露天矿开采工艺

露天矿开采工艺内容摘要：

100 前装机排土台阶高达 60～ 120 米，一列车土岩半小时可转排完，效率 2400 吨 /班。 四、汽车 —— 推土机排土 排土作业：汽车翻土，推土机推土，平整场地和修整公路。 排土线长度：应按同时翻卸的汽车数量确定。 Lp＝ n0b n0„„同时翻卸的汽车数 b„„相邻汽车作业的间距 n0/N＝（ tDX/Tz） *N N„„出勤汽车总数 tDX„„汽车调车和翻卸时间 L=3LP 考虑备用和维护 排土机数量 所需推土机数量与所需的推土量有关。 推土量包括两部分，即：汽车卸载时残留在坡顶上的岩土和排土场下沉塌落需整平的岩土量，内蒙古科技大学教案 14 排土量一般约占总排土量的 20～ 40% NT=(VS KS KJ)/QT NT„„推土机数量 VS„„需推送的岩土实方体积 米 3/班 KS„„岩土松散系数 KS＝ － KJ„„设备价格系数 KJ＝ － QT„„推土机生产能力 五、胶带排土机排土 与胶带运输配合的一种排土方法，排土机的排土台阶一般由上排和下排两个分台阶组成。 排土机和与之相配合的胶带运输机都设立两个分台阶之间的平盘上。 工作面有：单纯上排（ P111 图 410），上、下同时排（图911）、单纯下排（图 912） 胶带排土兼有运输与排土功能，排土场接受能力大，生产效率高，自动化程度高，工人的劳动强度小，其缺点：胶带抗磨性差，目前还在研制抗磨性强的胶带。 六、排土场建设（ P112） 排土场修筑 1）山坡排土场 2）平地排土场的修筑：采用分层堆垒逐渐涨道方 法：①排土犁②挖掘机③推土机 排土线的扩展 1）平行发展 2）扇形扩展 七、排岩工作计划与安全 排岩规划 目的：达到岩土运输功和运输排弃量最小。 首先进行平台排岩规划：使各开采水平的岩土向各废石场的流量与流向最佳。 竖向规划有三种基本模式：水平运输咖、向下运输、向上运输、排岩规划要解决的问题实质上是岩土运输问题，通过对岩土运量及流向的合理内蒙古科技大学教案 15 规划使运距和排岩总费用最小，通常用线性规划解决运输中的最优化问题。 排岩作业进度计划 第二章 露天矿生产工艺联系 . The relation of production technology in opencut mine 露天矿是一个生产条件较复杂、机械化程度高的矿山企业，它的主要生产工艺环节是穿爆、采装、运输及排卸。 各主要生产工艺环节和若干辅助生产环节构成一个有机的完整系统。 随着生产技术的发展，露天矿采剥设备内容繁充，按各种机械的动作原理，露天矿可分为三大工艺系统。 间断工艺： shovelrailwayspreader plough Shoveltruckbulldozer 连续工艺： bucket wheel excavatorbelt conveyorbelt spreader 半连续工艺： shoveltruckcrusherbelt conveyorbelt spreader 在三大工艺中，穿孔和采装之间通过爆破间接地联系着，一般应做到适当地提前为挖掘机准备足够数量和符合规格的爆堆而不影响采装、该穿孔设备能力稍大于采装设备能就可以，而采装、运输、排卸三者是直接地联系，其中装运两环节设备比较贵重，资金占用多，对生产的 经济效果影响最明显，因此成为工艺联系的重点。 工艺联系包括研究设备选型、配套、工艺参数选择、设备配比、生产组织等问题，下面讲述间断工艺系统有前工艺联系的一些问题。 第一节 设备配套和工艺参数 在这一节里主要讲三个问题： 1)工艺设备配套的一般原则。 2）铁路运输的工艺参数 —— 列车重量的确定。 3）汽车运输铲车斗容的配合。 一、设备配套的一般原则 原则：大矿用大设备，小矿用小设备，大铲配大车，小铲配小车。 若小矿用大设备，单机影响产量太大，不容易调节生产；若大铲配小车或小铲配大车都会影响其技术经济效果。 选择的原则是在适应矿山规模，并在完成规定产量情况下，得到最好的经济效果，这就要做技术经济比较。 但由于我国目前露天矿山设备规格编小，而且尚未形成各级各类设备的完整系列，所以最优的设备选型配套受到限制。 根据黑色冶金矿山采矿设计若干原则规定（试行）我国设备配套大致如下： 特大型： 矿山规模 穿孔（牙轮钻） 采装（电铲） 运输 内蒙古科技大学教案 16 矿＞ 1000 万吨 /年 矿岩＞ 3000 万吨/年 硬岩Φ 310 „„380 软岩Φ 250 „„310 10 米 3及以上 100T 以上汽车 150T 机车、 100T矿车 胶带运输机 大 型： 矿山规模 穿孔 采装 运输 矿 200－ 1000 万吨 /年 矿岩 1000－ 3000万吨 /年 Φ 250－ 310 牙轮 Φ 150－ 200 潜孔 4－ 10 米 3电铲 50－ 100 T 汽车 100－ 150T 机车 60－ 100T 矿车 胶带运输机 中型： 矿山规模 穿孔 采装 运输 矿 60－ 200 万吨 /年 矿岩 300－ 1000万吨 /年 Φ 150－ 200 潜孔 Φ 250 牙轮 凿岩台车 1－ 4 米 3电铲 3－ 5 米 3前装机 50 T 以下汽车 14－ 20T 机车 4－ 6 米 3矿车 小型： 矿山规模 穿孔 采装 运输 矿＜ 60 万吨 /年 矿岩＜ 300 万吨 /年 Φ 150 及以下潜孔 Φ 150 牙轮 凿岩台车、凿岩机 1－ 2 米 3电铲 3 米 3以下前装机 装岩机 15 T 以下汽车 14T 以下机车 4 米 3以下矿车 二、铁路运输列车重量的确定 列车重量比铁路运输的露天矿是一个有普遍影响的很重要的工艺参数。 这一参数对露天矿各生产环节都有影响。 列车重量对各生产环节的影响 1） 对电铲： QB=QJ T Y1 Y2/60 Y1=tz/(tr+tz+t0)=(60nq/ QJ)/ [(60nq/ QJ) + tr+ t0]= (60nq)/ (60nq+ tr+ t0) QB= (QJ T Y2 nq)/ [60nq+( tr+ t0) QJ]= T Y2nq/[(60nq/ QJ) + tr+ t0] = (T Y2 q)/ [(60nq/ QJ) + (tr+ t0)/n] 在 tr、 t0为常数的情况下电铲的生产能力 QB 随 nq 的增大而增大。 2） 对列车生产能力的影响 Tz＝ tz＝ ty＋ tx＋ td＋ tg tz＝ 60nq/ QJ ty＝ 120L/V tx=xn td＋ tg＝ fty 内蒙古科技大学教案 17 f„„列车途中停车系数 － Tz＝ （ 60nq/ QJ）＋ xn＋ 120（ 1+f） L/V QL=TKLnq/Tz KL„„运输工作班时间利用系数 － ＝（ TKLq） /〔 60nq/ QJ＋ x＋ 120（ 1+f） L/Vn 在运距 L 和运行速度为常数的情况下显然 QL也将随 n 而增大 3） 对车辆生产能力的影响 QC=TKLq /TZ TKLq/〔 (60nq/ QJ+x)n＋ 120（ 1+f） L/V〕 n 增 QC降 4） 对排土线生产能力的影响 排一列车的时间 TP=xn＋ tr， ＋ td， „„等入等出待 卸 QP=TYSnq/（ x－ n＋ tr， ＋ τ ）＝ TYSq/〔 x＋（ t1， ＋ τ ） / n〕 可见 QP随 n 而加大 tr， ＝ （ 2L0+L） /V 5） 对线路系统的影响 ① 随着 n 的加大，列车长度也加大，从而站场和其他分界点的线路长度也要延长。 ② 随着 n 的加大，完成一定运输量线路通过能力可以小一些或在线路通过能力一定时，线路上的列车密度可减小，线路较通畅。 经济合理的列车重量 按完成每一辆车的运输量所需要的采装、运输、排土费用最低为准则推导。 设：一台电铲的台班作业费 Cw 一台机车的台班 作业费 Cg 一台车辆的台班作业费 Ci 一条排土线的条班作业费 Cp 电铲班生产能力 26 0 ( 0 )TyQb gq tr tQj n  以车为单位计： 239。 6 0 ( 0 )TyQb q tr tQj n  为完成一车所需的电铲装车费用： 039。 260()39。 rBttgCwCw Q j nCwQ T y 内蒙古科技大学教案 18 同理：机车费用：60 120 ( 1 )[ ( ) ]39。 39。 ggjglLg f LCxC Q v nCQ T K 车辆费用 ： 6 0 1 2 0 ( 1 )[ ( ) ]39。 39。 cjcccLg f LC x nQvCCQ T K 排土费用： 39。 39。 ()39。 39。 rdppppsttCxCnC Q T y  C= 39。 Cw+ 39。 gC + 39。 cC + 39。 pC =02260()( 39。 39。 )120 ( 1 ) 1[]60 60 120 ( 1 )[ ( ) ]CjLg p r drwLsgwcpj j L L sCgxnQ T KC C t ttt fLCT y v T K T y nCCCg g f L xxCQ T y Q T K v T K T y       求上式一阶导数使之等于零： 02260 120( 1 )( ) [( 39。 39。 ) 1]0gcrwJ L Lp r dsCC t tdc g f LxCdn Q T K y v KC t ty n T     02( 39。 39。 )120 ( 1 )60()g p r drwLscJLC C t ttt fLCy v K ynCg xQK  从上式可知：随着采掘设备 ( wC 和 JQ )机车（ gC ） ,露天开采深度（ L）和排土设备（ pC ）的加强和加大， n 也要增加。 当采用大型车辆时（ cC ），n 则应减少。 技术上可行的列车重量： 对于重车上坡的凹陷露天矿主要从以下两方面确定。 1) 按机车牵引能力 ()kgcF P iQ i  P 车辆着重量 gW 机车的单位基本阻力 kg/吨 1000kFP cW 车辆的单位 基本阻力  黏着系内蒙古科技大学教案 19 数 39。 ()Q n q q nk q   39。 ( , )qqk q 车 辆 总 重 系 数 从上式得： 1 0 0 0 ( )gcP P in kq i    ()gcF P in k q i  2) 按线路通过能力（运输能力） 1440M nqt  吨 /昼夜  „„考虑交接班，维修和杂作业等的 线路时间利用系数 t „„列车占用限制区间时间，取决于线路数目和闭塞方式。 为完成生产任务需要通过限制区间的运输量。 WA MW 所以 1440Atn q  在以上两方面讨论中、假定 L 和 P 是一定的，我们也可以 把这两个因素考虑进去，他们都与 i 发生关系、既： 0HLLi ()1 0 0 0 ( )cgn k q iP i    gCP  „„机车每吨粘重的班作业费 代入上式，可得以下方程 ( , )C ni 二元函数 然后、使 0 0ci 解联立示，即可求出一定露 天矿深度下， n、。