1、封闭圈及露天矿山分类
封闭圈:露天采矿场地表的平面闭合曲线。
根据矿床埋藏的地形条件,依据露天开采境界地表封闭圈,可分为山坡露天矿和凹陷露天矿。
山坡露天矿----地表封闭圈以上;
凹陷露天矿----地表封闭圈以下。
2、露天矿山构成三要素
平台(平盘):台阶的坡底线与坡顶线之间水平面上的空间。坡底线与坡顶线之间的宽度称为平台宽度,处在爆破、铲装和运输作业的平台称为工作平台;爆堆边沿至坡顶线之间的宽度称为工作平台高度;用于阻截滑落的岩石的平台称为安全(清扫)平台。
3、露天矿山的开采工艺
潜孔钻机:潜孔钻机钻孔角度变化范围大,机械化程度高,减少了辅助作业时间,提高了钻机的作业率,而且潜孔钻机机动灵活,设备重量轻,投资费用低,特别是可以通过钻凿各种斜孔来控制矿石品位,能消除根底、减少大块,提高爆破质量。因此,潜孔钻机目前在国内外中小型矿山广泛使用,适用于中硬矿岩穿孔。
牙轮钻机:牙轮钻机是在旋转钻机的基础上发展起来的一种近代新型钻孔设备,具有穿孔效率高、作业成本低、机械化、自动化程度高等特点,适用于各种硬度的矿岩穿孔作业,目前,已成为世界各国露天矿普遍使用的穿孔设备。
凿岩台车:凿岩台车是随着采矿工业的发展而出现的一种新型凿岩作业设备。它是将一台或几台凿岩机连同自动推进器一起安装在特制的钻臂或台架上,并且有行走机构,使凿岩机作业实现机械化。
爆破工作的目的是破碎坚硬的实体矿岩,为采装工作提供块度适宜的挖掘物。在露天开采的总费用中,爆破费约占15%-20%。
爆破质量的好坏,不仅直接影响采装、运输、粗碎等设备效率,而且影响矿山总成本。
多排孔微差爆破法:近年来,随着挖掘机斗容量和露天矿生产能力的急剧增加,要求露天矿的正常采掘爆破每次的爆破量也越来越多,为此,国内外的露天开采中广泛使用多排孔微差爆破、多排孔微差挤压爆破等大规模的爆破方法。
临近边坡的爆破措施
除此之外,还有一种措施是,控制最后几排钻孔的爆破。临近边坡的最后几排钻孔的药量、抵抗线都要减少,称之为“缓冲爆破”,可以减少钻孔爆破对边坡的破坏。
4、采装与运输
主要采装设备:挖掘机、索斗铲、液压铲和轮胎式前装机。
在露天矿开采过程中,矿山运输的基本建设投资约占矿山基建总投资额的60%,运输成本和劳动量分别占矿石总成本和总劳动量的一半以上,由此可见运输在露天矿开采中的重要地位。
露天矿山运输方式:汽车运输、铁路运输、胶带运输、斜坡箕斗提升运输以及联合运输方式,其中自卸汽车运输最普遍。
采装与运输密不可分,两者相互影响、相互制约。目前采装运输工艺的发展趋势主要体现在采运设备的大型化,采装与运输环节的一体化与连续化,以及计算机自动化。
5、排岩
排岩是运输终端的作业,将剥离下的表土和废石运输到废石场进行排弃。
排岩工艺:铁路运输排岩、公路运输排岩、胶带运输排岩
排土场根据排土工艺主要分为:公路运输排土场、铁路运输排土场、胶带运输排土场和水力运输排土场。
6、排土场
排土场(废石场):堆放剥离物的场所,指矿山采矿排弃物集中排放的场所。排土场根据堆置顺序可分为:单台阶排土场、覆盖式多台阶排土场、压坡脚式多台阶排土场。
7、防水及排水
8、露天开采后的矿山会产生的问题
问题1:露天采坑大量积水,露天高陡边坡,会发生滑坡灾害
9、全球十大露天矿
俄罗斯米尔内钻石矿场,是一个巨大的漩涡状洞穴,是世界最大的露天钻石矿坑之一。该洞入口直径达1200米,深约525米,相当于161层楼高。螺旋状的地洞之深,已使地球内部磁场与地表上空的空气形成强大气流。如果质量过轻的小型飞机飞过其上空,都能被这股气流吸进洞穴。
宾厄姆峡谷金铜矿场,位于美国犹他州宾厄姆峡谷,是地球上最大最深的露天开采矿场,深度已达1200米,宽4000米,占地面积1900英亩(约合7.69平方千米),这里主要出产金矿、银矿、铜矿、钼矿,是世界上出产矿产最多的矿场之一。
澳大利亚卡尔古利金矿坑,年产黄金80万盎司(22.67吨)的巨大的“超级坑矿井”。这个矿井长3.5公里,宽1.5公里,深570米。
金伯利钻石矿,位于南非开普省,传说中最大的纯手工挖掘的大坑,深1097米,在 1914年被关闭之前生产了超过3吨的钻石。
戴维克钻石矿洞位于加拿大西北领地,这处矿场最初是在2003年开采挖掘,每年可以生产80000万克拉或相当于1600000公斤的钻石。原为露天矿,2010年初开始地下生产。到2012年,戴维克露天开采停止,现已成为一个完全的地下矿山。
艾卡迪钻石矿场是加拿大首个露天以及地下钻石矿场,位于西北领地地区,与离它一箭之遥的戴维科钻石矿场并称“兄弟矿场”。它距离北极圈南部仅200公里,周围气候寒冷,环境异常艰苦,进入艾卡迪矿场还要通过惊心动魄的冰雪道路,但巨大的利益还是驱使人们在如此恶劣的环境中工作。据统计,仅在1998年到2009年这十余年的时间里,矿工就在此矿场开采了4500万克拉(约8000公斤)的钻石。
格拉斯伯格矿场位于印度尼西亚巴布亚省,是世界上最大的黄金生产地也是世界上第三大铜矿,年产5800万余克黄金、1亿7000万余克白银以及61万余吨铜。
智利丘基卡马塔铜矿坑是全球生产铜最多的矿场。这个矿洞现有850米深。史前时期,人类即开始在此采矿。铜精矿年产能为51万吨,产量约45万吨。随着资源枯竭,主体矿区的可开采年限为10年,但附近其它矿体的资源足够 开采40年。
10、如何进行矿山修复
在新时代“创新、协调、绿色、开放、共享”新发展理念的指引下,我国生态文明建设进入纵深发展阶段。下面提供了一些矿山修复的方法:
边坡治理
然后,对已经处理的边坡进行复绿,在边坡的面积范围内种植绿色植物,使其在进一步保持稳定的同时,可以美化环境。
除此之外,还可以将尾矿这种不能够充分开采的地区进行商品化及资源化,使其作为建筑材料的原料来制作水泥、硅酸盐尾砂砖、瓦、加气混凝土、铸石、耐火 材料、玻璃、陶粒、混凝土集料、微晶玻璃、溶渣花砖、泡沫玻璃和泡沫材料等,也可以用来修筑公路、路面材料、防滑材料、海岸造田等,从而达到废物再次利用的最终目的。
土壤治理
矿山开采造成生态破坏的关键是土地退化,也就是土壤因子的改变,即废弃地土壤理化性质变坏、养分丢失及土壤中有毒有害物质的增加 。因此,土壤改良是矿山废弃地生态修复最重要的环节之一 。
对土地增肥,即添加有效物质,使土壤的物理化学性质得到改良,从而缩短植被演替过程,加快矿山废弃地的生态重建。这样一来,就可以达到重复利用矿山资源的目的,而且还有利于提升相关矿山开发区的综合产量。
第二种,则是采取覆土植被。一般来讲,这种方法应用更为广泛,可以在保证资金投入量的同时提高见效率。
文章来源:矿微煤
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