第7章露天开采工艺.ppt

采矿学教学课件 ——金属矿床露天开采 露天开采 绪论 矿床品位与储量计算 岩石的力学性质及分级 最终开采境界的确定 露天开采程序 露天矿生产计划 露天矿床开拓 露天开采的生产工艺 矿山技术经济 第十八章　露天开采工艺 穿孔作业 爆破作业 采装与运输 排岩作业 1 穿孔作业 概述 穿孔方法与穿孔设备 牙轮钻机 1.1 概述 穿孔作业是矿床露天开采的第一道生产工序，其作业内容是采用某种穿孔设备在计划开采的台阶区域内穿凿炮孔，为其后的爆破工作提供装药空间。 穿孔工作质量的好坏直接影响着爆破工序的生产效率与爆破质量。 在整个露天开采过程中，穿孔作业的成本约占矿石开采总生产成本的10％~15％ 。 1.2 穿孔方法与穿孔设备 穿孔方法：热力破碎法与机械破碎法，其相应的穿孔设备有火钻、钢绳式冲击钻、潜孔钻、牙轮钻与凿岩台车。 露天矿穿孔设备的选择主要取决于开采矿岩的可凿性、开采规模要求及设计的炮孔直径。 目前露天矿山常用的穿孔设备：大型露天矿多用牙轮钻；中小型露天矿常用潜孔钻。 各类钻机及其相应特性一览表 1.3 牙轮钻机 牙轮钻机的工作原理 牙轮钻机的钻具 牙轮钻机的工作参数 牙轮钻机的生产能力 牙轮钻机设备需求数量的确定 提高牙轮钻机穿孔效率的途径 1.3.1 牙轮钻机的工作原理 主要是通过钻机的回转和推压机构使钻杆带动钻头连续转动、同时对钻头施加轴向压力，以回转动压和强大的静压形式使与钻头接触的岩石粉碎破坏，钻进的同时，通过钻杆与钻头中的风孔向孔底注入压缩空气，利用压缩空气将孔底的粉碎岩渣吹出孔外，从而形成炮孔。 牙轮钻头破碎岩石的机理实际上是冲击、压入和剪切的复合作用。 KY-310型牙轮钻机 钻机 1.3.2 牙轮钻机的钻具 牙轮钻机的钻具包括钻杆、稳杆器、减震器和牙轮钻头四部分。 三牙轮钻头外形和三牙轮钻头结构 牙轮钻头 1.3.3 牙轮钻机的工作参数 钻压的确定 　取决于矿岩的物理机械性质（硬度系数）、钻头的承载能力和钻机的技术性能。 钻速与钻具的转速 　轴压和岩石硬度不同，钻速都有相应的合理取值范围，如当f＝15－20时，宜采用重型钻机，转速取50－80r/min。 排渣风速和风量的确定 　 根据炮孔直径、钻杆直径和要求的排渣风速，在风量诺模图上查取所需的风量。 1.3.4 牙轮钻机的生产能力 牙轮钻机的台班生产能力 钻机的台年综合效率 1.3.4.1 牙轮钻机的台班生产能力 Vb = 0.6 V Tb? 式中： Vb ? 牙轮钻机台班生产能力，m/台班； V ? 牙轮钻机机械钻进速度，cm/min； Tb ? 班工作时间，h； ? ? 班工作时间利用系数，一般情况下?＝0.4~0.5。 1.3.4.2 钻机的台年综合效率 钻机的台年综合效率是钻机台班工作效率与钻机年工作时间利用率的函数。影响钻机工作时间利用率的主要因素有两方面：一是因组织管理不科学造成的外因停钻时间；另一方面是钻机本身故障所引起的内因停钻时间。 1.3.5 牙轮钻机设备需求数量的确定 国内部分矿山每米炮孔爆破量实际指标 1.3.6 提高牙轮钻机穿孔效率的途径 一方面应继续改进牙轮钻机本身的技术性能，提高钻头的工作强度与使用寿命； 另一方面，在牙轮钻机穿孔作业时，应当合理配置好各种工作参数，协调好生产中的组织管理，提高钻机的工作时间利用率。 2　爆破作业 概述 基建剥离大爆破 生产台阶正常采掘爆破 靠帮并段台阶的控制爆破 2.1 概述 爆破工作是露天开采中的又一重要工序，通过爆破作业将整体矿岩进行破碎及松动，形成一定形状的爆堆，为后续的采装作业提供工作条件。 爆破工作质量、爆破效果的好坏直接影响着后续采装作业的生产效率与采装作业成本。 在露天开采的总生产费用中，爆破作业费用大约占15%~20%。 露天开采对爆破工作的基本要求 有足够的爆破贮备量，以满足挖掘机连续作业的要求，一般要求每次爆破的矿岩量至少应能满足挖掘机5~10昼夜的采装需要； 要有合理的矿石块度，以保证整个开采工艺过程中的总费用最低。 具体说来，生产爆破后的矿岩块度应小于挖掘设备铲斗所允许的最大块度和粗碎机入口所允许的最大块度； 爆堆堆积形态好，前冲量小，无上翻，无根底，爆堆集中且有一定的松散度，以利于提高铲装设备的效率。在复杂的矿体中不破坏矿 层层位，以利于选别开采； 无爆破危害，由于爆破所产生的地震、飞石、噪音等危害均应控制在允许的范围内，同时，应尽量控制爆破带来的后冲、后裂和侧裂现象。 爆破设计合理，使整个开采过程中的穿孔、爆破、铲装、破碎等工 序的综合成本最低。 露天开采过程中的爆破作业种类 基建期的剥离大爆破 生产期台阶正常采掘爆破 控制爆破 2.2 基建剥离大爆破 概述 大爆破的设计原