露天开采是什么?关于露天开采的详细介绍

创闻科学2020-11-16 15:13:14

露天开采是从地表开始逐层向下进行的开采的一种采矿方式,每一水平分层称为一个台阶,随着开采的向下进行,采场不断向下延伸和向外扩展延伸,直至达到设计的矿石资源储存界面,这种开采方式在我国煤矿、有色金属(Au、Ag)等矿产资源开采中十分常见,露天开采的主要工艺流程有穿孔、爆破、采装、运输和排土等流程。

基本定义

露天开采,又称为露天采矿,具体内容是通过移走矿体上的覆盖岩层或泥土,得到所需矿物的采掘过程,从敞露地表的采矿场直接采出矿物(煤炭、有色金属等矿产)的过程,露天开采工艺,按作业的连续性,分间断式、连续式和半连续式。

露天开采工艺流程

露天开采作业主要包括穿孔、爆破、采装、运输和排岩等流程。

穿孔方法

穿孔作业是露天矿山开采的第一道工序,其作业内容是采用某种穿孔设备在计划开采的台阶区域内穿凿炮孔,为其后的爆破工作提供装药空间,穿孔工作质量的好坏直接影响着爆破工序的生产效率与爆破质量,在整个露天开采过程中,穿孔作业的成本约占矿石开采总生产成本的10%-15%。

目前露天矿矿山使用的穿孔方法有两种:热力破碎法与机械破碎法,其相应的穿孔设备有火钻、钢绳式冲击钻、潜孔钻、牙轮钻与凿岩台车,其中以牙轮钻的使用最为广泛,露天矿穿孔设备的选择主要取决于开采矿岩的可凿性、开采规模要求及设计的炮孔直径。

爆破方法

爆破作业是露天开采中的一道重要工序,通过爆破作业将整体矿岩进行破碎及松动,形成一定形状的爆堆,为后续的采装作业提供工作条件,因此爆破工作质量、爆破效果的好坏直接影响着后续采装作业的生产效率与采装作业成本,在露天开采的总生产费用,爆破作业费用大约占15%~20%。

1)破碎松动爆破

特点:爆破后岩体大部分破碎在原地形成爆堆,少部分岩体产生位移。

2)抛掷爆破

特点:岩体经爆破破碎后发生较大的位移,并且在装药硐室处形成爆破漏斗。根据抛掷程度有:抛扬爆破、抛塌爆破。

采装运输方法

液压挖掘机采装流程一般为:工作面准备——挖掘机举斗就位——车辆入位——装车——车辆装满驶出(推土机辅助进行工作,采装与运输是密不可分的两道工序,两者相互影响、相互制约,目前采装运输工艺的发展趋势主要体现在采运设备的大型化,采装与运输环节的一体化与连续化以及计算机自动化控制运输。

排岩方法

卸矿作业主要是将矿石运输到指定的卸矿点(堆矿场、破碎站、配矿厂等)进行卸载排岩,工艺流程较为简单。排岩作业的主要工序是:汽车翻卸岩土——推土机推排—平整场地和修整道路。

露天开采设备

穿孔设备

对于露天开采来说,穿孔设备的性能优劣直接决定了露天开采的效率,我国露天开采经过几十年的发展,从最开始的火钻、钢绳式冲击钴到现在常见的潜孔钻、牙轮钻、凿岩台车,穿孔设备的性能逐渐提升,穿孔效率也有了质地的飞跃,目前主要应用设备为牙轮钻、潜孔钻、凿岩台车。

排岩运输设备

通常将运输剥离下的废石到废石场进行排弃称作排岩工程,排岩工程的经济效率主要取决于废石场的位置、排岩方法和排岩工艺的合理选择,排岩工程是一项系统工程,其内容涉及废石的排弃工艺、废石场的建立与发展规划、废石场的稳固性、废石场污染的防治、废石场的复田等方面。排岩工程必须同采矿场的生产工艺相联系并全面规划,因地制宜地选择废石场,合理地规划排岩工程,科学地管理排岩作业,因此在废石场地选定的情况下,选用性能优越的排岩设备对于排岩工作的开展具有十分重要的意义,目前我国最为常用的排岩设备主要有轮胎式运输机、推土机、液压挖掘机、平地机以及胶带运输机。

露天开采现状

近年来,随着我国露天煤矿开采规模不断増大,露天开采煤炭产量也逐年上升,露天矿场大多数分布在生态环境较为脆弱的草原地区,露天开采活动对矿区生态环境影响巨大。

以露天煤矿为例,我国露天煤矿主要分布在内蒙古、新疆等地,具体分布如下表所示:

露天开采事故

1、神华准能集团黑岱沟露天煤矿“3.30”运输卡车追尾事故。

2、神华准能集团公司维修中心“2.20”较大机械伤害事故。

3. 2018年9月21日11时40分,神华集团宝日希勒能源股份有限公司露天煤矿(位于呼伦贝尔市陈巴尔虎旗境内)发生运输事故,造成4人死亡、1人受伤。