《露天采矿知识培训》PPT课件.ppt

露天采矿知识培训课件,承德宝通矿业采区 2012年11月,露天开采基本概念,露天矿的分类：根据矿床埋藏条件，露天矿分为山坡露天矿和凹陷露天矿。封闭圈以下为凹陷露天矿。 封闭圈：露天开采上部境界在同一标高上形成的闭合曲线，称为封闭圈。 台阶：按剥离、采矿或排土作业的要求，以一定高度划分的阶梯。 （禁止使用阶段;梯段） 平盘：台阶的水平部分。（允许使用平台） 工作帮：由正在开采的台阶组成的边帮。,露天开采基本概念,非工作帮：由已结束开采的台阶部分组成的边帮。 最终边帮：露天采场开采结束时的边坡。 帮坡角：帮坡面与水平面的夹角边坡角。 最终帮坡角：最终帮坡面与水平面的夹角。 台阶坡面：台阶上、下平盘之间的倾斜面。 台阶坡面角：台阶坡面与水平面的夹角。,露天开采基本概念,由于开采是从上向下逐台阶开采，致使上部台阶先期开采到境界，部分形成固定边坡，而且要求在较长时间内保持稳定，不发生大量滑坡。从操作上讲，最终边坡角越小越安全。但最终坡面角过小，会在开采过程中增加大量的剥岩量，导致矿山经济效益恶化。如果加大最终边坡角，超出了安全稳定的角度，会造成边坡滑坡，危及采场作业人员的安全。在国内某大型露天矿山曾发生几十万m3的滑坡事故，给矿山造成很大的经济损失，因此不能盲目加大最终边坡角，以防事故发生。国内一些矿山的最终边坡角变化在3565左右。,露天开采基本概念,坡顶线：台阶上部平盘与台阶坡面的交线。 坡底线：台阶下部平盘与台阶坡面的交线。 安全平盘；非工作帮上为保持帮坡稳定和阻挡落石而设的平盘。 清扫平盘 ：非工作帮上为清除落石而设的平盘。,露天开采基本概念,工作平盘： 进行采掘和运输作业的平盘。 出入沟：地表与台阶以及台阶之间的运输通道。 开段沟：为建立台阶工作线开挖的沟道。,露天开采基本概念,直进坑线：运输设备不改变方向直达下一台阶的坑线。 折返坑线：运输设备在运行中按“之”字形改变运行方向的 坑线。 螺旋坑线：运输设备在运行中绕露天采场四周边帮以螺旋 线方式改变运行方向的坑线。,露天开采基本概念,露天开采基本概念,台阶构成要素： 如图12所示。H为台阶高度；W1为前排钻孔的底盘抵抗线；，L为钻孔深度；l1为装药长度；l2为填塞长度；h为超深；为台阶坡面角；a为孔距；b(图中未表示出来)为排距；B为在台阶面上从钻孔中心至坡顶线的安全距离。,露天开采基本概念,露天开采工艺,露天开采四大工艺： 穿孔 爆破 铲装与运输 排岩,露天开采工艺,露天开采四个工艺,穿孔,爆破,铲装与运输,排土,露天开采工艺,一、穿孔工艺 目前主要应用设备：牙轮钻、潜孔钻、凿岩台车。,露天开采工艺,潜孔钻 潜孔钻机可在中硬或中硬以上(f8)的岩石中钻孔。它与凿岩机一样，都有冲击、转动、排碴和推进的凿岩成孔过程，同属冲击转动式钻孔。具有独立的回转机构和冲击机构，不同的是潜孔钻机的冲击机构冲击器装于钻杆的前端，潜入孔底，随钻孔的延伸而不断推进。潜孔钻机即因冲击器潜入孔底而得名,露天开采工艺,潜孔钻机柱齿钻头,露天开采工艺,二、牙轮钻机 目前，80%的露天金属矿山使用牙轮钻机穿孔。 牙轮钻机的优点：穿孔作业效率高、作业成本低、机械化程度高、适用于各种硬度的矿岩中穿孔。 （一）牙轮钻机的工作原理 牙轮钻机如图所示，它是通过钻机的回转和推压机构使钻杆带动钻头连续转动，同时对钻头施加轴向压力，以回转动压和强大的静压使与钻头接触的岩石粉碎破坏。同时通过钻杆与钻头中的风孔向孔底注入压缩空气，利用压缩空气将空地岩粉吹出孔外，从而形成炮孔。,露天开采工艺,宝通西沟采区,江西德兴铜矿视频,露天开采工艺,二、爆破工艺 爆破是露天矿开采的第二个工艺环节，通过爆破作业，将整体矿岩进行破碎及松动，形成一定形状的爆堆，为后续采装作业提供工作条件。 对爆破工作的要求： （1）适当的爆破储备量，以满足挖掘机连续作业的要求，一般要求每次爆破的矿岩量应能满足挖掘机510昼夜的采装量。 （2）有合理的矿岩块度，以提高后续工序的作业效率，是开采总成本最低。,露天开采工艺,（3）爆堆堆积形态好，前冲量小；无上翻，无根底； （4）无爆破危害。 关于炸药 按照爆炸发生的原因和特征，爆炸现象可分为三类： （1）物理爆炸 （2）化学爆炸 （3）核爆炸,人类历史上五次最大的核爆炸,氢弹爆炸,炸 药,物理爆炸（不发生化学变化 ） 核爆炸 （核裂变或核聚变 ） 化学爆炸（有新的物质生成 ）,（explosive） ： 在一定条件下，能够发生快速化学反应，放出能量，生成气体产物， 显示爆炸效应（explosive effect）的化合物或混合物。,爆炸的分类：,炸药,化学爆炸三要素,露天开采工艺,生产台阶采掘爆破方法常见的有： (1)浅孔爆破（略） (2)深孔爆破 深孔爆破： 深孔爆破（孔径大于50mm，孔深大于5米）的钻孔设备主要是潜孔钻和牙轮钻。其钻孔可钻垂直深孔，也可钻倾斜炮孔。,露天开采工艺,什么叫自由面？它与爆破效果有什么关系？ 答：自由面又叫临空面，通常是指岩土介质与空气接触的交界面。 自由面的存在就能使炸药爆破破碎岩石容易，既节省炸药，效果又好。所以自由面是爆破破碎岩石必不可少的条件。一般来讲，随着临空面面积的增大及数量的增多，岩石爆破夹制作用将变小，也有利于岩石的爆破。,露天开采工艺,深孔爆破主要参数 （1）底盘抵抗线 按经验公式： W （25 45 ） d （2） 孔距a 与排距 b a m w 式中 m 邻近系数，取1.0 2； w 底盘抵抗线，米。 b （0.8 0.95 ） w （3）超深 超深一般控制在底盘抵抗线的5%30%。,露天开采工艺,（4）炮孔充填长度Lt Lt （ 20 30） d （见图） （5）单位炸药消耗量q 单位炸药消耗量指每立方米或每吨矿岩平均所需的炸药量。根据我国一些大型露天矿的统计指标看，一般变化在0.30.6公斤米之间，一些难爆矿石可达0.81.0公斤米左右。 （6）延期时间,充填长度对爆破效果的影响,太长大块多,太短飞石和空爆,正确,岩石爆破理论,露天开采工艺,露天深孔爆破平面的布孔方式有几种？ 答：布孔方式有单排布孔和多排布孔两种。多排布孔又分为方形、矩形及三角（梅花）形三种。 根据起爆药包在炮孔中安置的位置不同，有三种不同的起爆方式：第一种是反向起爆；第二种是正向起爆；第三种是多点起爆。,正向起爆与反向起爆的不同效果,Any difference?有区别吗？,运动方向,Primer,反向起爆,正向起爆,岩石爆破理论,图124 工作面炮孔的位置 a炮孔布置平面图 b炮孔布置剖面图 H台阶高度；坡面角；炮孔倾角；D孔径；a孔距；Wp底盘抵抗线； b行距；lz填塞长度；lB装药长度,露天开采工艺,装药量计算： 每个炮孔的装药量，我国露天矿山普遍采用体积公式计算，单排孔爆破时的装药量计算： Q q W a H,露天开采工艺,装药结构： (1)连续装药结构。 (2)分段装药结构。 (3)孔底间隔装药结构。 (4)混合装药结构。,露天开采工艺,4、起爆顺序 布孔方式有正方形布孔、矩形布孔和三角形布孔，起爆方式如下： （1）平行顺序起爆（逐排起爆）,露天开采工艺,（2）斜线起爆 分段炮孔的连线与台阶坡顶线是斜线的方式，统称为斜线起爆。,露天开采工艺,（4）直线掏槽起爆 该方式是利用沿一直线布置的密集炮孔首先起爆，来开创新的自由面。基本形式如图128。,预裂爆破的钻孔布置 1预裂孔；2缓冲孔；3主爆孔,（5）临近边坡的预裂、光面爆破,露天开采工艺,（6）逐孔起爆,露天开采工艺,临近边坡的光面爆破，就是沿边坡的边界线钻凿一排较密的平行钻孔，孔中内加入少量炸药，与予裂爆破相反，在临近边坡的采掘带爆破后再行起爆，从而沿密集钻孔形成平整的岩缝。,露天开采工艺,爆破视频,露天开采工艺,露天深孔爆破工艺包括哪些主要作业程序? 答：露天深孔爆破工艺主要包括装药前炮孔检查、装药、填塞、敷设网路和起爆。,露天开采工艺,深孔爆破的盲炮处理 (1)爆破网路未受破坏，且最小抵抗线无变化者，可重新连线起爆；最小抵抗线有变化者，应验算安全距离，并加大警戒范围后，再连线起爆。 (2)可在距盲炮孔口不少于10倍炮孔直径处另打平行孔装药起爆。爆破参数由爆破工程技术人员确定并经爆破领导人批准。 (3)所用的炸药为非抗水硝铵类炸药，且孔壁完好，可取出部分填塞物向孔内灌水使之失效，然后做进一步处理。,露天开采工艺,实施爆破时应发出的三次信号的名称及其代表的意义 第一次信号为预警信号。该信号发出后爆破警戒范围内开始清场工作。第二次信号为起爆信号。应在确认人员、设备等全部撤离爆破警戒区，所有警戒人员到位，具备安全起爆条件时发出。起爆信号发出后，准许负责起爆的人员起爆。第三次信号为解除信号。安全等待时间过后，检查人员进人爆破警戒区范围内检查、确认安全后，方可发出解除爆破警戒信号。在此之前，岗哨不得撤离，不允许非检查人员进入爆破警戒范围。,露天开采工艺,导致爆破事故的人为因素主要是爆破作业人员安全技术差、安全意识淡薄和违章作业。 露天爆破飞散物（飞石）对人员的最小安全距离是：浅孔爆破大块 300m；浅孔爆破 200m(复杂地质条件下或未形成台阶工作面时300m)；深孔爆破按设计确定，但不少于200m。,露天开采工艺,实施爆破作业炮响后应怎样进行现场检查？ 答：现场检查应指派有经验的人员担任，在起爆后15min，等待爆破岩体、残架（件）塌落稳定后，才准进入工作面。发现有盲炮或尚未塌落稳定的岩体及爆破体时，应立即划定危险范围，设置标志，并派专人看守，无关人员不得接近；同时报告爆破负责人，制订处理方案，指定专人处理。发现有残留爆破器材时，应在以后的清渣过程中指派专人负责配合，继续查找残留爆破器材，按爆破安全规程规定集中销毁。,露天开采工艺,影响爆破效果的主要因素有哪些？ 答：1.炸药性能；2.装药结构；如药包形状、间隔装药方式、起爆药包位置等；3.岩石性质和地质构造；4.爆破参数的选择，如最小抵抗线、装药量、孔间距、炸药单耗等；5.施工工艺方法，如装药、填塞、起爆网路等。,露天开采工艺,铲装与运输工艺 铲装作业的机械设备：单斗挖掘机（电铲）、索斗铲、前装机。金属矿山主要使用单斗挖掘机（电铲）。 露天矿运输方式：汽车运输、铁路运输、胶带运输、斜坡箕斗提升运输以及联合运输方式。,露天开采工艺,排土工艺 排土工艺有：铁路运输排土、公路运输排土、胶带运输排土 堆积废石和表土的专设场地空间叫排土场或废石场。 根