露天矿开采工艺Word下载.docx

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（4）凿岩台车。

（5）钢丝绳冲击钻机。

　　2．凿岩机的技术性能

（1）牙轮钻机

　　牙轮钻机是我国大型露天矿山广泛使用的一种高效率的穿孔设备。

按穿孔尺寸计算，牙轮钻机穿孔的速度一般为4000~6000m／月，最高可达10000m／月以上；

若按台年穿爆量计算，一般为400万～600万t，最高可达1200万一1400万t，是钢丝绳冲击钻机的4～5倍。

牙轮钻机的钻孔速度比潜孔钻机约高40％～100％。

　　从经济效果衡量，牙轮钻机穿孔的成本也最低，大约为钢丝绳冲击钻机的75％，为潜孔钻机的70％。

（2）潜孔钻机

更换。

　　（17）电炉罩盖必须齐全，人离开时必须切断电源，凿岩司机操作室内严禁用明火取暖。

夜间应有良好的照明。

　　（18）凿岩机驾驶室内必须配备消防设施，以防电器起火。

露天矿开采工艺

　　二、爆破作业及安全要求

　　爆破作业是露天矿开采的重要工序，为随后的采装、运输、破碎提供适宜的矿岩物。

所以，爆破工艺的好坏，对后续工作有着很大的影响。

（一）爆破方法

　　在露天矿开采中，常用的爆破方法有如下几种：

　　1.浅孔爆破法

　　所谓浅孔爆破是相对于深孔爆破而言的。

这种爆破方法，炮孔直径较小（一般为28—75mm），孔深一般为5—8m。

由于孔径、孔深的限制，其爆破量较少，不能满足大型装运设备的要求。

因此，这种爆破方法主要用于小型露天矿或在地质条件较复杂，以及对爆破下来的矿石在几何形状上有特殊要求的情况下使用。

大、中型露天矿仅用这种爆破方法进行二次爆破处理根底或工作面上悬浮的孤石。

（1）浅孔爆破方法的主要特点

　　①具有机动灵活性，适用范围较广。

　　②对埋藏条件复杂，采下矿石品位要求较高的矿床可以实行分爆分采，以降低贫化率。

　　③凿岩工具较为简单，易于掌握。

　　④准备工作量少。

　　⑤爆破下来的矿石块度小，容易满足装运和破碎的要求。

　　⑥与硐室爆破和深孔爆破相比，使用炸药消耗量少。

　　不足之处是：

不能适应大规模生产的需求，并且在装药、连线、起爆这几个环节中容易出现漏洞，造成爆破事故。

（2）浅孔分类及炮孔布置

　　浅孔一般分为垂直、倾斜及水平三种，浅孔爆破中常用的几种炮孔布置形式如图4—7所示。

　　2．覆土爆破法

　　覆土爆破法是指用不凿炮孔的方法进行大块的二次破碎（俗称糊炮法）。

其爆破方法如图4—8所示。

这种爆破方法的具体操作是在大块上部或侧面放置炸药包，药包最好是放在被炸岩石的凹处，其炸药用量的多少视所用炸药的猛度、大块的块度、要求破碎的程度及岩石的性质而定。

并预先将雷管插入炸药包中。

为提高爆破效率，在炸药包的上面覆盖以厚度大于装药高度的黄土、泥土、沙子或细粒岩粉，即可起爆。

　　这种爆破方法的优点是：

可以适用于凿岩工作困难，不便于打孔或临时急需破碎大块的情况下。

但一般矿山的正常爆破作业很少使用这种方法。

其原因是难以控制它的爆破效果，炸药消耗量大，同时岩片飞散距离远，容易造成事故，所以矿山采用这种爆破方法较少。

　　3.深孔爆破法

（1）深孔

　　深孔爆破，是露天矿应用最为广泛的一种爆破方法。

炮孔的深度一般为15～20m。

孔径为75—310mm，常用的孔径为200—250mm。

深孔爆破广泛用于大型矿山的开沟、剥离、采矿等生产环节。

其爆破量约占大型矿山总爆破量的90％以上。

（2）深孔爆破特点

　　①一次爆破的矿岩数量大，一般为20万~100万t。

　　②深孔爆破可采用先进的爆破技术。

如微差爆破、挤压爆破以及有特殊要求的爆区可采用抛掷爆破、定向爆破。

③爆破作业较为安全、管理比较简单，对炸药除有水的深孔以外没有特殊要求，起爆方法也较灵活。

　　深孔有垂直深孔和倾斜深孔之分。

垂直深孔多为冲击式穿孔机所穿凿。

倾斜深孔多为牙轮钻机或潜孔钻机所穿凿。

其倾斜度一般为了75°

～80°

，与垂直深孔相比具有下列优点：

　　①炮孔与平面成75°

~80°

，底盘抵抗线明显减小，有利于消除根底。

　　②炸药在斜孔内分布均匀，爆破后块度也较均匀，降低了大块率。

　　③爆破后爆堆的宽度和高度显著减少，台阶形状较为整齐，后冲较少，便于下次穿孔。

　　④爆破后掌子面倾斜角度较缓，有利于边坡的稳定。

　　⑤爆破的成本较低。

　　（3）深孔爆破的准备工作

　　深孔爆破能否顺利进行及爆破效果的好坏，与爆破前的准备工作有着密切的关系，因此，在深孔爆破前必须做好如下准备工作。

　　①对爆破所用的器材（如起爆器、爆破电桥、欧姆表等）及各种工具（如装药漏斗、电工刀钳子、铁锹等）进行检查和修理，使器材和工具良好。

　　②电气起爆时，应对电雷管的电阻值进行测定和挑选。

　　③应认真检查起爆所用的导线，以防使用破损漏电的电线，导致触电事故。

　　④检查炮孔内是否有泥浆和积水，如有，应用风管吹出，保证炸药充分发挥能力，达到预期的爆破效果。

　　⑤对所用的炸药应进行技术性能的检验。

　　⑥准备好填塞炮孔的填塞料。

　　⑦撤出爆破区域的设备和设施。

　　4．硐室爆破

　　硐室爆破是将炸药放置在预先凿好的硐室中，集中装药。

其每次起爆的炸药数量没有规则，有的装几十吨、几百吨或上千吨。

由于一次爆破量较大，所以又称大爆破。

硐室爆破方法如图4—9所示。

　　这种爆破方法的主要特征是：

（1）准备工作量较少，可以在短时间内完成大量岩石的爆破工作。

（2）适用于各种硬度的岩石，特别是在地形复杂的地点不受施工条件的限制。

　　（3）不需要特殊凿岩设备，掘进硐室一般使用掘进凿岩机即可进行掘硐。

　　（4）对使用的炸药没有特殊要求，凡是深孔爆破所用的炸药均可在硐室爆破中使用。

硐室爆破的不足之处是：

掘进操作人员凿岩条件差，爆破大块较多。

（二）露天矿采掘爆破

　　由于露天矿山挖掘机械不断发展更新，促进了矿山生产率的大幅度提高，因此，必须采用一次爆破量较大的爆破方法，才能适应新型挖掘机械的需要。

目前我国一次爆破量较大的爆破方法是采用多排孔微差爆破和多排孔微差挤压爆破方法，这两种方法能一次爆破5～10排炮孔，爆破矿岩量可达30万一50万t。

　　1．多排孔微差爆破

　　微差爆破是指相邻炮孔中药包在极短时间（以ms计算）内按预先设计的次序顺次起爆的爆破方法。

（1）多排孔微差爆破的特点

　　1）炸药的消耗量与其他爆破方法相比，大为减少。

　　2）爆破的根底少，块度破碎均匀，能提高电铲台时生产效率。

　　3）爆破的冲击波小，有利于边坡的稳定。

（2）多排孔微差爆破的起爆顺序

　　1）多排孔微差爆破的起爆顺序有多种形式，决定选用哪种起爆顺序的主要因素是：

　　①对本次爆破的要求；

②爆破现场所允许的条件；

③岩石的性质及地质构造特点；

④所允许的最大冲击波；

⑤所采取的控制时间的间隔；

⑥准备工作量及生产或工程所能达到的能力等因素。

　　2）多排孔微差爆破的常用起爆顺序有以下几种：

　　①单排孔微差爆破起爆顺序

　　单排孔的微差爆破多采用孔间微差起爆顺序。

这种方法简单，易于掌握，此法多用于台阶工作面采矿爆破作业中，起爆顺序如图4-10所示。

　　②多排孔排间微差爆破的起爆顺序

　　这种方法也较为简单，在一般情况下，效果较好。

多排孔排间微差爆破的炮孔布置多数采用三角形方式。

有时也布置为方格形，起爆顺序如图4—1l所示。

　　③波浪形微差爆破的起爆顺序

　　这种起爆顺序，具备了以上两种微差爆破的特点，岩石粉碎性好，爆破宽度小，炮孔布置较复杂，多数用于矿石难于爆破或易于产生大块的工作面上。

但是这种起爆顺序连线较为复杂，且易留根底。

起爆顺序如图4—12所示。

　　④对角形微差爆破起爆顺序

　　此种起爆顺序能保证最小起爆堆宽度，岩块飞散距离较小。

其起爆顺序如图4—13所示。

　　⑤楔形微差爆破起爆顺序

　　楔形起爆，在炮孔排数较多，如路堑的掘进中采用较多。

由于其产生挤压和冲击作用，因而岩石粉碎得较好。

楔形起爆顺序如图4—14所示。

　　2．多排孔微差挤压爆破

　　多排孔微差挤压爆破，是指工作面残留有爆堆情况下的多排孔微差爆破。

渣堆的存在，为挤压创造了条件，同时能延长爆破的有效作用时间，改善炸药能的利用和破碎效果，又能控制爆堆宽度，避免矿岩碎片的飞散。

　　根据国内矿山采用多排孔微差挤压爆破的实际经验，在实施多排孔微差挤压爆破时，应注意如下事项：

（1）渣堆厚度对爆堆宽度的影响。

为了保护台阶工作面的线路，在装药时，必须参照表4-4的要求。

（2）单位炸药消耗量和药量分配。

多排孔微差挤压爆破的单位炸药消耗量，比一般微差爆破约大20％一30％。

　　（3）微差间隔时间。

因挤压爆破要推压前面的渣堆，所以起爆间隔时间一般为50—100ms。

　　（4）爆破排数与起爆顺序。

挤压爆破的排数一般在四排以上。

各排的起爆／顷序，除可采用普通微差爆破的几种起爆顺序外，还有一种环形起爆顺序，如图4—15所示。

　　三、采装作业安全要求

　　采装作业是使用装载机械将矿岩直接从地下或爆堆中挖掘出来，并装入运输机械的车厢内或直接卸到指定的地点。

它是露天开采过程的中心环节，其他生产工艺如穿爆、运输等都是为采装而服务的。

（一）采装设备

　　1．机械铲（以下称挖掘机）

　　挖掘机是国内外露天矿广泛应用的一种采装设备，可用于采矿、剥离、排土、掘沟、倒装等工作。

　　随着露天矿规模的不断扩大，挖掘机的工作参数也不断增大，国外露天矿采装挖掘机的最大铲斗容积已达19m3。

我国生产的样机斗容量大达10—12m3，现行露天矿使用较多的是4m3斗容挖掘机。

　　2．索斗铲

　　索斗铲（如图4—16所示）的工作机构与机械铲不同，它的铲斗由一条提升钢绳吊挂在悬臂上，由牵引钢绳和提升钢绳相配合控制其铲装和卸载。

　　索斗铲通常安置在开采台阶的上部平盘上，挖掘站立水平以下的岩石，其挖掘深度取决于索斗铲的臂长和挖掘坡面角。

　　3．液压铲

　　液压铲（如图4—17所示），与普通挖掘机相比有如下特点：

　　结构简单，重量轻，容易把回转运动变成往复运动，去掉钢绳传动系统，可以克服因钢绳迅速磨损而发生的故障；

省去了齿轮减速箱，摩擦离合器和制动器等易损件，减少润滑点，因而可减少维修工作量；

调速容易、简便，易实现自动或半自动控制；

液压铲外形尺寸较小，回转及行走速度较快，灵活性大；

抗冲击性能好；

便于更换工作机械，可以一机多用。

　　4．轮胎式前装机

　　轮胎式前装机是使用柴油发动机驱动和液压操作的一机多用的装运设备，除向运输设备装载外，还可以进行自铲自运，以及清理工作面等各项工作的作业。

轮胎式前装机如图4—18昕示。

　　前装机与挖掘机相比，具有如下特点：

行走速度快、机动、灵活；

爬坡能力大，能在20°

左右的堆度上行走和进行采装作业；

可以随时更换零部件，完成露天矿的多种辅助作业。

　　5．推土机

　　推土机结构简单、工作灵活可靠、效率高、维修工作量少，在国内用于砂矿开采以及在露天矿排土场推排岩土和矿石，应用广泛

（二）采装作业安全要