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工程管理前沿【2020年第01期】

  • ID:271612
  • 浏览:7376
  • 学科:工程地质学
  • 更新时间:2020-03-24 16:24:05
  • 期刊: 工程管理前沿
内容简介
《工程管理前沿》杂志是由中国工程院主管,中国工程院、清华大学、高等教育出版社主办的建筑期刊。国际标准刊号:2095-7513,国内统一刊号:CN10-1205/N。《工程管理前沿》的办刊宗旨:依托建设领域高层权威信息背景,旨在做好政府领导决策的重要参谋;成为政策理论探讨的前沿阵地,积极探索和引导建设事业发展方向和改革实践;提供重大事件权威报道,深度阐释焦点话题,纵深调查热点事件,努力追求权威性、建设性、实用性和可读性风格;努力做大媒介传播平台,真诚为建设企事业单位服务,为中国建设事业和城市化发展服务,为广大读者开启一个探求知识的窗口。

石灰石矿开采技术及设备的配置探讨

2020-04-07 11:51:02 工程地质学 赵竟超
资料简介

摘要:机械化采矿可以提高石灰石矿开采速率、出品率、综合效益,要在巧用开采技术、科学配置设备的过程中高效开采石灰石矿产资源。因此,本文以 Dugor石灰石矿为例,从不同角度入手客观探讨了开采技术以及设备配置,在优化开采工艺流程、提升开采效率、降低资源损耗过程中实现地区石灰石矿开采效益目标。

石灰石矿开采技术及设备的配置探讨

赵竟超

瑞木镍钴管理(中冶有限公司) 河北省唐山市 063000

摘要:机械化采矿可以提高石灰石矿开采速率、出品率、综合效益,要在巧用开采技术、科学配置设备的过程中高效开采石灰石矿产资源。因此,本文以Dugor石灰石矿为例,从不同角度入手客观探讨了开采技术以及设备配置,在优化开采工艺流程、提升开采效率、降低资源损耗过程中实现地区石灰石矿开采效益目标。

关键词:石灰石矿 开采技术 设备配置 探讨  

随着社会经济以及科学技术深化发展,石灰石矿开采日渐朝着规模化、连续化、现代化等方向发展[1],机械化采矿的重要性不断呈现。由于矿山开采现场危险源、不确定因素等较多,石灰石矿开采中极易引发安全事故,要针对矿区实际情况以及石灰石矿开采影响因素、工艺要求、环境要求、关键点等,优化开采技术应用以及开采设备配置,充分发挥开采设备功能作用,在机械化开采过程中最大化提高石灰石矿开采率、纯度以及利用率。

一、石灰石矿概况

Dugor石灰石矿位于巴布亚新几内亚 Basamuk地区,矿区和Basamuk冶炼厂东南部的距离为2.5km。Dugor石灰石矿主要服务于Ramu镍钴项目,开采的矿石全部作为Basamuk冶炼厂的辅助原料。Dugor石灰石矿床床赋存于晚第三系地层中,矿体呈层状似层状产出,呈带状分布,属浅海生物沉积矿床,产状与砂岩层产状大致相同,覆盖在砂岩层上面。矿区面积2.11平方千米左右,矿床面积为0.325平方千米,矿床东西走向长度1000米左右,南北宽度范围为120米到560米。矿体位于中部溪沟位置,在深部构造以及火成岩脉侵入影响下,矿床包括两个矿体,即Ⅰ号矿体、Ⅱ号矿体。Dugor石灰石矿剥离开始于2012年1月,采矿开始于3月,先期开采的是Ⅱ号矿体。

二、石灰石矿开采技术与设备配置

1、石灰石矿开采范围、开采方法与确定露天开采境界

针对Ⅱ号矿体开采标高达到270米,Ⅰ号矿体并没有开采,Dugor石灰石矿开采范围为该矿区Ⅰ号矿体和Ⅱ号矿体剩下的矿石资源。Ⅰ号矿体CaO平均品位为54.24%呈不规则多边形状,中间出露一块长条状砂岩一般倾角范围为 5度到20度,倾斜长度为215米,矿体南缘有坡积物、残积物形成的覆盖层,厚度范围为0.2米到4米,由土黄色砂质土、黑色含碳质砂质土、灰岩碎块等组成。矿体底板属于砂砾层,覆盖在火山岩上面,多条断层分布在矿体内部。Ⅱ号矿体CaO平均品位为 53.96%,呈不规则浑圆状,覆盖层主要由坡积物以及残积物构成,厚度范围为0.2米到1.1米,包括由土黄色粘土、灰岩碎块等。矿体底板属于是砂砾岩层,其下面是火山岩,矿体中分布的断层也比较多。从整体上说,覆盖层不厚、埋藏不深等是该矿区矿体呈现的主要特征,适合采用露天开采方法。随后,根据影响石灰石矿露天开采的因素,地质构造、水文条件、岩石物理力学性质等[2],明确Dugor石灰石矿露天开采的边坡参数,比如,台阶坡度角:55度,工作平台宽度:40米,安全平台宽度:5米,并段高度:20米,从露天边坡稳定性、岩石剥离量、开采安全性等,确定该矿区Dugor石灰石矿露天境界。

2、石灰石矿开采中设备配置

采矿企业要安排专业技术人员勘测Dugor石灰石矿开采现场,在分析勘测结果过程中深化把握矿区整体特征以及Dugor石灰石矿开采危险点、重点、难点,从矿山服务年限、机型大小、灵活性、安全性、机械损耗率、开采量、开采精准度等方面入手[3],科学选择采矿设备。随后,根据Dugor石灰石矿开采工艺要求、环境要求、开采范围、开采技术方法等,规范化配置应用到矿区的各类采矿设备。应用其中的钻机包括阿特拉斯凿岩钻机、潜孔钻机,矿装设备包括1台利勃海尔R974、1台CASE、2台利勃海尔R954;运输设备包括7台北重3305G型自卸矿车,每台卡车载重量为32吨,8台TR35型自卸矿车,每台载重量也为32吨,还包括5.2m3 液压正铲、2.7m3 液压反铲、小松推土机、挖掘机、液压碎石锤等,其中挖掘机工作面数目需要每个矿区每个采矿平台露天矿生产能力进行确定。应用到Dugor石灰石矿开采中的辅助设备也比较多,比如,平路机、前装机、推土机、液压破碎锤、油罐车,每个采矿工作面都需要配置1台推土机。相应地,下面是在Dugor石灰石矿开采过程中主要采矿设备具体情况。

采矿设备名称

采矿设备规格

采矿设备数量

备注

小松推土机

D275A-5R

2

新增1台

阿特拉斯凿岩钻机

ROC L6

1

潜孔钻机

孔径范围110-165mm

1

新增

R974正铲

Liebherr R974 Excavator

1

R954反铲

Liebherr R954C Excavator

2

4.5m³轮式装载机

VOLVO L180F

1

矿用自卸车

TEREX 3305G

7

矿用自卸车

TEREX TR35A

8

液压碎石锤

CASE360,配日本东空液压碎石锤

1

挖掘机

Volvo L-180H

1

新增

油罐车

北奔底盘加油车,发动机 WD615.50 205kW

1

3、石灰石矿采剥、装载与运输

在Dugor石灰石矿开采中,采用自上而下分层开采方法,明确采矿工艺流程,灵活应用采矿设备的同时进行规范化采剥。具体来说,利用推土机、前装机、压路机等辅助设备,平整Dugor石灰石矿作业场地,再根据矿体穿孔以及爆破参数,即孔径为155毫米、孔深为11米、炮孔间距5米、炮孔排距5米、炮孔倾角55度,在矩形布置的基础上利用阿特拉斯D50潜孔钻机、潜孔钻机进行钻孔,利用重铵油炸药或者乳化炸药进行爆破。根据Ⅰ号矿体、Ⅱ号矿体具体情况,围绕Dugor石灰石矿开采要求、开采范围、开采方法等,借助挖掘机、液压破碎锤等,科学采剥Dugor石灰石矿,合理处理矿石,矿石最大处理块度为 750毫米,集中堆放750毫米以上的大块矿岩,巧用液压破碎锤进行规范化二次破碎。随后,利用液压正铲和液压反铲,进行合理化装载,再利用矿用自卸车运输采剥的Dugor石灰石矿。

三、结语

总而言之,石灰石矿开采具有复杂性、危险性、长期性等特点[4],要在应用开采技术、配置开采设备过程中优化传统开采方法手段,保证开采安全、开采质量的同时缩短开采时间、高效控制开采成本,提高石灰石矿开采经济性,在石灰石矿高效利用过程中促进我国采矿行业以及社会经济持续发展。

参考文献:

[1]鲁爱辉,许朝华,李志鹏,彭鹏.矿山综合机械化开采设备与开采工艺应用分析[J].世界有色金属,2019(18):51+53.

[2]方瀚.井下采矿技术及井下采矿的发展形势[J].当代化工研究,2019(11):16-17.

[3]徐洪波.矿山工程开采技术及施工安全管理分析[J].中国金属通报,2019(10):25+27.

[4]杨振华.石灰石矿露天矿开采技术及设备配置研究[J].建筑技术开发,2017,44(12):82-83.