露天開采工藝流程及相關(guān)技術(shù)演示教學(xué)課件

露天開采工藝露天開采四個(gè)工藝穿孔爆破鏟裝與運(yùn)輸排巖第一節(jié)穿孔作業(yè)、穿孔方法與穿孔設(shè)備穿孔方法:熱力破碎穿孔和機(jī)械破碎穿孔兩種方法。穿孔設(shè)備:火鉆、鋼繩式?jīng)_擊鉆、潛孔鉆、牙輪鉆鑿巖臺車。目前主要應(yīng)用設(shè)備:牙輪鉆、潛孔鉆、鑿巖臺車、牙輪鉆機(jī)目前,80%的露天金屬礦山使用牙輪鉆機(jī)穿孔。牙輪鉆機(jī)的優(yōu)點(diǎn):穿孔作業(yè)效率高、作業(yè)成本低、機(jī)械化程度高、適用于各種硬度的礦巖中穿孔。(一)牙輪鉆機(jī)的工作原理牙輪鉆機(jī)如圖所示,它是通過鉆機(jī)的回轉(zhuǎn)和推壓機(jī)構(gòu)使鉆桿帶動(dòng)鉆頭連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng),同時(shí)對鉆頭施加軸向壓力,以回轉(zhuǎn)動(dòng)壓和強(qiáng)大的靜壓使與鉆頭接觸的巖石粉碎破壞。同時(shí)通過鉆桿與鉆頭中的風(fēng)孔向孔底注入壓縮空氣,利用壓縮空氣將空地巖粉吹出孔外,從而形成炮孔。(二)牙輪鉆機(jī)的鉆具牙輪鉆機(jī)的鉆具包括:鉆桿、穩(wěn)桿器、減震器和牙輪鉆頭。如圖18-2鉆桿長度一般為9.2或9.9m。穩(wěn)桿器可減小鉆桿擺動(dòng),防止鉆孔偏斜。鉆頭是直接破碎巖石的工作部件。如圖18-3和18-4所(三)牙輪鉆機(jī)的工作參數(shù)牙輪鉆機(jī)的主要工作參數(shù):鉆壓、鉆具轉(zhuǎn)速、排渣風(fēng)量與風(fēng)壓。合理使用這些參數(shù)可以提高鑿巖效率延長鉆頭壽命1、鉆壓:根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出不同礦巖硬度系數(shù)選取不同的鉆壓,如表18-2。(1040t)直徑190mm直徑250mm直徑310mm12.3151012.215.519.91214.619.023.81417.621.627.81619.524.931.81828.035.724.331.239.7toh鉆壓超過巖石的抗壓強(qiáng)度,巖石被壓碎,此時(shí),鉆孔速度快,鉆頭壽命長。2、鉆速與鉆具的轉(zhuǎn)速:如圖18-5。在不同的軸壓下鉆頭鉆進(jìn)速度V與鉆具轉(zhuǎn)速n的關(guān)系由圖可見,轉(zhuǎn)速達(dá)到一定值后,鉆進(jìn)速度不增反而減小原因:轉(zhuǎn)速快,齒輪與孔底巖石的作用時(shí)間短(小于0.03秒)未能充分發(fā)揮齒對巖石的破壞作用,且加速了鉆桿的震動(dòng)和鉆頭磨損根據(jù)經(jīng)驗(yàn),得出表18-3的最佳轉(zhuǎn)速。鉆機(jī)類型輕型鉆機(jī)中型鉆機(jī)重型鉆機(jī)巖石硬度系數(shù)F<8F=10~14F=15~20轉(zhuǎn)速r/min80~12060~10050~803、排渣風(fēng)速與風(fēng)量:經(jīng)驗(yàn)表明:排渣風(fēng)量不足時(shí),巖渣在孔底被反復(fù)破碎,將顯著地降低鉆進(jìn)速度和鉆頭壽命;另一方面,排渣風(fēng)量過大,從孔底吹出的巖渣對鉆頭和鉆杄的磨損作用也將顯著增大。drilling視頻排渣風(fēng)量QD一鉆孔直徑;md一鉆桿直徑V一回風(fēng)速度;m/minQ一排渣風(fēng)量n為了便于排渣,(D-d)應(yīng)大于20mm。目前,國內(nèi)外度趨向于加大排渣風(fēng)量,借以提高鉆頭的使用壽命和鉆孔速度當(dāng)炮孔直徑為310m時(shí),鉆桿直徑為270mm,要求的排渣風(fēng)速為20m/s,排渣風(fēng)量為4m3/s巖石容重(tm3)<3.2>3.2有裂隙的巖石排渣風(fēng)速(m/s)25~3040~4550(四)牙輪鉆機(jī)的生產(chǎn)能力即臺班生產(chǎn)能力和臺年綜合生產(chǎn)能力1、牙輪鉆機(jī)的臺班生產(chǎn)能力即每臺牙輪鉆機(jī)每一班工時(shí)內(nèi)鉆進(jìn)的米數(shù)V。一牙輪鉆機(jī)臺班生產(chǎn)能力,米/臺班V一牙輪鉆機(jī)的鉆進(jìn)速度,cm/min,Tb一班工作時(shí)間,h,n一班工作時(shí)間利用系數(shù),0.40.5經(jīng)驗(yàn)公式,V-3.75Pn/(9800f)=3.75×40000×15098×1000×25×1276cm/min=0.76m/min=45.6m/hrP——軸壓,N,n-—鈷速,m/min,D—直徑,cm:f—普氏系數(shù)2、鉆機(jī)的臺年綜合生產(chǎn)能力(2300033000m/a)由于管理和鉆機(jī)本身故障引起的停機(jī)原因,牙輪鉆機(jī)的年綜合生產(chǎn)能力,如表18-4礦巖穿孔單臺平均綜合效率(m/年)礦山礦巖硬度系數(shù)f1994年2019年19年南芬露天礦|8-182868834320水廠鐵礦8~14358773170535220歪頭山鐵礦|12-15260572717229352齊大山鐵礦|12-18307382401223160(五)牙輪鉆機(jī)的需求數(shù)量鉆機(jī)數(shù)量取決于礦山的設(shè)計(jì)年采剝總量、鉆機(jī)的設(shè)計(jì)年綜合生產(chǎn)能力與每米炮孔的爆破量。L