Grundkenntnisse des Tagebausystems

I. Überblick

1. Bodenschätze

Bezeichnet die Gesamtheit von Mineralien oder nützlichen Elementen, die durch geologische Mineralisierung entstehen, natürlich in der Erdkruste oder an der Oberfläche vorkommen, unter der Erde vergraben oder an der Oberfläche freigelegt sind, in fester, flüssiger oder gasförmiger Form und von Entwicklungs- und Nutzungswert sind. Mineralische Ressourcen sind nicht erneuerbare Ressourcen und ihre Reserven sind begrenzt. Weltweit sind 168 Mineralien bekannt, von denen mehr als 80 weit verbreitet sind. Nach ihren Eigenschaften und

Sie werden üblicherweise in vier Kategorien unterteilt: 11 Energiemineralien; 59 Metallmineralien; 92 nichtmetallische Mineralien; 6 Wasser- und Gasmineralien. Metallmineralien kommen in der Natur grundsätzlich in fester Form vor. Aus bergbaulicher Sicht werden Metallerzvorkommen unabhängig von der Metallart abgebaut. Gold, Silber, Kupfer, Eisen, Nickel usw. werden gleich behandelt; nur je nach Vorkommenszustand des Erzkörpers werden unterschiedliche Abbauverfahren ausgewählt.

2. Bergbau

In der modernen Gesellschaft hat der Bergbau große Fortschritte gemacht und sich weiterentwickelt und unterteilt. Im Allgemeinen bezieht er sich auf die Exploration, den Abbau, die Aufbereitung, die Raffination und andere damit verbundene Geschäftsbereiche von Mineralien. Der Bau eines modernen Bergwerks erfordert die harte Arbeit von Fachleuten aus den Bereichen Bergbaugeologie, Vermessung, Tiefbau, Bergbau, Mineralverarbeitung, Sicherheit, Umweltschutz, Elektromechanik, Heizungs-, Lüftungs- und Klimatechnik, Wasserversorgung und -entwässerung, Automatisierung, Chemie usw.

3. Merkmale der Bergbau- und Aufbereitungsindustrie

Erstens ist das Arbeitsobjekt der durch geologische Untersuchungen entdeckte und natürlich vorkommende geologische Erzkörper, und das Bergbau- und Verarbeitungsobjekt kann nicht frei ausgewählt werden.

Zweitens werden beim Bergbau die Bergbauobjekte, Bergbauwerkzeuge und Produktionsmitarbeiter ständig verlegt, es gibt keinen festen Standort und die industriellen Bedingungen ändern sich jederzeit, was sich von der allgemeinen verarbeitenden Industrie unterscheidet.

Drittens sind die geologischen Bedingungen und mineralischen Rohstoffe im Bergbau sehr komplex, was eine Standardisierung der Bergbauprojekte erschwert.

Gleichzeitig: ⒈ Die Vorkommensbedingungen der Erzlagerstätte sind instabil; ⒉ Die Qualität, Zusammensetzung und Zusammensetzung des Erzes variieren stark; ⒊ Die geologische Struktur ist komplex; ⒋ Die physikalischen und mechanischen Eigenschaften des Erzes und des umgebenden Gesteins variieren stark; ⒌ Der Wassergehalt der Erzlagerstätte ist komplex. Daher kann kein Abbau und keine Aufbereitung einer Mine vollständig reproduziert werden.

2. Definition des Tagebausystems

1. Grundkonzepte der Definition des Tagebausystems

Voraussetzung für die Definition eines Tagebausystems ist das Vorhandensein geeigneter Erzvorkommen. Ob sich das Erzvorkommen für einen Tagebau eignet, lässt sich am besten bereits in der frühen Phase der geologischen Erkundung beurteilen. Nach weiteren Erkundungen wird ein geologischer Bericht (einschließlich hydraulischer und umweltgeologischer Daten) erstellt, der den Anforderungen an die Planung eines Tagebausystems entspricht. Nach der Genehmigung kann die Planungsabteilung den Entwurf umsetzen. Aufgrund der Vorkommensbedingungen des oberflächlich und oberflächlich freiliegenden Erzkörpers wird der gesamte Abbau des Gesteins nach einem bestimmten Verfahren als Tagebautechnik bezeichnet.

Das Wesentliche beim Tagebau ist, dass in einem offenen Raum innerhalb einer bestimmten Entfernung die Muttererde und das umgebende Gestein, das den oberen Teil des Erzvorkommens bedeckt, entfernt und das Erz abgebaut wird. Um das Erz abzubauen, muss daher auch taubes Gestein abgebaut werden.

Das Erzvorkommen ist alsDefinition des Tagebausystemsheißt einTagebauDer Ort, an dem Tagebauarbeiten mit Bergbaugeräten durchgeführt werden, wird alsTagebau.TagebauDefinition: Die Summe der im Tagebausystem entstandenen Gruben, Stufen und Tagebaugräben.

2. Allgemeine Schritte fürTagebau Anlagenbau und Produktion:

(1) Bodenvorbereitung. Verlegen Sie Verkehrs- und Übertragungsleitungen in das Bergbaugebiet und entfernen oder verlegen Sie natürliche und künstliche Hindernisse im Bergbaugebiet, wie Bäume, Sümpfe, Dörfer, Fabriken, Straßen, Kanäle, Friedhöfe usw.

(2) Wasserabdichtung und Entwässerung des Bergbaugebiets. Den durch das Bergbaugebiet fließenden Fluss absperren oder umleiten, das Wasser ablassen und den Wasserstand unter das erforderliche Niveau senken.

(3) Bergbauinfrastrukturtechnik. Dazu gehören das Ausheben von Gräben, der Bau von Straßen vom Boden bis zur Abbauebene, die Einrichtung von Arbeitslinien, die Durchführung von Infrastrukturfreilegungen zur Freilegung des abgebauten Erzvorkommens, die Einrichtung von Transportlinien, Abraumhalden, Brücken usw. sowie der Bau von Industrieanlagen und erforderlichen zivilen Gebäuden.

(4) Tägliche Produktion. Die Bergbauinfrastruktur kann erst dann in Betrieb genommen werden, wenn die erforderlichen Abbau- und Abraumlinien eröffnet sind und eine bestimmte Abbaukapazität erreicht ist. In der Regel dauert es einige Zeit, bis die geplante Produktionskapazität erreicht ist. Die abgebauten Gebiete müssen rekultiviert werden.

Die Konstruktion und Produktion vonDefinition des Tagebausystemssind sehr komplexe Ingenieurprojekte. Der Kauf von Grundstücken, der Kauf, die Installation und Inbetriebnahme von Geräten, die Schulung von Personal, die Einrichtung von Organisationsmanagementagenturen und die Landgewinnung usw. umfassen vielfältige Aspekte und sind eng miteinander verbunden.

3.TagebausystemEntwicklung

Es wird lediglich der Straßenausbau eingeführt, der Ausbau von Horizontalschächten und Rampenaufzügen wird nicht eingeführt.

(1) Der Abtragvorgang von HangTagebau Der Abbau beginnt auf der höchsten Ebene des Abbaugebiets und geht Schicht für Schicht nach unten. Die Erschließungsgrube wird gleichzeitig von der untersten bis zur höchsten Abbaustufe errichtet. Mit abnehmender Abbaustufe wird die obere Erschließungsgrube nach und nach aufgegeben oder verschwindet, wodurch sich die Transportdistanz für Erz und Gestein entsprechend verkürzt.

(2) Die Straßenbaugrubenlinie des abgesenktenTagebauwird allmählich gebildet, während sich die Abbaustufen nach unten erstrecken. Zu den Änderungen der Grubenlinie gehören die Entwicklung einer festen Grubenlinie und eine Entwicklung einer mobilen Grubenlinie. Entwicklung einer festen Grubenlinie: Die Entwicklungsgrubenlinie wird an der letzten Seitenwand innerhalb der Abbaugrenze angeordnet und ändert ihre Position während des gesamten Abbauprozesses im Abbaugebiet nicht. Sie kann in gerader, umgekehrter und spiralförmiger Richtung verlaufen. Entwicklung einer spiralförmigen Grubenlinie: Die Entwicklungsgrubenlinie wird spiralförmig entlang der vier Seiten des Abbaugebiets angeordnet.

Der Entwicklungsprozess des Projekts zur Entwicklung der festen Grubenlinie: einschließlich des Abbauprozesses der Stufen, des Vortriebs der Arbeitswand und der Entwicklung und Vertiefung der neuen Ebene. Auf der letzten Seite desTagebausystemEntsprechend der ermittelten Position, Richtung und Neigung des Ein- und Ausstiegsgrabens wird der geneigte Ein- und Ausstiegsgraben von der Oberfläche (der oberen flachen Platte der Stufe) bis zur unteren flachen Platte der Stufe ausgehoben. Nach Erreichen der Höhe der unteren flachen Platte wird vom Ende des Ein- und Ausstiegsgrabens aus ein neuer horizontaler Abschnittsgraben ausgehoben, um die anfängliche Arbeitslinie der Bergbaustufe festzulegen.

Der Entwicklungsprozess des Projekts zur Entwicklung mobiler Grubenlinien: Der Ein- und Ausfahrtsgraben sowie der Abschnittsgraben werden horizontal von der oberen oder unteren Platte in der Nähe der Kontaktzone zwischen Erzkörper und umgebendem Gestein im Abbaufeld ausgehoben. Wenn der Abschnittsgraben eine bestimmte Länge erreicht hat, wird der Abschnittsgraben ausgehoben, während die Seiten des Abschnittsgrabens erweitert werden, um die Abtragsarbeitslinie zu bilden. Während des Abbauprozesses bewegen sich der Ein- und Ausfahrtsgraben mit dem Vorrücken der Arbeitswand auf einer Seite, bis die Arbeitslinie bis zur endgültigen Abbaugrenze vorgeschoben ist, und wird dann auf der endgültigen Seite fixiert.

4. Tagebau-Systemtechnik

Der Hauptproduktionsprozess vonDefinition des Tagebausystems umfasst drei wichtige Projekte: Grabenbau, Abraum und Bergbau; die Produktionsverbindungen umfassen Bergbau-Transport-Entladung (Bodenentladung, Erzentladung). Der Bergbau ist die Verbindung, die direkt mit der Gesteinsschicht interagiert, einschließlich Bohren, Sprengen, Bergbau und Verladung, Verlegung von Transportlinien und anderen Prozessen, und ist die wichtigste inTagebauProduktion; Transport ist das Bindeglied zwischen Bergbau und Entladung, und es ist das Bindeglied, das die meisten Geräte beansprucht, die meiste Energie und Arbeitskraft verbraucht inTagebauProduktion; die Entsorgung ist eine unabdingbare Voraussetzung für die wirtschaftliche und sinnvolle Entsorgung der inTagebau.

Um diese drei Hauptproduktionsverbindungen herum gibt es auch eine Reihe von Nebenproduktionsverbindungen, wie z. B. Gerätewartung, Stromversorgung, Entwässerung usw.

Die Prozesssysteme von Tagebausystemen können in intermittierende Prozesse, kontinuierliche Prozesse und halbkontinuierliche Prozesse unterteilt werden.

(1) Intermittierender Prozess bezeichnet den Prozess, bei dem Abbau und Transport von Erz und Gestein in den drei Hauptproduktionsketten intermittierend erfolgen. Beispiel: Ein Bagger belädt einen LKW Schaufel für Schaufel, und ein Zug oder Auto transportiert Gestein LKW für LKW. Für jede geladene Schaufel oder jeden transportierten LKW durchläuft die Anlage einen entsprechenden Zyklus oder Zeitraum. Dieser Prozess wird auch als zyklischer oder periodischer Prozess bezeichnet.

(2) Ein kontinuierlicher Prozess ist ein Prozess, bei dem der Abbau und Transport von Erz und Gestein kontinuierlich erfolgen. Dies ist beispielsweise beim Erz- und Gesteinsfluss auf einem Schaufelradbagger und einem Bandförderer der Fall. Dieser Erz- und Gesteinsfluss setzt sich ununterbrochen fort, solange die Anlage normal funktioniert. Daher wird dieser Prozess auch als Fließprozess bezeichnet.

(3) Ein halbkontinuierlicher Prozess ist ein Prozess, bei dem einige Produktionsglieder kontinuierlich betrieben werden. Ein typisches halbkontinuierliches Prozesssystem ist beispielsweise ein Prozesssystem, bei dem ein mechanischer Bagger Erz und Gestein in einen Brecher lädt und es nach dem Brechen auf einem Förderband abtransportiert.

5. Berufsbegriffe

a. Beim Stufenabbau werden Erz und Gestein von oben nach unten in horizontale Schichten einer bestimmten Dicke aufgeteilt und mit unabhängigen

Bergbau- und Transportausrüstung. Jede Schicht behält eine bestimmte Vorwärtsbeziehung bei und bildet so eine Stufenform.

Die Stufe besteht aus den folgenden Elementen: obere Platte, untere Platte, Neigung, obere Linie, untere Linie, Höhe und Neigungswinkel. Stufenneigungswinkel: der Winkel zwischen der Stufenneigung und der horizontalen Ebene.

Die Schritte sind unterteilt in:

Arbeitsschritte - Bearbeitung von Flachplatten zur Anordnung von Bergbau- und Transportgeräten.

Nicht funktionierende Stufen – Sicherheitsplattformen: dienen zum Puffern und Auffangen von herabfallenden Steinen und zur Verringerung des Hangwinkels.

Aufräumplattformen: Steinschlag wird abgefangen und mit Reinigungsgeräten gereinigt.

Transportplattformen: dienen als Verbindungskanal zwischen Arbeitsstufen und Zugangsgrabentransport.

b. Arbeitslinie – ein gut vorbereiteter Erzgesteinsabschnitt.

c. Abbauzone: Beim Abbau werden die Stufen in mehrere Streifen unterteilt, die nacheinander abgebaut werden. Jeder Streifen jeder Mine wird als Abbauzone bezeichnet. Die Breite ... hängt von der Sprengmethode und den Parametern ab; bei Elektroschaufeln ... hängt vom Aushub- und Entladeradius der Elektroschaufel ab.

d. Jeder Streifen des Bergbaugebiets kann auch in mehrere Abschnitte unterteilt und während des Bergbaus mit unabhängigen Bergbau- und Transportgeräten ausgestattet werden. Länge ... die Länge der von einer elektrischen Schaufel belegten Bergbauarbeitslinie.

f. Tagebautunnel: unterteilt nach Zweck:

(1) Zugangsgraben ... ein geneigter Graben, der ausgehoben wird, um Verkehrsverbindungen zwischen dem Boden und der Arbeitsebene sowie zwischen den einzelnen Arbeitsebenen herzustellen. Je nach Form des Querschnitts: durchgehender Querschnitt, einseitiger Graben.

(2) Offener Abschnittsgraben ... horizontaler Graben, der ausgehoben wird, um die Bergbau-Arbeitslinie zu öffnen und die erste Arbeitslinie festzulegen (erster Schritt).

g. Der Bereich derTagebausystemwo ein Tagebausystem durchgeführt wurde oder wird, das aus Stufen und Tagebautunneln besteht.

Tagebau am Hang: oberhalb des geschlossenen Kreises. Tagebau in der Senke: unterhalb des geschlossenen Kreises.

Bestandteile:

(1) Seitenwand: die gesamte Oberfläche um dieTagebausystem, unterteilt in: Oberwand, Unterwand und Stirnwand.

(2) Abbauwand: die aus Stufen bestehende Seitenwand, die im Abbau ist und abgebaut werden soll.

(3) Neigung der Arbeitswand und Neigungswinkel der Arbeitswand.

(4) Endgültiger Seitenneigungswinkel: der Winkel zwischen der endgültigen Wandneigung und der horizontalen Ebene

(5) Endgültige Wandneigung: die imaginäre schiefe Ebene, die durch die obere Linie der obersten Stufe der nicht arbeitenden Wand und die untere Linie der untersten Stufe gebildet wird.

(6) Endgültige Grenze desDefinition des Tagebausystems: die durch die obere und untere endgültige Begrenzungslinie definierte Position.

6. Wichtigste technische und wirtschaftliche Indikatoren: Abraumverhältnis

Das Abtragungsverhältnis vonTagebausystemist ein wichtiger technischer und wirtschaftlicher Indikator, der mit der Menge des abgebauten Erzes, der Menge des Gesteins- und Bodenabtrags sowie dem Produktionsumfang, der Lebensdauer, den Produktionskosten usw. der Mine zusammenhängt.

Abraumverhältnis: Die Menge an Gestein, die pro Einheit abgebauten Erzes abgetragen werden muss.

Das Abraumverhältnis ist variabel. Die im Entwurf festgelegte Grenze des Tagebausystems ist nur unter bestimmten Bedingungen und in einem bestimmten Zeitraum eine sinnvolle Grenze. Die Maßeinheit wird in m3/m3 bzw. m3/t oder t/t angegeben.

Durchschnittliches Abraumverhältnis: das Verhältnis der Gesamtmenge an Gestein im Randbereich zur Gesamtmenge an Erz.

Schichtabtragungsverhältnis: das Verhältnis der Gesteinsmenge in einer bestimmten horizontalen Schicht innerhalb der Grenze zur Erzmenge.

Produktionsabraumverhältnis: Das Verhältnis der in einem bestimmten Zeitraum abgetragenen Gesteinsmenge zur Menge des abgebauten Erzes.

Grenzabtragungsverhältnis: Das Verhältnis des Gesteinszuwachses, der durch die Tiefenzunahme der Grenze um eine Einheit verursacht wird, zum Erzzuwachs.

Reserven-Abraumverhältnis: Das Abraumverhältnis wird auf Grundlage der im geologischen Explorationsbericht angegebenen Erz- und Gesteinsmengen berechnet.

Abraumverhältnis von Roherz: Das Abraumverhältnis wird auf Grundlage der Menge an Erz und Gestein berechnet, die durch Erzverlust und Erschöpfung während des Abbaus gewonnen wird.

Wirtschaftlich sinnvolles Abraumverhältnis: Bezieht sich auf die maximal wirtschaftlich zulässige Menge an Gesteinsabraum pro Erzvolumeneinheit im Tagebau. Die Abbaukosten der an die Grenze des Tagebaus angrenzenden Erzschicht sind nicht höher als die Kosten für den Untertagebau.