Pagmimina sa Bukas na Lugar: Mula sa Pagbabarena at Pagpapasabog hanggang sa Pagkontrol ng Tubig at Rehabilitasyon ng Minahan

Ang open-pit mining ay mukhang simple lang mula sa malayo: magbutas ng bato, basagin ito, magkarga, at buhatin ito.

Sa pagsasagawa, ang isang ligtas at produktibong open-pit mine ay nakasalalay sa ilang magkakaugnay na sistema. Ang bench geometry ay nakakaapekto sa pagbabarena. Ang kalidad ng pagbabarena ay nakakaapekto sa blasting. Ang blasting ay nakakaapekto sa pagkarga, paghakot, pagdurog, katatagan ng slope, alikabok, drainage, at kalaunan ay sa gastos ng rehabilitasyon.

Mas kapaki-pakinabang ang pag-unawa sa kumpletong daloy ng trabaho kaysa sa pagtingin sa isang makina nang mag-isa.

1. Ang dalawang pangunahing uri ng open-pit mine

Ang "closed contour" ay ang pahalang at saradong linya na nabuo ng hangganan ng open-pit mining sa ibabaw ng lupa.

Batay sa lupain at posisyon ng deposito kaugnay ng contour na ito, ang mga open-pit mine ay karaniwang nahahati sa dalawang uri:

Mga minahan sa tabi ng burol na bukas ang hukayay matatagpuan sa itaas ng saradong tabas ng ibabaw. Ang paghuhukay ay nabubuo sa kahabaan ng isang dalisdis, at ang grabidad ay maaaring makatulong sa ilang mga operasyon sa drainage.

Mga minahan ng bukas na hukay sa depresyonumaabot sa ilalim ng saradong tabas ng ibabaw. Ang mga hukay na ito ay kadalasang nangangailangan ng mas kumplikadong pagkontrol sa tubig, pagpaplano ng haul-road, at pamamahala ng dalisdis habang lumalalim ang paghuhukay.

Ang pagkakaibang ito ay nakakaapekto sa layout ng minahan, mga daanan, sistema ng paagusan, at pangwakas na disenyo ng dalisdis.

2. Ang tatlong pangunahing elemento ng isang bangko

Ang isang open-pit mine ay itinatayo sa mga pahalang na antas ng pagtatrabaho na tinatawag na mga bangko.

Bangko:Isang pahalang na patong kung saan nahahati ang ore at masa ng bato. Ang patayong distansya sa pagitan ng mga antas ng pagtatrabaho ay ang taas ng bangko.

Mukha ng bangko:Ang nakakiling na ibabaw ng bangko na nakaharap sa lugar na nahukay. Ang anggulo sa pagitan ng bahaging ito at ng pahalang na patag ay ang anggulo ng bangko-mukha.

Plataporma o berm:Ang pahalang na bahagi sa pagitan ng dulo ng paa at tuktok ng bangko. Ang lapad nito ay ang lapad ng plataporma.

Iba't ibang layunin ang nagsisilbi sa iba't ibang plataporma:

• Sinusuportahan ng platform ng trabaho ang pagbabarena, pagsabog, pagkarga, at paghakot.

• Ang isang safety o catch berm ay nakakatulong na maharang ang mga bumabagsak na bato.

• Ang isang cleaning berm ay nagbibigay ng espasyo para sa pag-alis ng maluwag na materyal.

• Ang lapad ng paggana ay dapat sapat para sa parehong paggalaw ng kagamitan at ligtas na paghihiwalay.

Ang disenyo ng bangko ay hindi lamang isang isyu sa produksyon. Ito rin ay isang isyu sa katatagan ng slope at pagkontrol sa pag-access.

3. Ang pangunahing pagkakasunod-sunod ng produksyon sa bukas na hukay

Karaniwang kasama sa pangunahing daloy ng trabaho sa produksyon ang:

1. Pagbabarena

2. Pagsabog o pagbasag ng bato

3. Pagkarga at paghakot

4. Pag-aalis ng mga basurang bato

Ang bawat yugto ay nakakaapekto sa susunod. Ang mahinang pagbabarena ay maaaring magdulot ng mahinang pagsabog. Ang mahinang pagkapira-piraso ay maaaring magdulot ng labis na karga sa mga excavator at crusher. Ang mahinang disenyo ng haul-road ay maaaring makabawas sa output ng mga kagamitan sa pagkarga na maaaring may kakayahang gamitin.

Pagbabarena

Ang pagbabarena ang unang pangunahing operasyon sa open-pit production. Karaniwan itong bumubuo ng humigit-kumulang 10% hanggang 15% ng kabuuang gastos sa produksyon.

Tatlong kategorya ng kagamitan ang malawakang ginagamit.

Mga DTH drill rigNag-aalok ng mga flexible na anggulo ng pagbabarena, mahusay na paggalaw, at medyo mababang bigat at puhunan ng kagamitan. Kapaki-pakinabang ang mga ito para sa maliliit at katamtamang laki ng mga minahan, lalo na sa katamtamang matigas na bato. Ang inclined drilling ay makakatulong na makontrol ang kalidad ng ore, mabawasan ang pagbuo ng toe, at limitahan ang malalaking bloke.

Mga rotary blasthole drillnagbibigay ng mataas na produktibidad at mataas na antas ng mekanisasyon. Malawakang ginagamit ang mga ito sa malalaking open-pit mine at maaaring mag-drill ng mga pormasyon sa malawak na hanay ng katigasan.

Mga jumbo o crawler-mounted rock-drilling riggumamit ng isa o higit pang mga drill para sa bato na may awtomatikong pagpapakain na nakakabit sa isang boom o frame. Ang kanilang kadaliang kumilos at mekanikal na operasyon ay ginagawa silang angkop para sa espesyalisado o pabago-bagong trabaho sa pagbabarena.

Para sa pagbabarena gamit ang DTH, ang martilyo, bit, rod, compressor, flushing system, at rock formation ay dapat na itugma bilang isang sistema. Ang diyametro, lalim, inclination, at katumpakan ng butas ay pawang nakakaimpluwensya sa pangwakas na resulta ng pagsabog o paghati ng bato.

Pagpapasabog at kontroladong pagdurog ng bato

Ang layunin ng blasting ay upang lumikha ng isang madaling pamahalaang laki ng mga fragment para sa mga excavator, haul truck, at primary crusher. Sa maraming open-pit na operasyon, ang blasting ay kumakatawan sa humigit-kumulang 15% hanggang 20% ​​ng kabuuang gastos sa produksyon.

Kabilang sa mga karaniwang pamamaraan ang:

Pagpapasabog sa mababaw na butas:Karaniwang gumagamit ng mas maliliit na butas, kadalasan ay nasa 30-75 mm ang diyametro, na may lalim na karaniwang wala pang 5 m. Ginagamit ito sa mas maliliit na quarry, tunnel, mga gupit sa kalsada, pangalawang paghukay, at mga espesyal na gawaing paghuhukay.

Pagsabog ng bangko sa malalim na butas:Gumagamit ng mas malalalim na butas na binutas gamit ang DTH o rotary equipment. Maaaring gamitin ang mga patayo at nakakiling na butas depende sa disenyo ng bangko at mga kinakailangan sa pagkapira-piraso.

Pagsabog ng silid:Naglalagay ng mas malaking dami ng pampasabog sa isang silid o butas sa ilalim ng lupa. Ito ay karaniwang limitado sa mga partikular na konstruksyon o mga kondisyon ng quarry na may mataas na volume.

Pagsabog ng maraming hilera na millisecond:Ginagamit kapag kinakailangan ang mas malaking dami ng produksyon. Ang kontroladong timing ay maaaring mapabuti ang fragmentation at mas epektibong mapamahalaan ang vibration kaysa sa sabay-sabay na pagsisimula.

Malapit sa mga huling dalisdis, maaaring gumamit ang mga inhinyero ng mga kontroladong pamamaraan ng pagsabog tulad ng mga millisecond delay, pre-splitting, smooth blasting, at buffer blasting. Ang layunin ay protektahan ang natitirang masa ng bato sa halip na lamang i-maximize ang pagkabasag.

Para sa mga lugar na malapit sa mga gusali, riles ng tren, haywey, linya ng kuryente, o iba pang sensitibong mga ari-arian, maaaring mas angkop ang isang hindi sumasabog na pamamaraan. Ang O2 Gas Energy Rock Splitting System ng Gaea Rock ay gumagamit ng likidong oksiheno at isang nasusunog na sumisipsip sa loob ng isang fracturing tube. Ito ay isang kontroladong proseso ng pagbabago ng yugto, hindi isang kumbensyonal na sistema ng pagsabog.

Maaaring isaalang-alang ang sistemang O2 kung saan mahalaga ang mas mababang intensidad ng shock-wave, nabawasang panginginig ng boses, mas madaling pag-uuri ng transportasyon, at kontroladong paghahati ng bato. Ang aktwal na pagbabarena, pag-stem, pag-charge, pag-aapoy, pagbubukod, at mga pamamaraang pang-emerhensya ay dapat idisenyo at pangasiwaan ng mga kwalipikadong tauhan.

4. Pagkarga at paghakot

Ang pagkarga ang pangunahing kawing sa siklo ng produksyon ng open-pit. Inaalis ng mga excavator ang ore o sinabog na bato at ikinakarga ito sa mga kagamitan sa paghakot o inililipat ito sa isang itinalagang lokasyon.

Kasama sa mga karaniwang kagamitan sa pagkarga ang:

• Mga haydroliko na panghuhukay

• Mga pala ng kable

• Mga pala na haydroliko

• Mga wheel loader

Hindi maaaring i-optimize nang hiwalay ang pagkarga at paghahakot. Walang gaanong halaga ang isang mas malaking excavator kung ang mga trak na nakapila sa harapan o mga kalsadang panghakot ay hindi maayos na napananatili.

Ang imprastraktura ng transportasyon ay maaaring kumatawan sa isang malaking bahagi ng pamumuhunan sa minahan, at ang paghakot ay maaaring bumubuo sa mahigit kalahati ng kabuuang gastos sa ore at paggawa sa ilang operasyon.

Kabilang sa mga karaniwang sistema ng transportasyon ang:

• Paghahakot ng trak

• Paghahatid ng tren

• Mga sistema ng conveyor

• Pag-angat gamit ang inclined skip

• Pinagsamang mga sistema ng transportasyon

Ang paghakot ng mga trak ay nananatiling pinakakaraniwan dahil ito ay flexible, ngunit ang mas malalaking minahan ay lalong nagsasama ng mga continuous conveyor, dispatch software, at automated na kagamitan.

5. Pagtatapon ng mga basurang bato

Ang mga batong-dumi at ang mga hinubad na overburden ay dapat ilipat sa mga itinalagang lugar ng pagtatapon.

Ang paghawak ng mga basurang bato ay maaaring gumamit ng transportasyon sa kalsada, transportasyon sa riles, o mga conveyor. Ang mga lugar ng pagtatapon ay maaaring idisenyo bilang mga single-bench dumps, multi-bench covered dumps, o multi-bench dumps na sinusuportahan sa dulo ng dumps.

Ang tambakan ng basura ay dapat idisenyo para sa kapasidad, drainage, katatagan ng dalisdis, paghihiwalay ng trapiko, at pangmatagalang rehabilitasyon. Ang hindi maayos na pamamahala ng pagtatapon ng basura ay maaaring lumikha ng kawalang-tatag, runoff, alikabok, at mga problema sa reklamasyon sa hinaharap.

6. Proteksyon ng tubig at paagusan

Ang pagkontrol ng tubig ay isa sa pinakamahalagang sistema ng inhinyeriya na open-pit.

Kabilang sa mga karaniwang pamamaraan ng drainage ang:

• Drainage ng grabidad para sa mga minahan sa gilid ng burol

• Koleksyon sa ilalim para sa mababaw na hukay na may limitadong daloy

• Pahalang na pagpapatuyo ng interception para sa mas malalalim na hukay na may mas mataas na daloy ng tubig

• Mga galeriya sa ilalim ng lupa at mga tunel ng paagusan para sa napakataas na daloy ng tubig

Maaaring pagsamahin ang ilang sistema depende sa lupain at heolohiya.

Ang hindi tinatablan ng tubig ay nangangailangan din ng regular na inspeksyon. Ang mga kanal, harang, bomba, liner, at iba pang istrukturang pananggalang ay dapat suriin bago ang tag-ulan at pagkatapos ng matinding panahon.

7. Mga problema pagkatapos ng pagmimina

Ang mga hindi pinamamahalaang open-pit site ay maaaring magkaroon ng malubhang panganib:

• Pag-iipon ng tubig sa hukay

• Mataas at hindi matatag na mga dalisdis

• Mga pagguho ng lupa

• Mga epekto ng presyon sa kalapit na mga operasyon sa ilalim ng lupa

• Pagbagsak ng tailings-dam

• Mga pag-agos ng putik na nakakaapekto sa mga komunidad sa ibaba ng agos

• Pangmatagalang pinsala sa ekolohiya mula sa paglabas ng tailings

Ang mga panganib na ito ay dapat tugunan habang nagpaplano ng pagmimina, hindi lamang pagkatapos ng pagtatapos ng produksyon.

8. Rehabilitasyon ng minahan

Ang modernong rehabilitasyon ng mga minahan ay karaniwang nakatuon sa apat na aspeto.

Paggamot sa dalisdis:Alisin ang hindi matatag na bato, bawasan ang labis na anggulo ng dalisdis, bumuo ng matatag na mga bangko, at muling lagyan ng mga halaman ang mga lugar na ginamot na.

Pamamahala ng mga dumi:Gumamit ng mga angkop na tailings bilang tambakan sa ilalim ng lupa kung saan teknikal at legal na naaangkop. Mabawi ang mahahalagang mineral sa pamamagitan ng muling pagproseso at tuklasin ang mga ligtas na gamit bilang mga materyales sa konstruksyon.

Paggamot sa lupa:Palitan o pagbutihin ang nasirang lupa, magtatag ng mga harang na naglilimita sa paglipat ng mga kontaminante, at magdagdag ng mga pagbabago na nagpapanumbalik ng pagkamayabong.

Pagpapanumbalik ng mga halaman:Pumili ng mga halamang angkop sa lokal na klima, hindi magandang lupa, at, kung kinakailangan, pagkakalantad sa heavy-metal. Ang direktang takip ng mga halaman ay simple at matipid; ang paglalagay ng topsoil ay kadalasang nagpapabuti sa bilis ng pagtatanim at paggaling.

Ang pinakaepektibong open-pit mine ay hindi lamang ang naglilipat ng pinakamaraming bato. Ito ang nagkokoordina sa pagbabarena, pagdurog ng bato, pagkarga, paghakot, drainage, pagkontrol sa slope, at rehabilitasyon mula sa simula.