Grundläggande kunskaper om dagbrott
I. Översikt
1. Mineraltillgångar
Avser aggregatet av mineraler eller användbara grundämnen som bildas genom geologisk mineralisering, naturligt förekommer i jordskorpan eller på ytan, begravs under jord eller exponeras på ytan, i fast, flytande eller gasform, och har utvecklings- och användningsvärde. Mineraltillgångar är icke-förnybara resurser och deras reserver är begränsade. Det finns 168 kända mineraler i världen, varav mer än 80 används allmänt. Enligt deras egenskaper och
användningsområden delas de vanligtvis in i fyra kategorier: 11 energimineraler; 59 metallmineraler; 92 icke-metalliska mineraler; 6 vatten- och gasmineraler. Metalliska mineraler finns i grunden i fast form i naturen. Ur brytningsperspektiv bryts metallmalmfyndigheter oavsett metallvarianter. Guld, silver, koppar, järn, nickel etc. behandlas lika; endast med hänsyn till malmkroppens förekomsttillstånd kommer olika gruvprocesser att väljas.
2. Gruvdrift
I det moderna samhället har gruvindustrin gjort stora framsteg och har blivit mer förfinad och uppdelad. Avser i allmänhet prospektering, gruvdrift, förädling, raffinering och andra relaterade verksamheter av mineraler. Byggandet av en modern gruva inkluderar det hårda arbetet av yrkesverksamma inom gruvgeologi, lantmäteri, civilingenjör, gruvdrift, mineralbearbetning, säkerhet, miljöskydd, elektromekanik, HVAC, vattenförsörjning och dränering, automation, kemi, etc.
3. Egenskaper för gruv- och förädlingsindustrin
För det första är arbetsobjektet den geologiska malmkropp som upptäckts genom geologisk undersökning och naturligt förekommande, och gruv- och bearbetningsobjektet kan inte väljas fritt;
För det andra överförs gruvobjektet, gruvverktyg och produktionspersonal ständigt med gruvdriften, det finns ingen fast plats och de industriella förhållandena förändras när som helst, vilket skiljer sig från den allmänna processindustrin;
För det tredje är de geologiska gruvförhållandena och mineralråvarorna mycket komplexa, vilket gör det svårt att standardisera gruvprojekt.
Samtidigt: ⒈ Förekomstförhållandena för malmfyndigheten är instabila; ⒉ Malmens kvalitet, sammansättning och sammansättning varierar mycket; ⒊ Den geologiska strukturen är komplex; ⒋ De fysiska och mekaniska egenskaperna hos malmen och det omgivande berget varierar kraftigt; ⒌ Vattenhalten i malmfyndigheten är komplex. Därför kan ingen brytning och utnyttjande av en gruva replikeras helt.
2. Dagbrottsbrytning
1. Grundläggande begrepp för dagbrottsbrytning
Den nödvändiga förutsättningen för dagbrottsbrytning är närvaron av lämpliga malmfyndigheter. Huruvida malmfyndigheten är lämplig för dagbrottsbrytning utvärderas bäst i det tidiga skedet av geologisk prospektering, och sedan föreslås en geologisk rapport (inklusive hydrauliska och miljögeologiska data) som uppfyller kraven för dagbrottsdesign efter ytterligare prospektering. ; efter godkännande kan konstruktionsavdelningen utföra konstruktionen. På grund av förekomstförhållandena för malmkroppen som exponeras på ytan och grund begravning kallas allt arbete med att bryta berget från det hela enligt en viss process gemensamt för dagbrottsteknik.
Kärnan i dagbrottsbrytning är att ta bort matjorden och omgivande bergarter som täcker den övre delen av malmkroppen i ett öppet utrymme inom ett visst område, och bryta malmen. För att bryta malmen måste därför även gråberg brytas.
Den malmkropp som klassificeras som dagbrott kallas dagbrott. Platsen där dagbrottsteknik bedrivs med gruvutrustning kallas dagbrott. Dagbrottsgruva: summan av gruvgropar, trappsteg och dagbrottsdiken som bildas under dagbrottsbrytning.
2. Allmänna steg för konstruktion och produktion av dagbrott:
(1) Markförberedelse. Ta in trafikledningar och överföringsledningar till gruvområdet och ta bort eller flytta naturliga och konstgjorda hinder i gruvområdet, såsom träd, träsk, byar, fabriker, vägar, kanaler, kyrkogårdar, etc.
(2) Gruvområdets vattenisolering och dränering. Klipp av floden som passerar genom gruvområdet eller avled den, dränera vattnet och gör vattennivån lägre än den nivå som krävs.
(3) Gruvinfrastrukturteknik. Inklusive att gräva diken, bygga vägar från marken till gruvnivån; upprättande av arbetslinjer, utförande av strippning av infrastruktur för att exponera den utvunna malmkroppen; upprättande av transportlinjer, soptippar, broar, etc.; byggnadsmark industrianläggningar och nödvändiga civila byggnader.
(4) Daglig produktion. Gruvinfrastrukturteknik kan överlämnas till produktion efter att nödvändiga gruv- och strippningsarbetslinjer har öppnats och en viss gruvkapacitet har uppnåtts. I allmänhet kommer det att ta lite tid att nå den planerade produktionskapaciteten. De minerade områdena måste återtas.
Anläggning och produktion av dagbrott är mycket komplexa ingenjörsprojekt. Inköp av mark, inköp, installation och idrifttagning av utrustning, utbildning av personal, inrättande av organisatoriska förvaltningsorgan och återvinning av mark etc. involverar en lång rad aspekter och är nära besläktade med varandra.
3. Utbyggnad av dagbrott
Endast vägutbyggnad införs, och utveckling av horisontella schakt och ramphissar införs inte.
(1) Borttagningen av dagbrottsgruvor på sluttningar startar från den högsta nivån i gruvområdet och fortsätter nedåt lager för lager; medan utvecklingsgroplinjen byggs från de lägsta till de högsta gruvstegen på en gång. När gruvnivån minskar, överges eller försvinner den övre utbyggnadsgroplinjen gradvis, och transportsträckan för malm och berg förkortas i enlighet därmed.
(2) Den sänkta dagbrottsgruvans vägutvecklingsgrop bildas gradvis när gruvstegen sträcker sig nedåt. Byten av groplinje inkluderar fast groplinjeutveckling och mobil groplinjeutveckling. Fast groplinjeutveckling: Exploateringsgroplinjen är anordnad på den slutliga sidoväggen inom gruvgränsen och ändrar inte sin position under hela gruvområdets gruvprocess. Den kan användas på raka, retur- och spiralformade sätt. Spiralgroplinjeutveckling: Utvecklingsgroplinjen är anordnad i en spiral längs gruvområdets fyra sidor.
Utvecklingsprocessen för utvecklingsprojektet för den fasta groplinjen: inklusive gruvprocessen för stegen, utvecklingen av arbetsväggen och utvecklingen och fördjupningen av den nya nivån. Vid den sista sidan av dagbrottsgruvan, enligt den fastställda in- och utloppsdikets position, riktning och lutning, grävs den lutande ingångs- och utloppsdiket ut från ytan (den övre plana plattan på steget) till den nedre plana plattan av steget. Efter att ha nått höjden av den nedre plana plattan, grävs en ny horisontell sektionsdike från änden av ingångs- och utgångsdiket för att etablera den initiala arbetslinjen för gruvsteget.
Utvecklingsprocessen för det mobila groplinjens utvecklingsprojekt: ingångs- och utgångsdiket och sektionsdiket grävs ut horisontellt från den övre eller undre plattan nära kontaktzonen mellan malmkroppen och det omgivande berget i gruvfältet. När sektionsdiket schaktas till en viss längd, schaktas sektionsdiket medan sidorna av sektionsdiket expanderas för att bilda avskalningsarbetslinjen. Under gruvprocessen rör sig in- och utgångsdiket med arbetsväggens framflyttning på ena sidan tills arbetslinjen förs fram till den slutliga gruvgränsen, och sedan fixeras den på den sista sidan.
4. Dagbrottsteknik
Den huvudsakliga produktionsprocessen för dagbrott inkluderar tre viktiga projekt: grävning, strippning och gruvdrift; produktionslänkarna inkluderar gruvdrift-transport-utsläpp (jordutsläpp, malmutsläpp). Gruvdrift är länken som direkt interagerar med bergskiktet, inklusive borrning, sprängning, gruvdrift och lastning, flytt av transportlinjer och andra processer, och är den viktigaste i dagbrottsproduktion; transport är länken mellan gruvdrift och utsläpp, och det är länken som upptar mest utrustning, förbrukar mest energi och arbetskraft vid produktion av dagbrott; utsläpp är ett oumbärligt krav för ekonomiskt och rimligt utsläpp av material som produceras i dagbrott.
Runt dessa tre huvudsakliga produktionslänkar finns det också en serie extra produktionslänkar, såsom underhåll av utrustning, strömförsörjning, dränering etc.
Processsystem för dagbrott kan delas in i: intermittent process, kontinuerlig process och semi-kontinuerlig process.
(1) Intermittent process avser den process där brytning och transport av malm och berg sker intermittent i de tre huvudsakliga produktionslänkarna. Till exempel: en mekanisk spade lastar en lastbil en skopa i taget, och ett tåg eller en bil transporterar sten en lastbil i taget. För varje lastad skopa eller lastbil som transporteras, slutför utrustningen en cykel eller period i enlighet med detta. Denna process kallas också en cyklisk process eller en periodisk process.
(2) En kontinuerlig process avser en process där brytning och transport av malm och berg sker kontinuerligt. Detta är fallet med malm- och bergflödet på en grävmaskin med flera skopor och en bandtransportör. Detta malm- och bergflöde kommer att fortsätta oavbrutet så länge som utrustningen fungerar normalt. Därför kallas denna process också en flödesprocess.
(3) En halvkontinuerlig process är en process där vissa produktionslänkar drivs kontinuerligt. Till exempel är ett processsystem där en mekanisk spade lastar malm och sten i en kross och sedan transporterar den med en bandtransportör efter krossning ett typiskt semi-kontinuerligt processsystem.
5. Yrkesvillkor
a. Vid brytning på ett steg delas malmen och berget upp i horisontella lager av en viss tjocklek uppifrån och ner och bryts med oberoende
gruv- och transportutrustning. Varje lager upprätthåller ett visst förskottsförhållande, vilket bildar en stegform.
Steget består av följande element: övre platta, nedre platta, lutning, topplinje, bottenlinje, höjd och lutningsvinkel. Steglutningsvinkel: vinkeln mellan steglutningen och horisontalplanet.
Stegen är indelade i:
Arbetssteg - bearbetning av platta plattor för att ordna gruv- och transportutrustning.
Icke-fungerande steg - säkerhetsplattformar: används för att buffra och fånga upp fallande stenar och minska lutningsvinkeln.
Rengöringsplattformar: fånga upp fallande stenar och rengöra dem med rengöringsutrustning.
Transportplattformar: fungerar som en förbindelsekanal mellan arbetssteg och transport av tillfartsdike.
b. Arbetslinje - en väl förberedd malmbergsektion.
c. Utgrävningszon: under gruvdrift är stegen uppdelade i flera remsor, som bryts en efter en. Varje remsa av varje gruva kallas en utgrävningszon. Bredd ... beror på sprängningsmetod och parametrar; elektrisk spade ... beror på gräv- och lossningsradien för den elektriska spaden.
d. Varje remsa av gruvområdet kan också delas upp i flera sektioner och utrustas med oberoende gruv- och transportutrustning under gruvdrift. Längd ... längden på gruvdriftslinjen som upptas av en elektrisk spade.
f. Dagbrottstunnlar: uppdelat efter syfte:
(1) Åtkomstdike ... en lutande dike grävd för att upprätta transportförbindelser mellan marken och arbetsnivån och mellan varje arbetsnivå. Enligt tvärsnittets form: hel tvärsnitt, enkel sidodike.
(2) Öppen sektions dike... horisontellt dike grävts ut för att öppna upp gruvdriftslinjen och upprätta den första arbetslinjen (initial steg).
g. Dagbrottsgruvans område där dagbrottsbrytning har bedrivits eller bedrivs, bildat av trappsteg och dagbrottstunnlar.
Dagbrott på en sluttning: ovanför den slutna cirkeln. Depression dagbrott: under den slutna cirkeln.
Beståndsdelar:
(1) Sidovägg: den övergripande ytan runt dagbrottet, uppdelad i: övre vägg, bottenvägg och gavel.
(2) Arbetsvägg: sidoväggen som består av steg som bryts och kommer att brytas.
(3) Arbetsväggslutning och arbetsväggslutningsvinkel.
(4) Slutlig sidolutningsvinkel: vinkeln mellan den slutliga vägglutningen och horisontalplanet
(5) Slutlig vägglutning: det imaginära lutande planet som bildas av den övre linjen på det översta steget på den icke-fungerande väggen och den nedre linjen på det nedre steget.
(6) Dagbrottsgruvans slutliga gräns: positionen definierad av de övre och nedre slutliga gränslinjerna.
6. Huvudsakliga tekniska och ekonomiska indikatorer: strippningsförhållande
Borttagningskvoten för dagbrott är en viktig teknisk och ekonomisk indikator, som är relaterad till mängden malm som bryts, mängden sten- och jordborttagning samt gruvans produktionsskala, livslängd, produktionskostnad etc. .
Skalningsförhållande: den mängd sten som krävs för att strippa per enhet malm som bryts.
Avdragningsförhållandet är variabelt. Dagbrottsgränsen som definieras i projekteringen är endast en rimlig gräns under vissa förutsättningar under en viss tidsperiod. Måttenheten uttrycks i m3/m3 eller m3/t eller t/t.
Genomsnittlig strippningskvot: förhållandet mellan den totala mängden berg i gränsen och den totala mängden malm.
Skiktavdragningsförhållande: förhållandet mellan mängden berg i ett visst horisontellt lager inom gränsen och mängden malm.
Produktionsstrippningsförhållande: förhållandet mellan mängden sten som avskaffats under en viss period och mängden utvunnen malm.
Gränsavdragningsförhållande: förhållandet mellan bergtillskottet som orsakas av gränsens enhetsdjupökning i förhållande till malmtillskottet.
Reservavdragningskvot: strippningskvoten beräknas utifrån de malm- och bergmängder som anges i den geologiska prospekteringsrapporten.
Borttagningskvot för råmalm: strippningsförhållandet beräknas baserat på mängden malm och sten som erhålls från malmförlust och utarmning under brytning.
Ekonomiskt rimligt avdragningsförhållande: hänvisar till den maximala mängden stenborttagning som är ekonomiskt tillåten per enhet malmvolym i dagbrottsbrytning. Gruvkostnaden för malmskiktet intill dagbrottsgränsen är inte större än gruvkostnaden under jord.
