Vom Bohren über das Sprengen bis zum Erdaushub, lesen Sie die 6 Prozesse des Tagebaus in einem Artikel!
Neue Technologie: O2 Felsabbruchsystem
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Der Abbauprozess im Tagebau ist relativ einfach und umfasst hauptsächlich Bohren, Sprengen, Abbau und Transport sowie Gesteinsabtrag. Lassen Sie uns als Nächstes ausführlich über den Abbauprozess im Tagebau sprechen.
1. Bohrarbeiten
Bohrarbeiten sind der Hauptprozess des Tagebaus. Im gesamten Tagebauprozess
Die Bohrkosten machen etwa 10 bis 15 Prozent der gesamten Produktionskosten aus.
1. Imlochbohren
Der Bohrwinkel des Imlochbohrers ist groß, der Mechanisierungsgrad ist hoch, die Nebenbetriebszeit ist reduziert, die Betriebsgeschwindigkeit des Bohrers ist verbessert, und der Imlochbohrer ist flexibel, die Ausrüstung ist leicht und die Investitionskosten sind niedrig. Insbesondere wird die Erzqualität durch das Bohren verschiedener geneigter Löcher kontrolliert, wodurch das Fundament entfernt, große Stücke reduziert und die Sprengqualität verbessert werden kann. Daher werden Imlochbohrer derzeit häufig in kleinen und mittelgroßen Minen im In- und Ausland eingesetzt und eignen sich zum Bohren von mittelhartem Erzgestein.
2. Drehbohrmaschine
Der Drehbohrer ist eine moderne neue Art von Bohrgerät, das auf der Grundlage des Drehbohrers entwickelt wurde. Es zeichnet sich durch hohe Bohrleistung, niedrige Betriebskosten, Mechanisierung und einen hohen Automatisierungsgrad aus. Es eignet sich für Bohrarbeiten mit Erzgesteinen unterschiedlicher Härte. Derzeit ist es ein Bohrgerät, das in Tagebauen auf der ganzen Welt häufig verwendet wird.
3. Gesteinsbohrmaschine
Die Gesteinsbohrmaschine ist eine neue Art von Gesteinsbohrausrüstung, die mit der Entwicklung der Bergbauindustrie entstanden ist. Sie besteht aus der Installation eines oder mehrerer Gesteinsbohrer zusammen mit automatischen Propellern auf einem speziellen Bohrarm oder -ständer und verfügt über einen Laufmechanismus, um den Betrieb des Gesteinsbohrers zu mechanisieren.
2. Sprengarbeiten
Der Zweck von Sprengarbeiten besteht darin, hartes festes Erzgestein aufzubrechen und Aushubmaterial in geeigneter Größe für Bergbau- und Ladearbeiten bereitzustellen. Von den Gesamtkosten des Tagebaus machen die Sprengkosten etwa 15 bis 20 % aus. Die Qualität der Sprengung wirkt sich nicht nur direkt auf die Effizienz von Bergbau, Transport, Grobzerkleinerung und anderen Geräten aus, sondern auch auf die Gesamtkosten der Mine.
1. Flachlochsprengung
Der Durchmesser des Sprenglochs, das beim Flachlochsprengen verwendet wird, ist relativ klein, im Allgemeinen etwa 30–75 mm, und die Tiefe des Sprenglochs beträgt im Allgemeinen weniger als 5 Meter, manchmal bis zu etwa 8 Meter. Wenn zum Bohren des Lochs ein Bohrwagen verwendet wird, kann die Lochtiefe vergrößert werden.
Flachlochsprengungen werden hauptsächlich in kleinen Tagebaugruben oder Steinbrüchen, bei Höhlensteinen, beim Tunnelaushub, für Sekundärsprengungen, bei der Verarbeitung neuer Tagebaugrubensäcke, bei der Bildung von Transportkanälen für Tagebaugräben mit einwandiger Grube an Berghängen und für einige andere Spezialsprengungen verwendet.
2. Tieflochsprengen
Tieflochsprengen ist eine Methode zum Sprengen des Laderaums von Bergbausprengstoffen durch Bohren tieferer Löcher mit Bohrgeräten. Das Tieflochsprengen von Tagebauen basiert hauptsächlich auf dem Produktionssprengen von Stufen.
Die Bohrausrüstung für Tieflochsprengungen verwendet hauptsächlich Imlochbohrer und Kegelbohrer. Die Bohrung kann vertikale Tieflöcher oder geneigte Sprenglöcher bohren. Die Aufladung geneigter Sprenglöcher ist gleichmäßiger und die Sprengqualität von Erz und Gestein ist besser, was gute Bedingungen für Bergbau- und Ladearbeiten schafft.
Um die seismische Wirkung zu verringern und die Qualität der Sprengung zu verbessern, können unter bestimmten Bedingungen Maßnahmen wie großflächige Mikrodifferenzsprengungen, Intervallbeschickung im Sprengloch oder Luftintervallbeschickung am Boden ergriffen werden, um die Sprengkosten zu senken und einen besseren wirtschaftlichen Nutzen zu erzielen.
3. Kammerstrahlen
Kammersprengung ist eine Sprengmethode mit relativ großen oder großen Mengen Sprengstoff im Sprengkammertunnel. Tagebaue werden nur während der Kapitalbauphase und unter bestimmten Bedingungen genutzt, und Steinbrüche werden genutzt, wenn die Bedingungen es erlauben und die Nachfrage nach Bergbau groß ist.
4. Mehrreihiges Loch-Mikrodifferenz-Strahlverfahren
In den letzten Jahren sind mit der rasanten Zunahme der Baggerschaufelkapazität und der Produktionskapazität im Tagebau immer mehr Sprengungen erforderlich, wenn im Tagebau normal abgebaut und gesprengt wird. Aus diesem Grund werden im Tagebau im In- und Ausland häufig großflächige Sprengverfahren wie das Sprengen mit mehrreihigen Löchern mit Mikrodifferenz und das Sprengen mit mehrreihigen Löchern mit Mikrodifferenz eingesetzt.
Vorteile des Mehrreihenloch-Mikrodifferenzstrahlens:
Das Sprengvolumen ist auf einmal groß, was die Anzahl der Sprengungen und die Zeit zum Vermeiden von Sprengungen verringert und die Auslastung der Bergbauausrüstung verbessert;
Verbessern Sie die Qualität des Erz- und Gesteinszerkleinerns und erzielen Sie eine um 40–50 % geringere Blockrate als beim Sprengen einreihiger Löcher.
Verbessern Sie die Effizienz der Perforationsausrüstung um etwa 10–15 %, was auf die Erhöhung des Auslastungskoeffizienten der Arbeitszeit und die Verringerung der Anzahl der Vorgänge der Perforationsausrüstung und des Füllbereichs nach dem Sprengen zurückzuführen ist.
Verbessern Sie die Effizienz von Bergbau- und Transportgeräten um etwa 10–15 %.
5. Mehrreihiges Loch-Mikrodifferenz-Extrusionsstrahlverfahren
Es bezieht sich auf das Mikrodifferenzstrahlen mit mehrreihigen Löchern, wenn an der Abbaustelle ein Sprenghaufen zurückbleibt. Das Vorhandensein eines Schlackenhaufens schafft Bedingungen für die Extrusion. Einerseits kann dadurch die effektive Einwirkzeit des Sprengens verlängert und die Nutzung der Sprengenergie und der Zerkleinerungseffekt verbessert werden; andererseits kann dadurch die Breite des Sprenghaufens kontrolliert und die Streuung von Erz und Gestein vermieden werden. Die Mikrodifferenzintervallzeit beim Mikrodifferenzextrusionsstrahlen mit mehrreihigen Löchern ist vorzugsweise 30 % bis 50 % größer als die des gewöhnlichen Mikrodifferenzstrahlens. In Tagebauen in meinem Land wird häufig ein Intervall von 50 bis 100 ms verwendet.
Die Vorteile des Mehrreihenloch-Mikrodifferenz-Extrusionsstrahlens sind:
(1) Bessere Erz- und Gesteinszerkleinerungswirkung. Dies ist hauptsächlich auf die Blockierung des Schlackenhaufens vorn zurückzuführen. Jede Bohrlochreihe, einschließlich der ersten Reihe, kann die Ladung erhöhen und unter dem Druck des Schlackenhaufens vollständig zerkleinern.
(2) Der Sprenghaufen ist konzentrierter. Bei Minen, die Schienenverkehr nutzen, kann die Strecke vor der Sprengung unberührt bleiben, wodurch die Effizienz der Bergbau- und Transportausrüstung verbessert wird.
Die Nachteile des Mehrreihenloch-Mikrodifferenz-Extrusionsstrahlens sind:
(1) Großer Verbrauch von Sprengstoffen;
(2) Die Arbeitsplattform muss breiter sein, um den Schlackenhaufen aufnehmen zu können.
(3) Die Höhe des Sprenghaufens ist relativ groß, was die Sicherheit des Baggerbetriebs beeinträchtigen kann.
III. Sprengmaßnahmen im Hangbereich
Je weiter der Tagebau nach unten ausdehnt, desto ausgeprägter wird die Stabilität des Hangs. Um den Hang zu schützen, müssen die Sprengungen in der Nähe des Hangs streng kontrolliert werden. Nach in- und ausländischen Erfahrungen sind die wichtigsten Maßnahmen die Anwendung von Mikrodifferenzsprengungen, Vorspaltsprengungen und sanften Sprengungen.
1. Verwenden Sie Mikrodifferenzstrahlen, um Vibrationen zu reduzieren
Eine der Hauptfunktionen von Mikrodifferenzsprengungen besteht darin, die seismische Wirkung von Sprengungen zu verringern. Um die stoßdämpfende Wirkung von Mikrodifferenzsprengungen voll auszuschöpfen, besteht der Schlüssel darin, zu versuchen, die Anzahl der Sprengabschnitte zu erhöhen und die Mikrodifferenzintervallzeit zu steuern.
2. Verwenden Sie Vorspaltsprengungen, um den Hang zu isolieren
Bei der Vorspaltsprengung in Hangnähe werden entlang der Hanggrenze eine Reihe dichter paralleler Bohrlöcher gebohrt, in jedes Loch eine kleine Menge Sprengstoff geladen und vor der Sprengung der Bergbauzone gesprengt, um einen Riss mit einer bestimmten Breite zu erhalten, der durch jedes Bohrloch verläuft. Da dieser Vorriss die Bergbauzone und den Hang trennt, erzeugen die seismischen Wellen der nachfolgenden Bergbausprengung eine starke Reflexion an der Rissoberfläche, was die durch sie hindurchgehenden seismischen Wellen stark schwächt und so den Hang schützt.
3. Schützen Sie den Hang durch sanftes Strahlen
Beim sanften Sprengen in Hangnähe werden entlang der Begrenzungslinie eine Reihe dichter paralleler Bohrlöcher gebohrt, eine kleine Menge Sprengstoff in die Löcher geladen und nach dem Sprengen der Bergbaubohrlöcher gesprengt, um parallele Felswände entlang der dichten Bohrlöcher zu bilden. Der Hauptunterschied zwischen dem sanften Sprengen und dem Sprengen vor dem Spalten ist die Detonationszeit. Die Detonation des glatten Sprenglochs erfolgt später als die der vorherigen Reihen von Bergbaulöchern, normalerweise mit einer Verzögerung von 50 bis 75 ms.
Darüber hinaus gibt es eine weitere Maßnahme, um die Sprengung der letzten Lochreihen zu kontrollieren. Die Ladungsmenge und der Widerstand der letzten Lochreihen in Hangnähe sollten reduziert werden. Dies wird als Puffersprengung bezeichnet, wodurch die Schäden am Hang durch die Bohrsprengung verringert werden können.
4. Bergbau und Transport
Abbau und Verladung
Beim Bergbau und Verladen werden Erze und Gestein mithilfe von Verlademaschinen direkt aus dem Untergrund oder von Sprenghaufen abgebaut und in die Transportwagen geladen oder direkt am vorgesehenen Ort entladen. Bergbau und Verladen sind das zentrale Bindeglied im Tagebauprozess. Andere Produktionsprozesse wie Sprengen und Transportieren dienen alle dem Bergbau und Verladen.
Wichtigste Bergbau- und Ladegeräte: Bagger, Schürfkübelbagger, Hydraulikschaufel und Frontlader mit Reifen.
Transport
Beim Tagebau machen die Investitionen in den Transport von Minen etwa 60 % der Gesamtinvestitionen in den Minenbau aus, und die Transport- und Arbeitskosten machen jeweils mehr als die Hälfte der Gesamtkosten für Erz und der gesamten Arbeitskosten aus. Dies zeigt die wichtige Rolle des Transports im Tagebau.
Transportmethoden im Tagebau: Autotransport, Schienentransport, Bandtransport, Transport mit Schaufelradbaggern und kombinierte Transportmethoden, wobei der Transport mit Muldenkippern am gebräuchlichsten ist.
