Từ khoan, nổ mìn đến loại bỏ đất, hãy đọc 6 quy trình khai thác lộ thiên trong một bài viết!
Công nghệ mới: Hệ thống phá đá O2
Liên kết：
Quá trình khai thác mỏ lộ thiên tương đối đơn giản, chủ yếu bao gồm khoan, nổ mìn, khai thác và vận chuyển, và loại bỏ đá. Tiếp theo, chúng ta hãy nói chi tiết về quá trình khai thác mỏ lộ thiên.
1. Công việc khoan
Công việc khoan là quá trình chính của khai thác lộ thiên. Trong toàn bộ quá trình khai thác lộ thiên,
Chi phí khoan chiếm khoảng 10%-15% tổng chi phí sản xuất.
1. Khoan xuống lỗ
Góc khoan của máy khoan xuống lỗ lớn, mức độ cơ giới hóa cao, thời gian vận hành phụ trợ được rút ngắn, tốc độ vận hành của máy khoan được cải thiện, máy khoan xuống lỗ linh hoạt, thiết bị nhẹ và chi phí đầu tư thấp. Đặc biệt, nó kiểm soát cấp quặng bằng cách khoan các lỗ nghiêng khác nhau, có thể loại bỏ nền móng, giảm các mảnh lớn và cải thiện chất lượng nổ mìn. Do đó, máy khoan xuống lỗ hiện đang được sử dụng rộng rãi trong các mỏ vừa và nhỏ trong và ngoài nước, và phù hợp để khoan đá quặng có độ cứng trung bình.
2. Máy khoan quay
Máy khoan quay là một loại thiết bị khoan mới hiện đại được phát triển trên cơ sở máy khoan quay. Nó có đặc điểm là hiệu suất khoan cao, chi phí vận hành thấp, cơ giới hóa và mức độ tự động hóa cao. Nó phù hợp cho các hoạt động khoan có độ cứng khác nhau của đá quặng. Hiện nay, nó đã trở thành một thiết bị khoan thường được sử dụng trong các mỏ lộ thiên trên toàn thế giới.
3. Máy khoan đá
Máy khoan đá là một loại thiết bị khoan đá mới xuất hiện cùng với sự phát triển của ngành khai khoáng. Nó là lắp một hoặc nhiều máy khoan đá cùng với các cánh quạt tự động trên một cánh tay khoan hoặc giá đỡ chuyên dụng và có cơ cấu di chuyển để cơ giới hóa hoạt động của máy khoan đá.
2. Công việc nổ mìn
Mục đích của công tác nổ mìn là phá vỡ các loại đá quặng rắn cứng và cung cấp vật liệu đào có kích thước phù hợp cho công tác khai thác và bốc xếp. Trong tổng chi phí khai thác lộ thiên, chi phí nổ mìn chiếm khoảng 15%-20%. Chất lượng nổ mìn không chỉ ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả khai thác, vận chuyển, nghiền thô và các thiết bị khác mà còn ảnh hưởng đến tổng chi phí của mỏ.
1. Nổ lỗ nông
Đường kính lỗ nổ dùng trong nổ lỗ nông tương đối nhỏ, thường khoảng 30-75 mm, độ sâu lỗ nổ thường dưới 5 mét, đôi khi lên đến khoảng 8 mét. Nếu dùng xe đẩy khoan để khoan lỗ, có thể tăng độ sâu lỗ.
Nổ mìn lỗ nông chủ yếu được sử dụng cho các mỏ lộ thiên hoặc mỏ đá quy mô nhỏ, đá hang động, đào đường hầm, nổ mìn thứ cấp, xử lý bao tải mỏ lộ thiên mới, hình thành kênh vận chuyển mương tường đơn lộ thiên trên sườn đồi và một số loại nổ mìn đặc biệt khác.
2. Nổ lỗ sâu
Nổ mìn lỗ sâu là phương pháp nổ mìn không gian nạp thuốc nổ khai thác bằng cách khoan các lỗ sâu hơn bằng thiết bị khoan. Nổ mìn lỗ sâu của các mỏ lộ thiên chủ yếu dựa trên việc nổ mìn sản xuất theo từng bước.
Thiết bị khoan nổ mìn lỗ sâu chủ yếu sử dụng máy khoan xuống lỗ và máy khoan hình nón. Máy khoan có thể khoan lỗ sâu thẳng đứng hoặc lỗ nổ nghiêng. Việc nạp đạn của lỗ nổ nghiêng đồng đều hơn, chất lượng nổ của quặng và đá tốt hơn, tạo điều kiện tốt cho công tác khai thác và bốc xếp.
Để giảm tác động địa chấn và nâng cao chất lượng nổ mìn, trong một số điều kiện nhất định, có thể áp dụng các biện pháp như nổ mìn vi sai diện tích lớn, nạp đạn theo chu kỳ trong lỗ nổ hoặc nạp đạn theo chu kỳ bằng không khí ở đáy để giảm chi phí nổ mìn và đạt được lợi ích kinh tế tốt hơn.
3. Phun cát trong buồng
Phá nổ buồng là phương pháp nổ mìn với lượng thuốc nổ tương đối lớn hoặc lớn trong đường hầm buồng nổ. Mỏ lộ thiên chỉ được sử dụng trong giai đoạn xây dựng cơ bản và trong những điều kiện cụ thể, còn mỏ đá được sử dụng khi điều kiện cho phép và nhu cầu khai thác lớn.
4. Phương pháp nổ lỗ vi sai nhiều hàng
Trong những năm gần đây, cùng với sự gia tăng nhanh chóng về công suất gầu xúc và năng lực sản xuất của mỏ lộ thiên, khai thác và nổ mìn thông thường của các mỏ lộ thiên đòi hỏi ngày càng nhiều lần nổ mìn. Vì lý do này, các phương pháp nổ mìn quy mô lớn như nổ mìn vi sai nhiều hàng và nổ mìn đùn vi sai nhiều hàng được sử dụng rộng rãi trong khai thác lộ thiên trong và ngoài nước.
Ưu điểm của phương pháp phun cát vi sai nhiều hàng:
Khối lượng nổ mìn một lần lớn, làm giảm số lần nổ mìn và thời gian tránh nổ mìn, nâng cao tỷ lệ sử dụng thiết bị khai thác;
Nâng cao chất lượng nghiền quặng và đá, tỷ lệ khối lớn ít hơn 40%-50% so với phương pháp nổ mìn lỗ đơn;
Nâng cao hiệu suất của thiết bị đột lỗ khoảng 10%-15%, do tăng hệ số sử dụng thời gian làm việc và giảm số lần vận hành thiết bị đột lỗ và khu vực nạp liệu sau phun bi;
Nâng cao hiệu suất thiết bị khai thác, vận chuyển khoảng 10%-15%.
5. Phương pháp phun đùn vi sai lỗ nhiều hàng
Nó đề cập đến việc nổ mìn vi sai lỗ nhiều hàng khi có một đống nổ còn lại trên mặt làm việc. Sự tồn tại của đống xỉ tạo ra các điều kiện để đùn. Một mặt, nó có thể kéo dài thời gian tác động hiệu quả của việc nổ mìn, cải thiện việc sử dụng năng lượng nổ và hiệu ứng nghiền; mặt khác, nó có thể kiểm soát chiều rộng của đống nổ và tránh việc quặng và đá bị phân tán. Thời gian khoảng cách vi sai của việc nổ mìn vi sai lỗ nhiều hàng tốt nhất là lớn hơn 30% đến 50% so với việc nổ mìn vi sai thông thường. 50 đến 100ms thường được sử dụng trong các mỏ lộ thiên ở nước tôi.
Ưu điểm của phương pháp phun đùn lỗ vi mô nhiều hàng là:
(1) Hiệu quả nghiền quặng và đá tốt hơn. Điều này chủ yếu là do đống xỉ chặn ở phía trước. Mỗi hàng lỗ khoan, bao gồm hàng đầu tiên, có thể tăng tải và nghiền hoàn toàn dưới áp lực của đống xỉ;
(2) Cọc nổ tập trung hơn. Đối với các mỏ sử dụng vận tải đường sắt, có thể để nguyên đường ray trước khi nổ mìn, do đó nâng cao hiệu quả của thiết bị khai thác và vận chuyển.
Nhược điểm của phương pháp phun đùn lỗ vi mô nhiều hàng là:
(1) Tiêu thụ thuốc nổ lớn;
(2) Sàn làm việc cần có chiều rộng lớn hơn để chứa đống xỉ;
(3) Chiều cao của cọc nổ tương đối lớn, có thể ảnh hưởng đến an toàn khi vận hành máy đào.
III. Biện pháp nổ mìn gần sườn dốc
Khi mỏ lộ thiên mở rộng xuống phía dưới, độ ổn định của mái dốc ngày càng nổi bật. Để bảo vệ mái dốc, việc nổ mìn gần mái dốc phải được kiểm soát chặt chẽ. Theo kinh nghiệm trong và ngoài nước, các biện pháp chủ yếu là sử dụng nổ mìn vi sai, nổ mìn chia tách trước và nổ mìn nhẵn.
1. Sử dụng phương pháp nổ vi sai để giảm rung động
Một trong những chức năng chính của nổ mìn vi sai là giảm tác động địa chấn của nổ mìn. Để phát huy hết tác dụng hấp thụ chấn động của nổ mìn vi sai, chìa khóa là cố gắng tăng số lượng các đoạn nổ mìn và kiểm soát thời gian khoảng cách vi sai.
2. Sử dụng nổ mìn phá trước để cô lập mái dốc
Nổ phá trước khi chia tách gần sườn dốc là khoan một hàng lỗ khoan song song dày đặc dọc theo ranh giới của sườn dốc, nạp một lượng nhỏ thuốc nổ vào mỗi lỗ và nổ trước khi khu vực khai thác được nổ mìn, để có được một vết nứt có chiều rộng nhất định và chạy qua mỗi lỗ khoan. Bởi vì vết nứt trước này ngăn cách khu vực khai thác và sườn dốc, sóng địa chấn của vụ nổ khai thác tiếp theo sẽ tạo ra phản xạ mạnh trên bề mặt vết nứt, làm suy yếu đáng kể sóng địa chấn truyền qua nó, do đó bảo vệ sườn dốc.
3. Sử dụng phun cát mịn để bảo vệ mái dốc
Nổ mìn mịn gần sườn dốc là khoan một hàng lỗ khoan song song dày đặc dọc theo đường ranh giới, nạp một lượng nhỏ thuốc nổ vào các lỗ khoan và nổ sau khi các lỗ khoan khai thác được nổ, để tạo thành các bức tường đá song song dọc theo các lỗ khoan dày đặc. Sự khác biệt chính giữa nổ mìn mịn và nổ mìn trước khi tách là thời gian nổ. Thời gian nổ của lỗ khoan mịn muộn hơn so với các hàng lỗ khoan khai thác trước đó, thường có độ trễ từ 50 đến 75ms.
Ngoài ra, còn có một biện pháp khác để kiểm soát việc nổ mìn của một vài hàng lỗ cuối cùng. Lượng điện tích và đường sức cản của một vài hàng lỗ cuối cùng gần sườn dốc nên được giảm bớt, được gọi là nổ mìn đệm "ddhhh, có thể làm giảm thiệt hại của việc nổ mìn khoan đối với sườn dốc.
4. Khai thác và vận chuyển
Khai thác và tải
Khai thác và bốc xếp là sử dụng máy bốc xếp để đào quặng và đá trực tiếp từ dưới lòng đất hoặc đống nổ, và chất vào toa xe của máy vận chuyển hoặc dỡ trực tiếp đến địa điểm chỉ định. Đây là mắt xích trung tâm của quá trình khai thác lộ thiên, và các quá trình sản xuất khác như nổ mìn và vận chuyển đều dành cho khai thác và bốc xếp.
Thiết bị khai thác và bốc xếp chính: máy đào, máy xúc, máy xúc thủy lực và máy xúc lật lốp trước.
Vận tải
Trong quá trình khai thác lộ thiên, đầu tư xây dựng cơ bản cho vận chuyển mỏ chiếm khoảng 60% tổng đầu tư xây dựng cơ bản mỏ, chi phí vận chuyển và nhân công lần lượt chiếm hơn một nửa tổng chi phí quặng và tổng nhân công. Điều này cho thấy vị trí quan trọng của vận chuyển trong khai thác lộ thiên.
Phương pháp vận chuyển trong mỏ lộ thiên: vận chuyển bằng ô tô, vận chuyển bằng đường sắt, vận chuyển bằng băng tải, vận chuyển bằng gầu nâng dốc và phương pháp vận chuyển kết hợp, trong đó vận chuyển bằng xe ben là phổ biến nhất.
