矿山之美 蔚为大观——带你揭秘露天矿开采全过程

神华准能集团2020-05-22 16:31:30


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一般来说,对于储量丰富、埋藏浅的煤田,都是采用露天开采的方式进行开采的,这种方式是人类使用矿物最早出现的开采方式。

那么问题来了-----

这么大的坑,怎么挖出来的??

露天开采条件




首先得知道这块儿地具备什么条件才能开始挖!



除了煤层要连续稳定、剥离面薄以外,还有一个重要条件就是剥采比,剥采比是露天煤矿开采的一个专有名称,露天开采与地下开采相比,重要特点之一是要进行大量的剥离。为了采出矿石,需要剥离一定数量的岩石,剥离的岩石量与采出矿石量之比,即每采一吨矿石所需剥离的岩石量就是剥采比。经济合理的剥采比在露天开采设计、采掘计划编制以及指导日常矿山采剥生产中是一个重要的参数。



然后----挖这么大的坑是一种技术活!


开采工艺




露天煤矿具备了开采条件以后,下一步就需要确定生产工艺系统了。在开采过程中,一套完整而又先进的工艺技术尤为重要,开采工艺是支撑一个煤矿企业生产发展的重要支柱,根据各个工艺环节所采用设备的工作特点,一般分为间断、连续以及半连续的作业工艺,我国的露天煤矿基本都采用的是综合开采工艺



就拿黑岱沟露天煤矿来说

上部黄土层的平均厚度为49米,采用

轮斗挖掘机—胶带输送机—排土机连续工艺,但由于近些年黄土层变薄,分布不连续,2013年开始已经停用轮斗工艺;

中部岩石的平均厚度为56米,上层采用单斗挖掘机—自卸卡车的间断开采工艺;


下层采用抛掷爆破—吊斗铲倒堆开采工艺

下部煤层的平均厚度为28.8米

采用单斗挖掘机—自卸卡车—坑边半

移动破碎站—胶带输送机的半连续开采工艺。


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那具体的工艺环节是什么呢?


工艺环节的第一部分为矿岩准备,其中包括穿孔、爆破,个别情况采用带有犁土器的推土机或者高压水枪进行松土。


穿孔爆破是在露天采场矿岩内钻凿一定直径和深度的定向爆破孔,以炸药爆破,对矿岩进行破碎和松动。

黑岱沟露天煤矿的穿孔设备主要是牙轮钻机

DM-H2牙轮钻机

多采用铵油炸药、重铵油炸药和乳化炸药;


第二部分为采装,是露天煤矿的核心环节,采用挖掘设备将矿岩从整体或爆堆中采出并装入运输设备或者直接卸载到指定地点,采掘设备选择是否合理,直接影响整个露天系统的有效性、生产活动的可靠程度和经济效果,我们一般广泛采用的是单斗挖掘机



第三部分为运输,露天煤矿运输任务是将采场采出的矿石送到选矿厂、破碎站、储矿场,把剥离岩土送到排土场,将生产过程中所需要的人员、设备和材料送到工作地点,以上构成露天煤矿运输系统,运输方式有间断式运输,连续式运输、联合式运输;


第四部分为排土,即从露天采场将剥离覆盖在矿床上部及其周围的大量表土和岩石,运送到排土场等专门设置的场地进行排弃作业。


最后一部分为复垦绿化,对矿山生产活动损毁的土地,采取地貌重塑、土壤重构、植被重建、景观再现等措施,使其达到可供利用状态。


准能集团一直致力于绿色矿山建设,注重开发与保护并重,加强生态建设,改善矿山生态环境,实现资源效益、生态效益、经济效益和社会效益的有机统一。



说了这么多,那为什么挖的坑看起来像是一层层的台阶呢?


露天煤矿开采时,通常把采场内的煤层划分为若干具有一定高度的水平分层,自上而下逐层开采,并保持一定的超前关系。开采的分层呈现的是阶梯状,也就是我们平常看到的一个个的台阶了。台阶是露天矿场的基本构成要素之一,是进行独立剥离岩石和采矿作业的单元体。


大致程序是

首先为了开采一个台阶并且将采出的矿岩运出采场,从上部修筑一条具有一定坡度的运输通道——出入沟,并垂直于矿山推进方向修筑一定长度的开段沟;


再将开段沟宽度扩大,也就是所谓的扩帮;待本台阶具备足够宽度时,向下水平开拓新的台阶。


矿山之美,蔚为大观


露天煤矿开采可谓是优势多多。矿山规模大,黑岱沟露天煤矿的设计开采范围42.36平方公里,可采原煤储量14.98亿吨,核定生产能力为3400万吨;


如今,黑岱沟露天煤矿开采所选用的主要大型机械设备,都是从美国、德国、日本、英国和加拿大等国家引进的当今最先进的采矿设备,这些所有的大型设备总价值接近40亿元,矿区每年库存设备配件价值数千万元;除此之外,露天开采还具有:

劳动效率高;生产成本低;建设速度快;资源回采率可达90%以上,资源利用合理;劳动条件好,安全有保证,露天作业不用担心瓦斯和水,所以发生事故死亡率要比地下采煤低很多等等这些优点。

因此,世界固体矿产总量中约有三分之二采用的都是大家所熟悉的露天开采方式。

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设计制作:李超

文字:李超




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