石灰?guī)r開采技術(shù)

1、 花崗巖礦山開采技術(shù)詳解花崗巖的礦山開采的基本要求和特點(diǎn)，在于從礦體中采出滿足一定規(guī)格要求且無裂隙的完整塊石荒料。開采工作面的布置，開拓運(yùn)輸方式的選擇，要充分考慮礦體的層理、節(jié)理、裂隙，盡量避免它們對(duì)開采的不利影響，確保大塊荒料的采出。由于目前的生產(chǎn)規(guī)模及經(jīng)營管理方式，礦山目前的開采方式全為自然露天臺(tái)階式人工開采，汽車運(yùn)輸。一、花崗巖礦山開采一般分為以下幾個(gè)步驟：花崗巖礦山開采，首先要根據(jù)資源條件和市場(chǎng)需求情況來選擇首采區(qū)，確定開采境界，礦山生產(chǎn)規(guī)模、礦山工作制度等。在綜合分析自然環(huán)境、經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件的基礎(chǔ)上開展礦山開采。采礦過程可分為開拓運(yùn)輸、剝離和采礦。1開拓運(yùn)輸和裝載開拓運(yùn)輸?shù)娜蝿?wù)是開辟礦

2、山工業(yè)場(chǎng)區(qū)到采場(chǎng)內(nèi)各工作臺(tái)階之間的運(yùn)輸通路及到廢石場(chǎng)的運(yùn)輸通路?；◢弾r露天礦常用開拓運(yùn)輸方式有：1）公路開拓汽車運(yùn)輸，這種方式靈活機(jī)動(dòng)，能充分發(fā)揮裝載設(shè)備的效率，是廣泛采用的方式。2）無溝開拓桅桿起重機(jī)吊運(yùn)，這種方法無需開掘從地表至開采臺(tái)階的運(yùn)輸溝道，而直接由桅桿起重機(jī)裝入運(yùn)輸設(shè)備。這種方法工程量小，投資少，但受桅桿起重機(jī)能力和工作范圍的限制，靈活性差。此外，還有斜坡卷揚(yáng)機(jī)道開拓臺(tái)車運(yùn)輸、公路汽車與桅桿起重機(jī)聯(lián)合開拓運(yùn)輸?shù)确绞?。將荒料裝上運(yùn)輸設(shè)備的裝載設(shè)備有固定式和移運(yùn)式兩類。桅桿式起重機(jī)屬固定式，這類設(shè)備起重高度大、起重量大，兼有裝載和運(yùn)輸功能；履帶式起重機(jī)和輪胎式起重機(jī)為移動(dòng)式裝載設(shè)備，這

3、類設(shè)備機(jī)動(dòng)靈活，但起重高度、起重量較小，不適于大規(guī)格荒料的裝載。礦山廢石的運(yùn)輸常用人工推車、前裝機(jī)、推土機(jī)、起重機(jī)、汽車等設(shè)備。2荒料開采大致分以下幾工序：蓋層剝離：是將蓋在礦石之上的浮土和非礦巖層剝?nèi)ィ岳诘V石開米的一道工序。目前礦山多采用人工剝離的方法，僅有部分采礦點(diǎn)采用推土機(jī)和輪式裝載機(jī)等機(jī)械進(jìn)行剝離。分離：是使條形塊石與礦層原巖分離的第二道工序。限于現(xiàn)有開采規(guī)模和生產(chǎn)方式，礦山米荒基本上是米用人工鑿眼劈裂和控制爆破兩種方法。人工劈裂法是以傳統(tǒng)的人工鑿眼、打楔手工劈裂，這種方法勞動(dòng)強(qiáng)度相對(duì)較大，效率低，但出荒率高，易于整形；控制爆破法是用手持風(fēng)鉆打眼，用黑火藥或小藥卷進(jìn)行控制爆破。頂翻

4、：是將條狀塊石翻倒，以利將其切割分離。頂翻的工具有多種如手動(dòng)千斤頂、液壓頂石機(jī)、推移氣包和牽引法等。目前礦山上主要使用的是千斤頂和牽引法。解體分割：是將條狀塊石按所需的規(guī)模分割毛荒料或荒料。解體分割的方法與分離方法大致相似，主要使用的是人工打楔、鑿眼劈裂和控制爆破等方法。整形：整形是將分割后的荒料毛坯，通過一定的加工形成符合規(guī)模的成品荒料。整形的方法有手工錘打、小型手持式鉆機(jī)、手持式鑿巖機(jī)，以及串珠式金剛石繩鋸和整形機(jī)等。目前礦同中使用的方法主要是手工錘打和鏨鑿等簡易方法，無機(jī)械作業(yè)。起吊裝載：是將加工成形的荒料運(yùn)裝至運(yùn)輸工具的工序。吊裝使用的工具可以是多種多樣。礦山目前多使用桅桿吊，也有少數(shù)

5、采礦點(diǎn)使用汽車吊、裝載機(jī)和履帶吊等。清碴：是將不成荒料的碎石運(yùn)離荒料加工場(chǎng)的工序。(二)花崗巖礦山開采的技術(shù)要求一般條件下,生產(chǎn)剝采比在0.3左右時(shí)，花崗巖礦的最低經(jīng)濟(jì)荒料率為15%25%。采礦場(chǎng)臺(tái)階高度采用移動(dòng)式起重機(jī)時(shí)，臺(tái)階高度46m；采用小型桅桿式起重機(jī)，臺(tái)階高度小于或等于14m；大型桅桿式起重機(jī)，臺(tái)階高度小于或等于62m。分臺(tái)階坡面角一般為90，最終坡面角視巖石穩(wěn)定情況確定。條石寬度視開采設(shè)備性能、荒料規(guī)格及裂隙情況確定，一般為13m。工作面長度人工開采一般為515m；火焰切割機(jī)開采一般為1520m。最小工作平臺(tái)寬度：一般為2025m。總體上看，目前礦山的采荒工作主要是處于半機(jī)械半手工

6、式開采狀態(tài)，還沒有形成一定的規(guī)模，管理上還缺乏統(tǒng)一性和系統(tǒng)性，在資源利用方面缺乏的效的監(jiān)督機(jī)制和制約手段等等。水泥礦山破碎技術(shù)的節(jié)能降耗與減排為了保證國民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)健康發(fā)展，和其他產(chǎn)業(yè)一樣，水泥礦山也必須把減排、節(jié)能和降耗放在重要的位置上。為礦山減排提供的破碎方式1混合破碎混合破碎指水泥生產(chǎn)中兩種原料按一定的比例送入一臺(tái)破碎機(jī)進(jìn)行破碎的生產(chǎn)工藝。常見的混合破碎有石灰石與泥灰?guī)r、石灰石與頁巖、石灰石與黏土等。其中石灰石和黏土的混合破碎是兩種物性差異非常大的原料在一起的破碎，尤其是摻入塑性高、水分大的泥料時(shí)難度更大。然而這種混合破碎也帶來如下的好處：在破碎過程中石灰石碎料被濕料包裹，粉塵減少，形成

7、的碎石與濕土拌合料的黏性減小，流動(dòng)性增加，減輕了溜子的堵塞，具有用膠帶輸送機(jī)運(yùn)送和在預(yù)均化堆場(chǎng)中堆存和耙取的性能。若將這種黏土單獨(dú)加工，不僅需要另添一套設(shè)備，且它的運(yùn)輸、堆存和挖取都十分困難，不乏出現(xiàn)已經(jīng)破碎，在繼后的運(yùn)輸、堆存過程中又重新黏結(jié)壓實(shí)，嚴(yán)重影響生產(chǎn)的事例?；旌掀扑榈某晒Γ梢詼p少甚至免除石灰石表土的剝離，礦石資源的利用更充分。兩種原料一并加工減少了一套加工系統(tǒng)的建設(shè)和經(jīng)營費(fèi)用，取得很好的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。廣州市越堡水泥有限公司的混合破碎就是一個(gè)很突出的實(shí)例。將數(shù)量達(dá)2800萬立方米的覆蓋土作為資源一并利用，就能使這個(gè)深埋地下的石灰石礦床得到利用，成為建設(shè)日產(chǎn)6000噸水泥生產(chǎn)線的大

8、型工廠的原料基地。混合破碎需要解決一連串的技術(shù)問題，以確保出料粒度滿足入磨的要求，防止破碎機(jī)腔堵塞，保證整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行通暢。因此，從料倉起的整個(gè)系統(tǒng)都要作專門的設(shè)計(jì)，包括料倉形狀、結(jié)構(gòu)，破碎前泥團(tuán)的切碎，機(jī)體內(nèi)部乃至漏斗、溜槽等的特殊處理。常熟仕名重型機(jī)械公司提供并于最近投入使用的土耳其Askale水泥廠摻土量是25，混合料水分達(dá)14。由于有的工廠要求摻入更多的黏土(30)，公司為其研制了混配機(jī)，將黏土與石灰石預(yù)先進(jìn)行粗混合。至今，公司已先后提供了8套混合破碎系統(tǒng)。2預(yù)篩分破碎將原料在破碎之前進(jìn)行篩分，只對(duì)篩上物進(jìn)行破碎，往往可以取得良好的效果。例如當(dāng)今水泥都采用帶預(yù)分解的新型干法生產(chǎn)，這種生產(chǎn)

9、方法在原料配用上提高了硅酸率，經(jīng)常需要摻用硅質(zhì)原料。而質(zhì)純的硅質(zhì)原料主要用于制造玻璃，質(zhì)次的硅質(zhì)原料則多是砂巖、粉砂巖與頁巖互生礦床，開采中難以將它們相互分離。這種礦床的品質(zhì)雖可滿足生產(chǎn)需要，但是它們的物性差別很大，砂巖、粉砂巖的磨蝕性高，頁巖和風(fēng)化物則質(zhì)軟，易吸收水分發(fā)黏。這種混合型礦石給常規(guī)的生產(chǎn)方法帶來很大困難，難以找到既抗磨又不怕堵的破碎機(jī)型，給這類礦床的利用造成很大困難。通過實(shí)驗(yàn)獲知，預(yù)篩分可將大部分泥土和頁巖篩除，從而可以防止破碎機(jī)的堵塞。根據(jù)這個(gè)原則開發(fā)的波動(dòng)篩分給料機(jī)和抗磨型單段反擊式破碎機(jī)組成的破碎系統(tǒng)，即使是黏濕料和高磨蝕性硬物料的混合礦也能勝任。這個(gè)破碎系統(tǒng)于2000年年

10、底在安徽東亞水泥公司投入使用，取得了良好的效果。破碎機(jī)即使在雨季也能正常工作由于合格料已預(yù)先篩除，破碎機(jī)的磨耗件壽命大大高于預(yù)期值。這項(xiàng)工藝和裝備的開發(fā)成功使得這類呈互層產(chǎn)出的低品位硅質(zhì)礦床的有效利用變得比較簡便。在短短的幾年中，它已成為國內(nèi)此類硅質(zhì)礦床的主選破碎方式。利用篩分破碎方式，通過篩分排除篩下物可以提高某些低品位礦床的礦物品位，成為可用的礦石。例如低品位灰?guī)r礦床，如果平均品位低是由于混有頁巖、泥質(zhì)夾雜物所致（CaO低于可用指標(biāo)，堿含量超標(biāo)），而這些夾雜物層薄、質(zhì)軟、易碎，爆破后碎料中含量較多，采取預(yù)篩分法予以排除后，品位即可提高。南京院承擔(dān)的沙特SPCC項(xiàng)目的石灰石就是采用預(yù)篩分和破

11、碎后再篩分的方式，使得原來不能使用的灰?guī)r滿足了使用要求。當(dāng)原礦中的碎料較多時(shí)，采用預(yù)篩分可以減少破碎機(jī)的工作最，采用較小的機(jī)型，系統(tǒng)的產(chǎn)率可以提高，同時(shí)又減少了產(chǎn)品的過粉碎。綜合電耗降低、金屬消耗量減少。由于預(yù)篩分增加了一道環(huán)節(jié)，生產(chǎn)的復(fù)雜程度增加，通常在原礦中合格料超過20%30%時(shí)才有價(jià)值。關(guān)于礦山的節(jié)能隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對(duì)液體燃料的需求不斷增加，國際石油也日益短缺，礦山生產(chǎn)中的節(jié)油問題已迫切地提到了我們面前。就采礦業(yè)而言，隨著露天開采規(guī)模的擴(kuò)大，傳統(tǒng)的開采工藝需要很多大型挖掘機(jī)和運(yùn)輸車輛，使得組織生產(chǎn)十分繁雜，不堪重負(fù)。而連續(xù)和半連續(xù)開采工藝的應(yīng)用則可以取得顯著的節(jié)能效果和可觀的經(jīng)濟(jì)效

12、益。關(guān)于開采工藝，有的文獻(xiàn)把輪斗挖掘機(jī)膠帶輸送機(jī)排土機(jī)生產(chǎn)稱為連續(xù)式工藝；把單斗挖掘機(jī)告車破碎機(jī)膠帶輸送機(jī)生產(chǎn)稱為半連續(xù)式工藝；把單斗挖掘機(jī)卡車生產(chǎn)稱為間斷式工藝。連續(xù)式工藝只適用于可以直接挖取的軟巖，應(yīng)用范圍很有限。而硬巖和半硬巖更適于半連續(xù)式工藝。半連續(xù)式工藝的關(guān)鍵設(shè)備破碎站既可以設(shè)在坑內(nèi)，也可以設(shè)在地表；既可以是固定的，也可以是半固定的或移動(dòng)式的。生產(chǎn)水泥的主要原料石灰石，絕大多數(shù)屬硬巖和半硬巖，它們都難以使用輪斗鏟直接挖取。推行以電代油的標(biāo)志性措施是少用或不用汽車，多用膠帶輸送機(jī)運(yùn)輸?shù)V石，這就需要把破碎機(jī)搬進(jìn)采礦場(chǎng)。因此，研究破碎站的形式和設(shè)置位置成為水泥礦山該采用哪種生產(chǎn)工藝的關(guān)鍵。

13、移動(dòng)破碎在采礦場(chǎng)內(nèi)的出現(xiàn)要追溯到上世紀(jì)50年代。它首先在西德一個(gè)水泥廠的石灰石礦得到應(yīng)用，繼后才逐漸擴(kuò)展到煤礦和金屬露天礦。以移動(dòng)破碎跟隨挖掘機(jī)。把大塊礦石破碎成碎石后再用膠帶輸送機(jī)運(yùn)輸，可以省卻汽車運(yùn)輸，從而大大節(jié)省人力和燃料，降低礦石生產(chǎn)成本。在采場(chǎng)內(nèi)將礦石破碎后改用膠帶輸送機(jī)運(yùn)出的生產(chǎn)技術(shù)，從上世紀(jì)70年代開始在世界范圍內(nèi)得到了迅速擴(kuò)展，出現(xiàn)了多種類型移動(dòng)方式和使用各種類型破碎機(jī)來適應(yīng)不同的使用條件，其單機(jī)能力已近萬噸小時(shí)。1移動(dòng)式破碎機(jī)的類別及性能移動(dòng)式破碎機(jī)，更確切地應(yīng)稱為移動(dòng)式樣站，因?yàn)樗似扑闄C(jī)之外，還帶有進(jìn)出料裝置及配套設(shè)施。按移動(dòng)功能的不同可分為全移動(dòng)(Fully-mobi

14、le)、半移動(dòng)(Semi-mobile)、和可搬式(Portable)。3種破碎站的使用條件各不相同，需要從多個(gè)方面考慮之后才能選定。全移動(dòng)破碎站又稱為自行式破碎站。按行走方式可分為履帶式、膠輪式和步行式3種。3種行走方式的靈活性不一樣，因此用途也不同。履帶式可以跟隨挖掘機(jī)工作，但是機(jī)體笨重，受到制約，能力較小，目前已知的最大能力是1000噸小時(shí)。膠輪式和步行式還不能做到跟隨挖掘機(jī)作業(yè)，它們只能在相對(duì)固定的條件下工作。它們的生產(chǎn)能力較大，已有不少達(dá)到20003000噸/小時(shí)的破碎站在使用。自行式破碎站的基本特征是一個(gè)功能完整的單體，進(jìn)料和出料均在同一個(gè)平臺(tái)上，簡稱為“平進(jìn)平出”。半移動(dòng)破碎站需

15、要借助外力才能移劫。有的能夠在同一平臺(tái)上進(jìn)料和出料。也有的需要在上一平臺(tái)進(jìn)料，主機(jī)站立平臺(tái)出料，簡稱為“平進(jìn)平出”和“上進(jìn)平出”。前者可以在任何可達(dá)到的位置上使用，而后者則要利用一個(gè)臺(tái)階，它的位置有一定的限制?！吧线M(jìn)平出”的破碎站因?yàn)槔昧艘粋€(gè)臺(tái)階的高度，料倉容積增大、給料機(jī)縮短，更適于大型礦山使用。目前，世界上最大的半移動(dòng)破碎站在智利一個(gè)銅礦，它的能力是9600噸/小時(shí)。半移動(dòng)破碎站有軌道上的破碎站、平板拖車上的破碎站和馱遷式破碎站。大型半移動(dòng)破碎站一般多用馱遷式搬遷。為了便于搬遷，常將它分離成數(shù)個(gè)單體，例如料倉和給料機(jī)組成一個(gè)單體，破碎機(jī)為另一個(gè)單體，出料膠帶輸送機(jī)為一個(gè)單體，從而使每個(gè)搬

16、遷單元的重量降低。由于馱運(yùn)車價(jià)格昂貴，利用率低，有些礦山也采用其他方式搬遷。半移動(dòng)破碎站是浮架在地面，不需要堅(jiān)實(shí)的混凝土基礎(chǔ)，對(duì)地面的承載能力一般不低于250kPa即可使用?？砂崾狡扑檎居址Q為組裝式破碎站，它是一種介乎固定式和移動(dòng)式破碎站之間的結(jié)構(gòu)，可在搬遷不頻繁(兩三年以上)的情況下使用。它們可拆散成若干大件，其尺寸和重量符合吊車的起吊能力和拖車的承載能力。搬遷一次花費(fèi)的時(shí)間視事前準(zhǔn)備情況、拆散程度、搬遷路程長短及組織情況而定。2各類移動(dòng)式破碎站的使用方法根據(jù)水泥用石灰石礦山的特點(diǎn)，提出3種破碎方式的基本破碎站類型和適用條件，可供參考(見下表)。破碎方式破碎站型式礦石質(zhì)量采礦場(chǎng)平面形狀工作臺(tái)

17、階數(shù)裝赴設(shè)備類型單條的生產(chǎn)規(guī)模隨行式橫置履帶式質(zhì)量均勻J無搭配要求形狀規(guī)整，便于鋪設(shè)工作面膠帶輸送機(jī)1單斗挖掘機(jī)C1臺(tái)工作可達(dá)3ECI萬噸/年圍繞裝料式腕輪式歩行式雇帶式質(zhì)量均勻61，柄部為鉻鉬合金鋼，HB225310）；鑲嵌硬質(zhì)合金的高錳鋼類。中等硬度的脆性灰?guī)r，當(dāng)磨蝕性不高時(shí)主要使用高錳鋼類錘頭，當(dāng)磨蝕性較高或料中混入砂質(zhì)土較多時(shí)，高錳鋼類錘頭的冷作硬化層難以形成和保持，則效果不好，不宜采用。煤、石膏采用中碳合金鋼錘頭的效果也優(yōu)于高錳鋼錘頭。第四項(xiàng)是破碎機(jī)的使用和操作方法。篦子的調(diào)節(jié)和錘頭的翻邊及時(shí)與不及時(shí)，效果大不相同。目前，個(gè)別工廠甚至不翻邊、不調(diào)節(jié)，經(jīng)其在篦子與轉(zhuǎn)子形成過大的空間堆積

18、料層中摩擦，再耐磨的材料壽命也長不了。因此，要建立制度，精心使用，才能延長機(jī)件的壽命，實(shí)現(xiàn)水泥礦山開采的節(jié)能降耗與減排。中小型石灰石礦山的高臺(tái)段開采引言1984年以來，我們對(duì)安徽、江蘇、湖北、福建和廣西等省、區(qū)十多個(gè)地區(qū)水泥廠的石灰石原料礦山進(jìn)行了調(diào)研。它們的生產(chǎn)規(guī)模多在1020萬噸/年左右，礦山開采有共同之處：地表平臺(tái)至坡頂?shù)母叨纫话銥?040米，采礦不分臺(tái)階，按山坡自然地形高度用手風(fēng)鉆自上而下不分層次鉆孔，淺眼爆破，也有的用藥壺爆破，爆破后的礦石用人工裝車，板車運(yùn)輸，基本是重體力勞動(dòng)的人工生產(chǎn)方式。人工開采方式存在的突出問題是，受開采技術(shù)條件約束，生產(chǎn)能力受到極大限制，一般只適用10萬噸/

19、年以下的礦山開采；工人的工作環(huán)境惡劣，勞動(dòng)強(qiáng)度大，安全性差，每天放炮數(shù)次，飛石時(shí)常發(fā)生，經(jīng)常造成人身傷亡事故和砸壞周圍房屋設(shè)備現(xiàn)象；受季節(jié)性影響大，遇雨天，礦山無法正常生產(chǎn)，致使礦石供應(yīng)危機(jī)。近年來，隨著水泥生產(chǎn)線的改造擴(kuò)建，對(duì)原料需求不斷增加，礦山原有生產(chǎn)能力無法滿足生產(chǎn)用料，直接影響了全廠正常生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)效益。為了尋求適合于中小型石灰石礦山技術(shù)改造的開采方案，我們從1985年起開展了這項(xiàng)研究工作，又分別在安徽滁縣地區(qū)水泥廠礦山、宿縣地區(qū)水泥廠礦山進(jìn)行項(xiàng)目研究，并于1989年10月通過省級(jí)鑒定。本文將對(duì)高臺(tái)段開采的研究和深孔孔內(nèi)微差爆破技術(shù)的試驗(yàn)作一介紹。高臺(tái)段開采在中小型石灰石礦山資金不足的

20、情況下，就產(chǎn)生了如何運(yùn)用有限的資金選擇有效的開采方法對(duì)礦山進(jìn)行技術(shù)改造的問題。中小型石灰石礦山都采用高臺(tái)段淺眼小爆破的開采方法，我們針對(duì)高臺(tái)段，采用了高臺(tái)段開采方法。高臺(tái)段開采就是使用深孔鉆機(jī)，按山坡自然段高鉆鑿深孔，進(jìn)行深孔爆破一次落礦至現(xiàn)有開采平臺(tái)。高臺(tái)段開采段高與目前開采高度相一致，避免了開拓采準(zhǔn)工程，節(jié)省了基建費(fèi)用，從而解決了礦山資金不足的難題。采用深孔孔內(nèi)微差爆破，提高了爆破質(zhì)量，裝運(yùn)環(huán)節(jié)可以不做改動(dòng)，有利于礦山逐步實(shí)現(xiàn)機(jī)械化開采。對(duì)于年產(chǎn)20萬噸以內(nèi)礦石的礦山，采用高臺(tái)段方法開采，能確保產(chǎn)量的需求。高臺(tái)段開采必須首先解決深孔鉆機(jī)的問題。由于鉆機(jī)作業(yè)場(chǎng)地多是在不平整的坡面地帶，所以，

21、應(yīng)選用自重小，移動(dòng)靈活，低鉆架，多接桿的輕型鉆機(jī)。由于高臺(tái)段，鉆機(jī)的鉆孔深度應(yīng)在40米左右；鉆機(jī)價(jià)格也要為這類礦山所能承受。為適應(yīng)中小型石灰石礦山生產(chǎn)裝備較小的特點(diǎn)，高臺(tái)段開采中，炮孔直徑一般選擇90120毫米，同時(shí)選取較小的孔網(wǎng)參數(shù)，使炸藥能量在巖體中均勻分布，以獲得較小的均勻塊度。在鉆孔技術(shù)上，鉆鑿過程中的方向偏差一般應(yīng)W3%,否則，由于段高大，鉆孔底部偏差將過大，影響爆破效果。因此，應(yīng)制定嚴(yán)格的操作規(guī)程和培養(yǎng)熟練的技術(shù)工人。由于段高大，易造成爆堆過高，影響鏟裝工作的安全。所以，應(yīng)采用相應(yīng)的爆破措施來降低爆堆的高度。試驗(yàn)中，采用孔內(nèi)、孔間和排間微差爆破，有效地降低了爆堆高度。高臺(tái)段開采對(duì)爆

22、破質(zhì)量要求較高，如塊度均勻，降低大塊率，避免或減少底根，爆堆整齊，需要采用相應(yīng)的爆破技術(shù)。我們?cè)谶@兩個(gè)礦山應(yīng)用了深孔孔內(nèi)微差爆破技術(shù)，經(jīng)大量試驗(yàn)，確定了合理的爆破參數(shù)，爆破質(zhì)量達(dá)到預(yù)期效果。深孔孔內(nèi)微差爆破高臺(tái)段開采的技術(shù)關(guān)鍵是深孔爆破技術(shù)，如仍采用常規(guī)爆破方法，勢(shì)必底根大塊產(chǎn)出多，爆堆偏高，爆破震動(dòng)大，爆破質(zhì)量差。高臺(tái)段深孔孔內(nèi)微差爆破，主要針對(duì)高臺(tái)段、臺(tái)段高度的變化和爆破體構(gòu)成要素的變動(dòng)，研究試驗(yàn)裝藥結(jié)構(gòu)，深孔孔內(nèi)微差的段數(shù)，孔內(nèi)、孔間及排間微差的結(jié)合、起爆順序，確定合理的爆破參數(shù)，以達(dá)到最佳爆破效果。1）孔網(wǎng)參數(shù)孔網(wǎng)參數(shù)是很重要的參數(shù)，它控制了爆孔間相互應(yīng)力效應(yīng)以及對(duì)自由面作用范圍和能力

23、?？讖絛小，對(duì)孔網(wǎng)參數(shù)的選取也應(yīng)適當(dāng)減小。最小抵抗線W在試驗(yàn)中選取34米。宿縣地區(qū)水泥廠礦山用WS-75型鉆機(jī)只能打垂直孔，段高越高底盤抵抗線越大，有時(shí)達(dá)8米多，使得底部爆破條件惡劣。為避免底根和減少大塊，爆破前應(yīng)在底部擴(kuò)孔形成藥壺，以增加底部裝藥量；爆破前盡量清理底根，有時(shí)用手風(fēng)鉆補(bǔ)底眼，與深孔同時(shí)起爆；把鉆機(jī)兩履板前端墊高，使鉆孔可形成8385的傾角，減小底盤抵抗線距離。滁縣地區(qū)水泥廠礦山使用H60型鉆機(jī)，可打75斜孔，上下抵抗線基本一致?？拙郺按a=（11.5）W選取。排距b按b=（0.81）W選取。孔深L隨地表平臺(tái)至坡頂相對(duì)高差的變化而不同，試驗(yàn)中，段高H在2533米。2）超深L超深的

24、作用是降低裝藥中心的位置，以克服臺(tái)階底盤阻力。一般計(jì)算公式為：L=（0.10.2）H或L=（0.150.35）W但深1孔爆破不可生搬硬套，試驗(yàn)中L選取1.5米左右。3）孔口堵塞長度L孔口堵塞長度的選取比較重要，過長則大塊增多，過2短會(huì)造成沖天炮，不僅浪費(fèi)炸藥，而且降低爆破效果。一般計(jì)算公式為：L三（0.70.75）W或L=（1632）d但孔口堵塞不僅要考慮長度，更要重視堵塞料的質(zhì)量和操作措施。黃泥土有惰性和塑性，堵塞的效果比巖粉好，在堵塞時(shí)，搗實(shí)比松散效果好。試驗(yàn)中，堵塞高度為3米左右，沒發(fā)生過沖天炮。4）裝藥量Q的計(jì)算藥量計(jì)算公式廣泛采用體積法，爆落巖石體積同裝藥量成正比：對(duì)垂直孔Q=qaW

25、H對(duì)傾斜孔Q二qaWH/sinaq為單位炸藥消耗量。試驗(yàn)中，當(dāng)鉆孔工作完成后，我們測(cè)繪出孔網(wǎng)平面圖和每孔的剖面圖，計(jì)算每孔實(shí)際爆破體積，調(diào)整每孔裝藥量，以求合理裝藥量。5）裝藥結(jié)構(gòu)采用分段間隔裝藥，這也是孔內(nèi)微差爆破的必要手段。試驗(yàn)中，根據(jù)孔深不同，可分兩段或三段裝藥。為了克服底部阻力，藥柱下長上短，并有一定的比例。6）藥柱間隔長度L根據(jù)孔徑不同，L按0.52米選取。間隔物用巖粉或33黃泥土。相鄰各孔間隔物的位置應(yīng)錯(cuò)開，以減少大塊。7）孔內(nèi)微差段數(shù)的確定試驗(yàn)礦山的段高在2531米，孔內(nèi)分兩段和三段微差，并與排間微差結(jié)合起來，采用毫秒微差雷管進(jìn)行微差，孔底一段用兩個(gè)起爆藥包加強(qiáng)起爆作用，上段放一

26、個(gè)起爆藥包。起爆順序是：孔內(nèi)先下段后上段，排間先前排上段，再后排下段，然后后排上段。經(jīng)過上述幾個(gè)步驟的精心設(shè)計(jì)，反復(fù)試驗(yàn)調(diào)整參數(shù)，在這兩個(gè)礦山基本確定了合理的爆破參數(shù)，見圖。爆破后，上沿坡頂整齊，下盤平臺(tái)平整，爆堆集中，平均滑落高度為1/3H，較大塊多浮在爆堆表面，往往是端孔和節(jié)理發(fā)育處帶下來的，爆堆內(nèi)礦石比較破碎。深孔孔內(nèi)微差爆破技術(shù)達(dá)到了項(xiàng)目預(yù)期爆破指標(biāo)。滁縣地區(qū)水泥廠礦山2號(hào)爆破試驗(yàn)孔網(wǎng)平面圖及1孔剖面圖（米）技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果1）礦山生產(chǎn)能力成倍提高高臺(tái)段開采與淺眼小爆破開采相比，生產(chǎn)能力提高了12倍，滿足了礦石產(chǎn)量的需求，見表1。表1礦石產(chǎn)量提高對(duì)照表礦名產(chǎn)量（萬噸/年）人工開采高臺(tái)段開采

27、宿縣地區(qū)水泥廠礦山12只完成產(chǎn)量的50%每月鉆8個(gè)孔滿足全月產(chǎn)量滁縣地區(qū)水泥丿礦山1416缺12個(gè)月礦石量15天鉆10個(gè)孔滿足全月產(chǎn)量2）開采成本明顯下降高臺(tái)段開采較人工開采，穿爆勞動(dòng)生產(chǎn)率提高了24倍，開采電耗可降低1/3，炸藥單耗下降510%，裝運(yùn)效率也隨之提高，因此，采礦成本明顯下降。表2是宿縣地區(qū)水泥廠礦山采用高臺(tái)段開采前后的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)統(tǒng)計(jì)對(duì)比。表2指標(biāo)藥壺爆破開采高臺(tái)段開采升降率（）（P25碎石產(chǎn)量（萬噸）612100定員（人）14070-100全員實(shí)物勞動(dòng)生產(chǎn)率4291714399.5（噸/人）炸藥單耗（千克/噸）0.260.21-19.24油鏟臺(tái)班效率（噸/臺(tái)班）10025

28、5155油鏟單位耗油量（千克/噸）0.50.18-277火工材料（元/噸）0.4770.448-7碎石總成本（兀/噸）4.503.85-173）社會(huì)效益顯著過去用手風(fēng)鉆打眼，振動(dòng)大，在半山腰打眼放炮，勞動(dòng)條件惡劣，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大?，F(xiàn)在工人操作鉆機(jī)進(jìn)行鉆孔，改善了勞動(dòng)條件，減輕了工人勞動(dòng)強(qiáng)度。高臺(tái)段開采由于不需要在懸崖上進(jìn)行鑿巖爆破作業(yè)，因而消除了高空作業(yè)的不安全因素。而深孔爆破不用每天小爆破落礦，大大降低了爆破頻率，從而減輕了爆破傷亡事故的隱患。因此，高臺(tái)段開采提高了生產(chǎn)安全性。露天狹長形水泥礦山開采境界的確定1、引言：露天開采境界是露天開采設(shè)計(jì)中的最重要的環(huán)節(jié)，它不僅決定了露天礦的可采礦量、

29、剝離量、生產(chǎn)能力、開采年限等主要技術(shù)指標(biāo)，也影響到礦山開拓、運(yùn)輸、征遷范圍、建設(shè)投資，并進(jìn)而對(duì)整個(gè)礦山開采期的礦山經(jīng)濟(jì)效益產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。不同的礦山其地質(zhì)結(jié)構(gòu)、礦石賦存條件、周邊環(huán)境、市場(chǎng)形勢(shì)等不盡相同，因此不可能以統(tǒng)一的方法對(duì)它們進(jìn)行總體評(píng)價(jià)，需要對(duì)不同的礦床作具體的分析。本文針對(duì)礦山自身的特點(diǎn)，對(duì)露天開采的境界進(jìn)行了探討，供大家參考。2、概述河南省汝州市天瑞集團(tuán)汝州水泥有限公司所屬的石灰窯石灰?guī)r礦區(qū)（一線礦山）位于汝州市東南約23公里處，距水泥生產(chǎn)廠區(qū)約9公里，礦體狹長，東西走向。經(jīng)過多年的民采，沿礦體走向形成了多個(gè)開采點(diǎn)但又不互相貫通，生產(chǎn)效率小，礦石利用率低，安全危險(xiǎn)性大。為了充分利用礦

30、產(chǎn)資源，提高礦石利用率，保障水泥生產(chǎn)的礦石供應(yīng)，降低礦山開采危險(xiǎn)性，汝州水泥有限公司與兗州中材建設(shè)有限公司合作，由后者承包該礦山的礦石開采任務(wù)，以形成規(guī)?；a(chǎn)。3、地質(zhì)概況礦區(qū)地層為寒武系中統(tǒng)徐莊組、張夏組，單斜構(gòu)造，產(chǎn)狀近于陡立，巖層連續(xù)完整。礦體狹長，為灰白色至灰色石灰?guī)r，平均寬度約為55米，長約2000米，傾角一般為70。-85。，上部巖石節(jié)理發(fā)育，易破碎；下部致密堅(jiān)硬。CaO含量一般在50%以上，MgO含量一般低于2%,工業(yè)指標(biāo)高。礦層與圍巖的界線清楚，頂?shù)装寰鶠辄S色厚層狀白云巖或白云質(zhì)灰?guī)r。4、礦山開采簡況該礦山自上世紀(jì)90年初陸續(xù)有當(dāng)?shù)卮迕癫墒ǚ?，?002年水泥廠建成投產(chǎn)后，

31、由鎮(zhèn)政府牽頭，組織附近村民用手風(fēng)鉆及農(nóng)用拖拉機(jī)等工具進(jìn)行了小規(guī)模的開采。開采形成了若干采坑，由于大部分都不能再采出高品位礦石或采空區(qū)邊坡高差太大，非常危險(xiǎn)，被停采廢棄。礦山的北側(cè)沿礦體走向有一條簡易運(yùn)礦道路與主運(yùn)礦公路相連接。5、開采境界的確定為了最充分利用礦產(chǎn)資源，最大限度地開采出符合要求的礦石，并盡量減少剝離廢石量，降低開采成本，形成規(guī)?；_采，選擇經(jīng)濟(jì)合理的的剝采比，確定合理的開采境界，是展開礦山開采施工的關(guān)鍵。上部開采境界主運(yùn)花灰窯花灰培礦區(qū)怎一線礦山）概辭圖礦體.運(yùn)礦.上山路針對(duì)該礦山礦體走向長度較大，厚度變化較小，急傾斜，礦巖分界清晰的特點(diǎn)，可以利用面積比法計(jì)算剝采比，結(jié)合采剝礦巖

32、成本分析，確定合理的開采境界。開采境界各項(xiàng)參數(shù)的確定5.3.1最小底寬Bmin：Bmin=Bcmin+0.5bc+2e+0.5式中Bemin：汽車最小轉(zhuǎn)彎半徑（m）be:汽車寬度（m）般取2me：汽車距邊坡的安全距離（m）le：汽車長度（m）兗州中材建設(shè)有限公司為充分保證礦石供應(yīng)，配備多臺(tái)STERY1491等重型汽車運(yùn)輸設(shè)備，此類型車長7.5m,寬2.5m，最小轉(zhuǎn)彎半徑16.6m。所以最小底寬Bmin可取25米。5.3.2臺(tái)階坡面角a：最終臺(tái)階坡面角與巖石性質(zhì)，巖層傾角、傾向、構(gòu)造、節(jié)理，以及穿爆方法等因素有關(guān)，因此我們根據(jù)該礦山巖石的物理特征，利用類比法，對(duì)照同類型礦山的開采經(jīng)驗(yàn)選取臺(tái)階坡面

33、角。據(jù)有關(guān)地勘單位提供的地質(zhì)報(bào)告，該礦山巖石普氏系數(shù)f=812,取a=70。5.3.3安全平臺(tái)寬度a：該礦山礦體較薄,露天開采深度受到很大的限制,但是巖石比較堅(jiān)硬,節(jié)理較少,巖層構(gòu)造裂隙不太發(fā)育,為了更多地開采出高品位礦石,在保證安全生產(chǎn)的前提下,可以考慮采用并段開采。并段后臺(tái)階高度為30米,中間留一個(gè)安全平臺(tái)。由于開采高度不是很大，臺(tái)階較少，安全平臺(tái)的寬度a取4米。5.3.3最終邊坡角卩：最終邊坡角是影響剝采比的重要因素,從經(jīng)濟(jì)效果考慮,希望邊坡角盡可能大，然而，過度追求陡邊坡可能會(huì)造成滑坡事故，產(chǎn)生安全隱患。根據(jù)已確定的最終臺(tái)階坡面角、安全平臺(tái)寬度及臺(tái)階數(shù)目，計(jì)算最終邊坡角卩。tgp=/（

34、ctga+a）式中卩：最終邊坡角（）n：臺(tái)階數(shù)目h：臺(tái)階高度（m）a：臺(tái)階坡面角（）a：安全平臺(tái)寬度（m）n1：安全平臺(tái)數(shù)目計(jì)算后卩=67。通過類比，與我國其它同類型礦山基本一致。合理剝采比的選擇確定經(jīng)濟(jì)合理剝采比主要有原礦成本法比較法、儲(chǔ)量盈利比較法、價(jià)格法，前兩種方法是露天開采與地下開采相比較計(jì)算剝采比，由于涉及到的地下采礦數(shù)據(jù)難以收集，且沒有考慮到礦山生產(chǎn)實(shí)際成本與銷售價(jià)格，計(jì)算后的剝采比不一定能夠?qū)崿F(xiàn)最大經(jīng)濟(jì)效益。因此使用價(jià)格法計(jì)算經(jīng)濟(jì)合理剝采比是比較理想的方法，其原則是：露天開采的單位產(chǎn)品成本不高于產(chǎn)品的銷售價(jià)格。水泥廠確定的石灰石到廠價(jià)格為16元/t，根據(jù)公式計(jì)算經(jīng)濟(jì)合理剝采比nj

35、h：njh=Y（PO-a）/b式中njh：經(jīng)濟(jì)合理剝采比Y：礦石容重（t/m3），2.72t/m3b：剝離成本（元/m3）,23.5元/m3a：采礦成本（元/t）,14.9元/tP0：石灰石原礦價(jià)格（元/t），16元/t經(jīng)計(jì)算n=0.127m3/m35.5、礦山服務(wù)年限天瑞集團(tuán)汝州水泥有限公司現(xiàn)擁有一條5000t/d及一條2500t/d水泥生產(chǎn)線，礦石供應(yīng)主要依靠二線礦山，一線礦山作為輔助。按照水泥廠要求，一線礦山年供礦量不應(yīng)小于50萬噸石灰石。根據(jù)上述開采境界各項(xiàng)參數(shù)確定的可開采礦量，回收率按75%計(jì)算，礦山服務(wù)年限：T=&Q/q式中T：礦山服務(wù)年限（年）：采礦回收率Q：可開采礦量（萬t）q

36、：礦山生產(chǎn)能力（萬t/a）計(jì)算后T=20年。5.6開采境界的比較選擇由于石灰窯石灰?guī)r礦區(qū)（一線礦山）沒有詳實(shí)的地質(zhì)資料，要想準(zhǔn)確確定露天開采的上部境界范圍是困難的。根據(jù)河南有色地質(zhì)勘查局第二大隊(duì)提供的勘察報(bào)告顯示，礦體走向單一，厚度變化不大，傾角接近垂直，因此可以選取具有典型特征的地質(zhì)剖面,適當(dāng)簡化后計(jì)算面積比,通過比較后選擇最佳剝采比,確定最優(yōu)的開采境界方案。我們選擇了四種方案進(jìn)行對(duì)比，分別是底部開采寬度55米，40米，25米,20米。方案一：最終開采寬度55米（見示意圖）4055ocooco25.84剝采比=0.47：1剝離工程量=279.01萬IF采曠總量=159龍萬t25.84=775

37、.14M=/s=775.14M=點(diǎn)評(píng)：此種方案能最大限度的開采出礦石，充分利用礦產(chǎn)資源，擴(kuò)展了開采工作面，便于采掘施工作業(yè)，保證施工安全。缺點(diǎn)是剝采比偏高，廢石剝離量太大，同時(shí)增大了排土場(chǎng)征地面積，增大了排土費(fèi)用。方案二：最終開采寬度40米（見示意圖）s=404.42M2s=402.42M24055剝采比=0.26:1剝離工程量=144.87T3M3采礦總量=1512萬t點(diǎn)評(píng)：此種方案比第一種方案減少出礦量80萬噸，減少廢石剝離量134萬立方米，按目前生產(chǎn)成本計(jì)算廢石剝離費(fèi)仍達(dá)到3400萬元以上，每年的廢石剝離費(fèi)用將達(dá)到300萬元以上。這仍然大大高于水泥廠預(yù)算的每年廢石剝離費(fèi)用不超過150萬元

38、的排廢目標(biāo)，經(jīng)濟(jì)效益不明顯。方案三：最終開采寬度25米（見示意圖）s=16l.37M2s=161.37M255剝采比=0.12：1剝離工程量二58.1萬肚采;總量=1315萬t點(diǎn)評(píng)：此種方案雖然比第一種方案減少出礦量277萬噸，但是可以減少廢石剝離量220萬立方米，廢石剝離費(fèi)用1400萬元，平均每年的廢石剝離費(fèi)用135萬元。剝采比經(jīng)濟(jì)合理，底部開采寬度與計(jì)算的最小開采底寬相符合。方案四：最終開采寬度20米（見示意圖）s=95.51M2s=95.51M2155F20剝采比=0.07：1剝離工程量=34.4萬陽采礦總量=1234萬t點(diǎn)評(píng)：此種方案剝離廢石量小，節(jié)約了排土費(fèi)用，同時(shí)也減小了出礦量，浪

39、費(fèi)的礦產(chǎn)資源較多。采場(chǎng)空間緊張，工作面狹窄，出礦困難，高邊坡采場(chǎng)內(nèi)施工安全危險(xiǎn)性大。通過對(duì)五種方案的比較，根據(jù)第三種方案確定的露天開采境界比較理想，其優(yōu)點(diǎn)是：、境界內(nèi)巖石量大副減少。相比較第一種全開采方案，境界內(nèi)礦石量減少277萬噸，廢石剝離量減少220萬立方米,少圈定礦巖量平均剝采比為0.46m3/m3,高于用價(jià)格法確定的剝采比，說明開采境界更合理，礦山開采將有利可圖。、降低了剝巖費(fèi)用。由于這種方案比第一種方案巖石量減少220萬立方米，這樣生產(chǎn)剝采比逐年下降，剝巖費(fèi)用也將逐年降低，按照剝巖工作10年完成來計(jì)算，年平均節(jié)約剝巖費(fèi)達(dá)517萬元。、節(jié)省了排土場(chǎng)投資。征地一直是水泥廠難以解決的老大難

40、問題，由于礦區(qū)附近幾乎沒有可以直接利用的場(chǎng)地，考慮到運(yùn)距問題，又不能把排土場(chǎng)設(shè)立的太遠(yuǎn)。剝巖量下降以后，就可以將境界內(nèi)的巖石就近排棄，利用民采遺棄下來的礦坑可排巖50萬立方米左右，這樣就大大縮短了運(yùn)距，降低了巖石運(yùn)輸成本，更主要的是少征了大量土地，僅此一項(xiàng)就節(jié)約排土費(fèi)用800萬元以上。、節(jié)約了排土經(jīng)營費(fèi)用。就近排廢后運(yùn)距比預(yù)設(shè)排土場(chǎng)縮短3公里左右，按2007年實(shí)際運(yùn)輸成本每公里1.2元/m3計(jì)算，可以節(jié)約排土運(yùn)輸費(fèi)用210萬元左右。、節(jié)約設(shè)備投資。由于境界內(nèi)的巖石量大幅減少，降低了生產(chǎn)剝采比，生產(chǎn)所需設(shè)備數(shù)量也將相應(yīng)減少，可以節(jié)約一些設(shè)備投資，相應(yīng)降低了生產(chǎn)費(fèi)用。6、結(jié)束語綜上所述，按照經(jīng)濟(jì)合

41、理剝采比確定的開采境界，石灰窯石灰?guī)r礦區(qū)(一線礦山)設(shè)計(jì)年產(chǎn)量50萬噸，采礦臺(tái)階高度30米，最終邊坡角67，安全平臺(tái)寬度4米，露天開采境界內(nèi)礦石量1315萬噸，剝離廢石量58.1萬m3,平均剝采比為0.12m3/m3,礦山服務(wù)年限20年。需要指出的是，在礦山的開采過程中，礦體與上下盤圍巖的相對(duì)空間位置、境界內(nèi)的礦巖量、邊坡工程地質(zhì)條件、水文地質(zhì)條件或多或少的要發(fā)生變化，因此，所確定的露天開采境界也不是一層不變的。在開采過程中應(yīng)該及時(shí)修正與優(yōu)化礦山開采境界，適應(yīng)實(shí)際的變化情況，即要保證礦山開采的安全，又要達(dá)到少剝巖，多出礦的目的，取得最大的經(jīng)濟(jì)效益。水泥原料礦山開采技術(shù)發(fā)展方向國內(nèi)外露天礦技術(shù)發(fā)

42、展總的趨勢(shì)是開采規(guī)模大型化、生產(chǎn)連續(xù)化、裝備現(xiàn)代化。智能礦山的研究與開發(fā)，是露天礦科技進(jìn)步的發(fā)展方向，采礦技術(shù)正向液壓化、聯(lián)動(dòng)化、自動(dòng)化發(fā)展。水泥原料礦山開采規(guī)模大型化建設(shè)大型礦山，可以采用大型設(shè)備，提高勞動(dòng)生產(chǎn)，降低礦石開采成本。隨著預(yù)分解窯熟料生產(chǎn)線500010000t/d的投產(chǎn)，涌現(xiàn)一批年產(chǎn)100500萬t級(jí)礦石的大型礦山，而年產(chǎn)50100萬t礦石已屬中型礦山。目前，礦石年產(chǎn)量500萬t級(jí)的超大型礦山已開始顯現(xiàn)。選用大型、高效、耐用的采礦工藝設(shè)備水泥礦山在礦山設(shè)備大型化基礎(chǔ)上，向節(jié)能型、自動(dòng)化、標(biāo)準(zhǔn)化方向發(fā)展。黑色和有色金屬礦山為提高開采強(qiáng)度，提高設(shè)備利用效率，一般采用連續(xù)工作制。鉆孔設(shè)

43、備水泥礦山應(yīng)淘汰鉆速低、排渣難的低風(fēng)壓潛孔鉆機(jī)；淘汰送風(fēng)管道長、耗能高、效率低的低風(fēng)壓固定式空壓機(jī)。中、高風(fēng)壓潛孔鉆機(jī)和全液壓露天鉆機(jī)將是水泥礦山未來的主力鉆機(jī)。固定式低風(fēng)壓(0.50.7Mpa)空壓機(jī)正逐步淘汰，僅適應(yīng)中硬以下巖石穿孔的切削回轉(zhuǎn)鉆機(jī)和穿鑿堅(jiān)硬、極堅(jiān)硬的牙輪鉆機(jī)也將逐步淡化出水泥礦山市場(chǎng)。2.1.1中、高風(fēng)壓露天潛孔鉆機(jī)鉆機(jī)使用中風(fēng)壓(1.01.4MPa)和高風(fēng)壓(1.7-2.4MPa)的壓縮空氣作動(dòng)力，由壓縮空氣直接驅(qū)動(dòng)沖擊器和鉆頭選行鉆孔作業(yè)，鉆具回轉(zhuǎn)采用液壓馬達(dá)，滑架起落應(yīng)用液壓缸支撐。目前國內(nèi)外一些礦山采用鉆機(jī)和壓縮機(jī)分開的分體式配置，但一體化鉆機(jī)，即鉆機(jī)、柴油機(jī)風(fēng)冷空

44、壓機(jī)和柴油機(jī)液壓泵組三位一體，是鉆機(jī)配置的發(fā)展方向。2.1.2全液壓露天鉆機(jī)鉆機(jī)自動(dòng)鑿巖系統(tǒng)能保持到貫穿孔底的最大鑿巖效率，通過自動(dòng)調(diào)節(jié)沖擊力、推進(jìn)力、旋轉(zhuǎn)和雙重緩沖器裝置，不斷適應(yīng)不同巖層和巖性的變化，從而提高鑿巖性能，降低能耗并延長鉆具使用壽命，鑿巖能量得以充分傳遞，并使鉆進(jìn)中的反射沖擊波降低到最小。全液壓露天鉆機(jī)采用高排量的空氣壓縮機(jī)，增大了排塵風(fēng)量，盡快地將鑿巖的粉塵顆粒分離出來，提高鉆孔速度，減少鉆頭磨損。使用高排量空氣壓縮機(jī)，也加大了鉆孔口徑。裝載設(shè)備液壓挖掘機(jī)在水泥礦山進(jìn)一步得到推廣使用，并將在鏟裝設(shè)備中占據(jù)主導(dǎo)位置。與機(jī)械挖掘機(jī)比較，液壓挖掘機(jī)自重輕，三維自由度賦于液壓挖掘機(jī)機(jī)

45、動(dòng)靈活，可在陡坡上挖掘，便于選別開采。水泥礦山裝載設(shè)備，宜選用48m3液壓挖掘機(jī)和3060t設(shè)的礦用汽車。走礦產(chǎn)資源開發(fā)利用和地質(zhì)生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的綠色礦業(yè)道路，建立低生態(tài)危害的采礦工藝系統(tǒng)，做到無廢少廢、零排放國外一些礦山注重自然景觀的保有度，在礦山開采中堅(jiān)持低能耗、短流程、高效率、無廢、少污的原則，保持礦區(qū)周圍景觀的和諧度。嘉新京陽水泥有限公司石灰石礦山，對(duì)開采裸露地帶，填覆客土，因地制宜種植原生植物，引進(jìn)耐干旱、耐貧瘠的白喜草草籽和當(dāng)?shù)厮帘３止πШ玫囊吧浵伈荩瑥V為播種，草木并舉，立體綠化，枝葉繁茂。礦山生產(chǎn)不斷溶入新科技優(yōu)化礦山生產(chǎn)，提高采礦工藝環(huán)節(jié)中高科技比重。應(yīng)用自動(dòng)控制技術(shù)、電

46、子信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，從整體上提高設(shè)備技術(shù)效能，提高生產(chǎn)過程中綜合自動(dòng)化水平，提高生產(chǎn)信息化程度，實(shí)現(xiàn)控制智能化、連續(xù)生產(chǎn)過程自動(dòng)化、管理信息化和系統(tǒng)化。智能數(shù)字礦山，是信息技術(shù)在礦山應(yīng)用的集中表現(xiàn)。以計(jì)算機(jī)及其網(wǎng)絡(luò)為手段，把礦山三維空間和有屬性數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化存儲(chǔ)、傳輸、表達(dá)和加工，建立全方位生產(chǎn)管理系統(tǒng)，隨著“數(shù)字化礦山”發(fā)展，礦山開采開始進(jìn)入智能化控制時(shí)代。開拓方式、采礦工藝多樣化開采順序由單一的縱向布置向橫向布置方式發(fā)展，施行強(qiáng)化開采，提高工作線推進(jìn)速度，為礦石均化搭配創(chuàng)造條件。采用組合臺(tái)階、分期開采、陡幫開采，以便均衡生產(chǎn)剝采比。運(yùn)用汽車一帶式半連續(xù)運(yùn)輸系統(tǒng)，是近年來發(fā)展的高效運(yùn)輸技術(shù)

47、該系統(tǒng)充分發(fā)揮汽車運(yùn)輸適應(yīng)性強(qiáng)、機(jī)動(dòng)靈活、短途運(yùn)輸經(jīng)濟(jì)的優(yōu)勢(shì)，有利于強(qiáng)化開采，同時(shí)又顯現(xiàn)帶式運(yùn)輸機(jī)運(yùn)力大、爬坡能力強(qiáng)、運(yùn)營成本低的長處，汽車、膠帶兩種運(yùn)輸優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。首鋼水廠鐵礦，19982003年，汽車一帶式運(yùn)輸成本為0.65元/tKm,僅為單一汽車運(yùn)輸成本1.35元/tKm的48%,15年內(nèi)將創(chuàng)收經(jīng)濟(jì)效益16億元。部份水泥礦山正在或行將進(jìn)入露天凹陷開采，采用半移動(dòng)式破碎機(jī)的汽車一半移動(dòng)破碎機(jī)一膠帶運(yùn)輸機(jī)的半連續(xù)開采工藝是一種行之有效采礦工藝系統(tǒng)。礦山輔助作機(jī)械機(jī)化目前，礦山輔助作業(yè)不配套、機(jī)械化程度低，是礦山生產(chǎn)的薄弱環(huán)節(jié)。隨著開采規(guī)模的擴(kuò)大，為保證主機(jī)正常作業(yè)，提高設(shè)備效率，必須提高礦山輔

48、助作業(yè)水平。在清理工作平臺(tái)、礦體內(nèi)夾石分采分運(yùn)、鏟裝工作面的準(zhǔn)備、運(yùn)輸?shù)缆返木S護(hù)、邊坡整理，大塊的二次破碎、炮孔裝藥和炮孔填塞工作中，配備必要的前端式裝載機(jī)、推土機(jī)、平道機(jī)、壓路機(jī)、灑水車、裝載車，炮孔填塞機(jī)等輔助礦山機(jī)械，從整體上提高礦山裝備效能。銑刨機(jī)采礦是一種有發(fā)展前途的采礦方法應(yīng)用銑刨機(jī)(又稱機(jī)械犁)采礦，代替?zhèn)鹘y(tǒng)穿孔爆破采礦方法，有以下優(yōu)點(diǎn)：無爆破地震、空氣沖擊波、飛石等危害；擴(kuò)大開采境界，不受爆破安全境界的限制；連續(xù)作業(yè)，不受爆破干擾；要求作業(yè)場(chǎng)地相對(duì)??；可根據(jù)礦層和礦石不同品級(jí)，分采分運(yùn)，可有效剔除有害夾層，可選別回采；采礦成本可降低2050%；不需粗碎，可調(diào)整開采粒度，有利于帶

49、式輸送機(jī)長距離運(yùn)輸。銑刨機(jī)采礦，集采、裝、碎為一體，有效簡化生產(chǎn)流程，作業(yè)工作平臺(tái)、釆場(chǎng)道路平整，減少輪胎消耗，刨銃礦石粒徑可控在3080mm，可根據(jù)需要，生產(chǎn)V30mm的粒徑的礦石，為振動(dòng)放礦，豎井溜礦石，緩沖礦倉磨損創(chuàng)造條件。銑刨采礦法，從根本上保證礦山邊坡的安全，從而增大邊坡安全角度，增加可采礦量，減少邊坡工程量和維護(hù)量。德國維特根Wirtgen表采機(jī)，在南斯拉夫Serbia石灰石礦，應(yīng)用SM-2600，切削(銃刨)、破碎裝料一次完成，礦石平均單軸抗壓強(qiáng)度為25MPa,產(chǎn)量在600t/h，約90%粒徑V16mm，最大粒徑為150mm。法國紐來寧根石灰石礦，美國、印度、巴西、墨西哥應(yīng)用表采

50、機(jī)開采石灰石取得一定效果。維特根表采機(jī)在切削礦石中同時(shí)將礦石破碎?？蓳?jù)粒徑要求，選用不同切削刀具及切削轉(zhuǎn)子，清潔、平整穩(wěn)定作業(yè)表面，給裝載機(jī)平穩(wěn)行駛創(chuàng)最佳條件。HJS石灰石礦山開采設(shè)計(jì)方案HJS石灰石礦山位于湘西，是某集團(tuán)公司擬建兩條5000t/d水泥生產(chǎn)線的原料礦山。礦山一期建設(shè)規(guī)模為225萬t/a，最終建設(shè)規(guī)模為450萬t/a。礦體由I、II礦層組成，中間夾規(guī)模較大的白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r夾層，該夾層MgO含量平均為1321、Ca0含量平均為3551，由于此夾層的存在，將礦山分成了相對(duì)獨(dú)立南采場(chǎng)和北采場(chǎng)，南采場(chǎng)開采I礦層，北采場(chǎng)開采II礦層。礦床的開采順序和開拓運(yùn)輸系統(tǒng)的選擇是否合理將直接影響

51、到整個(gè)礦山的建設(shè)效果。礦床地質(zhì)簡述11礦層和夾石I礦層賦存于三疊系下統(tǒng)大冶組第二段(T2)和第三段下亞段(T3-1)中，由中薄層狀灰?guī)r及厚層狀灰?guī)r組成：II礦層賦存于三疊系下統(tǒng)嘉陵江組二段(T2)中，由中厚層狀灰?guī)r組成。I、II礦層之間的夾層為大冶組三段上亞段(T/2)含白云質(zhì)灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r及嘉陵江組一段(T1)白云巖，厚121.21890m。礦床內(nèi)部構(gòu)造形態(tài)簡單，礦體呈層狀產(chǎn)出，沿走向、傾向方向略有波狀起伏變化，局部層段見小型褶曲或撓曲，礦層總體產(chǎn)狀與地層產(chǎn)狀一致，走向近東西向，傾向北，傾角一般為3545之間。區(qū)內(nèi)礦層分布連續(xù)，延伸穩(wěn)定，礦床規(guī)模巨大。I礦層厚度200.20269.60m，

52、平均厚度235.37m，走向延伸3500m；II礦層厚度194.40280.20m，平均厚度228.60m，走向延伸3300m。2礦層及主要夾層的化學(xué)成分(見表l)表1礦層平均化學(xué)成分()礦石儲(chǔ)量及開采技術(shù)條件礦區(qū)332+333資源量總計(jì)39206.19萬t,平均剝采比0.06：血加。其中I礦層332+333資源量21741.01萬t，II礦層332+333資源量17465.18萬t。礦區(qū)水文地質(zhì)條件簡單、工程地質(zhì)條件、環(huán)境地質(zhì)條件中等，礦山為露天開采，總體上看礦山開采技術(shù)條件較簡單。礦山設(shè)計(jì)21礦山設(shè)計(jì)規(guī)模礦山一期規(guī)模為225萬t/a,最終規(guī)模為450萬t/a。22開采境界圈定221境界圈定

53、參數(shù)最低開采標(biāo)高：80m；終了臺(tái)段高度：l5m；最終臺(tái)階坡面角：頂板及端幫65，底板55；安全平臺(tái)寬度：5m；采場(chǎng)底部最小寬度：60m：爆破安全界限：按距枝（城）柳（州）鐵路500m設(shè)計(jì)。222境界圈定結(jié)果北采場(chǎng)：礦石量13601.24萬t；白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r量39776萬t。南采場(chǎng)：礦石量20265.30萬t；白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r量l101.52萬t。礦床開采方案選擇HJS石灰石礦床由I礦層和Il礦層組成，I礦層位于礦區(qū)南側(cè)，距擬建水泥廠較遠(yuǎn)，被II礦層和白云巖隔開，境界內(nèi)圈定礦石量20265.30萬t,可供2X5000t/d生產(chǎn)線生產(chǎn)45年，該采場(chǎng)地勢(shì)開闊，各分層礦石量大、服務(wù)年限長，其開采

54、技術(shù)條件較好；II礦層位于礦區(qū)北側(cè)，靠近擬建水泥廠，境界內(nèi)圈定礦石量13601.24萬t,可供2X5000t/d生產(chǎn)線生產(chǎn)30年，采場(chǎng)由四個(gè)較為獨(dú)立的山頭組成，其中東側(cè)兩個(gè)山頭較小，上部幾個(gè)臺(tái)段礦巖量小，西側(cè)及中部山頭礦石量較集中，其開采技術(shù)條件一般。根據(jù)礦山生產(chǎn)規(guī)模及礦體賦存條件，礦山開采有以下兩個(gè)方案：方案一：首先開采距水泥廠較近的II礦層，在II礦層開采到最低開采標(biāo)高80m后再開采I礦層。北采場(chǎng)（II礦層）最高開采標(biāo)高260m，擬建破碎站標(biāo)高140m，相對(duì)高差120m。礦區(qū)由四個(gè)相對(duì)獨(dú)立的山頭組成，適宜采用公路開拓、汽車運(yùn)輸系統(tǒng)。南采場(chǎng)（I礦層）最高開采標(biāo)高275m，最低開采標(biāo)高80m，

55、開采高差195m，經(jīng)綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，采用溜井硐室破碎平硐膠帶輸送系統(tǒng)較為合理。溜井頂標(biāo)高275m,直徑6m,總深172m。平硐長度710m（共2段），新增膠帶長度約1090m。礦山投產(chǎn)時(shí)，北采場(chǎng)初始工作面布置在II礦體中部和東部，為2個(gè)工作面，采用公路開拓、汽車運(yùn)輸。在工廠建設(shè)第2條5000t/d生產(chǎn)線時(shí)，再在礦體西側(cè)山頭布置1個(gè)工作面，通過驗(yàn)證，工作面布置可以滿足礦山生產(chǎn)能力的要求。該方案的主要優(yōu)點(diǎn)是礦山初期運(yùn)距較短、年經(jīng)營費(fèi)用低：缺點(diǎn)是生產(chǎn)初期東采區(qū)分層礦量少、礦山工程下降速度較快，且在北采場(chǎng)開采后期，需進(jìn)行南采場(chǎng)的開拓運(yùn)輸系統(tǒng)建設(shè)。方案二：礦山采用分期建設(shè)，首期開采距廠區(qū)較近的北采場(chǎng)，

56、在工廠建設(shè)第2條5000t/d生產(chǎn)線時(shí)，同步建設(shè)南采場(chǎng)。礦山采用公路開拓、汽車運(yùn)輸方案。一期首采工作面仍布置在II礦段礦體中部和東部，為2個(gè)工作面，視第2條生產(chǎn)線的建設(shè)進(jìn)度，適時(shí)修建至北采場(chǎng)西山頭以及至南采場(chǎng)的運(yùn)礦道路，完成南采場(chǎng)260m標(biāo)高以上的采準(zhǔn)工程。為了避免北采場(chǎng)降段過快，在北采場(chǎng)245m260m標(biāo)高預(yù)留部分礦石供搭配白云巖用。在開采南采場(chǎng)時(shí)，采用從北朝南推進(jìn)，連通南北采場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)南北采場(chǎng)同時(shí)開采。南北采場(chǎng)之間通道的初期頂寬約300m,開挖白云巖約245萬t,以后南采場(chǎng)降段時(shí)，均采用從北采場(chǎng)自然溝處打通南北采場(chǎng)通道，作到南北采場(chǎng)基本同步降段，以完成整個(gè)礦床的開采。南北采場(chǎng)通道開挖的白云巖

57、在開采過程中全部進(jìn)行搭配利用,根據(jù)I、II礦段每個(gè)分層的礦石量、礦石分布情況,礦山能夠作到多臺(tái)段、多工作面同時(shí)開采來滿足礦山生產(chǎn)需要。該方案的優(yōu)點(diǎn)是南、北采場(chǎng)的開拓運(yùn)輸系統(tǒng)簡單,投資較少。缺點(diǎn)是南采場(chǎng)公路運(yùn)距較長，南北采場(chǎng)通道開挖的大量白云巖(約1162.62萬t)需要搭配利用。尤其在南采場(chǎng)開采初期，開挖的白云巖數(shù)量達(dá)245萬t,按Mg0化學(xué)成分控制在3%計(jì)算，需搭配質(zhì)量好的礦石約1070萬t,即開挖的白云巖需在3年以上的時(shí)間內(nèi)才能搭配利用完。這就要求礦山必須作好生產(chǎn)組織和均化措施，控制好礦石質(zhì)量以滿足水泥生產(chǎn)線的生產(chǎn)需要。以上兩個(gè)方案的主要差別在于南采場(chǎng)的開拓運(yùn)輸系統(tǒng)選擇。南采場(chǎng)開拓運(yùn)輸系統(tǒng)

58、的經(jīng)濟(jì)比較見表2。表2南采場(chǎng)開拓系統(tǒng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較比駁內(nèi)昨方重一井-AS萍4平辭-膠曲甲送卞養(yǎng)二於略丹雄汽車遠(yuǎn)暗LfflJt溜曠段詵：卿叭：bMin諾y円扛於：弼叭謀：期小KtSjhn曙1亦K：2DmDfEWrl：21.9W,K0r：7IOni帯世少120(1.氏1刪麗角閃陽X料丼祈血曲酹耐:半朋：2,加科怵rl曲骼總瓷新慨遠(yuǎn)護(hù)諂賂：橫亦屋Til賂ISWEjlfiOni上山適舛齊新Jfl,代車*均乞更(Stringhim27劌戟|用12W(AB321)舟重1廳秦二24J萬X可利囲曠石力克11裔墊.運(yùn)WA-E：甘怖樂憂1用射上一葩設(shè)同期崔邁細(xì)燦輔1山F觀的牛產(chǎn)M檯、優(yōu)點(diǎn)：開拡斥忱工少，缺盤、F誕輸

59、即辱琳窩設(shè)普芳.年注桿奇川商fr右時(shí)沖產(chǎn)中會(huì)賂戒時(shí)郵囲盼片半咼鏗曽懈用埼中rrt盛抽:f-JF42rti.lt35ttitfiiO1)9fleju.ttiMr*ir“州織和TV理的菲虔從廉怖頸講辻業(yè)世他.片卑此于用集-也皿打?？频臅r(shí):祈嵯槪悅啊忙弋犢出厳回收刑嗎忖年汗尋矗比程.址1|衆(zhòng)闈方電1礦山生產(chǎn)工藝根據(jù)礦山地形、地質(zhì)條件，本礦山采礦方法為自上而下、水平分臺(tái)階的露天采礦方法。礦山初期開采II礦段，在第2條生產(chǎn)線建成后，在II礦段西部自然溝谷開挖運(yùn)輸通道，I、II礦段同步開采。礦山生產(chǎn)工藝流程：采礦工作面潛孔鉆機(jī)鉆孔一中深孔爆破一液壓挖掘機(jī)/輪式裝載機(jī)裝載f礦用自卸汽車運(yùn)輸?shù)狡扑檎酒扑閒皮帶

60、輸送f工廠預(yù)均化堆場(chǎng)。礦山開采運(yùn)輸設(shè)備見表3。表3礦山主要開采運(yùn)輸設(shè)備（一期）涯甌將亂怙機(jī)1223灌弼出帶啞壓桃ASl86rJdhll.lmYiniii24倫式U典機(jī)(.VrKSG.l-Sr：fi.liri,15常F1；意期松RH4OK.斗容曲16常用繪擁機(jī)27F用自制fl牢TCBX33O5F.*tt32tKn33O1勺mi刪125石灰石破碎及輸送251破碎站位置的選擇根據(jù)礦體的賦存條件、礦區(qū)地形條件及皮帶廊跨越國家干線鐵路的因素，破碎站設(shè)在北采場(chǎng)北偏西側(cè)（88勘探線附近），有兩種布置方式。方案一：破碎站布置在山溝東側(cè)，卸礦平臺(tái)標(biāo)高140m，此破碎站為永久性破碎站，可以服務(wù)到整個(gè)礦山開采終了。