排岩作业PPT课件

1 排土作业 2 概述废石场的位置及要素废石排弃工艺废石场的危害防治及复田 3 苏联 美国矿山 排土场占地面积分别为矿山总占地面积的50 和56 但其复垦率较高 如美国矿山占地的复垦率为80 其中排土场的复垦率为52 据对我国冶金露天矿的调查 排土场占矿山总占地面积的39 55 黑色冶金矿山 铝土矿及建材矿山的露天开采产量比重占总产量的90 以上 化工矿山露天开采占70 左右 但排土工程仍然是露天矿生产的薄弱环节 排土场占用土地及其与环境保护的矛盾日趋突出 据统计 全国国营矿山56000个 其中归中央各工业部门统配矿山1057个 每年采矿占地约6 7 10万公顷 按全国矿山占地200万公顷计算 已复垦的土地不超过1 3万公顷 其复垦率不到1 4 概述 通常将运输剥离下的废石到废石场进行排弃称作排岩工程 排岩工程的经济效率主要取决于废石场的位置 排岩方法和排岩工艺的合理选择 排岩工程是一项系统工程 其内容涉及废石的排弃工艺 废石场的建立与发展规划 废石场的稳固性 废石场污染的防治 废石场的复田等方面 5 排岩技术与废石场治理方面的发展趋势 采用高效率的排岩工艺与排岩设备 提高排岩强度 提高堆置高度 增加废石场单位面积的排岩容量 提高废石场的利用率 减少废石场的占地面积 适时进行废石场的复垦 减少废石场对生态环境的污染 6 废石场的位置及要素 废石场的位置选择废石场的堆置要素 7 排土场的位置选择原则 不占良田 少占耕地 尽量利用山坡 山谷的荒地 避免村庄的迁移 在不影响矿山工程发展的前提下 尽可能靠近采场布置排土场 以便缩短岩石运距 尽可能采用内部排岩 通过二次转排的技术经济合理性的论证 积极采用内部临时排土场 排土场应设置在居民区或工业场地的下风侧或最小风侧以及生活水源的下游 以免对居民或工厂造成危害 排土场不应截断山洪和河流 避免设置在水文地质复杂的地段 以保证废石场的稳定 避免废石场发生滑坡和泥石流事故 剥离下的废石中可利用的部分要单独堆置以便日后二次回收利用 有条件的地区靠近采场的排土场宜分散布置 以利于多出口运输 疏散排岩道路的通过能力 缓和废石排弃高峰 排土场地的选择要有利于征用土地的复垦 8 排土场的堆置要素 排土场的堆置高度堆置阶段的平盘宽度排土场容积的确定 9 排土场有效容积的确定 式中 Vy 废石场的设计有效容积 m3 Vs 剥离岩土的实方数 m3 Ks 岩土的松散系数 可参考下表 Kc 岩土的下沉率 取值可参考下表 10 岩土松散系数 11 下沉率参考值 12 排土场的设计总容积 V K1 Vy式中 V 废石场的设计总容积 m3 K1 容积的富余系数 一般取1 02 1 05 Vy 废石场有效容积 m3 13 废石排弃工艺 根据废石的运输与排弃方式及所使用设备的不同 外部废石场的排弃工艺可分为 铁路运输排岩 公路运输排岩 此种排岩工艺是利用汽车将废石直接运到废石场进行排卸 然后由推土机推排残留的废石及整理排卸平台 胶带运输排岩 此种排岩工艺是利用胶带机将剥离下的废石直接从采场运到废石场进行排卸 根据废石场排岩设备的不同又分为 挖掘机排岩 排土犁排岩 铲运机排岩 14 汽车 排土机排岩工艺 汽车 推土机排岩工艺具有一系列的优点 汽车运输机动灵活 爬坡能力大 可在复杂的排岩场地作业 宜实行高台阶排土 废石场内运输距离较短 排岩运输线路建设快 投资少 又易于维护 我国多数露天矿山都采用汽车 排土机排岩工艺 15 16 17 铁路运输的排岩 铁路运输的排岩工艺主要是由铁路机车将剥离下的废石运至废石场 翻卸到指定地点再应用其它的移动设备进行废石的转排工作 可选用的转排设备有排土犁 挖掘机 推土机 前装机 索斗铲等 目前 在国内采用铁路运输排岩工艺的矿山主要以挖掘机为主 排土犁为辅 而其它设备很少用 铁路运输的排岩工艺的辅助设备有移道机 吊车等 18 挖掘机排土 单斗挖掘机排土 其中机械铲排土是目前铁道运输工艺的主要排土方式 移路步距可达25m 索斗铲主要用于铁道运输露天矿 偶而也在汽车运输矿山中使用 19 20 推土犁主要用于排土场铁道路基两侧工作面清理 图片为1959年大连工矿车辆厂制造 3D型排土犁 推土能力3000方 小时 主翼展开角度为120度 21 推土犁排土 用于铁道运输的露天煤矿 排土过程为翻土 推土 移路 因移路步距小 3m左右 生产能力较低 正逐渐被淘汰 22 23 胶带运输机 胶带排岩机排岩 露天矿采用胶带运输机 胶带排岩机排岩是近十年来发展起来的一种多机械 连续排岩工艺 工艺系统的工艺流程是 使用汽车将剥离下废石运至设置在采场最终边帮上的固定或移动式破碎站进行废石的粗破碎 破碎后的废石被卸入胶带运输机 由胶带运输机运至废石场再转入胶带排岩机进行排卸 当一个台阶高度排满后 用推土机平整场地 然后移动胶带排岩机 汽车 固定或移动式破碎站 胶带运输机 胶带排岩机 推土机 24 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 25 排土机排土 这是连续或半连续工艺的主要排土方式 它与胶带输送机的配合 有时也直接与轮斗挖掘机配合进行内排土 26 废石场建设 1 废石场初始排土线的修筑 2 排土线的扩展 铁路运输山坡废石场初始排土线 挖掘机修筑初始排土线 27 废石场的危害 金属矿床露天开采过程中所建立的废石场不但占用了大量的土地而且也对生态景观与环境也造成了相当大的破坏和危害 概括说来 废石场的潜在危害主要来自两个方面 1 废石场的稳定性差所引发的废石场变形 滑坡及废石场泥石流 2 废石场所造成的环境污染 28 废石场的防治 治理措施 1 改进排岩工艺 选择合理的排岩设备及工艺参数 合理控制排岩顺序 避免形成软弱夹层 2 积极处理软岩基底 3 采取必要措施进行废石场的疏干排水 4 采用不同形式的护坡挡墙 稳定坡角 防止废石场滑坡 5 进行废石场植被 29 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 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 30 废石场的滑坡防护措施 要先清除表土及软岩层 然后开挖成阶梯 以增强基底表面的抗滑力 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 以增加其表面粗糙度 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 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 31 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 32 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 可采取的预防措施是 挡 拦 引 蓄 33 废石场的污染 废石场的污染有粉尘 毒气和酸雨三类 从酸水形成机理中各个环节入手 采取积极措施抑制酸水的形成 其措施的要点 1 尽量在气候干燥的季节剥离含有硫化物的岩石 控制岩石的破碎程度 采取集中堆放和及时掩埋等措施 缩短硫化物废石在大气中的暴露时间 2 使废石堆和地下水和地表水隔绝 3 截流废石场中产生的酸水 使其不漫溢 集中加以中和处理 34 排土场的复垦 土地复垦是指把被破坏和荒芜了的土地重新加以利用 以及不同于复原的其它任何形式的处理利用 土地复垦的目的 一方面保护了土地资源 实现了土地资源的二次开发和利用 另一方面 保护了生态环境 废石场复垦工作的主要内容和要求如下 1 废石场堆的形态整治 2 表土的采集 存储和复田 3 铺垫表土 4 在整治好的废石堆上进行再种植 35 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 36 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