第4讲采矿工艺ppt课件.ppt
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1、第三章 采矿工艺,第一节 落矿 第二节 矿石运搬 第三节 采场地压管理,非煤矿床回采的主要工艺: 落矿、矿石运搬与地压管理 特点: 1)多用凿岩爆破法落矿; 2)多用耙运设备或无轨运搬设备而少用输送机; 3)地压管理简单(自身强度、充填或崩落围岩卸压),第三章 采矿工艺,第一节 落矿,一、概述 1.落矿:指将矿石从矿体上分离下来,并破碎成一定(适于运搬)块度的过程。 2.落矿方法 因素:矿石硬度、工业价值、品位与物理化学性质 1)人工落矿:水晶、宝石等特种矿物; 2)机械、水力落矿:开采软矿石; 3)溶解、溶浸落矿:物理化学性质,特殊采矿方法; 4)凿岩爆破法:浅孔、中深孔、深孔落孔、深孔挤压
2、落矿。,第一节 落矿,3.要求: 1)作业安全; 2)在崩矿范围内崩矿完全,对设计崩矿范围外的矿岩破坏最小; 3)大块少且矿石块度均匀; 4)满足矿块生产能力的要求; 5)落矿费用最低。,第一节 落矿,4.评价落矿效果的主要指标: 1)凿岩工劳动生产率 2)实际落矿范围与设计范围的差距 3)矿石的破碎质量:主要用大块产出率表示。,第一节 落矿,二、浅孔落矿 浅孔:孔深不大于35m,孔径为3046mm的炮孔。,与煤矿爆破落煤的区别主要在: 1)炮孔布置; 2)凿岩设备; 3)炸药;,第一节 落矿,1 炮孔布置,a)水平布置; b)水平、下向垂直布置; c) 上向垂直布置;,水平孔落矿:受采场空顶
3、面积或矿体厚度限制。 垂直炮孔落矿:与上述相反,可同时爆破较多炮孔,落矿量大,但爆破后顶底板不平整。,第一节 落矿,1 炮孔布置,第一节 落矿,2 凿岩设备 据炮孔方向、矿石硬度,选用不同设备:,第一节 落矿,3 评价 优点:炮孔布置均匀,装药量少,矿石破碎质量好,大块产出率低,矿石损失贫化下。当矿体不规则时,采用浅孔,可以“精收细采”,尽可能提高回收率。 缺点:劳动强度大,材料消耗多,效率低;落矿量小;安全卫生条件差。 使用:在我国相当普遍,比重约50%,主要在58m以下的不规则矿体。 发展方向:机械化凿岩。,第一节 落矿,三、中深孔布置 中深孔(接杆炮孔):孔深不大于15m,孔径一般为50
4、70mm的炮孔。 1 炮孔布置 (1)凿岩地点:凿岩巷道、凿岩硐室。,第一节 落矿,扇形中深孔 a)垂直扇形布置;b)水平扇形布置; 1-凿岩巷道;2-凿岩天井;3-凿岩硐室,第一节 落矿,平行中深孔 a)垂直平行孔 b)水平平行孔,第一节 落矿,(2)炮孔布置评价 平行布置:炸药分布均匀,爆破质量好,但凿岩作业时间长(频繁移机安装),效率低。 扇形布置:同一排面得炮孔呈放射状排列,炸药分布不均匀,爆破质量差,但不必频繁移动凿岩设备,凿岩效率高。 多采用扇形布置,垂直上向扇形,第一节 落矿,(a)最大孔间距; (b)爆破范围; (c)放射中心,(一)确定爆破范围; (二)确定边角孔1,4,8,
5、11 (三)根据最小抵抗线确定孔间距、孔底距; (四)均匀增加炮孔。,(3) 扇形炮孔布置方法,第一节 落矿,最小抵抗线:从装药重心到自由面的最短距离,第一节 落矿,2 凿岩设备 风动导轨式中型、重型凿岩机 安装在钻架或凿岩台车上。 发展方向:液压凿岩台车。 3 中深孔的评价 优点:落矿能力大;安全性好;可平行作业。 缺点:大块产出率高;矿石贫化大。 应用:非常广泛,一般用于厚度58m以上的矿体。,第一节 落矿,四、深孔落矿 深孔:孔深大于15m,孔径一般大于90mm 1 炮孔布置 1)平行孔 2)扇形布置 3)束状布置,第一节 落矿,2 凿岩设备 风动潜孔式钻机。,普通凿岩机,第一节 落矿,
6、3 评价 优点:落矿能力大,劳动效率高,安全条件好,采准工程量小,采矿方法结构简化。 缺点:矿石破碎不均匀,大块产出率高,地震效应很大,矿石损失贫化大。 适用:厚度大于58m,矿石价值不高,形状规则,矿岩易分离的矿体。 发展:深孔落矿(用潜孔钻机)是发展高效采矿方法的途径之一。,第一节 落矿,五、深孔挤压爆破落矿 (一)概述 1.矿石的碎胀性与补偿空间: 岩石的碎胀性:岩石破碎后的体积大于破碎前整体的体积。 补偿空间:为了使爆破工作能顺利进行,需要开凿一定大小的空间来容纳爆破后增大的岩石体积,该空间称补偿空间。,第一节 落矿,2.补偿空间系数k:补偿空间体积V1与爆破前矿石体积V0之比。 (补
7、偿比),3.按补偿空间的大小分类: 1)自由空间爆破落矿(k=2030%) 2)小补偿空间挤压爆破落矿(k=1020%) 3)无补偿空间挤压爆破落矿,第一节 落矿,(二) 爆破的作用原理 1.自由空间爆破 2.挤压爆破 爆破作用两个阶段,(a)自由空间爆破; (b)挤压爆破 1-入射波;2-反射波;3-透射波,第一节 落矿,第一节 落矿,(三)深孔挤压爆破落矿评价 优点: 1)减少或取消了补偿空间,不仅降低了矿块的切割工程量,也有利于矿体的稳定 2)挤压爆破效果好,既降低了大块产出率,也提高了放矿和运搬矿石的速度。 缺点: 1)压实后的矿石易造成漏斗阻塞而使放矿困难; 2)崩落矿石易抛入凿岩巷
8、道而增加辅助工作量。,第一节 落矿,六、非煤矿井的采场爆破 1、主要内容: 在回采工作面崩落矿石和回采矿柱时的爆破 2、特点: 1)火雷管爆破应用较多,也用电雷管爆破。 缺点: a.无法利用仪表检测; b.不安全。 2)炸药 岩石硝铵炸药,威力大,但污染也较高。,第二节 矿石运搬,一、概述 1.定义:是指将回采崩落的矿石从采场运搬到阶段运输水平的过程。 2.矿石运搬方法: 1)重力运搬; 2)机械运搬:电耙、无轨自行设备、输送机; 3)爆力运搬; 4)水力运搬,按矿体倾角分类,第二节 矿石运搬,按目前的开采技术条件,矿体按厚度分为五类:,第二节 矿石运搬,第二节 矿石运搬,二、重力运搬 1.定
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