Du forage au dynamitage en passant par l'enlèvement du sol, lisez les 6 processus de l'exploitation minière à ciel ouvert dans un seul article !
Nouvelle technologie : Système de démolition de roches O2
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Le processus d'exploitation des mines à ciel ouvert est relativement simple et comprend principalement le forage, le dynamitage, l'extraction et le transport, ainsi que l'enlèvement des roches. Parlons maintenant en détail du processus d'exploitation des mines à ciel ouvert.
1. Travaux de forage
Les travaux de forage constituent le processus principal de l'exploitation minière à ciel ouvert. Dans l'ensemble du processus d'exploitation minière à ciel ouvert,
Le coût du forage représente environ 10 à 15 % du coût total de production.
1. Forage en fond de trou
L'angle de forage de la foreuse fond de trou est grand, le degré de mécanisation est élevé, le temps de fonctionnement auxiliaire est réduit, la cadence de fonctionnement de la foreuse est améliorée et la foreuse fond de trou est flexible, l'équipement est léger et le coût d'investissement est faible. En particulier, il contrôle la teneur du minerai en forant divers trous inclinés, ce qui peut éliminer les fondations, réduire les gros morceaux et améliorer la qualité du dynamitage. Par conséquent, les foreuses fond de trou sont actuellement largement utilisées dans les mines de petite et moyenne taille au pays et à l'étranger et conviennent au forage de roches de minerai moyennement dures.
2. Perceuse rotative
La foreuse rotative est un nouveau type d'équipement de forage moderne développé sur la base de la foreuse rotative. Elle présente les caractéristiques d'une efficacité de forage élevée, d'un faible coût d'exploitation, d'une mécanisation et d'un degré élevé d'automatisation. Elle convient aux opérations de forage de roches minéralisées de dureté variable. À l'heure actuelle, elle est devenue un équipement de forage couramment utilisé dans les mines à ciel ouvert du monde entier.
3. Machine de forage de roche
La foreuse de roche est un nouveau type d'équipement de forage de roche qui a émergé avec le développement de l'industrie minière. Il s'agit d'installer une ou plusieurs foreuses de roche avec des hélices automatiques sur un bras de forage ou un support spécial, et dispose d'un mécanisme de marche pour mécaniser le fonctionnement de la foreuse de roche.
2. Travaux de dynamitage
Le but des travaux de dynamitage est de briser les roches dures et solides du minerai et de fournir des matériaux excavés de taille appropriée pour les travaux d'extraction et de chargement. Dans le coût total de l'exploitation à ciel ouvert, les coûts de dynamitage représentent environ 15 à 20 %. La qualité du dynamitage affecte non seulement directement l'efficacité de l'exploitation minière, du transport, du concassage grossier et d'autres équipements, mais affecte également le coût total de la mine.
1. Dynamitage à faible profondeur
Le diamètre du trou de mine utilisé pour le dynamitage à faible profondeur est relativement petit, généralement de l'ordre de 30 à 75 mm, et la profondeur du trou de mine est généralement inférieure à 5 mètres, parfois jusqu'à environ 8 mètres. Si un chariot de forage est utilisé pour forer le trou, la profondeur du trou peut être augmentée.
Le dynamitage à trous peu profonds est principalement utilisé pour les mines ou carrières à ciel ouvert à petite échelle, les pierres des grottes, l'excavation de tunnels, le dynamitage secondaire, le traitement des nouveaux sacs de mines à ciel ouvert, la formation de canaux de transport de fossés à simple paroi à ciel ouvert sur les flancs des collines et certains autres dynamitages spéciaux.
2. Dynamitage de trous profonds
Le dynamitage de trous profonds est une méthode de dynamitage de l'espace de chargement des explosifs miniers en perçant des trous plus profonds avec un équipement de forage. Le dynamitage de trous profonds dans les mines à ciel ouvert repose principalement sur le dynamitage de production des marches.
L'équipement de forage pour le dynamitage de trous profonds utilise principalement des foreuses fond de trou et des foreuses coniques. Le forage peut percer des trous profonds verticaux ou des trous de dynamitage inclinés. Le chargement des trous de dynamitage inclinés est plus uniforme et la qualité de dynamitage du minerai et de la roche est meilleure, créant de bonnes conditions pour les travaux d'extraction et de chargement.
Afin de réduire l'effet sismique et d'améliorer la qualité du dynamitage, dans certaines conditions, des mesures telles que le dynamitage à micro-différence sur une grande surface, le chargement par intervalles dans le trou de dynamitage ou le chargement par intervalles d'air au fond peuvent être adoptées pour réduire le coût du dynamitage et obtenir de meilleurs avantages économiques.
3. Sablage en chambre
Le dynamitage par chambre est une méthode de dynamitage utilisant des quantités relativement importantes d'explosifs dans le tunnel de la chambre de dynamitage. Les mines à ciel ouvert ne sont utilisées que pendant la période de construction du capital et dans des conditions spécifiques, et les carrières sont utilisées lorsque les conditions le permettent et que la demande d'exploitation minière est importante.
4. Méthode de micro-dynamitage par différences de trous à plusieurs rangées
Ces dernières années, avec l'augmentation rapide de la capacité des godets d'excavatrice et de la capacité de production des mines à ciel ouvert, l'exploitation minière et le dynamitage normaux des mines à ciel ouvert nécessitent de plus en plus de dynamitage à chaque fois. Pour cette raison, les méthodes de dynamitage à grande échelle telles que le dynamitage par micro-différences de trous à plusieurs rangées et le dynamitage par extrusion par micro-différences de trous à plusieurs rangées sont largement utilisées dans les mines à ciel ouvert au pays et à l'étranger.
Avantages du micro-dynamitage différentiel à plusieurs rangées de trous :
Le volume de dynamitage est important à la fois, ce qui réduit le nombre de dynamitages et le temps nécessaire pour éviter les dynamitages, et améliore le taux d'utilisation des équipements miniers ;
Améliore la qualité du concassage du minerai et de la roche, et son taux de gros blocs est de 40 à 50 % inférieur à celui du dynamitage à une seule rangée ;
Améliorer l'efficacité des équipements de perforation d'environ 10 à 15 %, ce qui est dû à l'augmentation du coefficient d'utilisation du temps de travail et à la réduction du nombre d'opérations des équipements de perforation et de la zone de remplissage après dynamitage ;
Améliorer l’efficacité des équipements miniers et de transport d’environ 10 à 15 %.
5. Méthode de grenaillage par extrusion à micro-différences de trous à plusieurs rangées
Il s'agit d'un dynamitage par micro-différences à plusieurs rangées de trous lorsqu'il reste un tas de dynamitage sur le front de taille. L'existence d'un tas de scories crée des conditions propices à l'extrusion. D'une part, il peut prolonger le temps d'action efficace du dynamitage, améliorer l'utilisation de l'énergie explosive et l'effet de broyage ; d'autre part, il peut contrôler la largeur du tas de dynamitage et éviter la dispersion du minerai et de la roche. Le temps d'intervalle de micro-différence du dynamitage par extrusion par micro-différences à plusieurs rangées de trous est de préférence de 30 % à 50 % plus grand que celui du dynamitage par micro-différences ordinaire. Un temps de 50 à 100 ms est souvent utilisé dans les mines à ciel ouvert de mon pays.
Les avantages du grenaillage par extrusion à micro-différences de trous multi-rangées sont les suivants :
(1) Meilleur effet de concassage du minerai et de la roche. Cela est principalement dû au blocage du tas de scories à l'avant. Chaque rangée de trous de forage, y compris la première rangée, peut augmenter la charge et écraser complètement sous la pression du tas de scories ;
(2) La pile de dynamitage est plus concentrée. Pour les mines qui utilisent le transport ferroviaire, la voie peut être laissée intacte avant le dynamitage, améliorant ainsi l'efficacité des équipements d'exploitation minière et de transport.
Les inconvénients du grenaillage par extrusion à micro-différences de trous à plusieurs rangées sont les suivants :
(1) Grande consommation d’explosifs ;
(2) La plate-forme de travail nécessite une largeur plus large pour accueillir le tas de scories ;
(3) La hauteur du pieu de dynamitage est relativement importante, ce qui peut affecter la sécurité des opérations de l'excavatrice.
III. Mesures de dynamitage à proximité du talus
Au fur et à mesure que la mine à ciel ouvert s'étend vers le bas, la stabilité de la pente devient de plus en plus importante. Afin de protéger la pente, les dynamitages à proximité de la pente doivent être strictement contrôlés. Selon l'expérience nationale et étrangère, les principales mesures sont l'utilisation de micro-dynamitage par différence, de dynamitage par pré-fractionnement et de dynamitage lisse.
1. Utiliser le sablage par micro-différences pour réduire les vibrations
L'une des principales fonctions du dynamitage par micro-différences est de réduire l'effet sismique du dynamitage. Afin de tirer pleinement parti de l'effet d'amortissement du dynamitage par micro-différences, la clé est d'essayer d'augmenter le nombre de sections de dynamitage et de contrôler le temps d'intervalle de micro-différences.
2. Utiliser un dynamitage avant le fendage pour isoler la pente
Le dynamitage de pré-séparation à proximité de la pente consiste à forer une rangée de trous parallèles denses le long de la limite de la pente, à charger une petite quantité d'explosifs dans chaque trou et à faire exploser avant le dynamitage de la zone minière, de manière à obtenir une fissure d'une certaine largeur et traversant chaque trou de forage. Étant donné que cette pré-fissure sépare la zone minière et la pente, les ondes sismiques du dynamitage minier ultérieur produiront une forte réflexion sur la surface de la fissure, ce qui affaiblira considérablement les ondes sismiques qui la traverseront, protégeant ainsi la pente.
3. Protégez la pente à l'aide d'un dynamitage doux
Le dynamitage en douceur près de la pente consiste à forer une rangée de trous parallèles denses le long de la ligne de démarcation, à charger une petite quantité d'explosifs dans les trous et à dynamiter après le dynamitage des trous de mine, de manière à former des parois rocheuses parallèles le long des trous denses. La principale différence entre le dynamitage en douceur et le dynamitage avant fendage est le temps de détonation. La détonation du trou de mine lisse est plus tardive que celle des rangées précédentes de trous de mine, généralement avec un décalage de 50 à 75 ms.
De plus, il existe une autre mesure pour contrôler le dynamitage des dernières rangées de trous. La quantité de charge et de ligne de résistance des dernières rangées de trous près de la pente doit être réduite, ce qui est appelé dynamitage tampon "", ce qui peut réduire les dommages causés par le dynamitage de forage à la pente.
4. Exploitation minière et transport
Exploitation minière et chargement
L'extraction et le chargement consistent à utiliser des machines de chargement pour extraire le minerai et la roche directement du sous-sol ou du tas de dynamitage, et à les charger dans le chariot de la machine de transport ou à les décharger directement à l'emplacement désigné. Il s'agit du lien central du processus d'exploitation à ciel ouvert, et d'autres processus de production tels que le dynamitage et le transport sont tous destinés à l'extraction et au chargement.
Principaux équipements d'exploitation minière et de chargement : excavatrice, drague, pelle hydraulique et chargeuse frontale sur pneus.
Transport
Dans le processus d'exploitation minière à ciel ouvert, les investissements en capital pour le transport minier représentent environ 60 % de l'investissement total dans la construction du capital minier, et les coûts de transport et de main-d'œuvre représentent plus de la moitié du coût total du minerai et de la main-d'œuvre totale, respectivement. Cela montre la place importante du transport dans l'exploitation minière à ciel ouvert.
Méthodes de transport dans les mines à ciel ouvert : transport automobile, transport ferroviaire, transport par bande, transport par levage à godets inclinés et méthodes de transport combinées, parmi lesquelles le transport par camion à benne basculante est le plus courant.
