在水平矿体中采矿外文翻译资料

 2021-11-28 09:11

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在水平矿体中采矿

水平开采

房柱采矿技术和长壁采矿技术的变化一直是机械化的困难问题,因为这些系统几乎是水平的。直到最近,无轨设备还被限制在2米或更高的工作空间。然而,波兰铜矿以及南非金矿和铂矿的重大开发,催生了阿特拉斯bull;科普科公司(Atlas Copco)新一代薄煤层和窄煤层采矿设备,它们的工作空间可能比以前想象的要小得多。火箭潮S1 L,例如,有一个乘电车的高度只有1.3米,但可以掩盖面积29平方米。同样,铲运机ST 600 lp装载机配备摄像机帮助司机的高度只有1.56米,但仍带有6 t负载。这类机器的可用性已经在改变水平矿体采矿的设计方法

房柱式

房柱是为开采厚度有限的水平层状矿床而设计的。例如沉积岩,如铜页岩、石灰岩或含铅、煤层、盐和钾层、石灰岩和白云岩的砂岩。该方法在露天采场中恢复矿化,留下矿柱支撑顶板。为了回收最大数量的矿石,矿工们的目标是留下尽可能小的矿柱,因为这些矿柱很难回收,而且成本高昂。屋顶必须保持完整,锚杆广泛用于岩石加固。矿房和矿柱通常按一定的模式排列,可以用圆形的柱子、方形的柱子或细长的墙壁分隔矿房。

经典房柱适用于厚度适中的水平层状沉积,也适用于厚度较大的倾斜层状沉积。开采矿体会产生巨大的开口,无轨机械可以在水平的地面上行驶。垂直高度大的矿体采自水平段,从顶部开始,阶梯式向下开采。矿柱室、柱适用于倾角20 ~ 55度,竖向高度大,采空区回填的内斜矿体。充填体使岩体保持稳定,并在开采下一段矿石时充当工作平台。梯级房柱是无轨开采的一种适应,适用于胶轮矿车在常规房柱布置条件下,矿体倾角过大的情况。因此,拖曳式浮台和采场在倾角上呈对角线,以便在平整的地面上创建工作区域,使无轨设备能够工作。采矿沿台阶房角向下推进。

经典房柱

为房柱开采准备水平矿床所需的开发工作很少,因为矿石在平房和桩柱开采矿石时,使用的钻孔/爆破技术与正常的掘进技术相同。在地质条件有利的地方,可以使用大容量钻机和装载机。

厚矿体是分段开采的,从顶部开始,用锚杆固定在每个台阶的顶部。标准履带钻机用于垂直钻孔和 常规台阶爆破。使用相同的钻井设备,水平钻井和平台钻井是一种更实际的选择。

爆破后的矿石使用柴油或电缆电力LHD机装载,在高度允许的情况下,可在采场和废弃场之间使用自卸卡车。在薄矿体中,为了将矿石从装载机运送到牵引机,装载点是必要的。由于所有的活动都是在一个或很少的层面上进行的,覆盖面积很大,因此在任何时候都有很多面可供使用,所以设备的高利用率是可能的。

矿柱

后矿柱开采是房柱开采和充填开采的混种。柱后开采以水平分层方式恢复矿化,从底部分层开始,向上推进

采场内留有支柱支撑采场。采空区回填了水力尾矿,这可能会增加水泥的强度,以允许下一片开采工作在充填表面进行。矿柱通过几层填充物延伸,这样的材料有助于支撑,允许高回收率。充填体允许对采场布局进行修改,以适应岩石条件和矿石边界的变化。

柱式采煤机结合了平面采煤和充填采煤的优点,采煤室内采煤和柱式采煤均采用温泉采煤的采煤方式,同时方便地通往多个采煤点,有利于高效机械化。类似于开挖充填开采,锚索锚杆支护通常在开挖前几段进行,为顶板提供安全。

台阶间和支柱

分段矿柱开采适用倾斜矿体下盘,可在厚度2 ~ 5 m、倾角15 ~ 30度的板状矿床中高效利用无轨设备。采场和运输通道在极坐标系下穿过矿体的倾角,使采场在倾角上的倾角可以方便地由无轨车辆行驶。平行运输路线穿过矿体,建立通往采场的巷道,并将喷砂矿石运至竖井。

采场从转运巷道开始,在预先确定的阶梯室角度向外延伸。采场向前推进,在一种类似于巷道的模式下,直到突破进入下一平行运输驱动。下一步是挖掘类似的平巷,或侧向斜线,一步步向下倾斜,靠近第一个驱动器。重复这一过程,直到完成整个顶板跨度,并留下一个细长的支柱平行于采场。下一个采场也以同样的方式进行,采矿继续一步一步往下进行。

长壁开采

长壁开采适用于厚度均匀、水平延伸大的薄层床状矿床。典型的矿床是煤层、钾盐层或综合企业,以及珊瑚礁。

长壁开采沿直线开采,纵向延伸大。靠近工作面的矿区保持开放,为人员和采矿设备提供空间。顶板可允许在工作面后方一定距离处下沉。

发展工作包括挖掘一个运输漂网,以便进入生产地区和将矿石运送到竖井站。当成矿作用扩展到大面积时,为使巷道通风,牵引巷道与回程巷道平行。牵引式凿岩机一般采用规整的布置方式,在矿石内部进行开采。煤和金长壁开采技术原理相似,但机械化程度不同。

在煤矿中,采煤机在工作面上来回穿梭,切割煤炭,然后将其沉积在链式输送机上。金礁的凝聚要困难得多也很难处理。南非金矿开发了自己的技术,在1.0米厚的暗礁上使用手持气动凿岩机,这对设备制造商来说是一个巨大的挑战。在很深的矿井里,人们用木柱或混凝土柱来支撑屋顶。

完整的设备

Atlas Copco提供了三种关键的采矿工具,为低煤层开采应用提供了整体解决方案:钻机、装载机和螺栓钻机。这些都是紧凑和技术advanced低调版本,专门为高效生产在严格的地下位置:火箭潮S1 L脸钻机是适应这一特定类型的矿业、覆盖面积6 - 29平方米人力运输高度低至1.3米;Boltec SL锚固钻机托架,吊杆和锚固装置的设计,使顶板高度在1.8米至2.5米之间的有效采空率;Scooptram ST600LP是一种具有多种承载能力的装载机,可在1.8米的空间内安全作业。

火箭推进器S1 L,舱室版

火箭推进器S1 L,后视图

铲运机ST600LP

我们的承诺同样坚定

与Atlas Copco合作意味着与世界领先的产品和服务合作。更重要的是,与你一起工作的人也是最 好的——致力于为你的采矿和建设创造理想的条件操作。登上顶峰需要坚强的意志,留在那里要 坚定的信念。我们承诺为您提供最好的岩石钻井解决方案,这一承诺同样坚定。

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安全和利润

永久的支持

空场回采是为未来采矿提供支持的一种手段。回填体除了自身重量外,还是一种被动支撑统,在施加约束力之前必须对其进行压缩。回填材料通常是由矿山作为地下废石或地表集中器尾矿产生的,因此回填可以作为处理其他无用副产品的一种辅助手段。最佳回填法与采矿法有明显的关系。回填的成本一般在矿山运营成本的10-20%之间,水泥最高占75%。膏体充填由于使用未分类的尾矿和较少的水而越来越受欢迎,但是膏体充填厂的资本成本大约是同等容量的传统水力充填厂的两倍。

回填的函数

硬岩矿山回填的原始作用是支撑岩壁和岩柱,为继续采矿提供工作面。这一过程最初是由岩石充填完成的,现在更多的是由水-液充填完成的。

如果在选矿厂尾矿的水力回填中加入3-4%的水泥,并用10%的混合料在采场进行回填,就会得到光滑坚硬的表面。这对于从次定量采矿作业中机械化地清除破碎矿石是有用的,并可减少充填物的稀释。回填也为更有选择性的采矿和更好地重新涂覆矿石和矿柱提供了机会,从而增加了矿山寿命和总投资回报。

回填体的其他功能是防止塌陷,更好地控制矿井工作面的通风流量。胶结水泥土充填或膏体回填也可用于稳定矿井塌陷区。回填土也被认为是一种必要的工具,有助于保持整个矿井工作结构的完整性,并有助于避免地应力达到发生岩爆的地点。

应用程序和设计

充填准备和充填系统应简单有效,并特别注意质量控制。采用循环充填和延迟充填两种充填方式。在循环系统中,填充被放置在连续的升降机中,就像在挖填挖掘序列中一样。充填体可以形成采矿设备作业的平台,也可以在下面、旁边或通过充填体进行开采。

在延迟回填法中,整个采场一次回填。在这种情况下,填充物必须能够作为一个不可支持的墙壁刚性足以承受爆破的影响。它应该允许相邻的采场从剥落中提取mi-nimal稀释液。

在设计回填制度时,必须考虑许多因素。矿体的地质和尺寸以及矿体的倾角和品位是重要的因素,矿体及其母岩的物理力学性质也是重要的因素。考虑到环境因素、充填材料资源、采矿方法、生产能力和作业计划,以及充填混合料和可用材料可达到的强度,这些都与设计有关。充填量将决定准备和充填系统的大小,与尾矿坝和选矿厂等地面设施相比,采场开口的位置和高度是主要考虑因素。矿山规划者将重点放在定制填料上,以节省水泥成本,方法是只在采矿地点附近(如奥林匹克大坝)需要加固填料的地方进行加固。

液压充填

最初,回填体由废石组成,要么是开发出来的,要么是从破碎矿石中人工挑选出来的。目前,充填体用于充填二、三次采场,通常是一种方便、经济的处置开发废弃物的方法。第一批水力充填是由选矿厂尾矿组成的,否则尾矿就会沉积在地表。用旋风除去磨矿尾矿中的泥,使所含的水发生沉淀。

该充填体以浆体形式在地下运输,浆体由55%左右的固体组成,是增稠剂的典型底流,是地表尾矿线常用的浆体密度。

当磨矿机的磨矿太细而不能在采场中进行换矿时,用冲积砂代替尾砂。冲积砂颗粒自然呈圆形,因此泵送的含量比用旋风尾砂进行水力充填要高。这种类型的填土通常称为填砂。许多矿山仍然采用非胶结水力充填,特别是充填工作面采场。含70%固体的水力充填料浆的排水量仅为55%固体混合料的四分之一。水力充填体孔隙率接近50%。放置后几小时即可步行,24小时内即可通车。

位于瑞典Garpenberg的膏体充填厂。

规划考虑

由于水力充填的密度仅为矿石密度的一半左右,当从磨机回路中回收的尾矿不足一半时,需要补充充填材料。在规划水力充填系统时,一个主要的考虑因素是排水、收集和处理,特别是在深矿上。让大量的水回到地面可能是一项昂贵的工作,安装基础设施可能是困难的、昂贵的和耗时的。在水力充填中添加硅酸盐水泥作为粘结剂也能增加强度,这种充填体系在世界各地的许多矿山都有应用。部分水泥可用粉煤灰、矿渣、石灰或硬石膏代替。如果按1:30的比例添加水泥,回填体可以更好地支撑柱子和岩壁。如果最上层在1:10富集,回填体提供了一个光滑坚硬的表面,破碎的矿石可以从中装载和移动。水泥的加入减少了充填体中的矿石稀释,促进了目标采矿和采场和矿柱的更大采收率。

从胶结填料中倒出的水必须妥善处理,以避免水泥颗粒进入矿石的沉淀池或废石坑,因为这些沉淀池或废石坑有很大的滋扰价值。一种方法是减少填充物中的水量,将高密度填充物中的固体含量提高到65-75%甚至更高。添加剂还可以减少填料中的水煎剂。

膏体充填

膏体充填原采用非旋流式磨尾矿砂掺水泥回采。粗尾矿允许在高压下泵送高达88%的高固相含量,并且达到了很高的凝结强度。膏体是一种常用的替代水力充填的方法,其表面加水泥。与高密度填充(流体)相比,它具有半固态的物理性质。

由于尾矿的泥质部分是混合料的组成部分,所以在膏体充填中始终需要加入水泥,最低要求为1.5%,以防止液化。浆料密度的精确控制是膏体充填颗粒度流动所必需的,增加1-2%的浆料密度可以使管道压力增加一倍以上。

粘合的填石

胶结充填体(CRF)最初是在充填废石的采场顶部喷洒水泥浆体或胶结水力充填体,在Geco和Isa山矿山均有应用。目前,在采场充填前向废石中添加水泥浆。在地表开采岩石的地方,通常是通

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