Da perfuração, detonação à remoção de solo, leia os 6 processos de mineração a céu aberto em um artigo!
Nova tecnologia: Sistema de demolição de rochas O2
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O processo de mineração de minas a céu aberto é relativamente simples, incluindo principalmente perfuração, detonação, mineração e transporte, e remoção de rochas. A seguir, vamos falar sobre o processo de mineração de minas a céu aberto em detalhes.
1. Trabalho de perfuração
O trabalho de perfuração é o processo primário da mineração a céu aberto. Em todo o processo de mineração a céu aberto,
O custo da perfuração representa cerca de 10% a 15% do custo total de produção.
1. Broca de fundo de poço
O ângulo de perfuração da broca de fundo de poço é grande, o grau de mecanização é alto, o tempo de operação auxiliar é reduzido, a taxa de operação da broca é melhorada e a broca de fundo de poço é flexível, o equipamento é leve e o custo do investimento é baixo. Em particular, ele controla o grau do minério perfurando vários furos inclinados, o que pode eliminar a fundação, reduzir grandes peças e melhorar a qualidade da detonação. Portanto, as brocas de fundo de poço são atualmente amplamente utilizadas em minas de pequeno e médio porte no país e no exterior, e são adequadas para perfurar rochas de minério de média dureza.
2. Máquina de perfuração rotativa
A broca rotativa é um novo tipo moderno de equipamento de perfuração desenvolvido com base na broca rotativa. Ela tem as características de alta eficiência de perfuração, baixo custo operacional, mecanização e alto grau de automação. É adequada para operações de perfuração de várias durezas de rochas de minério. Atualmente, ela se tornou um equipamento de perfuração comumente usado em minas a céu aberto ao redor do mundo.
3. Máquina de perfuração de rochas
A máquina de perfuração de rochas é um novo tipo de equipamento de perfuração de rochas que surgiu com o desenvolvimento da indústria de mineração. É instalar uma ou várias perfuratrizes de rochas junto com hélices automáticas em um braço de perfuração ou suporte especial, e tem um mecanismo de caminhada para mecanizar a operação da perfuratriz de rochas.
2. Trabalho de detonação
O objetivo do trabalho de detonação é quebrar rochas de minério sólidas e duras e fornecer materiais escavados de tamanho adequado para trabalho de mineração e carregamento. No custo total da mineração a céu aberto, os custos de detonação representam cerca de 15%-20%. A qualidade da detonação não afeta apenas diretamente a eficiência da mineração, transporte, britagem grossa e outros equipamentos, mas também afeta o custo total da mina.
1. Jateamento de poço raso
O diâmetro do furo de explosão usado em detonação de furo raso é relativamente pequeno, geralmente cerca de 30-75 mm, e a profundidade do furo de explosão é geralmente menor que 5 metros, às vezes até cerca de 8 metros. Se um carrinho de perfuração for usado para perfurar o furo, a profundidade do furo pode ser aumentada.
A detonação de poços rasos é usada principalmente em minas ou pedreiras de pequena escala a céu aberto, pedras de caverna, escavação de túneis, detonação secundária, processamento de novos sacos de minas a céu aberto, formação de canais de transporte de valas de parede única a céu aberto em encostas e algumas outras detonações especiais.
2. Jateamento de furo profundo
A detonação de furos profundos é um método de detonação do espaço de carga de explosivos de mineração por meio da perfuração de furos mais profundos com equipamento de perfuração. A detonação de furos profundos de minas a céu aberto é baseada principalmente na detonação de produção de etapas.
O equipamento de perfuração para detonação de furos profundos usa principalmente brocas de fundo de furo e brocas cônicas. A perfuração pode perfurar furos profundos verticais ou furos de detonação inclinados. O carregamento de furos de detonação inclinados é mais uniforme, e a qualidade de detonação de minério e rocha é melhor, criando boas condições para trabalho de mineração e carregamento.
Para reduzir o efeito sísmico e melhorar a qualidade da detonação, sob certas condições, medidas como detonação por microdiferença em grandes áreas, carga intervalada no furo de detonação ou carga intervalada de ar no fundo podem ser adotadas para reduzir o custo da detonação e obter melhores benefícios econômicos.
3. Jateamento de câmara
A detonação de câmara é um método de detonação com quantidades relativamente grandes ou grandes de explosivos no túnel da câmara de detonação. Minas a céu aberto são usadas apenas durante o período de construção de capital e sob condições específicas, e pedreiras são usadas quando as condições permitem e a demanda por mineração é grande.
4. Método de jateamento de microdiferença de furos multifileiras
Nos últimos anos, com o rápido aumento na capacidade da caçamba da escavadeira e na capacidade de produção de minas a céu aberto, a mineração e a detonação normais de minas a céu aberto exigem cada vez mais detonações. Por esse motivo, métodos de detonação em larga escala, como detonação por microdiferença de furos multifileiras e detonação por extrusão por microdiferença de furos multifileiras, são amplamente usados na mineração a céu aberto no país e no exterior.
Vantagens do jateamento por microdiferença de furos multifileiras:
O volume de detonação é grande de uma só vez, o que reduz o número de detonações e o tempo para evitar detonações, além de melhorar a taxa de utilização do equipamento de mineração;
Melhora a qualidade da britagem de minério e rocha, e sua taxa de blocos grandes é 40%-50% menor do que a da detonação de furos de fileira única;
Melhorar a eficiência do equipamento de perfuração em cerca de 10%-15%, o que se deve ao aumento do coeficiente de utilização do tempo de trabalho e à redução do número de operações do equipamento de perfuração e da área de enchimento pós-jateamento;
Melhorar a eficiência dos equipamentos de mineração e transporte em cerca de 10%-15%.
5. Método de jateamento por extrusão de microdiferença de furos de várias fileiras
Refere-se à detonação por microdiferença de furos multifileiras quando há uma pilha de detonação restante na face de trabalho. A existência de pilha de escória cria condições para extrusão. Por um lado, pode estender o tempo de ação efetiva da detonação, melhorar a utilização da energia explosiva e o efeito de esmagamento; por outro lado, pode controlar a largura da pilha de detonação e evitar a dispersão de minério e rocha. O tempo de intervalo de microdiferença da detonação por extrusão por microdiferença de furos multifileiras é preferencialmente 30% a 50% maior do que o da detonação por microdiferença comum. 50 a 100 ms é frequentemente usado em minas a céu aberto no meu país.
As vantagens do jateamento por extrusão por microdiferença de furos multifileiras são:
(1) Melhor efeito de britagem de minério e rocha. Isso se deve principalmente ao bloqueio da pilha de escória na frente. Cada fileira de furos de perfuração, incluindo a primeira fileira, pode aumentar a carga e esmagar totalmente sob a pressão da pilha de escória;
(2) A pilha de detonação é mais concentrada. Para minas que usam transporte ferroviário, a pista pode ser deixada intocada antes da detonação, melhorando assim a eficiência do equipamento de mineração e transporte.
As desvantagens do jateamento por extrusão por microdiferença de furos multifileiras são:
(1) Grande consumo de explosivos;
(2) A plataforma de trabalho requer uma largura maior para acomodar a pilha de escória;
(3) A altura da pilha de detonação é relativamente grande, o que pode afetar a segurança das operações da escavadeira.
III. Medidas de detonação perto da encosta
À medida que a mina a céu aberto se estende para baixo, a estabilidade da encosta se torna cada vez mais proeminente. Para proteger a encosta, a detonação perto da encosta deve ser rigorosamente controlada. De acordo com a experiência nacional e estrangeira, as principais medidas são usar detonação de microdiferença, detonação pré-divisão e detonação suave.
1. Use jateamento de microdiferença para reduzir a vibração
Uma das principais funções da detonação por microdiferença é reduzir o efeito sísmico da detonação. Para dar total aproveitamento ao efeito de absorção de choque da detonação por microdiferença, a chave é tentar aumentar o número de seções de detonação e controlar o tempo do intervalo de microdiferença.
2. Use jateamento pré-divisão para isolar o declive
A detonação pré-divisão perto da encosta é perfurar uma fileira de furos paralelos densos ao longo do limite da encosta, carregar uma pequena quantidade de explosivos em cada furo e detonar antes que a zona de mineração seja detonada, de modo a obter uma rachadura com uma certa largura e passando por cada furo. Como essa pré-rachadura separa a zona de mineração e a encosta, as ondas sísmicas da detonação de mineração subsequente produzirão uma forte reflexão na superfície da rachadura, o que enfraquece muito as ondas sísmicas que passam por ela, protegendo assim a encosta.
3. Use jateamento suave para proteger o declive
A detonação suave perto da encosta consiste em perfurar uma fileira de furos densos paralelos ao longo da linha de limite, carregar uma pequena quantidade de explosivos nos furos e detonar depois que os furos de mineração forem detonados, de modo a formar paredes de rocha paralelas ao longo dos furos densos. A principal diferença entre a detonação suave e a detonação pré-divisão é o tempo de detonação. A detonação do furo de detonação suave é posterior à das fileiras anteriores de furos de mineração, geralmente com um atraso de 50 a 75 ms.
Além disso, há outra medida para controlar a explosão das últimas fileiras de furos. A quantidade de carga e linha de resistência das últimas fileiras de furos perto da encosta deve ser reduzida, o que é chamado de "buffer blasting", o que pode reduzir os danos da explosão de perfuração na encosta.
4. Mineração e transporte
Mineração e carregamento
Mineração e carregamento é usar maquinário de carregamento para escavar o minério e a rocha diretamente do subsolo ou pilha de explosão, e carregá-lo no vagão da máquina de transporte ou descarregá-lo diretamente no local designado. É o elo central do processo de mineração a céu aberto, e outros processos de produção, como explosão e transporte, são todos para mineração e carregamento.
Principais equipamentos de mineração e carregamento: escavadeira, dragline, pá hidráulica e carregadeira frontal de pneus.
Transporte
No processo de mineração a céu aberto, o investimento de construção de capital do transporte da mina responde por cerca de 60% do investimento total na construção de capital da mina, e o custo de transporte e a mão de obra respondem por mais da metade do custo total do minério e da mão de obra total, respectivamente. Isso mostra a posição importante do transporte na mineração a céu aberto.
Métodos de transporte em minas a céu aberto: transporte por automóvel, transporte ferroviário, transporte por correia, transporte com caçamba elevatória e métodos de transporte combinados, entre os quais o transporte por caminhão basculante é o mais comum.
