星期日,三月13 2011:15 49

地下採礦技術

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世界各地的地下礦山呈現出千變萬化的方法和設備。 約有650座地下礦山,年產量超過150,000萬噸,佔西方世界礦石產量的90%。 此外,據估計還有 6,000 個較小的礦山,每個礦山的產量都低於 150,000 噸。 每個礦山的工作場所、設施和地下作業都是獨一無二的,這取決於所尋找的礦物種類、位置和地質構造,以​​及特定礦物的市場和投資資金的可用性等經濟因素。 一些礦山已經連續運營了一個多世紀,而另一些礦山才剛剛起步。

礦山是危險的地方,大部分工作都涉及繁重的勞動。 工人們面臨的危險範圍從塌陷、爆炸和火災等災難到事故、粉塵暴露、噪音、高溫等等。 保護工人的健康和安全是正確進行採礦作業的主要考慮因素,並且在大多數國家/地區,法律法規都要求這樣做。

地下礦井

地下礦山是位於地球內部基岩中的工廠,礦工們在其中工作以回收隱藏在岩體中的礦物。 他們鑽孔、裝藥和爆破以獲取和回收礦石,即含有多種礦物的岩石,其中至少一種可以加工成可以出售以獲利的產品。 礦石被帶到地表以提煉成高品位精礦。

在地表以下深處的岩體內部工作需要特殊的基礎設施:與地表相連的豎井、隧道和腔室網絡,允許工人、機器和岩石在礦井內移動。 豎井是通往地下的通道,橫向通道將豎井站與生產採場連接起來。 內部坡道是一個傾斜的巷道,連接不同高度(即深度)的地下層。 所有地下開口都需要排氣通風和新鮮空氣、電力、水和壓縮空氣、排水系統和收集地下滲漏水的泵以及通信系統等服務。

起重設備和系統

井架是一座高大的建築物,可以識別地表上的地雷。 它直接位於豎井上方,豎井是礦山的主幹道,礦工通過它進出他們的工作場所,供應品和設備也通過它下降,礦石和廢料也通過它被提升到地表。 豎井和提昇機的安裝取決於容量、深度等的需要。 每個地雷必須至少有兩個豎井,以便在緊急情況下提供備用逃生路線。

起重和豎井運行受嚴格的規定約束。 起重設備(例如捲揚機、制動器和繩索)的設計具有足夠的安全裕度,並定期進行檢查。 站在籠子頂部的人定期檢查豎井內部,所有站點的停止按鈕都會觸發緊急制動。

當籠子不在車站時,豎井前面的門會擋住開口。 當籠子到達並完全停止時,一個信號清除門打開。 礦工進入籠子並關閉閘門後,另一個信號清除籠子,以便向上或向下移動豎井。 做法各不相同:信號命令可能由網箱招標發出,或者按照每個豎井站張貼的說明,礦工可以為自己發出豎井目的地信號。 礦工普遍對豎井騎行和提升的潛在危險很清楚,很少發生事故。

金剛石鑽孔

在開始採礦之前,必須繪製岩石內的礦藏圖。 有必要知道礦體所在的位置並定義其寬度、長度和深度,以實現礦床的三維視覺。

金剛石鑽孔用於勘探岩體。 鑽孔可以從地表或地下礦井的巷道進行。 鑲嵌著小鑽石的鑽頭切割出一個圓柱形岩心,該岩心被捕獲在鑽頭後面的管柱中。 取回並分析岩心以找出岩石中的物質。 檢查岩心樣品,分離礦化部分並分析金屬含量。 需要廣泛的鑽探計劃來定位礦床; 以水平和垂直間隔鑽孔以確定礦體的尺寸(見圖 1)。

圖 1. 瑞典 Garpenberg 鉛鋅礦的鑽孔圖

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礦山開發

礦山開發涉及建立採場生產所需的基礎設施和為未來的連續性運營做準備所需的挖掘工作。 常規元素均由鑽爆開挖技術產生,包括水平巷道、傾斜坡道和垂直或傾斜抬高。

豎井下沉

豎井掘進涉及向下推進的岩石開挖,通常分配給承包商而不是由礦山人員完成。 它需要有經驗的工人和專用設備,如鑿井井架、大吊鬥掛在繩索上的專用提昇機和仙人掌式抓斗式豎井出渣裝置。

鑿井工作人員面臨著各種危險。 他們在深的垂直挖掘的底部工作。 人、材料和爆破的岩石都必須共用一個大桶。 井底人員無處躲避墜物。 顯然,鑿井不適合沒有經驗的人。

漂移和斜坡

平巷是用於運輸岩石和礦石的水平通道隧道。 巷道開挖是礦山開發中的一項常規活動。 在機械化礦井中,雙臂電動液壓台車用於工作面鑽孔。 典型的漂移剖面為 16.0 m2 在剖面上,工作面鑽孔深度為 4.0 m。 這些孔用特殊裝料卡車上的炸藥(通常是散裝硝酸銨燃料油 (ANFO))以氣動方式裝填。 使用短延時非電 (Nonel) 雷管。

使用鏟斗容量約為 2 m 的(裝載-運輸-傾卸)LHD 車輛(見圖 3.0)進行出渣3. 渣土被直接拖到礦石通過系統,然後轉移到卡車上進行更長的運輸。 坡道是連接一層或多層的通道,坡度從 1:7 到 1:10(與普通道路相比坡度非常陡),可為重型自行推進設備提供足夠的牽引力。 坡道通常向上或向下螺旋驅動,類似於螺旋樓梯。 坡道開挖是礦山開發計劃中的一項常規工作,使用與平巷相同的設備。

圖 2. LHD 裝載機

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阿特拉斯·科普柯

提高

抬升是連接礦井不同樓層的垂直或陡峭傾斜的開口。 它可以用作通往採場的階梯通道、礦石通道或礦井通風系統中的氣道。 飼養是一項艱鉅而危險的工作,但卻是必不可少的工作。 提升方法多種多樣,從簡單的手動鑽孔和爆破到使用天井鑽孔機 (RBM) 的機械岩石開挖(見圖 3)。

圖 3. 養育方式

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手動提升

人工提升是一項艱鉅、危險和體力勞動,挑戰礦工的敏捷性、力量和耐力。 這是一項只能分配給身體狀況良好的經驗豐富的礦工的工作。 通常,升高部分被木結構牆分成兩個隔間。 一個是敞開的,用於爬到工作面的梯子、空氣管道等。另一個充滿了爆破後的岩石,礦工在鑽圓孔時用作平台。 每輪結束後木材分型都會延長。 這項工作涉及爬梯子、伐木、鑿岩和爆破,所有這些都在狹窄、通風不良的空間內完成。 這一切都是由一個礦工完成的,因為沒有幫手的空間。 礦山正在尋找替代危險且費力的人工提升方法的方法。

加高登山者

raise climber 是一種避免爬梯子和手動方法的大部分困難的車輛。 該車輛在用螺栓固定在岩石上的導軌上爬升,並在礦工在上方鑽孔時提供堅固的工作平台。 非常高的抬升可以用抬升登山器進行挖掘,與手動方法相比,安全性大大提高。 然而,加高挖掘仍然是一項非常危險的工作。

天井鑽孔機

RBM 是一種強大的機器,可以機械破碎岩石(見圖 4)。 它豎立在計劃抬升的頂部,並鑽了一個直徑約 300 毫米的先導孔,以在較低水平的目標處突破。 導向鑽由直徑為預期提升的鉸刀頭代替,RBM ​​反向放置,旋轉並向上拉鉸刀頭以創建全尺寸圓形提升。

圖 4. 反井鑽機

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阿特拉斯·科普柯

地面控制

對於在岩體內部工作的人員來說,地面控制是一個重要的概念。 這在使用橡膠輪式設備的機械化礦山中尤為重要,其中巷道開口為 25.0 m2 在截面上,與通常只有 10.0 m 的鐵路平移的礦井相比2. 5.0 m 處的屋頂太高,礦工無法使用比例尺檢查潛在的落石情況。

使用不同的措施來固定地下開口中的屋頂。 在光面爆破中,輪廓孔被緊密地鑽在一起,並裝有低強度炸藥。 爆破產生光滑的輪廓,而不會壓裂外部岩石。

然而,由於岩體中經常存在表面不顯露的裂紋,落石是一種無處不在的危險。 岩石錨桿連接降低了風險,即將鋼棒插入鑽孔並固定它們。 錨桿將岩體固定在一起,防止裂縫擴展,有助於穩定岩體,使地下環境更加安全。

地下採礦方法

採礦方法的選擇受礦床的形狀和大小、所含礦物的價值、岩體的成分、穩定性和強度以及產量和安全工作條件的要求(有時相互矛盾)的影響). 雖然採礦方法自古以來一直在發展,但本文主要關注 XNUMX 世紀後期在半機械化和全自動採礦中使用的方法。 每個礦山都是獨一無二的,但它們都以安全的工作場所和有利可圖的業務運營為目標。

平房柱式開採

房柱法適用於水平傾角不超過20°的板狀礦化體(見圖5)。 礦床通常是沉積成因,岩石通常位於上盤和礦化區(這裡是一個相對的概念,因為礦工可以選擇安裝岩石螺栓來加固其穩定性有疑問的屋頂)。 房柱法是主要的地下採煤方法之一。

圖 5. 扁平礦體的房柱式開採

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房柱法通過沿多面前緣推進的水平鑽孔提取礦體,在生產前緣後方形成空室。 柱子,岩石部分,留在房間之間以防止屋頂塌陷。 通常的結果是房間和柱子的規則圖案,它們的相對大小代表了保持岩體穩定性和盡可能多地提取礦石之間的折衷。 這涉及對支柱強度、屋頂層跨度和其他因素的仔細分析。 岩石螺栓通常用於增加支柱中岩石的強度。 已採空的採場用作卡車將礦石運送到礦山儲料倉的道路。

房柱式採場工作面像平移一樣進行鑽孔和爆破。 採場寬度和高度對應於巷道的大小,可以相當大。 正常高度礦山使用大型生產鑽車; 緊湊型鑽機用於礦石厚度小於 3.0 m 的地方。 厚礦體從頂部開始分步開採,這樣頂板就可以固定在礦工方便的高度。 通過在上方空間鑽平孔和爆破,將下方部分恢復為水平切片。 礦石在工作面裝上卡車。 通常,使用常規的前端裝載機和自卸卡車。 對於低高度礦山,可提供專用礦車和鏟運車。

房柱法是一種高效的採礦方法。 安全取決於開放房間的高度和地面控制標準。 主要風險是落石和移動設備造成的事故。

斜房柱式開採

斜房柱法適用於與水平面呈 15° 和 30° 夾角或傾角的板狀礦化。 對於橡膠輪胎車輛來說,這個角度太陡,無法攀爬,對於重力輔助岩石流動來說,這個角度太平。

傾斜礦體的傳統方法依賴於手工勞動。 礦工們用手持鑿岩機在採場上鑽爆破孔。 採場用泥漿刮刀清潔。

傾斜的採場是一個很難工作的地方。 礦工們必須帶著鑿岩機、牽引滑輪和鋼絲爬上陡峭的爆破岩石堆。 除了落石和事故外,還有噪音、灰塵、通風不良和高溫等危害。

傾斜礦床適於機械化的,採用“階梯房開採”。 這是基於將“困難傾角”下盤轉變成“階梯”,階梯的角度適合無軌機器。 這些階梯是由採場和運輸道以選定角度穿過礦體的菱形圖案產生的。

礦石開採從水平採場驅動開始,從聯合通道-運輸巷道分支出來。 初始採場是水平的,沿著上盤。 下一個採場從更遠的一段距離開始,並遵循相同的路線。 向下重複此過程以創建一系列提取礦體的步驟。

留下礦化部分以支撐上盤。 這是通過將兩個或三個相鄰的採場驅動器開採到全長,然後開始下一個向下一個採場驅動器,在它們之間留下一個細長的支柱來完成的。 這根柱子的部分以後可以作為從下面的採場鑽孔和爆破的切口來恢復。

現代無軌設備很好地適應了階梯房採礦。 停車可以完全機械化,使用標準的移動設備。 爆破的礦石由 LHD 車輛收集在採場中,並轉移到礦用卡車上以運輸到豎井/礦石通道。 如果採場不夠高,無法裝卡車,可以將卡車裝在運輸車道中開挖的特殊裝卸區。

收縮停止

收縮回採可稱為“經典”採礦方法,可能是上個世紀大部分時間裡最流行的採礦方法。 它在很大程度上已被機械化方法所取代,但仍在世界各地的許多小礦山中使用。 適用於賦存於合格岩體中邊界規則、傾角陡峭的礦床。 此外,爆破的礦石不得受到斜坡儲存的影響(例如,硫化礦石暴露在空氣中容易氧化和分解)。

其最突出的特點是使用重力流進行礦石處理:來自採場的礦石通過溜槽直接落入軌道車,避免了人工裝載,而人工裝載是傳統上最常見但最不受歡迎的採礦工作。 直到 1950 世紀 XNUMX 年代氣動搖臂鏟的出現,才出現了適用於地下礦井裝載岩石的機械。

收縮回採以水平切片的方式提取礦石,從採場底部開始向上推進。 大部分爆破的岩石留在採場中,為礦工在頂板鑽孔提供工作平台,並有助於保持採場壁穩定。 由於爆破增加了約 60% 的岩石體積,在停止過程中約有 40% 的礦石被抽到底部,以在渣土堆頂部和頂部之間保持工作空間。 剩餘礦石在爆破達到採場上限後提取。

從渣土堆頂部工作的必要性和升降梯通道阻止了採場中機械化設備的使用。 只能使用足以讓礦工單獨處理的輕型設備。 氣腿式鑿岩機的總重量為 45 公斤,是收縮採場鑽孔的常用工具。 站在渣土堆的頂部,礦工拿起鑽機/進給器,固定支腿,將鑿岩機/鑽鋼支撐在屋頂上並開始鑽孔; 這不是一件容易的工作。

填挖法採礦

填挖法適用於岩體中的陡傾礦床,具有良好至中等穩定性。 它從底部切割開始以水平切片的形式去除礦石並向上推進,從而允許調整採場邊界以遵循不規則礦化。 這允許有選擇地開採高品位部分,而將低品位礦石留在原地。

採場清理乾淨後,回填採空空間以形成下一個切片開採時的工作平台,並增加採場壁的穩定性。

無軌環境下的挖填採礦開發包括在主層沿著礦體的下盤運輸驅動、採場底切設有用於液壓回填的排水溝、在下盤開挖的螺旋坡道以及入口道岔採場和從採場抬高到上面的高度以進行通風和填料運輸。

過手停止 與挖填法一起使用,以乾岩石和水硬砂作為回填材料。 Overhand 是指通過爆破 3.0 m 至 4.0 m 厚的切片從下方鑽取礦石。 這樣就可以在不中斷的情況下鑽探整個採場區域並爆破整個採場。 “鞋面”孔是用簡單的馬車鑽鑽的。

上孔鑽孔和爆破為屋頂留下了粗糙的岩石表面; 出土後高度約為7.0m。 在允許礦工進入該區域之前,必須通過對鬆散岩石進行平滑爆破和隨後的縮放來修整屋頂輪廓來固定屋頂。 這是由礦工使用手持式鑿岩機在渣土堆中作業完成的。

In 前面停止,無軌設備用於礦石生產。 砂尾礦用於回填,並通過塑料管道分佈在地下採場中。 採場幾乎完全被填滿,形成了足夠堅硬的表面,橡膠輪胎設備可以通過。 採場生產完全機械化,配備漂移式巨型卡車和 LHD 車輛。 採場工作面是橫跨採場的 5.0 m 垂直牆,其下方有 0.5 m 的開槽。 在工作面鑽出五米長的水平孔,並在敞開的底部槽中爆破礦石。

單次爆破產生的噸位取決於工作面面積,無法與上部採場爆破產生的噸位相提並論。 然而,無軌設備的產量大大優於人工方法,而頂板控制可以由鑽車完成,鑽車與採場爆破一起鑽出光滑的爆破孔。 LHD 車輛配備超大鏟斗和大輪胎,是一種用於出渣和運輸的多功能工具,可輕鬆在填土面上行駛。 在雙面採場中,鑽車在一側進行作業,而鏟運機在另一端處理渣土,從而有效利用設備並提高產量。

分段停止 去除露天採場中的礦石。 採礦後用固結填料回填採場允許礦工稍後返回以恢復採場之間的柱子,從而實現非常高的礦藏回收率。

分段停止的開發是廣泛而復雜的。 礦體被分成垂直高度約為 100 m 的部分,其中準備了分段並通過傾斜的坡道連接。 礦體部分進一步橫向劃分為交替的採場和礦柱,並在底部的下盤創建了一個郵件運輸驅動器,並帶有用於抽取點裝載的切口。

開採後,分段採場將是一個橫跨礦體的矩形開口。 採場的底部呈 V 形,以便將爆破材料匯集到抽取點。 深孔鑽機的鑽孔巷道在上層準備(見圖 6)。

圖 6. 使用環鑽和橫切加載的分段回採

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爆破需要空間讓岩石體積膨脹。 這就需要在深孔爆破開工前準備好幾米寬的槽口。 這是通過將採場底部到頂部的抬高擴大到一個完整的槽來實現的。

打開槽孔後,深孔鑽機(見圖 7)開始在分段巷道中進行生產鑽孔,精確遵循爆破專家設計的詳細計劃,該計劃規定了所有爆破孔、開孔位置、孔的深度和方向。 鑽機繼續鑽孔,直到完成一層上的所有環。 然後轉移到下一個子層繼續鑽探。 同時,這些孔被充電,並且覆蓋採場內大面積的爆破模式在一次爆破中破碎大量礦石。 爆破的礦石落到採場底部,由在採場下方的取料點開挖的 LHD 車輛回收。 通常,深孔鑽探在裝藥和爆破之前進行,以提供準備爆破的礦石儲備,從而實現高效的生產計劃。

圖 7 深孔鑽機

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阿特拉斯·科普柯

分段回採是一種高效的採礦方法。 由於能夠使用全機械化生產鑽機進行深孔鑽探,加上鑽機可以連續使用,因此效率得到了提高。 它也相對安全,因為在分段巷道內進行鑽孔並通過抽取點進行出渣可以消除潛在的落石風險。

垂直彈坑後退採礦

與分段回采和收縮回採一樣,垂直弧坑後退(VCR)開採適用於陡傾地層的成礦。 然而,它使用了一種不同的爆破技術,將重的、集中的電荷放置在距離自由岩石表面約 165 m 的直徑非常大(約 3 毫米)的孔(“彈坑”)中。 爆破會在孔周圍的岩體中打出一個錐形開口,並允許爆破材料在生產階段保留在採場中,以便岩石填充物可以幫助支撐採場壁。 對岩石穩定性的需求低於分段回採。

VCR 採礦的開發類似於分段回採,只是需要超挖和底挖。 第一階段需要超挖,以容納鑽大直徑爆破孔的鑽機,並在裝孔和爆破時提供通道。 底切開挖提供了 VCR 爆破所需的自由表面。 它還可以為 LHD 車輛(通過遠程控制操作,操作員留在採場外)提供通道,以從採場下方的抽取點回收爆破的礦石。

通常的 VCR 爆炸使用 4.0 × 4.0 米圖案的垂直或陡峭傾斜的孔,並按照計算的距離小心放置裝藥,以釋放下方的表面。 裝藥相互配合,打斷了約 3.0 m 厚的水平礦石片。 爆破的岩石落入下方的採場。 通過控制出泥率,採場保持部分填充,因此岩石填充有助於在生產階段穩定採場壁。 最後一次爆破將超挖破碎到採場,之後採場被清掃乾淨並準備回填。

VCR 礦山通常對礦體使用初級和次級採場系統。 第一階段開採主要採場,然後用水泥回填。 採場留給填充進行固結。 礦工然後返回並在主要採場和次要採場之間的礦柱中回收礦石。 該系統與膠結回填相結合,可實現接近 100% 的礦石儲量回收。

分段崩落

分段崩落法適用於傾角陡到中、埋深延伸大的礦床。 礦石必須通過爆破破碎成易於處理的塊。 隨著礦石的開採,上盤會塌陷,礦體上方的地面會下沉。 (必須設置路障以防止任何人進入該區域。)

分段崩落基於包含礦石和岩石的破碎岩體內部的重力流。 岩體首先通過鑽孔和爆破破碎,然後通過岩體洞穴下方的巷道掘出。 它是一種安全的採礦方法,因為礦工總是在漂移大小的開口內工作。

分段崩落取決於在礦體內部以相當近的垂直間距(從 10.0 米到 20 0 米)準備的具有規則的巷道模式的分段。 每個小平面上的巷道佈置相同(即,從下盤運輸驅動到上盤平行穿過礦體)但每個小平面上的樣式略有偏移,因此較低平面上的巷道位於漂移在它上面的子層上。 橫截面將顯示菱形圖案,其中漂移具有規則的垂直和水平間距。 因此,分段崩落的開發是廣泛的。 然而,巷道挖掘是一項簡單的任務,很容易實現機械化。 在多個子層上處理多個漂移航向有利於設備的高利用率。

分段開發完成後,深孔鑽機進入,在上方的岩石中以扇形展開的方式鑽出爆破孔。 當所有爆破孔準備就緒後,深孔鑽機將移至下面的地層。

深孔爆破使分段漂移上方的岩體破裂,形成一個洞穴,該洞穴從上盤接觸處開始,沿著穿過分段上礦體的直線前緣向下盤退縮。 垂直部分將顯示一個樓梯,其中每個上層都比下面的層提前一步。

爆炸用礦石和廢物的混合物填充了地下前沿。 當 LHD 車輛到達時,洞穴中含有 100% 的礦石。 隨著裝載的繼續,廢石的比例將逐漸增加,直到操作員認為廢物稀釋度過高而停止裝載。 當裝載機移動到下一個巷道繼續出土時,爆破機進入準備下一圈孔進行爆破。

LHD 車輛的理想應用是在分段上進行清理。 它提供不同尺寸以滿足特定情況,它裝滿鏟斗,行進約 200 米,將鏟斗清空到礦道中,然後返回進行另一次裝載。

分段放頂法佈局示意圖,重複作業程序(開發通孔、深孔鑽孔、裝藥爆破、裝車運輸)獨立進行。 這允許程序從一個子級別連續移動到另一個子級別,從而允許最有效地使用工作人員和設備。 實際上,礦山類似於部門化的工廠。 然而,分段採礦的選擇性不如其他方法,因此不會產生特別有效的提取率。 該洞穴包含約 20% 至 40% 的廢物,礦石損失範圍為 15% 至 25%。

塊狀崩落

塊體崩落法是一種大規模礦化方法,適用於在易於崩落的岩體(即具有內應力,去除岩體中的支撐元素後,有助於開採塊的壓裂)。 預計年產100-10萬噸。 這些要求將塊體崩落限制在幾個特定的礦床。 在世界範圍內,有開採含銅、鐵、鉬和鑽石礦床的塊狀崩落礦。

阻止 指採礦佈局。 礦體分為大塊、塊,每個塊的噸位足以進行多年生產。 塌方是通過底切去除塊體正下方岩體的支撐強度而誘發的,底切是通過深孔鑽孔和爆破破碎的 15 米高的岩石部分。 由相當大的自然構造力產生的應力,類似於引起大陸運動的應力,會在岩體中產生裂縫,破壞塊體,有望通過礦井中的抽取點開口。 然而,大自然經常需要礦工的幫助來處理超大的巨石。

塊體崩落的準備工作需要長期規劃和廣泛的初步開發,涉及塊體下方復雜的挖掘系統。 這些因站點而異; 它們通常包括底切、拉鈴、用於控制超大岩石和礦石通道的格柵,這些通道將礦石漏斗到火車裝載中。

Drawbells 是在底切下方開挖的圓錐形開口,從大面積區域收集礦石並將其匯入下方生產層的抽取點。 在這裡,礦石被 LHD 車輛回收並轉移到礦石通道。 對於鏟斗來說太大的巨石會在抽取點爆破,而較小的巨石則在灰熊上處理。 格柵是用於篩分粗料的成套平行桿,通常用於塊狀崩落礦,儘管越來越多地首選液壓破碎錘。

塊狀崩落礦中的開口會承受高岩石壓力。 因此,以盡可能小的截面挖掘漂移和其他開口。 然而,需要大量的岩石錨桿和混凝土襯砌來保持開口完好無損。

如果應用得當,塊狀崩落法是一種低成本、高產的大規模採礦方法。 然而,岩體的崩塌適應性並不總是可以預測的。 此外,所需的全面開發導致礦山開始生產之前的準備時間很長:收益的延遲會對用於證明投資合理性的財務預測產生負面影響。

長壁採礦

長壁開採適用於形狀均勻、厚度有限、水平延伸較大的層狀礦床(如煤層、鉀鹽層或南非金礦開采的礁石、石英卵石床)。 是採煤的主要方法之一。 它沿著一條直線以切片的形式回收礦物,重複這些直線以回收更大面積的材料。 離工作面最近的空間保持開放,而允許上牆在礦工及其設備後面的安全距離處倒塌。

長壁採礦的準備工作涉及進入礦區所需的巷道網絡以及將開采的產品運輸到豎井。 由於礦化呈片狀分佈在廣闊的區域,因此通常可以將巷道排列成示意性網絡模式。 牽引道在接縫本身中準備好。 兩個相鄰運輸巷道之間的距離決定了長壁工作面的長度。

回填

回填礦場可防止岩石坍塌。 它保留了岩體的固有穩定性,從而提高了安全性並允許更完整地提取所需礦石。 回填傳統上與挖填法一起使用,但它也常用於分段回采和 VCR 採礦。

傳統上,礦工們將開發的廢石傾倒在空曠的採場中,而不是將其拖到地面。 例如,在挖填法中,廢石被剷運機或推土機散佈在空採場上。

液壓回填 使用礦山選礦廠的尾礦,這些尾礦通過鑽孔和塑料管分佈在地下。 尾礦首先被脫泥,只有粗粒部分用於填充。 填充物是沙子和水的混合物,其中約 65% 是固體物質。 通過將水泥混合到最後一次澆注中,填充物的表面將硬化成用於橡膠輪胎設備的光滑路基。

回填也用於分段回填和 VCR 採礦,引入碎石作為砂填的補充。 在附近的採石場生產的經過破碎和篩分的岩石通過特殊的回填井運送到地下,然後裝載到卡車上並運送到採場,然後傾倒到特殊的填料井中。 主要採場用膠結岩石回填,這是通過在岩石填充物分配到採場之前將水泥粉煤灰漿噴灑在岩石填充物上而產生的。 膠結堆石硬化成固體塊,形成用於開採次級採場的人造支柱。 回填二級採場時通常不需要水泥漿,但最後一次澆築以建立堅固的出渣層除外。

地下採礦設備

在條件允許的情況下,地下採礦正變得越來越機械化。 橡膠輪胎、柴油動力、四輪牽引、鉸接式轉向架是所有移動式地下機械所共有的(見圖 8)。

圖 8. 小尺寸面部裝備

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阿特拉斯·科普柯

用於開發鑽孔的平面鑽台車

這是礦山中不可或缺的主力,用於所有岩石開挖工作。 它帶有一個或兩個帶有液壓鑿岩機的動臂。 只需一名工人在控制面板旁,幾小時內即可完成 60 個 4.0 m 深的砲孔佈置。

深孔生產鑽機

該鑽機(見圖 7)在覆蓋大面積岩石和破碎大量礦石的巷道周圍呈放射狀鑽爆破孔。它與分段回採、分段崩落、塊崩落和 VCR 採礦一起使用。強大的液壓鑿岩機和加長桿的轉盤存儲,操作員使用遙控器從安全位置進行鑿岩。

充電車

充電車是漂移巨無霸的必要補充。 運載工具安裝了一個液壓服務平台、一個加壓 ANFO 炸藥容器和一個裝料軟管,允許操作員在很短的時間內填充整個表面的爆破孔。 同時,可以插入 Nonel 雷管,以正確安排每次爆炸的時間。

左駕車輛

多功能載運自卸車(見圖 10)用於各種服務,包括礦石生產和材料處理。 它有多種尺寸可供選擇,允許礦工選擇最適合每項任務和每種情況的型號。 與礦山中使用的其他柴油車輛不同,LHD 車輛發動機通常長時間以全功率連續運行,產生大量煙霧和廢氣。 能夠稀釋和排出這些煙霧的通風系統對於遵守裝載區可接受的呼吸標準至關重要。

地下運輸

在沿礦體分佈的採場中回收的礦石被運輸到位於提升井附近的礦石堆放場。 為更長的橫向轉移準備了特殊的運輸水平; 它們通常以鐵軌裝置為特色,配備用於礦石運輸的火車。 事實證明,鐵路是一種高效的運輸系統,可通過電力機車運載更大的貨物,運載更遠的距離,而電力機車不會像無軌礦井中使用的柴油動力卡車那樣污染地下大氣。

礦石處理

在從採場到提升井的路線上,礦石經過幾個採用各種材料處理技術的工位。

slusher 使用刮板鏟斗將礦石從採場抽到礦石通道。 它配備了旋轉鼓、鋼絲和滑輪,佈置成產生一條來回的刮板路線。 slusher 不需要準備採場地板,可以從粗糙的泥堆中提取礦石。

左駕車輛,以柴油為動力並使用橡膠輪胎行駛,將其桶中的體積(尺寸不同)從渣土堆運到礦石通道。

礦石通道 是一個垂直或陡峭傾斜的開口,岩石通過重力從上層流到下層。 礦石通道有時以垂直順序排列,以將礦石從上層收集到運輸層上的公共交付點。

斜道 是位於礦石通道底部的大門。 礦石通道通常終止於靠近運輸巷道的岩石中,因此,當溜槽打開時,礦石可以流動以填充其下方軌道上的汽車。

靠近豎井,礦石列車經過 轉儲站 負載可能掉入 儲物箱,A 灰熊 在垃圾站阻止超大的石頭落入垃圾箱。 這些巨石被爆破或液壓錘劈開; 一種 粗碎機 可以安裝在格柵下方以進一步控制尺寸。 儲物箱下面是一個 測量口袋 自動驗證負載的體積和重量不超過料斗和提昇機的能力。 當一個空 跳過,一個垂直移動的容器,到達 加油站, 一個滑槽在測量袋的底部打開,用適當的負載填充料斗。 之後 捲揚機 將裝載的料斗提升到水面的井架上,滑槽打開,將負載卸入水面儲料倉。 料車吊裝可自動運行,閉路電視全程監控。

 

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