石灰石礦山開采方法

  礦山開采是指用人工或機械對有利用價值的天然礦物資源的開采。根據(jù)礦床埋藏深度的不同和技術經(jīng)濟合理性的要求,礦山開采分為露天開采和地下開采兩種方式。接近地表和埋藏較淺的部分采用露天開采,深部采用地下開采。
  對于一個礦體,是用露天開采還是用地下開采,取決于礦體的賦存狀態(tài)。若用露天開采,則應該采用多深合理,這里存在一個深度界線問題,深度界線的確定主要取決于經(jīng)濟效益。一般來說,境界剝采比如少于或等于經(jīng)濟合理剝采比的,可采用露天開采,否則就采用地下開采方法。
  (一)露天開采
  露天開采是采用采掘設備在敞露的條件下,以山坡露天或凹陷露天的方式,一個階段一個階段地向下剝離巖石和采出有用礦物的一種采礦方法。露天開采與地下開采相比有很多優(yōu)點,如建設速度快,勞動生產(chǎn)率高,成本低,勞動條件好,工作安全,礦石回收率高,貧化損失小等等。尤其是隨著大型高效露天采礦及運輸設備的發(fā)展,露天開采將會得到更加廣泛的應用。目前,我國的黑色冶金礦山大部分采用露天開采。
  建設一個露天開采礦山的整個過程,一般包括:礦區(qū)的地面設施建設;礦床的疏干和防排水;露天采場基本建設以及投入生產(chǎn)的一系列準備工作。
  露天采場基建工程主要是開掘入車溝、出車溝和開段溝,鋪設運輸線路,建設排土場,剝離巖石以及修建供排水、供電設施等。
  出入溝是建立地面通往工作水平以及各工作水平之間的傾斜運輸?shù)缆?。開段溝是在每個水平上為開辟開采工作線而掘進的水平溝道,也就是開辟階段的最初工作線。
  掘溝、剝離和采礦是露天礦生產(chǎn)過程中的三個重要環(huán)節(jié)。露天礦下降速度的快慢、新水平準備時間的長短,主要決定于掘溝速度。為保證露天礦持續(xù)正常的生產(chǎn),掘溝、剝離和采礦三者之間,在空間和時間上必須保持一定的超前關系。遵循“采剝并舉,剝離先行”的原則組織生產(chǎn)。
  露天礦生產(chǎn)過程中,不論是剝離還是回采礦石,工藝流程一般都要經(jīng)過穿孔、
  爆破、裝載和運輸。目前我國黑色冶金礦山所使用的設備,穿孔主要是牙輪鉆和潛孔鉆,沖擊鉆已被淘汰。裝載設備大都使用3~4.6米3電鏟,6米3以上電鏟也開始使用。運輸設備大都使用20噸以上載重汽車和80~150噸電機車,100噸電動輪汽車也在部分特大型礦山推廣使用。
  (二)地下開采
  當?shù)V床埋藏地表以下很深,采用露天開采會使剝離系數(shù)過高,經(jīng)過技術經(jīng)濟比較認為,采用地下開采合理時,則采用地下開采方式。
  由于礦體埋藏較深,要將礦石采出來,必須開鑿由地表通往礦體的巷道,如豎井、斜井、斜坡道、平巷等。地下礦山基本建設的重點就是開鑿這些井巷工程。
  地下開采主要包括開拓、采切(采準和切割工作)和回采三個步驟。開拓是為了由地表通達礦體而開鑿的豎井、斜井、斜坡道、平巷等井巷掘進工程。采準是在開拓工程的基礎上,為回采礦石所做的準備工作,包括掘進階段平巷、橫巷和天井等采礦準備巷道。切割是在開拓與采準工程的基礎上按采礦方法所規(guī)定在回采作業(yè)前必須完成的井巷工程,如切割天井、切割平巷、拉底巷道、切割塹溝、放礦漏斗、鑿巖硐室等。回采是在采場內(nèi)進行采礦,包括鑿巖和崩落礦石、運搬礦石和支護采場等作業(yè)。這三個步驟,開始是依次進行,當?shù)V山投產(chǎn)以后,為能保持持續(xù)正常生產(chǎn),仍需繼續(xù)開鑿各種井巷。如延伸開拓巷道,開鑿各種探礦、
  采準、回采巷道等。在時間上必須遵循“開拓超前于采準、采準超前于回采、
  確保各級生產(chǎn)準備礦量達到合理保有期”的生產(chǎn)規(guī)律。這是通過長期的生產(chǎn)實踐總結出來的比較符合礦山生產(chǎn)實踐的科學規(guī)律。
  地下礦床開采時,一般是先采上階段,后采下階段。在階段中,沿礦床走向劃分為礦塊(礦塊高度一般是40~60米,國外一般為60~120米,甚至可達到200米)一般以礦塊為基本單位或?qū)⒌V塊再劃分為礦房和礦柱進行回采。
  地下采礦方法很多,主要分以下三類:
 ?。?)自然支撐采礦方法。采區(qū)劃分為礦房和礦柱?;夭傻V房時,所形成的采空區(qū),利用礦柱支撐,因此,使用這類采礦方法的基本條件是礦石和圍巖均需穩(wěn)定。
  (2)人工支撐采礦方法。在采區(qū)中,隨著回采工作面的推進,用人工支撐方法來維護采空區(qū)并形成工作場地。
 ?。?)崩落采礦法。它是隨著礦石的崩落,以崩落圍巖來充填采空區(qū),達到控制管理地壓的一種方法。由于上、下盤巖石崩落將會引起地表的塌落,所以地表允許崩落是使用這類采礦方法的必要前提。
  地下開采,不論是開拓、采準還是回采,一般都要經(jīng)過鑿巖、爆破、通風、裝載、支護和運輸提升等工序。
  目前,我國重點地下礦山采用的設備,鑿巖主要是采用鑿巖機、鑿巖臺車和采場用的中深孔和深孔鉆機。裝載主要是采用裝載機 、鏟運機、電耙等。平巷運輸提升一般用電機車牽引成列的礦車至豎井、斜井、提升井和場地,再用罐籠將礦車提升至地面,大型地下礦山均將礦車中的礦石卸入礦倉,再裝入箕斗提升至地面。

編輯:姜立東

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2024-12-26 00:31:07