Connaissances de base du système d'exploitation minière à ciel ouvert

I. Aperçu

1. Ressources minérales

Désigne l'agrégat de minéraux ou d'éléments utiles formés par minéralisation géologique, présents naturellement dans la croûte terrestre ou en surface, enfouis sous terre ou exposés à la surface, sous forme solide, liquide ou gazeuse, et présentant une valeur de développement et d'utilisation. Les ressources minérales sont des ressources non renouvelables et leurs réserves sont limitées. Il existe 168 minéraux connus dans le monde, dont plus de 80 sont largement utilisés. Selon leurs caractéristiques et

Concernant leurs utilisations, les minéraux sont généralement divisés en quatre catégories : 11 minéraux énergétiques ; 59 minéraux métalliques ; 92 minéraux non métalliques ; 6 minéraux aqueux et gazeux. Les minéraux métalliques existent essentiellement sous forme solide dans la nature. Du point de vue minier, les gisements de minerais métalliques sont exploités indépendamment de la variété de métal. L'or, l'argent, le cuivre, le fer, le nickel, etc. sont traités de la même manière ; seul l'état d'occurrence du gisement détermine les différents procédés d'extraction.

2. Exploitation minière

Dans la société moderne, l'industrie minière a connu d'importants progrès et s'est raffinée et subdivisée. Elle désigne généralement l'exploration, l'exploitation minière, l'enrichissement, le raffinage et autres activités connexes liées aux minéraux. La construction d'une mine moderne exige le travail acharné de professionnels en géologie minière, topographie, génie civil, exploitation minière, traitement des minéraux, sécurité, protection de l'environnement, électromécanique, CVC, approvisionnement en eau et drainage, automatisation, chimie, etc.

3. Caractéristiques de l'industrie minière et de l'enrichissement

Premièrement, l’objet du travail est le corps minéralisé géologique découvert par une étude géologique et présent naturellement, et l’objet d’extraction et de traitement ne peut pas être librement choisi ;

Deuxièmement, l'objet minier, les outils miniers et le personnel de production sont constamment transférés avec l'exploitation minière, il n'y a pas de lieu fixe et les conditions industrielles changent à tout moment, ce qui est différent de l'industrie de transformation générale ;

Troisièmement, les conditions géologiques minières et les matières premières minérales sont très complexes, ce qui rend difficile la normalisation des projets miniers.

Dans le même temps : ⒈ Les conditions d'occurrence du gisement de minerai sont instables ; ⒉ La teneur, la composition et la composition du minerai varient considérablement ; ⒊ La structure géologique est complexe ; ⒋ Les propriétés physiques et mécaniques du minerai et de la roche environnante varient considérablement ; ⒌ La teneur en eau du gisement de minerai est complexe. Par conséquent, aucune exploitation minière et aucun enrichissement d'une mine ne peuvent être entièrement reproduits.

2. Signification du système d'exploitation minière à ciel ouvert

1. Concepts de base du système d'exploitation minière à ciel ouvert

La condition préalable à l'exploitation d'un système d'exploitation à ciel ouvert est la présence de gisements minéraux adaptés. Il est préférable d'évaluer l'adéquation d'un gisement à un système d'exploitation à ciel ouvert dès les premières phases de l'exploration géologique. Un rapport géologique (comprenant des données géologiques hydrauliques et environnementales) conforme aux exigences de conception d'un système d'exploitation à ciel ouvert est ensuite proposé après une exploration plus approfondie ; après approbation, le bureau d'études peut réaliser la conception. Compte tenu des conditions d'exposition du gisement, qu'il soit exposé en surface ou enfoui à faible profondeur, l'ensemble des travaux d'extraction de la roche selon un procédé spécifique est appelé « ingénierie d'exploitation à ciel ouvert ».

L'essence même de l'exploitation minière à ciel ouvert consiste à extraire la terre végétale et les roches environnantes recouvrant la partie supérieure du gisement dans un espace ouvert d'une certaine portée, puis à extraire le minerai. Par conséquent, pour exploiter le minerai, il est également nécessaire d'extraire les stériles.

Le corps minéralisé est classé comme unsignification du système d'exploitation minière à ciel ouvertest appelé unexploitation minière à ciel ouvert. L'endroit où l'ingénierie minière à ciel ouvert est réalisée avec du matériel minier est appelé unexploitation minière à ciel ouvert.exploitation minière à ciel ouvertsignification : la somme des puits miniers, des marches et des tranchées à ciel ouvert formées au cours du système d'exploitation minière à ciel ouvert.

2. Étapes générales pourexploitation minière à ciel ouvert construction et production du système :

(1) Préparation du terrain. Introduire les lignes de circulation et de transport dans la zone minière, et supprimer ou déplacer les obstacles naturels et artificiels, tels que les arbres, les marécages, les villages, les usines, les routes, les canaux, les cimetières, etc.

(2) Isolation et drainage des eaux de la zone minière. Couper ou détourner la rivière traversant la zone minière, drainer l'eau et abaisser le niveau d'eau au-dessous du niveau requis.

(3) Ingénierie des infrastructures minières. Y compris le creusement de fossés, la construction de routes reliant le sol à la mine ; l'établissement de lignes de travail, le décapage des infrastructures pour exposer le gisement exploité ; la mise en place de lignes de transport, de terrils, de ponts, etc. ; la construction d'installations industrielles souterraines et des bâtiments civils nécessaires.

(4) Production quotidienne. L'ingénierie des infrastructures minières peut être transférée à la production une fois les lignes d'extraction et de décapage nécessaires ouvertes et une certaine capacité d'extraction atteinte. En général, l'atteinte de la capacité de production prévue prend un certain temps. Les zones exploitées doivent être remises en état.

La construction et la production designification du système d'exploitation minière à ciel ouvertIl s'agit de projets d'ingénierie très complexes. L'achat de terrains, l'acquisition, l'installation et la mise en service d'équipements, la formation du personnel, la création d'organismes de gestion et la remise en état des terres, etc., impliquent des aspects très divers et sont étroitement liés.

3.système d'exploitation minière à ciel ouvertdéveloppement

Seul l'aménagement routier est introduit, et l'aménagement de puits horizontaux et de monte-charges à rampe n'est pas introduit.

(1) L'opération de décapage des pentesexploitation minière à ciel ouvert Le tracé part du niveau le plus élevé de la zone minière et progresse couche par couche vers le bas ; la ligne de puits de développement est construite en une seule fois, du plus bas au plus haut niveau. À mesure que le niveau d'exploitation diminue, la ligne de puits de développement supérieure est progressivement abandonnée ou disparaît, réduisant ainsi la distance de transport du minerai et des roches.

(2) La ligne de fosse de développement routier de l'affaissementexploitation minière à ciel ouvertSe forme progressivement au fur et à mesure que les gradins d'extraction s'allongent. Les lignes de fosses évoluent selon qu'elles sont fixes ou mobiles. Aménagement fixe : La ligne de fosse de développement est disposée sur la paroi latérale finale, à l'intérieur des limites de la zone minière, et ne change pas de position pendant toute la durée du processus d'extraction. Elle peut être adoptée en ligne droite, en sens inverse ou en spirale. Aménagement spiralé : La ligne de fosse de développement est disposée en spirale le long des quatre côtés de la zone minière.

Le processus de développement du projet de développement de la ligne de fosse fixe : y compris le processus d'extraction des gradins, l'avancement du mur de travail et le développement et l'approfondissement du nouveau niveau. Au dernier côté dusystème d'exploitation minière à ciel ouvertSelon la position, la direction et la pente des tranchées d'entrée et de sortie déterminées, la tranchée inclinée est creusée depuis la surface (plaque supérieure de la marche) jusqu'à sa plaque inférieure. Une fois la plaque inférieure atteinte, une nouvelle tranchée horizontale est creusée à l'extrémité de la tranchée d'entrée et de sortie pour établir la ligne de travail initiale de la marche.

Le processus de développement d'une ligne de fosse mobile consiste à creuser horizontalement les tranchées d'entrée et de sortie, ainsi que les tranchées de section, depuis la plaque supérieure ou inférieure, près de la zone de contact entre le gisement et la roche environnante. Une fois la tranchée de section creusée sur une certaine longueur, ses parois latérales sont élargies pour former la ligne de décapage. Pendant l'exploitation, les tranchées d'entrée et de sortie se déplacent d'un côté avec l'avancée du mur de travail jusqu'à ce que la ligne de travail atteigne la limite finale de la mine, puis elle est fixée de l'autre côté.

4. Technologie des systèmes d'exploitation minière à ciel ouvert

Le principal processus de production designification du système d'exploitation minière à ciel ouvert Comprend trois projets importants : le creusement de tranchées, le décapage et l’exploitation minière. Les liens de production incluent l’exploitation minière, le transport et le déversement (déversement du sol, déversement du minerai). L’exploitation minière est le lien qui interagit directement avec la couche rocheuse, incluant le forage, le dynamitage, l’extraction et le chargement, le déplacement des lignes de transport et d’autres processus, et est le plus important.exploitation minière à ciel ouvertproduction; le transport est le lien entre l'exploitation minière et le déchargement, et c'est le lien qui occupe le plus d'équipement, consomme le plus d'énergie et de main-d'œuvreexploitation minière à ciel ouvertproduction ; le rejet est une condition indispensable pour le rejet économique et raisonnable des matériaux produits dansexploitation minière à ciel ouvert.

Autour de ces trois maillons principaux de production, il existe également une série de maillons auxiliaires de production, tels que la maintenance des équipements, l'alimentation électrique, le drainage, etc.

Les systèmes de processus d'exploitation minière à ciel ouvert peuvent être divisés en : processus intermittent, processus continu et processus semi-continu.

(1) Le processus intermittent désigne le processus dans lequel l'extraction et le transport du minerai et de la roche s'effectuent de manière intermittente dans les trois principaux maillons de la production. Par exemple : une pelle mécanique charge un camion pelle par pelle, et un train ou un wagon transporte la roche camion par camion. Pour chaque pelle chargée ou camion transporté, l'équipement complète un cycle ou une période correspondant. Ce processus est également appelé processus cyclique ou processus périodique.

(2) Un processus continu désigne un processus dans lequel l'extraction et le transport du minerai et de la roche s'effectuent en continu. C'est le cas du flux de minerai et de roche sur une excavatrice à godets multiples et un convoyeur à bande. Ce flux se poursuit sans interruption tant que l'équipement fonctionne normalement. C'est pourquoi ce processus est également appelé « flux ».

(3) Un procédé semi-continu est un procédé dont certaines étapes de production fonctionnent en continu. Par exemple, un système de procédé dans lequel une pelle mécanique charge le minerai et la roche dans un concasseur, puis les transporte par un convoyeur à bande après concassage est un procédé semi-continu typique.

5. Termes professionnels

a. Lors de l'exploitation minière en gradins, le minerai et la roche sont divisés en couches horizontales d'une certaine épaisseur de haut en bas, et exploités avec des

Équipements miniers et de transport. Chaque couche maintient une certaine avance, formant ainsi une marche.

La marche est composée des éléments suivants : plateau supérieur, plateau inférieur, pente, ligne supérieure, ligne inférieure, hauteur et angle de pente. Angle de pente de la marche : angle entre la pente de la marche et le plan horizontal.

Les étapes sont divisées en :

Étapes de travail - travail de plaques plates pour l'agencement d'équipements miniers et de transport.

Escaliers non fonctionnels - plateformes de sécurité : utilisés pour amortir et intercepter les chutes de pierres et réduire l'angle de pente.

Plateformes de nettoyage : intercepter les chutes de pierres et les nettoyer avec du matériel de nettoyage.

Plateformes de transport : servent de canal de liaison entre les étapes de travail et les tranchées d'accès au transport.

b. Ligne de travail - une section de roche minéralisée bien préparée.

c. Zone d'excavation : lors de l'exploitation minière, les marches sont divisées en plusieurs bandes, qui sont exploitées une à une. Chaque bande de chaque mine est appelée zone d'excavation. Sa largeur… dépend de la méthode et des paramètres de dynamitage ; pour une pelle électrique… dépend du rayon d'excavation et de déchargement de la pelle.

d. Chaque bande de la zone minière peut également être divisée en plusieurs sections et équipée d'équipements miniers et de transport indépendants pendant l'exploitation. Longueur : longueur de la ligne de travail minière occupée par une pelle électrique.

f. Tunnels à ciel ouvert : classés par fonction :

(1) Tranchée d'accès… tranchée inclinée creusée pour établir des liaisons de transport entre le sol et le niveau de travail, et entre chaque niveau de travail. Selon la forme de la section transversale : section transversale entière, fossé d'un seul côté.

(2) Fossé à section ouverte... fossé horizontal creusé pour ouvrir la ligne de travail minière et établir la première ligne de travail (étape initiale).

g. La zone de lasystème d'exploitation minière à ciel ouvertlà où un système d'exploitation minière à ciel ouvert a été réalisé ou est en cours de réalisation, formé d'escaliers et de tunnels à ciel ouvert.

Mine à ciel ouvert à flanc de colline : au-dessus du cercle fermé. Mine à ciel ouvert en dépression : en dessous du cercle fermé.

Éléments constitutifs :

(1) Paroi latérale : la surface globale autour de lasystème d'exploitation minière à ciel ouvert, divisé en : mur supérieur, mur inférieur et mur d'extrémité.

(2) Mur de travail : mur latéral composé de marches qui sont en cours d'exploitation et qui seront exploitées.

(3) Pente du mur de travail et angle de pente du mur de travail.

(4) Angle de pente latérale finale : l'angle entre la pente finale du mur et le plan horizontal

(5) Pente finale du mur : le plan incliné imaginaire formé par la ligne supérieure de la marche supérieure du mur non fonctionnel et la ligne inférieure de la marche inférieure.

(6) Limite finale de lasignification du système d'exploitation minière à ciel ouvert: la position définie par les lignes limites finales supérieure et inférieure.

6. Principaux indicateurs techniques et économiques : taux de décapage

Le taux de décapage desystème d'exploitation minière à ciel ouvertIl s'agit d'un indicateur technique et économique important, lié à la quantité de minerai extrait, à la quantité de roche et de sol décapés, ainsi qu'à l'échelle de production, à la durée de vie, au coût de production, etc. de la mine.

Taux de décapage : quantité de roche nécessaire à décaper par unité de minerai extraite.

Le taux de décapage est variable. La limite du système d'exploitation à ciel ouvert définie lors de la conception n'est raisonnable que dans certaines conditions et sur une période donnée. L'unité de mesure est exprimée en m³/m³, m³/t ou t/t.

Taux de décapage moyen : rapport entre la quantité totale de roche dans la limite et la quantité totale de minerai.

Rapport de décapage en couches : rapport entre la quantité de roche dans une certaine couche horizontale à l'intérieur de la limite et la quantité de minerai.

Taux de décapage de la production : rapport entre la quantité de roche décapée au cours d'une certaine période et la quantité de minerai extrait.

Taux de décapage de la limite : rapport entre l'augmentation de la roche causée par l'augmentation de la profondeur de l'unité de la limite et l'augmentation du minerai.

Ratio de décapage des réserves : le ratio de décapage est calculé en fonction des quantités de minerai et de roche fournies dans le rapport d'exploration géologique.

Taux de décapage du minerai brut : le taux de décapage est calculé en fonction de la quantité de minerai et de roche obtenue à partir de la perte et de l'épuisement du minerai pendant l'exploitation minière.

Taux de décapage économiquement raisonnable : désigne la quantité maximale de décapage de roche économiquement autorisée par unité de volume de minerai dans une exploitation à ciel ouvert. Le coût d'exploitation de la couche de minerai adjacente à la limite de la mine à ciel ouvert n'est pas supérieur au coût d'exploitation souterraine.