掘机移动中心线不变，侧向装车时垂直采掘 带的最大挖掘宽度带的最大挖掘宽度 汽车运输：汽车运输：bw=4060m和和bw=(0.71.0)Rwz 铁路运输：应以充分发挥挖掘机效率为原则合理确定铁路运输：应以充分发挥挖掘机效率为原则合理确定 金属矿床露天开采金属矿床露天开采 第第4章章 露天矿开采工艺露天矿开采工艺2024/4/13 周六54 采装工艺采装工艺 3.采掘工作面参数采掘工作面参数 (4)工作平台宽度宽度工作平台宽度宽度 汽车运输：汽车运输：铁路运输：铁路运输：金属矿床露天开采金属矿床露天开采 第第4章章 露天矿开采工艺露天矿开采工艺2024/4/13 周六55 采装工艺采装工艺 4.挖掘机生产能力计算挖掘机生产能力计算 单斗挖掘机的生产能力：指单位时间内从工作面采出单斗挖掘机的生产能力：指单位时间内从工作面采出 并装入运输设备或倒入内排土场的实方矿岩体积或重并装入运输设备或倒入内排土场的实方矿岩体积或重 量，是重要的技术经济指标量，是重要的技术经济指标 原则：全矿挖掘机总能力应大于或等于矿山采剥总量原则：全矿挖掘机总能力应大于或等于矿山采剥总量 (1)挖掘机台班生产能力日挖掘机台班生产能力日/年生产能力年生产能力 (2)单斗挖掘机类型选择与所需台数计算单斗挖掘机类型选择与所需台数计算 依据：矿山规模，矿岩性质，穿爆运输工艺配合依据：矿山规模，矿岩性质，穿爆运输工艺配合 原则：原则：623m3(特大特大)；44.6m3(大型大型)；1.252m3(中小中小)金属矿床露天开采金属矿床露天开采 第第4章章 露天矿开采工艺露天矿开采工艺2024/4/13 周六56 采装工艺采装工艺 4.挖掘机生产能力计算挖掘机生产能力计算 (2)单斗挖掘机类型选择与所需台数计算单斗挖掘机类型选择与所需台数计算金属矿床露天开采金属矿床露天开采 第第4章章 露天矿开采工艺露天矿开采工艺2024/4/13 周六57 采装工艺采装工艺 5.采装工作的安全要求采装工作的安全要求 挖掘机作业应遵守下列安全规定：挖掘机作业应遵守下列安全规定：(1)不允许铲装超过斗容的大块矿岩；不允许铲装超过斗容的大块矿岩；不准用铲斗破碎大块矿岩；不准用铲斗破碎大块矿岩；不准用铲斗挑挖工作面上的浮石和伞岩；不准用铲斗挑挖工作面上的浮石和伞岩；(2)禁止铲斗从车辆驾驶室上方越过；禁止铲斗从车辆驾驶室上方越过；卸载时要保持铲斗平稳；卸载时要保持铲斗平稳；当台阶坡面有片帮或爆堆有浮石塌落危险时，必当台阶坡面有片帮或爆堆有浮石塌落危险时，必 须迅速撤出危险区，确认安全后方准继续作业；须迅速撤出危险区，确认安全后方准继续作业；(3)不准碾压、撞击、浸泡和小于不准碾压、撞击、浸泡和小于90o弯曲挖机电缆弯曲挖机电缆 不准用铲齿铲拨电缆不准用铲齿铲拨电缆金属矿床露天开采金属矿床露天开采 第第4章章 露天矿开采工艺露天矿开采工艺2024/4/13 周六58 运输工艺运输工艺 排岩工作排岩工作 1.概述概述 排岩工作：排岩工作：在露天开采过程中，将剥离的矿体上部在露天开采过程中，将剥离的矿体上部 及其周围的表土和岩石运送到废石场并及其周围的表土和岩石运送到废石场并 以一定方式堆放的作业以一定方式堆放的作业 废石场：废石场：专用于接受露天矿剥离表土和岩石的场地专用于接受露天矿剥离表土和岩石的场地 排岩工作的内容：排岩工作的内容：废石场位置与排岩工艺的选择废石场位置与排岩工艺的选择 废石场的建设与发展废石场的建设与发展 废石场的稳定性分析废石场的稳定性分析 废石场的灾害控制与复垦废石场的灾害控制与复垦金属矿床露天开采金属矿床露天开采 第第4章章 露天矿开采工艺露天矿开采工艺2024/4/13 周六59 排岩工作排岩工作 1.概述概述 排岩工作的重要意义：排岩工作的重要意义：矿石剥离量平均为矿石剥离量平均为1.52.5倍采矿量；倍采矿量；废石场占地面积废石场占地面积39%55%，为露天采场，为露天采场23倍倍 影响矿石生产能力和效益影响矿石生产能力和效益 环境保护环境保护 露天矿排土场的类型露天矿排土场的类型(从相对位置分为从相对位置分为)：内部废石场：内部废石场：设置于露天采场采空区内，设置于露天采场采空区内，不占用场地，运距短，节省排岩费用不占用场地，运距短，节省排岩费用 适用于缓倾矿体水平或适用于缓倾矿体水平或5o10o，一次采全厚的情况一次采全厚的情况金属矿床露天开采金属矿床露天开采 第第4章章 露天矿开采工艺露天矿开采工艺2024/4/13 周六60 排岩工作排岩工作 1.概述概述 露天矿排土场的类型露天矿排土场的类型(从相对位置分为从相对位置分为)：内部废石场：内部废石场：设置于露天采场采空区内，不占农田设置于露天采场采空区内，不占农田 不占用场地，运距短，节省排岩费用不占用场地，运距短，节省排岩费用 适用于缓倾矿体水平或适用于缓倾矿体水平或5o10o，一次采全厚的情况一次采全厚的情况 对倾斜对倾斜/急倾斜矿床，采场内有两个以急倾斜矿床，采场内有两个以 上深度不同的区段时可设为空区排土场上深度不同的区段时可设为空区排土场 外部排土场：外部排土场：设置于露天采场采空区以外设置于露天采场采空区以外 用于倾斜矿体，但占用农田用于倾斜矿体，但占用农田金属矿床露天开采金属矿床露天开采 第第4章章 露天矿开采工艺露天矿开采工艺2024/4/13 周六61 排岩工作排岩工作 1.概述概述 露天矿排土场的类型：露天矿排土场的类型：依地形分为：依地形分为：平地排土场平地排土场(费用高费用高)，山地排土场，人造山，山地排土场，人造山 依时间分为：依时间分为：临时排土场：需要二次转排临时排土场：需要二次转排 要经过经济技术论证：从时间观念看经济效益要经过经济技术论证：从时间观念看经济效益 单从经济上看此方法尽量不用单从经济上看此方法尽量不用 永久排土场永久排土场 从阶段上分为：从阶段上分为：单层排土场，多层排土场单层排土场，多层排土场金属矿床露天开采金属矿床露天开采 第第4章章 露天矿开采工艺露天矿开采工艺2024/4/13 周六62 排岩工作排岩工作 1.概述概述 露天矿排土场位置的选择原则：露天矿排土场位置的选择原则：应选在山坡荒地，少占农田，避免迁移村庄，充应选在山坡荒地，少占农田，避免迁移村庄，充 分考虑山洪的影响分考虑山洪的影响 尽量靠近露天采场尽量靠近露天采场 优先利用采空区，选用外部排土场时要考虑占用优先利用采空区，选用外部排土场时要考虑占用 土地的时效益土地的时效益 应位于居民点的主导风向下风侧地带，并防止岩应位于居民点的主导风向下风侧地带，并防止岩 土中有害化学成分通过雨水作用代入河流和农田土中有害化学成分通过雨水作用代入河流和农田 应考虑造田还耕，制定土地复垦规划应考虑造田还耕，制定土地复垦规划 废石场容积与矿石总剥离量相适应废石场容积与矿石总剥离量相适应 废石场保持良好工作状态，保证排岩作业安全废石场保持良好工作状态，保证排岩作业安全金属矿床露天开采金属矿床露天开采 第第4章章 露天矿开采工艺露天矿开采工艺2024/4/13 周六63 排岩工作排岩工作 1.概述概述 按照剥离量所需的废石场的容积为：按照剥离量所需的废石场的容积为：硬岩：硬岩：Ke=1.051.07 软岩：软岩：Ke=1.11.12 砾岩：砾岩：Ke=1.001.13 亚粘土：亚粘土：Ke=1.181.21 泥灰岩：泥灰岩：Ke=1.211.25 硬粘土：硬粘土：Ke=1.241.28金属矿床露天开采金属矿床露天开采 第第4章章 露天矿开采工艺露天矿开采工艺2024/4/13 周六64 排岩工作排岩工作 2.排岩工艺排岩工艺 按运输方式和排岩设备不同，露天矿常用排岩工艺有：按运输方式和排岩设备不同，露天矿常用排岩工艺有：汽车运输推土机排岩汽车运输推土机排岩 铁路运输挖掘机铁路运输挖掘机/前装机前装机/排土机排岩排土机排岩 胶带运输胶带排土机排岩胶带运输胶带排土机排岩 倒堆吊斗铲排岩倒堆吊斗铲排岩 (1)汽车运输推土机排岩汽车运输推土机排岩 主要工艺过程：主要工艺过程：汽车进入废石场排岩地段调车汽车进入废石场排岩地段调车 翻卸岩土翻卸岩土推土机摊排推土机摊排 平整场地和整修废石场公路平整场地和整修废石场公路金属矿床露天开采金属矿床露天开采 第第4章章 露天矿开采工艺露天矿开采工艺2024/4/13 周六65 排岩工作排岩工作 2.排岩工艺排岩工艺 (1)汽车运输推土机排岩汽车运输推土机排岩 推排量：推排量：坡顶残留岩土量坡顶残留岩土量 20%40%下沉塌落平整量下沉塌落平整量 设计参数与要求：设计参数与要求：分层高度与总高度分层高度与总高度 h1530m；H200m 边坡角边坡角自然安息角自然安息角 A公路宽度公路宽度 B入换宽度入换宽度 C岩堆宽度岩堆宽度金属矿床露天开采金属矿床露天开采 第第4章章 露天矿开采工艺露天矿开采工艺2024/4/13 周六66 排岩工作排岩工作 2.排岩工艺排岩工艺 (1)汽车运输推土机排岩汽车运输推土机排岩 设计参数与要求：设计参数与要求：排土线总长排土线总长 所需推土机数量所需推土机数量金属矿床露天开采金属矿床露天开采 第第4章章 露天矿开采工艺露天矿开采工艺2024/4/13 周六67 排岩工作排岩工作 2.排岩工艺排岩工艺 (1)汽车运输推土机排岩汽车运输推土机排岩 应注意的问题：应注意的问题：在确保安全条件下，汽车应尽量靠近边坡翻卸岩土在确保安全条件下，汽车应尽量靠近边坡翻卸岩土 因新堆弃岩土会下沉，为保证卸载安全和充分利用因新堆弃岩土会下沉，为保证卸载安全和充分利用 废石场容积，台阶顶面废石场容积，台阶顶面 应保持应保持2%反向坡反向坡 为保证卸载安全，坡顶为保证卸载安全，坡顶 线设置车挡，其高度线设置车挡，其高度 不低于不低于0.50.8m金属矿床露天开采金属矿床露天开采 第第4章章 露天矿开采工艺露天矿开采工艺2024/4/13 周六68 排岩工作排岩工作 2.排岩工艺排岩工艺 (1)汽车运输汽车运输推土机排岩评价推土机排岩评价 机动灵活，工程量小，生产效率高机动灵活，工程量小，生产效率高 排岩台