Conhecimento básico de mineração a céu aberto

I. Visão geral

1. Recursos minerais

Refere-se ao conjunto de minerais ou elementos úteis que se formam por meio da mineralização geológica, ocorrem naturalmente na crosta ou na superfície, enterrados no subsolo ou expostos à superfície, na forma sólida, líquida ou gasosa, e têm valor de desenvolvimento e utilização. Os recursos minerais são recursos não renováveis ​​e suas reservas são limitadas. Existem 168 minerais conhecidos no mundo, dos quais mais de 80 são amplamente utilizados. De acordo com suas características e

Em termos de usos, eles são geralmente divididos em quatro categorias: 11 minerais energéticos; 59 minerais metálicos; 92 minerais não metálicos; 6 minerais aquosos e gasosos. Os minerais metálicos existem basicamente na forma sólida na natureza. Do ponto de vista da mineração, os depósitos de minérios metálicos são explorados independentemente das variedades metálicas. Ouro, prata, cobre, ferro, níquel, etc. são tratados da mesma forma; considerando apenas o estado de ocorrência do corpo de minério, diferentes processos de mineração serão selecionados.

2. Mineração

Na sociedade moderna, a indústria de mineração progrediu significativamente e foi aprimorada e subdividida. Geralmente, refere-se à exploração, mineração, beneficiamento, refino e outros negócios relacionados a minerais. A construção de uma mina moderna envolve o trabalho árduo de profissionais em geologia de mineração, topografia, engenharia civil, mineração, processamento de minerais, segurança, proteção ambiental, eletromecânica, climatização, abastecimento e drenagem de água, automação, química, etc.

3. Características da indústria de mineração e beneficiamento

Primeiro, o objeto de trabalho é o corpo de minério geológico descoberto por levantamento geológico e que ocorre naturalmente, e o objeto de mineração e processamento não pode ser selecionado livremente;

Em segundo lugar, o objeto de mineração, as ferramentas de mineração e o pessoal de produção são constantemente transferidos com a mineração, não há um local fixo e as condições industriais mudam a qualquer momento, o que é diferente da indústria de processamento geral;

Terceiro, as condições geológicas de mineração e as matérias-primas minerais são muito complexas, dificultando a padronização de projetos de mineração.

Ao mesmo tempo: ⒈ As condições de ocorrência do depósito de minério são instáveis; ⒉ O teor, a composição e a composição do minério variam muito; ⒊ A estrutura geológica é complexa; ⒋ As propriedades físicas e mecânicas do minério e da rocha circundante variam muito; ⒌ O teor de água do depósito de minério é complexo. Portanto, nenhuma mineração e beneficiamento de uma mina podem ser completamente replicados.

2. Definição de mineração a céu aberto

1. Conceitos básicos da definição de mineração a céu aberto

O pré-requisito necessário para a definição de mineração a céu aberto é a presença de depósitos de minério adequados. A melhor maneira de avaliar se um depósito de minério é adequado para mineração a céu aberto é na fase inicial da exploração geológica. Após a exploração, um relatório geológico (incluindo dados geológicos hidráulicos e ambientais) que atenda aos requisitos do projeto de mineração a céu aberto é proposto; após a aprovação, o departamento de projeto pode executar o projeto. Devido às condições de ocorrência do corpo de minério exposto à superfície e ao enterramento raso, todo o trabalho de extração da rocha, de acordo com um determinado processo, é chamado coletivamente de engenharia de mineração a céu aberto.

A essência da mineração a céu aberto é remover a camada superficial do solo e as rochas circundantes que recobrem a parte superior do corpo de minério em um espaço aberto dentro de um determinado intervalo, e extrair o minério. Portanto, para extrair o minério, é necessário extrair também o estéril.

O corpo de minério classificado como umdefinição de mineração a céu abertoé chamado demineração a céu aberto. O local onde a engenharia de mineração a céu aberto é realizada com equipamentos de mineração é chamado demineração a céu aberto.mineração a céu abertodefinição: a soma de poços de mineração, degraus e trincheiras a céu aberto formados durante a mineração a céu aberto.

2. Passos gerais paramineração a céu abertoconstrução e produção:

(1) Preparação do solo. Trazer linhas de tráfego e linhas de transmissão para a área de mineração e remover ou realocar obstáculos naturais e artificiais na área de mineração, como árvores, pântanos, vilas, fábricas, estradas, canais, cemitérios, etc.

(2) Isolamento e drenagem da água da área da mina. Interrompa o fluxo do rio que atravessa a área da mina ou desvie-o, drene a água e reduza o nível da água abaixo do necessário.

(3) Engenharia de infraestrutura de mina. Incluindo abertura de valas, construção de estradas do solo até o nível da mina; estabelecimento de linhas de trabalho, execução de desmonte de infraestrutura para expor o corpo de minério extraído; estabelecimento de linhas de transporte, depósitos de rejeitos, pontes, etc.; construção de instalações industriais no solo e edifícios civis necessários.

(4) Produção diária. A engenharia de infraestrutura da mina pode ser transferida para a produção após a abertura das linhas de trabalho de mineração e decapagem necessárias e o alcance de uma determinada capacidade de mineração. Geralmente, leva algum tempo para atingir a capacidade de produção projetada. As áreas mineradas precisam ser recuperadas.

A construção e produção dedefinição de mineração a céu abertosão projetos de engenharia muito complexos. A compra de terrenos, a compra, instalação e comissionamento de equipamentos, o treinamento de pessoal, a criação de agências de gestão organizacional e a recuperação de terras, etc., envolvem uma ampla gama de aspectos e estão intimamente relacionados entre si.

3.mineração a céu abertodesenvolvimento

Apenas o desenvolvimento de estradas é introduzido, e o desenvolvimento de poços horizontais e elevadores de rampa não é introduzido.

(1) A operação de desmonte de encostasmineração a céu abertocomeça no nível mais alto da área de mineração e avança para baixo, camada por camada; enquanto a linha de cava de desenvolvimento é construída dos degraus de mineração mais baixos para os mais altos, de uma só vez. À medida que o nível de mineração diminui, a linha de cava de desenvolvimento superior é gradualmente abandonada ou desaparece, e a distância de transporte do minério e da rocha é reduzida de acordo.

(2) A linha de desenvolvimento da estrada do poço afundadomineração a céu abertoé formada gradualmente à medida que as etapas de mineração se estendem para baixo. As mudanças na linha de cava incluem o desenvolvimento de linha de cava fixa e o desenvolvimento de linha de cava móvel. Desenvolvimento de linha de cava fixa: A linha de cava de desenvolvimento é disposta na parede lateral final dentro do limite de mineração e não muda de posição durante todo o processo de mineração da área de mineração. Pode ser adotada em linhas retas, de retorno e em espiral. Desenvolvimento de linha de cava espiral: A linha de cava de desenvolvimento é disposta em espiral ao longo dos quatro lados da área de mineração.

O processo de desenvolvimento do projeto de desenvolvimento da linha de cava fixa: incluindo o processo de mineração das etapas, o avanço da parede de trabalho e o desenvolvimento e aprofundamento do novo nível. No lado final domineração a céu abertoDe acordo com a posição, direção e declive determinados da vala de entrada e saída, a vala inclinada de entrada e saída é escavada da superfície (placa plana superior do degrau) até a placa plana inferior do degrau. Após atingir a elevação da placa plana inferior, uma nova vala de seção horizontal é escavada a partir da extremidade da vala de entrada e saída para estabelecer a linha de trabalho inicial do degrau de mineração.

Processo de desenvolvimento do projeto de desenvolvimento da linha de cava móvel: a vala de entrada e saída e a vala de seção são escavadas horizontalmente a partir da placa superior ou inferior, próximo à zona de contato entre o corpo de minério e a rocha circundante no campo de mineração. Quando a vala de seção é escavada até um determinado comprimento, a vala de seção é escavada enquanto as laterais da vala de seção são expandidas para formar a linha de trabalho de decapagem. Durante o processo de mineração, a vala de entrada e saída se move com o avanço da parede de trabalho em um lado até que a linha de trabalho avance até o limite final da mineração e, em seguida, seja fixada no lado final.

4. Tecnologia de mineração a céu aberto

O principal processo de produção dedefinição de mineração a céu aberto Inclui três projetos importantes: abertura de valas, decapagem e mineração; os elos de produção incluem mineração-transporte-descarga (descarga de solo, descarga de minério). A mineração é o elo que interage diretamente com a camada rochosa, incluindo perfuração, detonação, mineração e carregamento, realocação de linhas de transporte e outros processos, e é o mais importante emmineração a céu abertoprodução; o transporte é o elo entre a mineração e a descarga, e é o elo que mais ocupa equipamentos, consome mais energia e mão de obra emmineração a céu abertoprodução; a descarga é um requisito indispensável para a descarga econômica e razoável dos materiais produzidos emmineração a céu aberto.

Em torno desses três principais elos de produção, há também uma série de elos auxiliares de produção, como manutenção de equipamentos, fornecimento de energia, drenagem, etc.

Os sistemas de processo de mineração a céu aberto podem ser divididos em: processo intermitente, processo contínuo e processo semicontínuo.

(1) Processo intermitente refere-se ao processo em que a mineração e o transporte de minério e rocha são realizados de forma intermitente nos três principais elos de produção. Por exemplo: uma escavadeira mecânica carrega um caminhão com uma pá de cada vez, e um trem ou carro transporta rocha com um caminhão de cada vez. Para cada pá carregada ou caminhão transportado, o equipamento completa um ciclo ou período correspondente. Esse processo também é chamado de processo cíclico ou periódico.

(2) Um processo contínuo refere-se a um processo no qual a mineração e o transporte de minério e rocha são realizados continuamente. Este é o caso do fluxo de minério e rocha em uma escavadeira multicaçamba e um transportador de correia. Esse fluxo de minério e rocha continuará ininterruptamente enquanto o equipamento estiver operando normalmente. Portanto, esse processo também é chamado de processo de fluxo.

(3) Um processo semicontínuo é um processo no qual alguns elos de produção são operados continuamente. Por exemplo, um sistema de processo no qual uma pá mecânica carrega minério e rocha em um britador e os transporta por uma correia transportadora após a britagem é um sistema de processo semicontínuo típico.

5. Termos profissionais

a. Na mineração em degrau, o minério e a rocha são divididos em camadas horizontais de uma certa espessura de cima para baixo e extraídos com

equipamentos de mineração e transporte. Cada camada mantém uma certa relação de avanço, formando assim um degrau.

O degrau é composto pelos seguintes elementos: placa superior, placa inferior, declive, linha superior, linha inferior, altura e ângulo de declive. Ângulo de declive do degrau: o ângulo entre a inclinação do declive e o plano horizontal.

As etapas são divididas em:

Etapas de trabalho - placas planas de trabalho para organizar equipamentos de mineração e transporte.

Degraus não funcionais - plataformas de segurança: usadas para amortecer e interceptar pedras que caem e reduzir o ângulo de inclinação.

Plataformas de limpeza: interceptam pedras caídas e as limpam com equipamentos de limpeza.

Plataformas de transporte: servem como canal de conexão entre as etapas de trabalho e o transporte por vala de acesso.

b. Linha de trabalho - uma seção de rocha de minério bem preparada.

c. Zona de escavação: durante a mineração, as etapas são divididas em várias faixas, que são mineradas uma a uma. Cada faixa de cada mina é chamada de zona de escavação. Largura... depende do método e dos parâmetros de detonação; pá elétrica... depende do raio de escavação e descarga da pá elétrica.

d. Cada faixa da área de mineração também pode ser dividida em várias seções e equipada com equipamentos independentes de mineração e transporte durante a mineração. Comprimento... o comprimento da linha de trabalho de mineração ocupada por uma escavadeira elétrica.

f. Túneis a céu aberto: divididos por finalidade:

(1) Vala de acesso... vala inclinada escavada para estabelecer ligações de transporte entre o solo e o nível de trabalho e entre cada nível de trabalho. De acordo com o formato da seção transversal: seção transversal inteira, vala lateral única.

(2) Vala de seção aberta... vala horizontal escavada para abrir a linha de trabalho de mineração e estabelecer a primeira linha de trabalho (etapa inicial).

g. A área domineração a céu abertoonde foi realizada ou está sendo realizada mineração a céu aberto, formada por degraus e túneis a céu aberto.

Mina a céu aberto em encosta: acima do círculo fechado. Mina a céu aberto em depressão: abaixo do círculo fechado.

Elementos constituintes:

(1) Parede lateral: a superfície total ao redor domineração a céu aberto, dividida em: parede superior, parede inferior e parede final.

(2) Parede de trabalho: parede lateral composta por degraus que estão sendo minerados e serão minerados.

(3) Inclinação da parede de trabalho e ângulo de inclinação da parede de trabalho.

(4) Ângulo de declive lateral final: o ângulo entre o declive final da parede e o plano horizontal

(5) Inclinação final da parede: o plano inclinado imaginário formado pela linha superior do degrau superior da parede não funcional e pela linha inferior do degrau inferior.

(6) Limite final dodefinição de mineração a céu aberto: a posição definida pelas linhas de limite final superior e inferior.

6. Principais indicadores técnicos e econômicos: razão de stripping

A taxa de decapagem demineração a céu abertoé um importante indicador técnico e econômico, que está relacionado à quantidade de minério extraído, à quantidade de remoção de rocha e solo, e à escala de produção, vida útil, custo de produção, etc. da mina.

Taxa de extração: quantidade de rocha necessária para extração por unidade de minério extraído.

A taxa de extração é variável. O limite de mineração a céu aberto definido no projeto é apenas um limite razoável sob certas condições e em um determinado período de tempo. A unidade de medida é expressa em m³/m³ ou m³/t ou t/t.

Taxa média de extração: a razão entre a quantidade total de rocha no limite e a quantidade total de minério.

Proporção de desmonte em camadas: a proporção entre a quantidade de rocha em uma determinada camada horizontal dentro do limite e a quantidade de minério.

Taxa de extração de produção: a relação entre a quantidade de rocha extraída em um determinado período e a quantidade de minério extraído.

Razão de remoção do limite: a razão entre o incremento da rocha causado pelo aumento da profundidade unitária do limite e o incremento do minério.

Taxa de extração de reserva: a taxa de extração é calculada com base nas quantidades de minério e rocha fornecidas no relatório de exploração geológica.

Taxa de extração de minério bruto: a taxa de extração é calculada com base na quantidade de minério e rocha obtida pela perda e esgotamento do minério durante a mineração.

Razão de desmonte economicamente razoável: refere-se à quantidade máxima de desmonte de rocha economicamente permitida por unidade de volume de minério na mineração a céu aberto. O custo de mineração da camada de minério adjacente ao limite da mineração a céu aberto não é maior que o custo da mineração subterrânea.