有发展前途的露天开采工艺.pdf

巷道。第一阶段用ⅡK一 8联合掘进机在设计 边界下部掘进一条巷道 ，在顶板上保 留 0 ． 5 米厚 的稳固的第四种钾石盐层。这层坚固岩 层可保持巷道头三个月稳固。在联合掘进机 撤 出之后，在这条巷道 的顶板上用ⅡJ I C一 1 0 型切槽机切出一条深 1 ． 8 - - ． 2米 的垂直 补 偿 槽，其中充填可压缩材料，并沿巷道长度每 隔1 ～1 ． 5 米安一条长0 ． 5 米的木 条。切槽2 个 月之后 即岩体深部最大应力重 新 分 布 之 后，用4 Ⅱn一 2 C型联合采矿机挑顶，直至 设计边界，但在顶板 中仍保 留填有可压缩材 料的深 0 ． 5米的补偿槽。新巷道底板 由原来 巷道挑顶岩石填成。在第一阶段，巷道 边界 变形速度不 超过0 ． 1 毫米／ 天 。由于巷道顶板 存在稳固的钾石盐层，顶底板闭合速度等 于 巷道两帮的闭合速度 。在第二阶 段 结 束 之 后 ，巷道 的变形性质发生了变化。顶板弯 曲 速度上升到 1 ～1 ． 4毫米／ 天，而巷道两帮闭 合 的速度仅增加到0 ． 3 毫米／ 天。巷道边界 以 这样的变形速度移动保持一个月，以后便逐 渐降低，顶板弯 曲速度稳定在 0 ． 2 - - 0 ． 2 5 毫 米／ 天，两帮闭合速度稳定在 0 ． 1 5 ～0 ． 2 毫米 ／ 天 。在巷道进入回采影 响区和巷道边 界 变 形速度 明显升高之前 ，变形都有这种明显的 特征。当长壁工作 面接近时，巷道顶板中槽 的两壁迅速移拢，当距工作面3 0 - - 5 0 米时实 际已合拢。这 时用 4排锚杆加固巷道顶板 ， 锚杆长1 ． 8 米，孔口安厚 4 0毫米 的木托板 。 一 段长3 0 米旧试验巷道不用锚杆加固。在补 偿槽完全合拢之后 ，顶板开始迅速弯曲，在 长壁工作面附近达 到 1 8 0毫米以上。巷道顶 板离层的深孔测点 观测表明，顶板岩石最大 变形深度达到 2米 ，这是由巷道顶板岩层地 质结构决 定的。就是说，直接顶板是不稳固 的大厚度泥质层 ，这些岩层有离层现象。在 巷道 与长壁工作面连 接处的巷道顶板发生过 高达1 ． 5 - - ． 2 米的冒顶就是证 明。冒下的岩石 妨碍 了巷道连 接处正常的支护作业 。由于破 坏 了顶板的连 续性 和改变 了它的几何形状， 支架 工作面支架只有一节起作 用的支护 作 用不 能令人满意 。支架歪斜达到临界值， 有可能失去作用。但是，这种现象仅在无锚 杆支护 试验段巷道观察到，在通风巷道其 余所有区段，顶板用带托板的锚杆加固，防 止 了这种现象 发生。当长壁工作 面接近时， 甚至与长壁工作面连接 的地方都处于稳固状 态。连 接处的支架状态 良好 ，没 有 发 生 歪 斜 。 因此，不稳固岩石中巷道分阶段掘进 和 维护 的新方法适用于斯达洛 宾钾盐 矿床的条 件。新方 法掘进的巷道可存在1 5 个月 ，而普 通方法掘进的巷道只存在1 - - - 2 个月 。 Ⅲa x T H O e c T p o ⅡT e J I b c T B 0 ， 1 9 9 0 。9 ，2 9 杨培章周光 溪 有发展前途的露天开采工艺 研究与应用先进的露天开采工艺和完善 露天矿设计理论可以减轻 急倾斜矿床露天 开 采造成的环境危 害，台理利用矿产 资源与提 高矿L I 』 生产效率。一般认为在 急倾 斜矿体 的露采矿鼍采完之后便应停止开采，排土场 进行复垦处理，然后将露天矿关闭或转入地 下开采。但是从生态学 观点来看 ，这样理解 露天开采是不可取 岭。一个深5 0 0 - - - 7 0 0 米、 长数公里的露天坑、高达 1 0 0米l’ 排土场， 还有 占地数干公顷的尾矿库，酃将成为永久 性 的环 境 污 染源 。所 以说 ， 矿床 的露 天 开 采 不 能认为采完矿量就算结束，而要在利 用剥 离物和尾矿回填采空的矿坑并且恢复被破坏 的土地之后才 能算结束。 9 维普资讯 为了解决这一课题 ，必须研制消除排土 场和尾矿库以及利用剥离物和尾矿回填露天 坑的工艺与成套设备。在露天矿 设 计 中 应 当考虑排土场 与尾矿库 的清除和露天坑 的回 填。采矿成本应包括露天坑的回填费用。露 天矿临界深度 的确定必须考虑这些原 则。这 样，露天矿临界深度将小于从前设计中规定 灼深度 。 这些特点对露天开采工艺提出了更高的 要 求。下 面提出几种 有发展前途 的露天开采 工 艺 。 间断一 连续开采工艺 间断 一 连 续工艺 已用在 克里沃罗格矿 区的所 有露天矿和克玛 矿 区的一些露天矿等，主要用于开采深部水 平。随着柴油价格的上涨，这种工艺 昀地位 不断提高 ，应用范围也在扩大 。这一工艺现 阶段的特点是成套设 备中所 用的都是通用 设 备而不是适合于这种露天开采工艺的专用 设备。其主要改进方向是 改用将运输机布 置在露天矿作业 区内的生产水平开拓方式； 提高穿孔爆破效率；研制与采用配有小型高 效率破碎机的移动式转载站、筛分机和大倾 角运输机。 间歇式挖掘机连续开采工 艺 间 断一 连续工艺的顺利应用就 使得可 以转入研究 与 试验问歇式挖掘机连续开采工艺。按照这种 工艺，中部采选公司 1号露天矿采用了由间 歇式挖掘机、ⅡHA- 2 0 0 0 型转载机、工作 面 运 输 机 、提升 运 输机 和干线 运 输机 以及 OⅢ C一 1 5 o o ／ 6 o 型排土机组成的成套设备。其主 要缺点是 闻歇式挖掘机能力低，达不到删 采工艺系统所 要求 生产能力。乌克兰科学 院地质工程 力学研究所 提出了一种液压挖掘 机高台阶开拓方案。台阶高度达5 O 米，采用 两台液压挖掘机 一 台正铲、一台反铲往 一 条工作 面运输机 上给和 。 连续式成套设备的连续 开 采 工 艺该 地质工程力学研究所提出一种连续式挖掘机 连续开采工艺， 配套设备 由 一台D P FC- 5 0 0 0 1O 型双斗轮挖掘机和一 台有内装破碎机 的 nr C- 2 2 5 0型转载机组成。挖掘机 的两个 斗 轮 工作 时一个挖掘、一个卸载，这样便形成连 续的大量矿岩 流并装入 问歇式或连续式运输 设备。连 续式机组在工艺技术方面和劳动卫 生条件方面均具有一系列优点 ，可取代 上述 各种开采工艺所采用的设备。 为了保证机组高效率作业 ，研究了有效 的矿岩爆破方法。在矿岩爆破质 量良好 的条 件下 ，这种斗轮挖 掘机可以同露天矿任何运 输系统配合使用；在 与铁路运输配合H 寸 ，可 减少铁路移线次数，在与铁路一 汽车 联 合运 输配合 时，可提高转载站工作 效率和运输能 力； 用在排土场 时，可增大铁路移线步距 ， 提高排土支线接受能力，减少支线数 目。 根据 地质工程力学研究所 的研究结果， 将试制一套这种设备用于某 露天矿 。苏联冶 金部已批 准了编制连 续式配套 设备连续开采 工艺工业性试验采 区设计的工艺规程 。该采 区将分数个阶段投入开采并进行不 同工艺方 案的试 验 。 利用 露 天 矿 非作 业 区 的露 天 一 地 下 联 合 开 采 工艺 这 种 工艺 已用 于 一 些 矿 床 的 开采，将来可用于克里沃罗格矿区。开拓下 部水平可利用露天矿非作业 区与运输系统。 在 用采空区充填 法开采靠近露天矿境界或边 帮 的矿量时，适 于采用连续式配套设备 遥 控斗轮挖掘机、移动式破碎 枧、带 式 运 输 机。鉴于将来要向露天 地下联 台 开 采 过 渡 ， 因此 应研 制 相 应 ∞设 备 。 采场预选矿石的露天并采 工芑 在露 天开采 的矿石越来越贫 、选 矿费用不断增高 的条件下，采场预选矿石 的露天开采工艺将 会得到广泛应用。在 含有废石夹层 的矿段， 爆破时废石 便混入矿石 中，造成贫化。大斗 容 间歇式挖掘机不能够选别回采。另外 ，随 着开采矿 量的枯竭，矿石边界品位下降。如 果全部矿岩在选勿 、 厂 预先选别 ，则费用不会 降低。可是 ，如果在露天采场预选并且有目 维普资讯 豹 地向选矿厂供矿，则 呵提高预先选别的效 果 ，而且 可 以减 少往 选 矿厂 运 输 废 石 、选 矿 、尾 矿库 、 尾 矿运 输 、剔 出废石 的运 输 和 堆存的费用。采用采场预选矿石 的露天开采 工艺的前提是在采用连续或间断一 连 续 开 采工艺 的露天采场，应配置大型破碎机，采 用干 式磁 选 等 矿石 预 选 方法 。 采空 区充填 与内部排土的急倾斜矿床 露 天开采工艺 这是一种很有发展前途 - 露 天开采工艺。 目前， 内部排土方式已局 郭地 用于一些露天矿以解决运输线路配置 和边帮 稳定性问题。在把露天 坑的回填规定为露天 开采生产过程的一个 最终环节而 须 完 成 耐，内部排土方式将会得到更广泛 的应用。 在利用剥离物回填采空的露天坑时，应以采 用连 续配套设备为宜。同时．应研究利 用现 有排土机 的内部排土工艺或者研制这 种作业 条件下专 用的新型排土机 。 鉴于将来要采用各种连续露 天 开 采 工 艺，所 以必须改进现有 的和研究 新的矿岩爆 破方法。采用非抗水性高能浆状炸药是提高 矿岩爆破质量和降低爆破费用 皇 途 径之一 。 改 用先进的露天开采工艺不仅保证可以 提高采矿效率，而且还可 以减轻 露天开采对 环境的危害。 Me T a aa y pr q e c K a g i4 r o p Ho p y 一 Hag npo MHI I I J I e HHoc T b ， 1 9 90， 3 ，3 2 ～3 4 袁哲 加拿大恩达科露天钼矿全面恢复生产 世界上生产钼 的厂 家较少 ，大部分钼产 量属副产品。开采原生钼矿的矿 山就更少。 加 拿大思达科露天钼矿是世界 上少数钼矿 山 之一。该矿在8 O 年代初关闭 四年后 ，如今 已 全面恢 复生产，并计划今后 几年 开 采 新 矿 区。 思达科矿发现于本世纪2 O 年代末，以后 三十年里进行了一 些小规模 开发 。直到6 O 年 代加拿大勘探公司获得 了该矿产权并进行 了 矿床全面评价 。在 1 9 6 2 1 9 6 4 年期 问，进行 了金刚石 钻探 和坑探 ，接着便开始建 矿，设 计能力日产9 0 7 0 吨。1 9 6 5 年 6月矿 山正式投 产。两年后 ， 日产量提高到1 ． 5 8 万吨，1 9 6 7 年选矿厂 扩建 ， 日处理能力达2 ． 2 7 万吨。8 O 年代初世界钼市场萧 条，矿山关闭。 该矿于1 9 8 6 年恢 复生产，1 9 8 8 年末恢复 到原 有产量。目前选厂 日处理能力为2 ． 7 2 万 吨 ，入选原 矿平均钼品位 为 0 ． 0 8 9 ％。截至 1 9 8 9 年底，该矿现有储量为 1 ． 4亿吨，钼品 位 为0 ． 1 4 3 ％ 。 恩达科矿体为若干独立 矿带构成的较大 网状脉，围岩为石英二 长岩 。矿体 长约3 3 0 0 米 ，各段 的倾角不 同。现已圈定 四个矿带 恩 达 科北 矿带 、思 达 科 南 矿带 、得 纳 科东 矿 带和得纳科西矿带 。各矿带彼此类型不 陌。 得纳科东矿借基本上呈脉状，而恩达科南 矿 带 呈网脉状 ，在思达科北矿带 贝 是脉状与网 脉状 混合型式。 矿体经过三个热液蚀变阶段 。主要 属 矿物是辉钼矿，伴生有黄铁矿 、磁 矿与少 量黄铜矿。脉状矿带 的围岩为石英矿脉厚 度为0 ． 1 ～1 ． 2 米。网脉状矿带主要 |吉细裂缝 填 充 物 和细 脉 组 成 。 得纳科东矿带 用露天开采已予1 9 8 9 年底 关闭 。目前主要开采恩达科露天矿北端 ，在 1 9 8 2 年关闭 期间进行 了大量剥 离。今后 的采 矿计划是加深这两个露天矿。矿体基本上是 向南倾斜。 目前正在剥离南帮的 表 土 和 废 11 维普资讯