Açık ocak madenciliğinin temel bilgisi

I. Genel Bakış

1. Mineral kaynakları

Jeolojik mineralleşme yoluyla oluşan, kabukta veya yüzeyde doğal olarak bulunan, yeraltına gömülmüş veya yüzeyde açığa çıkmış, katı, sıvı veya gaz halinde bulunan ve geliştirme ve kullanım değeri olan mineral veya yararlı elementlerin toplamını ifade eder. Mineral kaynakları yenilenemeyen kaynaklardır ve rezervleri sınırlıdır. Dünyada bilinen 168 mineral vardır ve bunların 80'den fazlası yaygın olarak kullanılmaktadır. Özelliklerine ve

kullanımları, genellikle dört kategoriye ayrılır: 11 enerji minerali; 59 metal minerali; 92 metal olmayan mineral; 6 su ve gaz minerali. Metal mineralleri temel olarak doğada katı formda bulunur. Madencilik açısından, metal cevher yatakları metal çeşitlerinden bağımsız olarak çıkarılır. Altın, gümüş, bakır, demir, nikel vb. aynı şekilde işlenir; sadece cevher gövdesinin oluşum durumu dikkate alınarak farklı madencilik süreçleri seçilecektir.

2. Madencilik

Modern toplumda madencilik endüstrisi büyük ilerleme kaydetti ve daha rafine edildi ve alt bölümlere ayrıldı. Genellikle minerallerin keşfi, madenciliği, zenginleştirilmesi, rafine edilmesi ve diğer ilgili işlerine atıfta bulunur. Modern bir madenin inşası, maden jeolojisi, araştırma, inşaat mühendisliği, madencilik, mineral işleme, güvenlik, çevre koruma, elektromekanik, HVAC, su temini ve drenaj, otomasyon, kimya vb. alanlarındaki profesyonellerin sıkı çalışmasını içerir.

3. Madencilik ve zenginleştirme endüstrisinin özellikleri

Birincisi, emek nesnesi jeolojik araştırmalarla keşfedilen ve doğal olarak oluşan jeolojik cevher yatağıdır ve madencilik ve işleme nesnesi serbestçe seçilemez;

İkincisi, madencilik nesnesi, madencilik araçları ve üretim personeli madencilikle birlikte sürekli olarak transfer edilmektedir, sabit bir yer yoktur ve endüstriyel koşullar her an değişmektedir, bu da genel işleme endüstrisinden farklıdır;

Üçüncüsü, madencilik jeolojisi koşulları ve mineral hammaddeleri oldukça karmaşıktır ve bu durum madencilik projelerinin standardize edilmesini zorlaştırmaktadır.

Aynı zamanda: ⒈ Cevher yatağının oluşum koşulları dengesizdir; ⒉ Cevherin derecesi, bileşimi ve kompozisyonu büyük ölçüde değişir; ⒊ Jeolojik yapı karmaşıktır; ⒋ Cevherin ve çevresindeki kayacın fiziksel ve mekanik özellikleri büyük ölçüde değişir; ⒌ Cevher yatağının su içeriği karmaşıktır. Bu nedenle, hiçbir madenin madenciliği ve zenginleştirilmesi tam olarak kopyalanamaz.

2. Açık ocak madenciliği

1. Açık ocak madenciliğinin temel kavramları

Açık ocak madenciliği için gerekli ön koşul, uygun cevher yataklarının varlığıdır. Cevher yatağının açık ocak madenciliği için uygun olup olmadığı, jeolojik keşfin erken aşamasında en iyi şekilde değerlendirilir ve daha sonra daha fazla keşiften sonra açık ocak maden tasarımının gereksinimlerini karşılayan bir jeolojik rapor (hidrolik ve çevresel jeolojik veriler dahil) önerilir; onaydan sonra, tasarım departmanı tasarımı gerçekleştirebilir. Cevher gövdesinin yüzeyde açığa çıkması ve sığ gömülmesi nedeniyle, kayayı belirli bir işleme göre bütünden çıkarma çalışmalarının tümüne toplu olarak açık ocak madenciliği mühendisliği denir.

Açık ocak madenciliğinin özü, cevher gövdesinin üst kısmını kaplayan üst toprağı ve etrafındaki kayaları belirli bir aralıktaki açık bir alanda çıkarmak ve cevheri çıkarmaktır. Bu nedenle, cevheri çıkarmak için atık kayanın da çıkarılması gerekir.

Açık ocak madeni olarak sınıflandırılan cevher gövdesine açık ocak madeni denir. Açık ocak madenciliği mühendisliğinin madencilik ekipmanlarıyla gerçekleştirildiği yere açık ocak madeni denir. Açık ocak madeni: açık ocak madenciliği sırasında oluşan maden çukurları, basamaklar ve açık ocak hendeklerinin toplamı.

2. Açık ocak maden inşaatı ve üretimi için genel adımlar:

(1) Zemin hazırlığı. Maden sahasına trafik hatları ve iletim hatları getirin ve maden sahasındaki ağaçlar, bataklıklar, köyler, fabrikalar, yollar, kanallar, mezarlıklar vb. gibi doğal ve insan yapımı engelleri kaldırın veya başka yere taşıyın.

(2) Maden sahası su izolasyonu ve drenajı. Maden sahasından geçen nehri kesin veya yönünü değiştirin, suyu boşaltın ve su seviyesini gerekli seviyeden daha düşük yapın.

(3) Maden altyapı mühendisliği. Hendek kazma, yerden maden seviyesine kadar yol inşa etme; çalışma hatları kurma, çıkarılan cevher gövdesini ortaya çıkarmak için altyapı sıyırma işlemlerini gerçekleştirme; taşıma hatları, döküntü sahaları, köprüler vb. kurma; yer altı endüstriyel tesisleri ve gerekli sivil binaları inşa etme.

(4) Günlük üretim. Gerekli madencilik ve soyma çalışma hatları açıldıktan ve belirli bir madencilik kapasitesine ulaşıldıktan sonra maden altyapı mühendisliği üretime devredilebilir. Genellikle, tasarlanan üretim kapasitesine ulaşmak biraz zaman alacaktır. Madencilik yapılan alanların geri kazanılması gerekir.

Açık ocak madenlerinin inşası ve üretimi çok karmaşık mühendislik projeleridir. Arazi satın alımı, ekipman satın alımı, kurulumu ve devreye alınması, personel eğitimi, örgütsel yönetim ajanslarının kurulması ve arazinin ıslahı vb. çok çeşitli yönleri içerir ve birbirleriyle yakından ilişkilidir.

3. Açık ocak madenciliği geliştirme

Sadece yol yapımına yer verilmiş, yatay şaft ve rampa vinçlerinin yapımına yer verilmemiştir.

(1) Yamaç açık ocak madenlerinin sıyırma işlemi madencilik alanının en üst seviyesinden başlar ve katman katman aşağıya doğru ilerler; geliştirme çukuru hattı ise en düşükten en yükseğe doğru bir defada inşa edilir. Maden seviyesi azaldıkça üst geliştirme çukuru hattı kademeli olarak terk edilir veya ortadan kalkar ve buna bağlı olarak cevher ve kaya taşıma mesafesi kısalır.

(2) Batık açık ocak madeninin yol geliştirme çukur hattı, madencilik adımları aşağıya doğru uzandıkça kademeli olarak oluşturulur. Çukur hattı değişiklikleri sabit çukur hattı geliştirme ve mobil çukur hattı geliştirmeyi içerir. Sabit çukur hattı geliştirme: Geliştirme çukur hattı, madencilik sınırı içindeki son yan duvarda düzenlenir ve madencilik alanının tüm madencilik süreci boyunca konumunu değiştirmez. Düz, dönüş ve spiral şekillerde benimsenebilir. Spiral çukur hattı geliştirme: Geliştirme çukur hattı, madencilik alanının dört tarafı boyunca spiral şeklinde düzenlenir.

Sabit ocak hattı geliştirme projesinin geliştirme süreci: basamakların madencilik süreci, çalışma duvarının ilerlemesi ve yeni seviyenin geliştirilmesi ve derinleştirilmesi dahil. Açık ocak madeninin son tarafında, belirlenen giriş ve çıkış hendeği pozisyonuna, yönüne ve eğimine göre, eğimli giriş ve çıkış hendeği yüzeyden (basamağın üst düz plakası) basamağın alt düz plakasına kadar kazılır. Alt düz plakanın kotuna ulaşıldıktan sonra, madencilik basamağının ilk çalışma hattını oluşturmak için giriş ve çıkış hendeğinin sonundan yeni bir yatay kesit hendeği kazılır.

Mobil ocak hattı geliştirme projesinin geliştirme süreci: Giriş ve çıkış hendeği ve kesit hendeği, maden sahasında cevher gövdesi ile çevresindeki kaya arasındaki temas bölgesine yakın üst levhadan veya alt levhadan yatay olarak kazılır. Kesit hendeği belirli bir uzunluğa kadar kazıldığında, kesit hendeği kazılırken kesit hendeğinin kenarları, sıyırma çalışma hattını oluşturmak için genişletilir. Madencilik işlemi sırasında, giriş ve çıkış hendeği, çalışma hattı son madencilik sınırına kadar ilerleyene kadar bir taraftaki çalışma duvarının ilerlemesiyle hareket eder ve ardından son tarafa sabitlenir.

4. Açık ocak madenciliği teknolojisi

Açık ocak madenlerinin ana üretim süreci üç önemli projeyi içerir: hendek açma, soyma ve madencilik; üretim bağlantıları madencilik-taşıma-deşarj (toprak deşarjı, cevher deşarjı) içerir. Madencilik, delme, patlatma, madencilik ve yükleme, taşıma hattı yer değiştirmesi ve diğer süreçleri içeren kaya tabakasıyla doğrudan etkileşime giren bağlantıdır ve açık ocak maden üretiminde en önemlisidir; taşıma madencilik ve deşarj arasındaki bağlantıdır ve açık ocak maden üretiminde en fazla ekipman kullanan, en fazla enerji ve insan gücünü tüketen bağlantıdır; deşarj, açık ocak madenlerinde üretilen malzemelerin ekonomik ve makul deşarjı için vazgeçilmez bir gerekliliktir.

Bu üç ana üretim bağlantısının etrafında ekipman bakımı, enerji temini, drenaj vb. gibi bir dizi yardımcı üretim bağlantısı da yer almaktadır.

Açık ocak madenciliği proses sistemleri; aralıklı proses, sürekli proses ve yarı sürekli proses olarak sınıflandırılabilir.

(1) Aralıklı işlem, cevher ve kayanın çıkarılması ve taşınmasının üç ana üretim bağlantısında aralıklı olarak gerçekleştirildiği işlemi ifade eder. Örneğin: mekanik bir kürek bir kamyona bir seferde bir kepçe yükler ve bir tren veya araba kayayı bir seferde bir kamyon taşır. Yüklenen her kepçe veya taşınan her kamyon için ekipman buna göre bir döngü veya periyot tamamlar. Bu işleme ayrıca döngüsel işlem veya periyodik işlem de denir.

(2) Sürekli bir süreç, cevher ve kayanın çıkarılması ve taşınmasının sürekli olarak gerçekleştirildiği bir süreci ifade eder. Bu, çok kepçeli bir ekskavatör ve bir bant konveyör üzerindeki cevher ve kaya akışı durumudur. Bu cevher ve kaya akışı, ekipman normal şekilde çalıştığı sürece kesintisiz olarak devam edecektir. Bu nedenle, bu sürece akış süreci de denir.

(3) Yarı sürekli bir süreç, bazı üretim bağlantılarının sürekli olarak çalıştırıldığı bir süreçtir. Örneğin, mekanik bir kepçenin cevheri ve kayayı bir kırıcıya yüklediği ve daha sonra kırma işleminden sonra bir bant konveyörü ile taşıdığı bir süreç sistemi tipik bir yarı sürekli süreç sistemidir.

5. Mesleki terimler

a. Bir basamakta madencilik yaparken, cevher ve kayaç yukarıdan aşağıya doğru belirli bir kalınlıkta yatay katmanlara bölünür ve bağımsız olarak çıkarılır.

madencilik ve ulaşım ekipmanları. Her katman belirli bir ileri ilişki sürdürür, böylece bir basamak şekli oluşturur.

Basamak aşağıdaki elemanlardan oluşur: üst plaka, alt plaka, eğim, üst çizgi, alt çizgi, yükseklik ve eğim açısı. Basamak eğim açısı: basamak eğimi ile yatay düzlem arasındaki açı.

Adımlar şu şekilde ayrılmıştır:

Çalışma adımları - madencilik ve nakliye ekipmanlarının düzenlenmesi için düz levhaların işlenmesi.

Çalışmayan basamaklar - Güvenlik platformları: Düşen kayaları tamponlamak, durdurmak ve eğim açısını azaltmak için kullanılır.

Temizleme platformları: Düşen kayaları durdurun ve temizlik ekipmanlarıyla temizleyin.

Taşıma platformları: Çalışma basamakları ile erişim hendeği taşımacılığı arasında bağlantı kanalı görevi görür.

b. Çalışma hattı - iyi hazırlanmış cevher kaya kesiti.

c. Kazı alanı: Madencilik sırasında, adımlar birer birer çıkarılan birkaç şeride bölünür. Her madenin her şeridine kazı alanı denir. Genişlik ... patlatma yöntemine ve parametrelerine bağlıdır; elektrikli kepçe ... elektrikli kepçenin kazı ve boşaltma yarıçapına bağlıdır.

d. Madencilik alanının her şeridi ayrıca birkaç bölüme ayrılabilir ve madencilik sırasında bağımsız madencilik ve taşıma ekipmanlarıyla donatılabilir. Uzunluk ... elektrikli bir kepçenin işgal ettiği madencilik çalışma hattının uzunluğu.

f. Açık ocak tünelleri: amaca göre bölümlere ayrılır:

(1) Erişim hendeği ... zemin ile çalışma seviyesi ve her çalışma seviyesi arasında ulaşım bağlantıları kurmak için kazılan eğimli bir hendek. Kesit şekline göre: tüm kesit, tek taraflı hendek.

(2) Açık kesit hendeği... Maden çalışma hattını açmak ve ilk çalışma hattını oluşturmak için kazılan yatay hendek (ilk adım).

g. Açık ocak madenciliği yapılmış veya yapılmakta olan açık ocak maden sahası, basamaklar ve açık ocak tünellerinden oluşmuştur.

Yamaç açık ocak: kapalı dairenin üstünde. Çukur açık ocak: kapalı dairenin altında.

Oluşturucu unsurlar:

(1) Yan duvar: Açık ocak madeninin etrafındaki genel yüzey, üst duvar, alt duvar ve uç duvar olarak ayrılır.

(2) Çalışma duvarı: Kazılan ve kazılacak basamaklardan oluşan yan duvar.

(3) Çalışma duvarı eğimi ve çalışma duvarı eğim açısı.

(4) Son yan eğim açısı: Son duvar eğimi ile yatay düzlem arasındaki açı

(5) Son duvar eğimi: Çalışmayan duvarın en üst basamağının en üst çizgisi ile en alt basamağın en alt çizgisinin oluşturduğu hayali eğik düzlem.

(6) Açık ocak madeninin nihai sınırı: Üst ve alt nihai sınır çizgileriyle tanımlanan konum.

6. Başlıca teknik ve ekonomik göstergeler: soyma oranı

Açık ocak madenlerinde dekapaj oranı, çıkarılan cevher miktarı, çıkarılan kaya ve toprak miktarı, madenin üretim ölçeği, hizmet ömrü, üretim maliyeti vb. ile ilişkili olan önemli bir teknik ve ekonomik göstergedir.

Soyma oranı: Çıkarılan cevher birimi başına çıkarılması gereken kaya miktarı.

Soyma oranı değişkendir. Tasarımda tanımlanan açık ocak madenciliği sınırı, belirli bir zaman diliminde belirli koşullar altında yalnızca makul bir sınırdır. Ölçüm birimi m3/m3 veya m3/t veya t/t olarak ifade edilir.

Ortalama soyulma oranı: Sınırda bulunan toplam kaya miktarının toplam cevher miktarına oranı.

Tabakalı soyulma oranı: Sınır içinde belirli bir yatay tabakadaki kayaç miktarının cevher miktarına oranı.

Üretim sıyırma oranı: Belirli bir dönemde sıyrılan kaya miktarının çıkarılan cevher miktarına oranı.

Sınır soyulma oranı: Sınırın birim derinlik artışıyla oluşan kayaç artışının cevher artışına oranı.

Rezerv çekme oranı: Çekme oranı, jeolojik arama raporunda belirtilen cevher ve kayaç miktarlarına göre hesaplanır.

Ham cevherin sıyırma oranı: Sıyırma oranı, madencilik sırasında cevher kaybı ve tükenmesinden elde edilen cevher ve kaya miktarına göre hesaplanır.

Ekonomik olarak makul soyma oranı: Açık ocak madenciliğinde birim cevher hacmi başına ekonomik olarak izin verilen maksimum kaya soyma miktarını ifade eder. Açık ocak madenciliği sınırına bitişik cevher tabakasının madencilik maliyeti, yeraltı madencilik maliyetinden fazla değildir.