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露天矿山生产规模

露天矿山生产规模

露天矿山生产规模范文第1篇

摘要:结合南芬露天矿生产现状,以经济合理剥采比为基础,分析南芬露天矿境界、土场、产出矿石类型等方面面临的问题,提出南芬露天矿境界优化结果,并展望露天转地下开采的必然性。

关键词:南芬露天矿;境界优化;露天采场扩帮

0引言

本钢南芬露天矿是一座特大型现代化矿山,是本钢重要的铁矿石原料生产基地。矿山1955年开始设计,1957年建成投产,投产规模470万t/a。时至今日,经过三次露天扩帮设计,矿石规模由470万t/a逐渐增至1300万t/a。随着矿石规模的不断加大,生产剥采比也在不断扩大。

1南芬露天矿的现状

目前,南芬露天矿正在执行三期境界,并进行四期境界扩帮工作,处于三期境界向四期境界扩帮过渡的前期。———矿山执行境界。经分析可知,四期境界内混合矿量较大,并且主要集中在北山上部区域;岩量主要集中在矽石山、铁山和矿体下盘上部区域;矿量主要集中在境界底部区域。截止2016年3月南芬露天矿境界内矿岩量见表2。———矿山生产与设计有出入。2014年下半年以来,受到矿业形势下滑的影响,矿山扩帮投资减少,扩帮剥岩呈局部超前、主体滞后。具体表现:矿山北山扩帮剥岩超前,北山区域大量混合矿可以采出;矽石山、铁山、矿体下盘区域剥岩滞后。———排土场容积不足。矿山共有4个排土场,现有排土空间有限。Ⅱ号土场和Ⅲ号土场已无汽排空间,胶排空间受局部滑坡影响排土空间有限;Ⅴ号土场容量不足1亿t;Ⅳ号土场尚未完成改造,近期无法投入使用。———选厂需求与矿山采出矿石类型矛盾。根据矿山生产实际,北山区域采矿空间已经打开,矿山急需将北山矿石采出,以释放主采场采矿空间,但北山矿石磁性铁占比仅为60%,组份复杂,选厂现有磁选工艺无法回收,选比较大,经济上不合理。选厂若想大量处理北山矿石,需要新增大量投资、调整现有选矿工艺。

2露天境界优化

露天生产矿山,扩帮过渡期的生产剥采比是决定矿山扩帮过渡成败的关键。扩帮过渡期的生产剥采较小,在经济合理剥采比以下,则矿山可以在有经济效益的前提下成功扩帮过渡;扩帮过渡期的生产剥采比过大,在经济合理剥采比以上,则矿山在扩帮期经济效益为负,矿山需要逐年投入。以近几年经济条件为基础,结合矿山生产实际,经计算,南芬经济合理剥采比为4.7t/t。矿山继续执行四期境界扩帮,近5年的生产剥采比至少为5.6t/t,由此产生的增加投资是目前矿山难以接受的,矿山扩帮过渡难度较大。南芬露天矿正在执行2009年设计确定的露天境界,目前铁矿石价格较2009年严重下滑,四期境界已经不再适合目前经济条件。综上所述,重新优化露天终了境界是非常必要的。综上所述,南芬露天矿优化设计是迫在眉睫的,而重新规划露天境界也需要设计周期,因此尽快展开优化设计显得更为迫切。

3结语

露天矿山生产规模范文第2篇

关键词:

1、 我国矿山行业概述

矿产资源是自然资源的重要组成部分,是人类社会发展的重要物质基础。我国是一个矿种齐全配套、资源总量丰富的国家,2003年的《中国的矿产资源政策白皮书》披露,截止当时我国已发现171种矿产资源,查明资源储量的有158种。

我国20多种矿产资源的探明储量位居世界前列,从探明的总储量来看,我国仅次于美国和俄罗斯,居世界第三位,占全球总储量的12%。我国主要依靠开发本国的矿产资源来保障现代化建设的需要,主要矿产资源的开采情况介绍如下:

1.1煤炭矿山

煤炭是全球最重要的一次能源之一,我国作为煤炭的生产和消费大国,产量由2003年的17.22亿吨增长至2009年的29.73亿吨。根据《BP世界能源统计2011》的统计数字,2010年我国煤炭产量为32.40亿吨,占全球的48.3%,煤炭消费量为1713.5百万吨油当量,占全球的48.2%。截至2010年底,我国煤炭行业已累计建成安全高效的煤矿272处,建成了十个千万吨级的精工煤矿。

图1:2003年-2009年来我国原煤产量

数据来源:国家统计局

我国煤炭资源的特点是:蕴藏量大,但勘探程度低;煤种齐全,但肥瘦不均,优质炼焦用煤和无烟煤储量不多;分布广泛,但不同区域储量悬殊,东少西多,北丰南贫;资源赋存东深西浅,露采煤炭不多,且主要为褐煤;煤层中共伴生矿产多。

1.2 金属矿山

我国的金属矿产资源品种齐全,储量丰富,分布广泛。已探明储量的金属矿产有54种,主要包括铁、锰、铜、铝、铅、锌等。

根据中国冶金工业规划研究院的统计数据,我国铁矿石原矿年产量从2003年的2.6亿吨增加到2009年的8.8亿吨。中国有色金属工业协会的统计数据显示,2010年我国有色金属产量达到3135万吨,连续九年居世界第一,目前我国的铜、铝、铅、锌等有色金属产量和消费量均占世界的三分之一左右,基本满足国民经济发展的需要。

我国金属矿产资源分布广泛,但又相对集中于几个地区,如铁矿主要分布在鞍山-本溪、冀北和山西;部分矿产储量大,质量高,在国际上具有较强竞争力,如钨、锡、铝、锑、稀土等;许多重要矿产质量欠佳,铁、锰、铝、铜等矿产贫矿多;中小型矿床所占比例大,大型、超大型矿床所占比例小。

1.3 非金属资源矿山

我国的非金属矿品种比较齐全,现有探明储量的非金属矿产产地5000多处。大多数非金属矿产资源探明储量丰富,但一些非金属矿产分布不平衡,特别在沿海和经济发达地区,探明储量尚不能满足本地区经济发展和出口创汇资源的需求。

2、 我国矿山安全问题症结

矿山开采的安全问题一直是我国矿山行业尤其是煤矿行业面临的棘手问题,存在着瓦斯、水、火、煤尘、顶板等多种安全生产隐患,其中常见的事故类型包括井下矿瓦斯爆炸事故和露天矿运输交通事故等。

我国矿山安全事故频发的原因主要包括:

- 矿山企业的粗放式开采和经营。面对社会经济发展对矿产资源的巨大需求,矿山企业往往在安全投入不力、基础设施不齐全、管理相对滞后的情况下就冒险进行生产,粗放式的经营模式存在着安全事故隐患。

- 我国安全科技水平低。我国的矿山安全科研力量分散,研发基础设施落后,科研投入严重不足,企业自主创新能力弱,尚未形成完善的煤矿安全科技支撑体系。

- 矿山企业安全投入不足。当前矿山企业经营者安全意识不强,安全投入严重不足,这必然导致矿山开采防灾系统不健全,安全保障水平低,抵御事故灾害的能力差。

- 矿山安全法制建设亟待加强。矿山安全相关法制体系仍然不健全,安全生产相关技术标准和规范急需修订完善。

矿山安全事故的频发,不仅给国家财产和人民生命带来了巨大的损失,也给从业人员造成了很大的心灵创伤。现代矿山安全管理在矿山企业生产经营中将占据越来越重要的地位。

3、 井下矿山安全现状

井下矿山(Underground Mines)的生产开采活动包括七大系统,分别为矿床开拓系统、采矿系统、爆破系统、通风系统、供电系统、提升运输系统和供排水系统。

    和露天矿山相比,井下矿山的生产环节更多,作业环境更差,影响安全的因素也更加复杂,每个生产环节的纰漏都有可能造成安全事故的发生。井下矿山安全事故的原因是多样的,技术装备落后,机械化、自动化、信息化程度低是最主要原因之一。井下矿山的环境比较恶劣,这主要体现在井下有瓦斯等易燃易爆气体、环境潮湿、空间狭小、煤尘大、采掘工作面不断推进变更、工作场所分散且距离远、电磁干扰严重、电网电压波动大、无线传输困难、机电设备功率大等方面,这些都给矿井安全生产监控和通信带来了特殊的困难和要求。

井下矿山安全监控系统应具有甲烷、风速、压差、一氧化碳浓度、温度等模拟量检测,亏电状态、设备开停、风筒开关、风门开关、烟雾等开关量检测和累积量检测功能。此外地面的通信技术也难以直接应用于矿井下,目前国内井下矿山仍主要采用有线通信方式,国内外矿井无线通信方式包括漏泄、感应、透地、PHS(小灵通)、CDMA和WiFi通信等。

国务院于2010年要求全国所有井下矿山(包括煤矿和非煤矿山)应强制配备安全避险“六大系统”。“六大系统”的建设完善将构建包括事前灾害预防为主的“防灾”,以事中人员自救、逃生、避险为主的“避灾”和以事后应急救援为主的“减灾”的全过程的安全保障体系,将有效防范事故发生、减少人员伤亡、降低事故危害。

4、 露天矿山安全现状

露天矿山(Opencast Mines)是指采用露天开采方式开采的矿山,露天矿山的开采具有不同于井下矿山的特点包括季节性、变动性、开放性和机动性。开采、运输和排土是露天矿山生产的三大重要环节,其中运输环节是安全事故的多发环节,运输车辆事故占露天矿山全部安全事故的48%,这是汽车运输抵抗恶劣气候能力较低,行驶中盲区较大、视野较窄,操作及维修技术要求较高等因素造成的。露天矿山的运输车辆事故可以分为三类:卡车与卡车相撞,卡车与辅助车辆相撞,以及辅助车辆侧翻。

4.1 卡车与卡车相撞

由于露天矿开采是在敞露的露天环境下进行作业的,受天气环境的影响较大。当开采活动遭遇粉尘、风沙、雪雨、大雾等自然天气时,重型卡车的运输工作往往就会面临较大的障碍。在恶劣的天气情况下,来往车辆视线不佳,还可能产生车辆因天气原因控制不准的现象,这些因素都可能导致卡 车相撞事故的发生。此外,由于露天矿山运输设备多为载重量100t以上的重型车辆,遇突发事件不能及时采取有效的应急措施,一旦发生紧急情况或误操作,造成的相撞事故将极其严重。

4.2 卡车与辅助车辆相撞

由于重型卡车车身高,车厢体积大,有很大一部分区域都在司机的视线范围之外,由此形成了盲区,存在着安全隐患,尤其是在恶劣天气条件下司机视线更差,更容易发生安全事故。解决重型卡车盲区问题是露天矿山安全生产的关键一环。

当两辆重型卡车尾随行驶时,如果后面的卡车试图超车,后车司机无法看到迎面驶来的辅助车辆,造成小车躲闪不及,或者当重型卡车和辅助车辆并行回转时,都容易发生车辆相撞事故。此外,在两个开采水平面之间,运输道路为斜坡道路,在斜坡道上方堆积了大量矿岩,俗称三角体。当辅助车辆行驶在斜坡的一侧,而重型卡车行驶在另一侧时,由于三角体的存在,双方司机都视线受阻,更容易发生事故。

4.3 辅助车辆侧翻

由于露天矿开采境界有限,大型深凹露天矿不断向下延伸,道路崎岖,空间分布复杂,铁路与公路交叉。随着不断的延伸,弯道和斜坡道不断增多,水平路面逐渐减少,这给车辆的行进带来了很大的不便,若超速行驶,常常会增加侧翻事故的发生。

另外,在露天矿遭遇风沙、大雾、雨雪等特殊天气情况时,辅助车辆的正常行驶车速和行驶密度都受到很大限制,由于能见度低,辅助车辆侧翻的发生率也是很高的。

5、 国家致力于提升矿山安全生产水平及所带动的行业机会

5.1 国家重视煤矿和非煤矿山的安全生产问题

国务院设立安全生产委员会,七项主要职责之一即为“研究提出煤炭行业管理中涉及安全生产的法规、重大方针政策和标准,推动指导煤炭行业加强安全管理和科技进步等基础工作,协调解决相关问题”,可见包括煤炭行业在内的矿山行业的安全生产问题得到国务院的高度重视。国家安全生产监督管理总局和国家煤炭安全监察局也制定了一系列规定和政策,致力于提升我国矿山行业的安全生产水平。

2011年开始施行的新版《煤矿安全规程》对井工矿的通风安全监控、煤(岩)与瓦斯防控、防灭火、防治水、井下爆破、机械设备、电气和煤矿救护等方面都做了详细的规定和要求;对露天矿的采剥、运输、排土三环节中的滑坡防治、防治水、防灭火、电气和设备检修等内容作了规定。于2006年开始施行的《金属非金属矿山安全规程》(GB16423-2006)也分别对露天矿山和地下矿山的生产各环节作了安全方面的规定。

国务院于2010年7月19日了《关于进一步加强企业安全生产工作的通知》,提出要以煤矿、非煤矿山等行业(领域)为重点,全面加强企业安全生产工作。按照强制推行先进适用的技术装备的要求,“煤矿、非煤矿山要制定和实施生产技术装备标准,安装监测监控系统、井下人员定位系统、紧急避险系统、压风自救系统、供水施救系统和通信联络系统等技术装备,并于3年之内完成。”“积极推进信息化建设,努力提高企业安全防护水平。” 根据国家煤矿安全监察局2011年8月份公布的数据,全国国有重点煤矿已全部按时限要求完成了除井下紧急避险系统外的其他安全避险系统建设;国有地方煤矿和乡镇煤矿监测监控、压风自救、供水施救和通信联络等四大系统建设已分别完成94.3%和83.8%、人员定位系统分别完成77.2%和51.4%,预计2011年底前全部完成。非煤矿山“六大系统”的建设工作也在有效推进当中。

5.2 矿山安全生产水平的提升要求将带动新的行业机会

矿山安全生产水平的提升主要从“管理、培训和装备”三个要素着手。“管理”是安全生产的核心,“培训”是确保安全管理有效开展的坚实基础,“装备”则是矿山安全生产得以稳定推进、经济效益不断提高的物质保障。坚持管理、培训和装备并重,依靠科学管理逐步提高劳动者素质,进而不断改善矿山安全生产状况,以期达到矿山安全生产形势和生产经济效益的双赢。

露天矿山生产规模范文第3篇

关键词:煤矿工程;露天开采;工艺;发展

中图分类号:TD824文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2012)

随着我国煤矿工程露天开采的技术日臻成熟,使得煤炭露天开采呈现出一片欣欣向荣的景象。新工艺和新科技产品源源不断的注入,不仅成本大幅下降,开采煤矿的效率也得到了普遍的提升。本文主要从目前露天煤矿开采现状以及新工艺和未来煤矿露天开采发展的等方面进行讨论分析。

1.露天煤矿开采技术发展现状

1.1世界露天开采技术发展现状及特点

世界经济发达国家煤炭工业现阶段发展特点是,依据本国煤田赋存条件超前发展露天采煤,世界露天采煤量占总采煤量的比重不断增加。开采条件好的国家露天开采比重均超过50%。加拿大88. 0% 、德国78.3%、,美国61.5%、俄罗斯56.1% 、南非52.9% 。逐渐形成了各具特点的露天采煤工艺,其中具有代表性的有美国、澳大利亚、俄罗斯及印度。

1.2我国露天煤矿技术发展现状

我国煤炭储量中适合露天开采的储量有641亿t,按经济剥采比褐煤4.0、烟煤6.0计算, 露天可采的经济储量约460亿t,主要分布在内蒙、云南、山西、新疆4大地区。其中内蒙250亿t;云南100亿t;山西70亿t; 新疆30亿t(其他地区10亿t)。储量勘探程度较高,均为精、详查储量,分布地区处在煤炭工业建设重点西移的战略规划区,可供特大型、大型露天矿区开发。可见煤炭资源并不是制约我国露天采煤发展的因素。我国露天采煤发展几经曲折,产量比重始终停留在3%―4%。近年来,露天煤矿产量占全国煤矿产量比重逐渐增加,由2002年的4%左右提高到2010年的9%左右。

2.现阶段露天煤矿开采工艺的特点

目前,露天矿常用的开采工艺系统主要根据开采的物料流是否连续进行划分,分为间断式( 亦称周期式)、连续式和半连续3 种,也有将其分为间断式和连续式2种的分类方法( 如美国露天采煤工艺分类法);也有根据开采工艺的主要环节(采掘、 运输、排卸)是否由不同设备完成分为独立式与合并式开采工艺系统两类。

露天煤矿开采工艺系统的发展主要取决于煤层的赋存条件和设备制造能力。 1980 年以来,我国新建的大型露天煤矿开采工艺系统的主要特点是:

(1) 剥离以单斗汽车工艺为主,5大露天煤矿( 伊敏河、霍林河、安太堡、黑岱沟、元宝山) 均采用了此类工艺; 后续建设的露天煤矿也纷纷采用单斗汽车工艺系统用于剥离;

(2) 表土剥离在条件适宜的矿山采用了连续工艺系统, 例如黑岱沟、元宝山、哈尔乌素, 布沼坝;

(3) 煤炭开采以半连续工艺系统为主,表3所列生产能力在百万t 以上、开采深度超过100 m 的露天煤矿莫不如此;

(4) 大型矿山均采用了综合开采工艺系统,即单一矿山采用两种或两种以上开采工艺系统同时运行;

(5) 具备条件的矿山开始考虑引进大型拉斗铲倒堆工艺,如黑岱沟、哈尔乌素等;

(6) 开采运输设备大型化趋势加速,单斗挖掘机由过去斗容34 m3 提高到25~27m3;运输汽车载重由20~232t提高到154~2190t。

露天开采工艺系统的发展,取决于开采设备制造能力的提高程度。我国露天采煤的年生产能力在全国煤炭生产能力中所占比例不高,一方面是煤层赋存条件复杂,适合露天开采的储量比例不高;另一方面设备制造能力跟不上,国外设备占据大部分份额。实际上,我国探明适于露天开采的煤炭储量已经超过400 亿t,加快露天开采矿山的建设速度,提高资源的利用率,对于我国这样一个人口大国,资源人均占有量远不及世界平均水平的国家来说意义十分重大。

3、我国地质找矿工作中存在的主要问题

3.1没有充分了解和掌握对矿产资源的需求

几千年的农耕社会使得矿产资源对人们的日常生产和生活影响较小,从而导致矿产资源自身的价值无法得到体现,可以说这是由于以往生产力低下的状况所决定的。当前,我们已经进入了工业社会,经济的、发展使得对矿产资源的需求量急剧增加,因此需要抛弃以往的思想观念,充分了解和掌握对矿产资源的需求。

3.2过度依赖于市场配置资源

3.3社会主义市场经济体制确立以来,我国的地质找矿工作也加快了改革的步伐,矿业权市场的建筑与地质队伍体制的改革成为地质矿产管理工作的两条主线,地质找矿工作开始逐渐依赖于市场配置资源。由于地质找矿工作的投入和产出之间存在较多的不确定因素,因此仅仅依靠市场的调节作用,很难从真正意义上实现生产和消费之间的良性循环产业链,从而造成地质找矿工作的混乱局面。

3.4对矿业权的宏观调控力度不够

和其他资产一样,矿产资源也具有产权关系,一旦产权关系混乱就容易造成经济和社会的混乱局面,但是当前由于我国对矿业权的宏观调控力度不够,在一定程度上地质找矿工作的有效开展。具体来说主要表现在以下两点:

3.5矿业权的发放不能按照预定方向发展,一些取得矿业权的企业没有有效进行地质找矿工作;对于获取矿业权的对象资格没有从国家经济安全的角度进行考虑。

4露天煤矿开采技术发展趋势

露天煤矿开采技术是露天采煤科技发展的主题, 露天采煤工艺是发展露天采煤技术的最活跃的因素, 露天采煤工艺和技术的创新, 则是露天矿安全及生产能力得以充分发挥的重要保证。大型、新技术、综合工艺、集约化生产、绿色环保开采、数字智能化管理是未来露天采煤工艺和技术发展的主要趋向。

4.1设备大型化、开采集中化、生产规模化

坚持对优势煤炭资源实行集中化开采, 发挥大规模生产的优势, 提高煤炭开采的经济效益,实行大集团经营战略, 实现高度集约化经营。由大型企业集团占有煤炭生产、销售份额,是煤炭集约化开发一个重要趋势, 露天开采可实现优势资源的集约化开采, 实现大规模生产的高效益。

4.2基于传统开采模式上的创新

随着与露天煤炭开采相关的科学技术的日新月异的发展,基于传统开采模式的创新是大势所趋。这种技术与矿山生产协调有序发展,将会越来越多的吸纳其他科研成果和技术手段,促使相关学科交叉融合,催生新兴科技成果与技术手段。如,露天煤矿时效边坡分析与二次设计技术,以往露天煤矿边坡采用静态、均一、永久性设计,端帮边坡角缓;端帮设置运输通道,边坡进一步变缓,造成端帮压煤,并且多占用土地。

4.3露天煤矿绿色开采技术

露天煤矿开采环境问题复杂、多样、特殊、敏感,由于特定历史因素影响对矿业城市地质环境和生态环境的影响和破坏非常巨大。露天煤炭绿色开采技术是未来露天煤炭开采技术的发展趋势。

4.4露天煤炭开采数字化、自动化

如今,已有多种新技术可以供应并且可以用于露天开采, 其中不仅有先进的数字计算技术设备,而且还有精密可靠的全球卫星定位系统、高速高频双向无线数据通信技术、平面显示器等等。同时,这些新技术乃是目前正在开发的各种矿山控制系统的基础。

矿山数字化是国家战略资源安全保障体系的重要组成部分,是评价矿山资源生态环境的重要数据基础。数字矿山建设是资源可持续发展的重要基石,是化解高危行业风险的根本途径。数字矿山是建立在数字化、信息化、虚拟化、智能化、集成化基础上的,由计算机网络管理的管控一体化系统,它综合考虑生产、经营、管理、环境、资源、安全和效益等各种因素,使企业实现整体协调优化,在保障企业可持续发展的前提下,达到提高其整体效益、市场竞争力和适应能力的目的。数字矿山的最终目标是实现矿山的综合自动化。

5 结语

近年来,我们欣喜地看到,我国露天煤矿开采技术取得了长足的发展和进步。一是露天煤矿产量占全国煤矿产量比重逐渐增加。二是露天煤矿开采特点正在向高度集中化、集约化方向发展,开采工艺正在向多样化、综合化和半连续化方向发展。露天煤矿开采工艺由以单斗―铁道运输为主导向以单斗―卡车运输为主导的开采工艺发展,尤其是连续开采工艺和半连续开采工艺得到了迅速发展,吊斗铲倒堆开采工艺受到重视并开始实施。三是露天煤矿开采装备正在向大型化、系列化、自动化方向发展。四是露天煤矿边坡稳定与安全技术也从初始阶段的认识不足、认识不清到越来越受到重视,边坡稳定技术与手段越来越成熟、先进、有效,保障了露天煤矿的安全高效生产。这些,对发展露天采矿理论和新工艺、新设备的研究具有重要意义。

参考文献:

[1] 骆中洲. 露天采矿学[M] . 徐州: 中国矿业学院出版社, 1986.

[2] 张幼蒂,才庆祥, 李克民, 等. 世界露天开采技术发展特点及我国露天采煤科研规划建议[J]. 中国煤炭, 1996(10).

露天矿山生产规模范文第4篇

【关键词】斜坡道开拓;地下矿山;围岩稳固;倾斜矿体;无底柱分段崩落法

绪论

斜坡道开拓方式多见于山坡露天矿山,作为地下矿山的主开拓方式比较少见。涞源金龙五矿浅部矿体经过几年开采已经接近尾声,矿山的剥采比逐年加大已不适应露天开采。为保证矿山生产的连续性,矿山转入地下开采。综合对比竖井、斜坡道开拓方式,根据矿山地质,矿床赋存情况以及对矿山生产能力的要求决定实行斜坡道开拓方式。通过实践斜坡道开拓方式在该矿运用非常成功,大大提高了生产能力有效降低了生产成本。斜坡道开拓方式对于具有围岩稳固的倾斜、缓倾斜矿体赋存条件的矿山十分实用,具有一定的借鉴意义。

1矿山开采技术条件及现状

1.1矿山开采技术条件

矿床产于金刚库岩组黑云(角闪)变粒岩中,围岩稳固。独山城铁矿水源矿段主矿体规模较大,形态稳定;区内矿体埋藏较浅,地表露头良好,浅部宜于露天开采;由于矿体沿倾向延深较大,最大延伸超过500m,深部矿体适于地下开采。矿体赋存于太古界石咀岩群金刚库岩组中部黑云斜长片麻岩、含角闪石磁铁石英岩或黑云变粒岩中,岩石节理不发育,抗压强度高,顶底板稳固,开采技术条件好围岩坚固稳定。矿体产状300°~335°,倾角42°~62°,属倾斜矿体与片麻岩产状基本一致。矿体厚12.36m~71.00m,平均厚32.27m。

1.2矿山开采现状

目前矿山主要开采对象为Ⅰ矿体,矿山开采采用露天方式,矿段内采场分为③、④两个采场,③采场位于23-27线间,呈长条形近东西向分布,底面长180m,宽30m。底面标高:一级台阶825m,二级台阶840m。④采场位于27—31线间,长条形北东向分布,长200余米,宽40余米,坑底标高820m。矿山开拓方式为公路开拓,采用汽车运输。汽车运输线路采用固定线路,布置于露天采场下盘边帮。矿山采用台阶分层采剥法采矿。露天最终边坡角:上盘55°,下盘随矿体倾角而定,一般为45°~55°。平均剥采比0.7:1。矿体开采深度一般为自然地面以下30m~50m。随着开采的逐步向下延伸,矿山剥采比逐渐加大,露天开采逐渐转为地下开采。

2开拓方式的选择

2.1开拓方案的比较

斜坡道开拓的优点:地表附属建筑物简单;可以减少大规模基建前的探矿时间和费用,提早出矿缩短矿山建设时间;无轨设备比较灵活,能够降低运输成本;井口工业场地占地面积小,非常适合本矿山;生产环节少,生产工艺及设备简单;生产能力潜力很大;方便大型无轨设备上下井;阶段运输平巷与分段采准巷道合二为一,省掉阶段运输平巷工程;斜坡道开拓到地面以下第二分段即可投产,投产速度快,基建周期短;基建施工方便简单。缺点:同样深度下,竖井开拓比斜坡道开拓工程量要小很多;设备价格较斜坡道开拓便宜。

竖井开拓的优点:同样深度下,竖井开拓比斜坡道开拓工程量要小很多;设备价格较斜坡道开拓便宜。缺点:基建期较长,资金周转速度慢;提升系统复杂,安全费用较高;地表构筑物较多,占用过多工业场地,本矿山地面布置困难;生产能力提升空间较小;大型无轨设备上下井较困难;阶段运输平巷工程量随开采深度增加而越来较大。

经过两种方案的优缺点比较结合对矿山生产能力的要求决定实行斜坡道开拓方案。

2.2斜坡道开拓方案的技术参数

将主斜坡道布置在矿体下盘,距岩石移动界线最小距离45m,斜坡道规格5m×4.5m,平均坡度8%,主斜坡道采用混凝土路面。斜坡道担负全矿的矿岩、井下人员、材料、设备等运输任务,同时兼做矿坑的进风井口和一个安全出口。

在矿体下盘岩石移动界线以外、斜坡道附近布置一条管缆斜井(在井内布置压风管、水管、通讯电缆和人行梯子等)。矿山正常生产期间管缆斜井既是向矿井输送压缩空气、生产用水、电力供应及排出坑内积水的唯一通道,又是向矿井输送新鲜空气的重要通道。此外管缆斜井还有另外两个作用:一是在矿山基建期间当做措施风井,使管缆斜井与斜坡道相通,解决斜坡道掘进过程中的临时通风问题;二是紧急状态下的安全出口。

1号回风斜井布置在矿体下盘的东南端部岩石移动区以外,井筒宽2.5m,高2.5m,井口布置主扇及引风道设施,作为矿山的南回风井。2号回风斜井布置在矿体下盘的东北端部岩石移动区以外,井筒宽2.5m,高2.5m,井口布置主扇及引风道设施,作为本矿山的北回风井。1号和2号回风井内均布置有梯子间,兼作矿坑的安全出口。(开拓系统如图2-1)

3矿山生产

3.1采矿方法

矿区内矿体呈层状、似层状,具分支复合现象。产状300°~335°,倾角42°~62°,与片麻理产状基本一致。厚12.36m~71.00m,平均厚32.27m。TFe≥20%的矿体厚12.36m~71.00m,较厚地段主要分布于地表。矿体顶底板为片麻状黑云斜长变粒岩、黑云斜长片麻岩,矿体规模大,延伸基本稳定,近地表风化程度较高,结构松散。风化带以下岩石节理不发育,抗压强度高,顶底板稳固。根据矿体的赋存特点,矿体上下盘围岩稳固性、矿体厚度和倾角变化及矿石性质等因素,采用无底柱分段崩落法开采。矿块沿走向布置,长度60米,分段高度15米,露天开采废石用作覆盖层。

回采进路沿走向布置,上下分段回采巷道交错布置,在纵剖面上使回采进路形成菱形,以便将上分段回采巷道间的残留矿石尽量回收。回采进路平均间距15m。采用无轨运输方案,出矿设备采用WJD-3型电动铲运机,铲斗容积为3m3,额定载重6t。运输选用JKQ-25型地下矿用汽车,该汽车额定载重25t。汽车经斜坡道、分段石门、沿脉运输平巷后在分段运输联络道中等待装车,铲运机在回采进路铲满矿石后,后退调车至分段运输联络道进行装车,装完后进入工作面开始下一个循环。

3.2矿山运输

为方便进出分段平巷,斜坡道沿矿体走向S型折返式布置,坡度较缓,平均坡度8%。采用单线行车,为保证行车安全,在每个分段水平的直线处设一措车道,同时在拐弯处布置一条分段石门联通本分段矿体。矿山井下运输采用JKQ-25型地下矿用汽车,该车长9200mm,宽2960mm,高2300mm,额定载重25t,最大爬坡能力25%。该车型质量可靠,故障率低,净化系统采用机外净化,适合井下运输。汽车经斜坡道进入坑内,通过各分段石门、沿脉运输巷及穿脉联络巷后到达采场工作面,装车后汽车沿原路返回,将矿(岩)运输到地表。

4结论

(1)斜坡道作为主开拓方式在该矿得到了很好的应用,该开拓方式能够很好的满足矿山通风、排水、运输的需要。

(2)斜坡道开拓结合无底柱分段崩落法降低了10%左右的矿山生产成本。

(3)斜坡道开拓无轨运输方式大大提高了地下矿山生产效率。

露天矿山生产规模范文第5篇

关键词:井工开采转为露天开采;生产技术可行性分析;谈讨

一、问题的提出

1、矿井现状

山西煤炭运销集团寿阳富东煤业有限公司井田面积10.2893 km2,批准开采煤层8-15号煤层,矿井生产能力90万t/a。开采方式为井工开采。

矿井位于山西省晋中市寿阳县解愁乡境内,距寿阳县城东北约14km处。

井田东西长约5.8km,南北宽约3.6km,呈不规则多边形,面积为10.2893 km2。地理坐标:东经113°10′28″-113°14′28″,北纬37°59′59″ -38°01′50″。

井田位于沁水煤田北部边缘,属中等山地丘陵地貌,地表多被第四系黄土覆盖,山梁与冲沟发育,地势东高西低,最高点位于井田东部矿界处,标高为1396.3m;最低点位于井田西部石门河谷,标高为1136.0m,相对高差为260.3m。矿区内有一条河流石门河,自北向南从矿区西部边界流过,为季节性河流,年平均年径流量为856万m3,枯水年常有断流出现。

井田内主要含煤地层为山西组和太原组,含煤地层平均总厚为186.13m,共发育13层煤。含可采煤层7层,煤层编号为3、6、8、9、12、15上、15下,其中8、9、12、15上、15下号煤层为大部稳定可采煤层,3、6号煤层为不稳定零星可采煤层。可采煤层平均总厚15.19m,可采含煤系数为8.0%

矿区内有一条河流石门河,自北向南从矿区西部边界流过,为季节性河流,年平均年径流量为856万m3,枯水年常有断流出现。

本矿周边由其他矿井及小窑所围相邻。在16961.61m边长的不规则多边形的井田周围有8座小矿山。这些小矿山大多已关闭,西边已关闭的下解愁煤矿越界开采进入本矿东西长200m,南北长390m。约78000 m2。矿界只有西北角边长2367.6m不与其他矿山相邻。因为周边小井开采回采率低,资源浪费严重,因此周围关闭小井不能做为排土场,造成压煤,再次开采时造成二次倒运。

2、已开采情况

山西煤炭运销集团富东煤业有限公司由山西省寿阳县富东煤业有限责任公司和寿阳县宝顺煤化有限责任公司整合而成,整合后矿井生产能力为0.9Mt/a。

寿阳县宝顺煤化有限责任公司井田面积5.1312km2,核定生产规模30万吨/年。寿阳县宝顺煤化有限责任公司为这次兼并重组整合中的关闭矿井,其井筒已封闭。

寿阳富东煤业有限责任公司井田面积为4.6653km2。设计生产能力为21万t/a,

原为山西省寿阳县地方国营东湾煤矿矿井现有4条井筒开拓开采8、9号煤层,根据检测报告,该矿8、9号煤层为高瓦斯,煤层不易自燃,属有爆炸性的煤层。

矿井现有井筒参数如下:主斜井倾角28°,斜长315m,三心拱料石砌碹,净宽3.4m,净高2.72m,净断面积8.44m2,主要担负矿井提煤进风任务,井筒内设有两趟排水管路,设台阶扶手,是矿井的一个安全出口。副斜井倾角16°,斜长345m,三心拱粗料石砌碹,井筒内设有700mm宽行人台阶,每隔50m设有躲避洞,井筒净宽2.5m,净高2.42m,净断面积5.62m2,主要担负矿井运料、排矸、行人、进风兼做矿井的一个安全出口,井筒内敷设有高压电缆、通信及监控电缆,同时安装设备猴车升降人员。回风斜井倾角28°,斜长270m,三心拱粗料石砌碹,井筒内设有行人台阶,净宽井倾角28°,斜长270m,三心拱粗料石砌碹,井筒内设有行人台阶,净宽进风任务。

山西省寿阳富东煤业有限责任公司为这次兼并重组整合中的主体矿井,整合后的工业场地均布置在该矿井原场区附近.

3、储量情况

按照山西省煤炭地质勘查研究院2010年8月所做的《山西煤炭运销集团寿阳富东煤业有限公司兼并重组整合矿井地质报告》, 确认山西煤炭运销集团寿阳富东煤业有限公司井田内现保有资源/储量6186万t。稳定可采煤层中8、9、12、15上、15下号煤层的其中8、9号煤层资源已接近枯竭。井田保有资源/储量见下表:

井田保有资源/储量计算汇总表

二、解决问题的探讨方案

(一)、井工开采转为露天开采生产技术可行性分析的依据

1、《煤炭工业露天矿设计规范》GB50197-2005,

2、《山西煤炭运销集团寿阳富东煤业有限公司兼并重组整合矿井地质报告》山西省煤炭地质勘查研究院2010年8月

(二)、矿区自然条件

1、影响富东煤业开采方式选择(井工开采和露天开采)的主要因素:

(1)、煤层的赋存条件及地形条件

煤层露头出露地表严重,煤层覆盖层较浅,钻孔剥采比小,近水平,缓倾斜煤层等条件适合于露天开采。

(2)、矿井的生产能力及服务年限影响

开采方式的生产能力(规模)、服务年限、煤炭回采率等规程、规范的有关规定和要求。小型露天煤矿生产能力(规模)120万吨/年以下,使用年限在二十年以上。露天开采要求最低回采率不低于90%,实践中露天开采的回采率能达到95%以上。井工开采的回采率只有60%。露天开采资源利用率高,回采率是井工开采的1.5倍以上,因此在额定生产能力一致时, 露天开采的服务年限是井工开采的1.5倍以上。