Pangunahing kaalaman sa open-pit mining

I. Pangkalahatang-ideya

1. Yamang mineral

Tumutukoy sa pinagsama-samang mga mineral o mga kapaki-pakinabang na elemento na nabuo sa pamamagitan ng geological mineralization, natural na nangyayari sa crust o sa ibabaw, nakabaon sa ilalim ng lupa o nakalantad sa ibabaw, sa solid, likido o gas na anyo, at may halaga ng pag-unlad at paggamit. Ang yamang mineral ay hindi nababagong yamang at limitado ang kanilang mga reserba. Mayroong 168 na kilalang mineral sa mundo, kung saan higit sa 80 ay malawakang ginagamit. Ayon sa kanilang mga katangian at

gamit, karaniwang nahahati sila sa apat na kategorya: 11 mineral na enerhiya; 59 mineral na metal; 92 non-metallic mineral; 6 tubig at gas mineral. Ang mga metal na mineral ay karaniwang umiiral sa solidong anyo sa kalikasan. Mula sa pananaw ng pagmimina, ang mga deposito ng metal ore ay minahan anuman ang mga uri ng metal. Ang ginto, pilak, tanso, bakal, nikel, atbp. ay ginagamot nang pareho; Isinasaalang-alang lamang ang estado ng paglitaw ng katawan ng mineral, iba't ibang mga proseso ng pagmimina ang pipiliin.

2. Pagmimina

Sa modernong lipunan, ang industriya ng pagmimina ay gumawa ng malaking pag-unlad at naging mas pino at hinati. Karaniwang tumutukoy sa paggalugad, pagmimina, benepisyasyon, pagdadalisay at iba pang nauugnay na negosyo ng mga mineral. Kasama sa pagtatayo ng isang modernong minahan ang pagsusumikap ng mga propesyonal sa geology ng pagmimina, surveying, civil engineering, pagmimina, pagproseso ng mineral, kaligtasan, proteksyon sa kapaligiran, electromechanical, HVAC, supply ng tubig at drainage, automation, chemistry, atbp.

3. Mga katangian ng industriya ng pagmimina at benepisyasyon

Una, ang labor object ay ang geological ore body na natuklasan sa pamamagitan ng geological survey at natural na nagaganap, at ang mining at processing object ay hindi malayang mapipili;

Pangalawa, ang bagay sa pagmimina, mga kagamitan sa pagmimina at mga tauhan ng produksyon ay patuloy na inililipat kasama ng pagmimina, walang nakapirming lugar, at ang mga kondisyong pang-industriya ay nagbabago anumang oras, na iba sa pangkalahatang industriya ng pagproseso;

Ikatlo, ang mga kondisyong geological ng pagmimina at mga hilaw na materyales ng mineral ay napakakumplikado, na nagpapahirap sa pamantayan ng mga proyekto sa pagmimina.

Kasabay nito: ⒈ Ang mga kondisyon ng paglitaw ng deposito ng mineral ay hindi matatag; ⒉ Malaki ang pagkakaiba ng grado, komposisyon at komposisyon ng mineral; ⒊ Ang geological na istraktura ay kumplikado; ⒋ Malaki ang pagkakaiba-iba ng pisikal at mekanikal na katangian ng mineral at ng nakapalibot na bato; ⒌ Ang nilalaman ng tubig ng deposito ng ore ay kumplikado. Samakatuwid, walang pagmimina at benepisyasyon ng isang minahan ang maaaring ganap na gayahin.

2. Open-pit mining

1. Pangunahing konsepto ng open-pit mining

Ang kinakailangang paunang kinakailangan para sa open-pit mining ay ang pagkakaroon ng angkop na deposito ng mineral. Kung ang deposito ng ore ay angkop para sa open-pit mining ay pinakamahusay na sinusuri sa maagang yugto ng geological exploration, at pagkatapos ay isang geological report (kabilang ang haydroliko at environmental geological data) na nakakatugon sa mga kinakailangan ng open-pit mine na disenyo ay iminungkahi pagkatapos ng karagdagang paggalugad ; pagkatapos ng pag-apruba, maaaring isagawa ng departamento ng disenyo ang disenyo. Dahil sa mga kondisyon ng paglitaw ng katawan ng mineral na nakalantad sa ibabaw at mababaw na libing, ang lahat ng gawain ng pagmimina ng bato mula sa kabuuan ayon sa isang tiyak na proseso ay sama-samang tinatawag na open-pit mining engineering.

Ang esensya ng open-pit mining ay alisin ang topsoil at mga nakapalibot na bato na sumasaklaw sa itaas na bahagi ng katawan ng mineral sa isang bukas na espasyo sa loob ng isang tiyak na hanay, at minahan ang mineral. Samakatuwid, upang minahan ang mineral, dapat ding minahan ang waste rock.

Ang katawan ng mineral na inuri bilang isang open-pit mine ay tinatawag na open-pit mine. Ang lugar kung saan isinasagawa ang open-pit mining engineering gamit ang mga kagamitan sa pagmimina ay tinatawag na open-pit mine. Open-pit mine: ang kabuuan ng mga mining pit, steps at open-pit trenches na nabuo sa panahon ng open-pit mining.

2. Mga pangkalahatang hakbang para sa pagtatayo at paggawa ng open-pit mine:

(1) Paghahanda sa lupa. Dalhin ang mga linya ng trapiko at transmission lines sa lugar ng pagmimina, at alisin o ilipat ang mga natural at gawa ng tao na mga balakid sa lugar ng pagmimina, tulad ng mga puno, latian, nayon, pabrika, kalsada, kanal, sementeryo, atbp.

(2) Pagbukod ng tubig at pagpapatapon ng tubig sa lugar ng minahan. Putulin ang ilog na dumadaan sa lugar ng pagmimina o ilihis ito, patuyuin ang tubig, at gawing mas mababa ang antas ng tubig kaysa sa kinakailangang antas.

(3) Inhinyeriya sa imprastraktura ng minahan. Kabilang ang paghuhukay ng mga kanal, paggawa ng mga kalsada mula sa lupa hanggang sa antas ng pagmimina; pagtatatag ng mga gumaganang linya, pagsasagawa ng paghuhubad ng imprastraktura upang ilantad ang katawan ng minahan; pagtatatag ng mga linya ng transportasyon, spoil dumps, tulay, atbp.; pagtatayo ng mga pasilidad na pang-industriya sa lupa at mga kinakailangang gusaling sibil.

(4) Pang-araw-araw na produksyon. Ang inhinyero ng imprastraktura ng minahan ay maaaring ibigay sa produksyon pagkatapos mabuksan ang kinakailangang mga linya ng pagtatrabaho sa pagmimina at pagtanggal at maabot ang isang tiyak na kapasidad ng pagmimina. Sa pangkalahatan, kakailanganin ng ilang oras upang maabot ang idinisenyong kapasidad ng produksyon. Ang mga lugar na may minahan ay kailangang i-reclaim.

Ang pagtatayo at paggawa ng mga open-pit na minahan ay napakasalimuot na mga proyekto sa engineering. Ang pagbili ng lupa, ang pagbili, pag-install at pag-commissioning ng mga kagamitan, ang pagsasanay ng mga tauhan, ang pagtatatag ng mga ahensya ng pamamahala ng organisasyon, at ang reclamation ng lupa, atbp., ay nagsasangkot ng malawak na hanay ng mga aspeto at malapit na nauugnay sa isa't isa.

3. Open-pit mine development

Tanging ang pagpapaunlad ng kalsada ay ipinakilala, at ang pagbuo ng mga pahalang na shaft at ramp hoists ay hindi ipinakilala.

(1) Ang pagtatalop ng mga minahan sa gilid ng burol ay nagsisimula sa pinakamataas na antas ng lugar ng pagmimina at nagpapatuloy pababa sa bawat patong; habang ang development pit line ay itinayo mula sa pinakamababa hanggang sa pinakamataas na hakbang sa pagmimina sa isang pagkakataon. Habang bumababa ang antas ng pagmimina, ang upper development pit line ay unti-unting inabandona o nawawala, at ang distansya ng transportasyon ng mineral at bato ay pinaikli nang naaayon.

(2) Ang road development pit line ng lumubog na open-pit na minahan ay unti-unting nabuo habang ang mga hakbang sa pagmimina ay umaabot pababa. Kasama sa mga pagbabago sa pit line ang fixed pit line development at mobile pit line development. Pag-unlad ng fixed pit line: Ang development pit line ay nakaayos sa huling gilid na pader sa loob ng hangganan ng pagmimina at hindi nagbabago ang posisyon nito sa buong proseso ng pagmimina ng lugar ng pagmimina. Maaari itong gamitin sa tuwid, pabalik at spiral na paraan. Spiral pit line development: Ang development pit line ay nakaayos sa isang spiral sa apat na gilid ng lugar ng pagmimina.

Ang proseso ng pagbuo ng fixed pit line development project: kabilang ang proseso ng pagmimina ng mga hakbang, ang pagsulong ng working wall at ang pagbuo at pagpapalalim ng bagong antas. Sa huling bahagi ng open-pit mine, ayon sa natukoy na entry at exit trench na posisyon, direksyon at slope, ang hilig na entry at exit trench ay hinuhukay mula sa ibabaw (sa itaas na flat plate ng step) hanggang sa lower flat plate. ng hakbang. Matapos maabot ang elevation ng lower flat plate, isang bagong horizontal section trench ang hinuhukay mula sa dulo ng entry at exit trench upang maitatag ang paunang working line ng mining step.

Ang proseso ng pagbuo ng proyekto ng pagpapaunlad ng mobile pit line: ang entry at exit trench at ang section trench ay hinuhukay nang pahalang mula sa itaas na plato o lower plate malapit sa contact zone sa pagitan ng ore body at ng nakapalibot na bato sa larangan ng pagmimina. Kapag ang section trench ay hinukay sa isang tiyak na haba, ang section trench ay hinuhukay habang ang mga gilid ng section trench ay pinalawak upang mabuo ang stripping working line. Sa panahon ng proseso ng pagmimina, ang pagpasok at paglabas ng trench ay gumagalaw kasama ang pagsulong ng gumaganang pader sa isang gilid hanggang ang linya ng pagtatrabaho ay isulong sa huling hangganan ng pagmimina, at pagkatapos ay naayos ito sa huling bahagi.

4. Open-pit mining technology

Ang pangunahing proseso ng produksyon ng mga open-pit na minahan ay kinabibilangan ng tatlong mahahalagang proyekto: trenching, stripping at pagmimina; kasama sa mga link sa produksyon ang pagmimina-transportasyon-discharge (paglabas ng lupa, paglabas ng mineral). Ang pagmimina ay ang link na direktang nakikipag-ugnayan sa layer ng bato, kabilang ang pagbabarena, pagsabog, pagmimina at pagkarga, paglipat ng linya ng transportasyon at iba pang mga proseso, at ito ang pinakamahalaga sa open-pit mine production; ang transportasyon ay ang link sa pagitan ng pagmimina at paglabas, at ito ang link na sumasakop sa pinakamaraming kagamitan, kumukonsumo ng pinakamaraming enerhiya at lakas-tao sa open-pit mine production; Ang paglabas ay isang kailangang-kailangan na kinakailangan para sa pang-ekonomiya at makatwirang paglabas ng mga materyales na ginawa sa mga open-pit na minahan.

Sa paligid ng tatlong pangunahing link sa produksyon na ito, mayroon ding serye ng mga pantulong na link sa produksyon, tulad ng pagpapanatili ng kagamitan, supply ng kuryente, drainage, atbp.

Ang mga sistema ng proseso ng open-pit na pagmimina ay maaaring nahahati sa: pasulput-sulpot na proseso, tuluy-tuloy na proseso, at semi-tuloy-tuloy na proseso.

(1) Ang pasulput-sulpot na proseso ay tumutukoy sa proseso kung saan ang pagmimina at transportasyon ng mineral at bato ay isinasagawa nang paputol-putol sa tatlong pangunahing mga link sa produksyon. Halimbawa: ang isang mekanikal na pala ay nagpapakarga ng isang trak nang paisa-isa, at ang isang tren o kotse ay naghahatid ng isang trak sa bawat pagkakataon. Para sa bawat scoop na na-load o trak na dinadala, ang kagamitan ay kumukumpleto ng isang ikot o panahon nang naaayon. Ang prosesong ito ay tinatawag ding cyclic process o periodic process.

(2) Ang tuluy-tuloy na proseso ay tumutukoy sa isang proseso kung saan ang pagmimina at transportasyon ng mineral at bato ay patuloy na isinasagawa. Ito ang kaso sa daloy ng mineral at bato sa isang multi-bucket excavator at isang belt conveyor. Ang ore at rock flow na ito ay magpapatuloy nang walang patid hangga't ang kagamitan ay gumagana nang normal. Samakatuwid, ang prosesong ito ay tinatawag ding proseso ng daloy.

(3) Ang semi-continuous na proseso ay isang proseso kung saan ang ilang mga production link ay patuloy na pinapatakbo. Halimbawa, ang isang sistema ng proseso kung saan ang isang mekanikal na pala ay naglalagay ng ore at bato sa isang pandurog at pagkatapos ay dinadala ito sa pamamagitan ng isang belt conveyor pagkatapos ng pagdurog ay isang tipikal na semi-continuous na sistema ng proseso.

5. Propesyonal na mga tuntunin

a. Kapag nagmimina sa isang hakbang, ang mineral at bato ay nahahati sa pahalang na mga layer ng isang tiyak na kapal mula sa itaas hanggang sa ibaba, at minahan na may independiyenteng

kagamitan sa pagmimina at transportasyon. Ang bawat layer ay nagpapanatili ng isang tiyak na advance na relasyon, kaya bumubuo ng isang hakbang na hugis.

Ang hakbang ay binubuo ng mga sumusunod na elemento: upper plate, lower plate, slope, top line, bottom line, taas, at slope angle. Step slope angle: ang anggulo sa pagitan ng step slope at horizontal plane.

Ang mga hakbang ay nahahati sa:

Mga hakbang sa paggawa - nagtatrabaho ng mga flat plate para sa pag-aayos ng mga kagamitan sa pagmimina at transportasyon.

Mga hindi gumaganang hakbang - mga platform ng seguridad: ginagamit upang buffer at harangin ang mga bumabagsak na bato at bawasan ang anggulo ng slope.

Mga platform ng paglilinis: harangin ang mga bumabagsak na bato at linisin ang mga ito gamit ang mga kagamitan sa paglilinis.

Mga platform ng transportasyon: nagsisilbing channel ng koneksyon sa pagitan ng mga hakbang sa pagtatrabaho at pag-access sa trench na transportasyon.

b. Linya ng pagtatrabaho - isang mahusay na inihanda na seksyon ng ore rock.

c. Zone ng paghuhukay: sa panahon ng pagmimina, ang mga hakbang ay nahahati sa ilang mga piraso, na mined nang paisa-isa. Ang bawat strip ng bawat minahan ay tinatawag na excavation zone. Lapad ... depende sa paraan ng pagsabog at mga parameter; electric shovel ... depende sa excavation at unloading radius ng electric shovel.

d. Ang bawat strip ng lugar ng pagmimina ay maaari ding hatiin sa ilang mga seksyon at nilagyan ng mga independiyenteng kagamitan sa pagmimina at transportasyon sa panahon ng pagmimina. Haba ... ang haba ng linya ng pagtatrabaho sa pagmimina na inookupahan ng isang electric shovel.

f. Open pit tunnels: hinati ayon sa layunin:

(1) I-access ang trench ... isang hilig na trench na hinukay upang magtatag ng mga koneksyon sa transportasyon sa pagitan ng lupa at ang antas ng pagtatrabaho at sa pagitan ng bawat antas ng pagtatrabaho. Ayon sa hugis ng cross section: buong cross section, single side ditch.

(2) Buksan ang seksyon ng kanal... pahalang na kanal na hinukay upang buksan ang linya ng pagtatrabaho sa pagmimina at itatag ang unang linya ng pagtatrabaho (paunang hakbang).

g. Ang lugar ng open-pit mine kung saan isinasagawa o isinasagawa ang open-pit mining, na binubuo ng mga hakbang at open-pit tunnel.

Hillside open-pit: sa itaas ng closed circle. Depression open-pit: sa ibaba ng closed circle.

Mga elementong bumubuo:

(1) Side wall: ang pangkalahatang ibabaw sa paligid ng open-pit mine, nahahati sa: pader sa itaas, dingding sa ibaba, at dingding sa dulo.

(2) Working wall: ang dingding sa gilid na binubuo ng mga hakbang na minahan at minahan.

(3) Gumaganang slope ng dingding at gumaganang anggulo ng slope ng dingding.

(4) Panghuling anggulo ng slope sa gilid: ang anggulo sa pagitan ng huling slope ng pader at ng pahalang na eroplano

(5) Final wall slope: ang haka-haka na hilig na eroplano na ginawa ng tuktok na linya ng tuktok na hakbang ng hindi gumaganang pader at ang ilalim na linya ng ibabang hakbang.

(6) Panghuling hangganan ng open-pit mine: ang posisyon na tinukoy ng upper at lower final boundary lines.

6. Pangunahing teknikal at pang-ekonomiyang tagapagpahiwatig: stripping ratio

Ang stripping ratio ng mga open-pit mine ay isang mahalagang teknikal at pang-ekonomiyang tagapagpahiwatig, na nauugnay sa dami ng mineral na minahan, ang dami ng bato at lupa, at ang sukat ng produksyon, buhay ng serbisyo, gastos sa produksyon, atbp. ng minahan. .

Stripping ratio: ang dami ng bato na kailangan para i-strip sa bawat yunit ng mineral na minahan.

Ang ratio ng pagtatalop ay variable. Ang hangganan ng open-pit mining na tinukoy sa disenyo ay isang makatwirang hangganan lamang sa ilalim ng ilang mga kundisyon sa isang tiyak na tagal ng panahon. Ang yunit ng pagsukat ay ipinahayag sa m3/m3 o m3/t o t/t.

Average na stripping ratio: ang ratio ng kabuuang dami ng bato sa hangganan sa kabuuang halaga ng ore.

Layered stripping ratio: ang ratio ng dami ng bato sa isang tiyak na pahalang na layer sa loob ng hangganan sa dami ng mineral.

Production stripping ratio: ang ratio ng dami ng bato na hinubad sa isang tiyak na panahon sa dami ng mineral na minahan.

Boundary stripping ratio: ang ratio ng pagtaas ng bato na sanhi ng pagtaas ng unit depth ng hangganan sa pagtaas ng ore.

Reserve stripping ratio: ang stripping ratio ay kinakalkula batay sa dami ng mineral at bato na ibinigay sa ulat ng geological exploration.

Stripping ratio ng raw ore: ang stripping ratio ay kinakalkula batay sa dami ng ore at bato na nakuha mula sa pagkawala at pagkaubos ng ore sa panahon ng pagmimina.

Economically reasonable stripping ratio: tumutukoy sa maximum na halaga ng rock stripping na matipid na pinapayagan sa bawat unit ng ore volume sa open-pit mining. Ang halaga ng pagmimina ng layer ng mineral na katabi ng open-pit mining boundary ay hindi mas malaki kaysa sa underground mining cost.