采装工艺

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资源描述:
露天采矿学,采装工艺,7 矿岩采装,采装工作,是指用一定的采掘设备将矿岩从整体或爆堆中采出,并装入运输或转载设备,或直接卸在指定地点。 采装工作是露天开采全部生产过程的中心环节,采装工作的好坏直接影响到矿床的开采进度,露天矿生产能力和最终经济效果。因此,如何正确选择采装设备采用良好的工作方法,以提高采装工作效率对搞好露天矿生产具有及其重要的意义。,7 矿岩采装,采装工艺过程和生产能力在很大程度大决定了露天矿的开采方式、技术水平、矿床开采强度及矿山的总的经济效益。 采装与运输作业是密不可分的,两者相互影响、相互制约。 目前,采装运输工艺的发展趋势主要体现在采运设备的大型化、采装与运输环节的一体化与连续化。,7 矿岩采装,采装工艺的理论技术是岩石的可挖性。改善采装工艺的关键是使采装设备的选型与采装工作的参数相适应,辅助设备与其主要机械设备相匹配。 采装工艺的主要设备有挖掘机、装载机、铲运机以及推土机等。,7 矿岩采装铲装设备,7 矿岩采装铲装设备,7 矿岩采装铲装设备,7 矿岩采装铲装设备,7 矿岩采装铲装设备,7 矿岩采装铲装设备,7 矿岩采装铲装设备,7 矿岩采装铲装设备,7.1 岩石的可挖性,岩石的可挖性是指岩石可挖掘的特性,它是一个受多因素影响的岩石铲挖阻力的总概念。 根据被挖岩石的状态分为原岩的可挖性和经爆破破碎后岩石的可挖性。 可挖性指标的经验公式: 确定岩石的实际可挖性指标 的计算公式:,7.2 采掘设备类型,按功能分为采装设备和采运设备。 单斗挖掘机按使用方式分采矿和剥离两种。 多电机传动、履带行走的采矿型挖掘机对采掘软岩和任何破碎块度的硬岩均适用。 液压单斗挖掘机具有重量轻,易控制,行走快,灵活性大,抗冲击性能好等优点,但液压系统要求精度高,维修复杂。 索斗铲依靠挠性吊挂的工作机可远距离装运岩石。,7.2 采掘设备类型,前装机是由柴油发动机或柴油机-电动轮驱动、液压操作的一机多能装运设备。优点是机动灵活;设备尺寸小。 铲运机用以挖掘软岩和经破碎后的中硬岩石,可用于大型露天矿的剥离工作,其缺点是使用的季节性强,服务期限较短,运距长成本增加明显。 推土机是机动性好、过行能力强、结构简单的露天矿辅助作业设备。,7.3 拉铲作业,一、工作规格 拉铲也叫吊斗铲或索斗铲,主要用来挖掘松散的或固结但不致密的松软岩土及有用矿物。拉铲具有很长的臂架,能将挖掘物料自工作面直接排弃到一定距离以外的排卸地点。 拉铲的工作规格除取决于设备本身的线性参数和悬臂的倾角外,还与作业方式、挖掘物料等因素有关。,7.3 拉铲作业,二、作业方式即工作面参数 拉铲的主要作业方式,是拉铲位于台阶定牌的可能塌落线以内,铲斗由下而上挖掘产力水平以下的物料。 三、生产能力,7.2 机械铲作业,工作间断式,有较强的挖掘力,适用于挖掘各种不同硬度的矿石,可用于采矿、剥离、排土、掘沟、捣堆等工作。 铲斗与悬架钢性连接,挖掘电铲站立水平以上的矿石。随着露天矿规模不断扩大,机械铲规模也增大,7.2 机械铲作业,一、装载机械铲 矿山已使用的最大斗容量为 19 米 常用 411.5米 美国产品:B-E公司 280-B (10.6米) 195-B (7.6米) 295-B (15.2米) 苏联产品: kt4 kt8N kt20 国产:WK4(4.6米) WD800 (8米) WD10 (10米),7.2 机械铲作业,二、剥离机械铲 已制出 6360M(137.5米) 美国皇后河煤矿使用Marion生产95.6米 剥离铲臂长68.6米可一次剥离38米厚度岩 层每小时剥离矿岩和页岩3800米。,7.2 机械铲作业,三、机械铲的工作参数及作业方式 1、工作参数 挖掘半径(Rw):最大(Rwmax) 挖掘高度(Hw):最大(Hwmax) 卸载半径(Rx) 卸载高度(Hx) 下挖深度(Kw) 2、作业方式:侧面平装车,侧面上装车,端工作 面层尽头平装车,捣堆作业。,7.2 机械铲作业,四、电铲采装工作面要素 1、工作面高度(height of bench) 受各方面因素限制:如电铲工作参数、矿岩性质和埋藏条件、穿爆工作要求、矿床开采强度以及运输条件。 电铲工作参数的影响 a)平装车 挖掘不需爆破的岩土hHwmax 从安全出发 坚硬岩石爆堆高度:h(1.21.3)Hwmax 从效率出发:h2/3Ht b)上装车,7.2 机械铲作业,五、其它因素 1、矿岩埋藏条件:保证稳定和台阶矿岩性质一致 2、开采强度:h大降低水平推进速度和延深速度 3、运输条件:h大可减少台阶总数,简化开拓运输系统 4、矿岩损失贫化:h小有利于减少矿岩混杂面积,7.2 机械铲作业,六、采掘带宽度 实体采掘带宽度:需爆破的坚硬岩石取决于爆破参数,底盘抵抗线和排距。 不需爆破直接挖掘的松岩与电铲采掘带宽度相同。 电铲采掘带宽度: 过窄:电铲移动频繁,减少作业时间,生产能力降低,增加履带磨损,铁运增加移道次数 过宽:挖掘条件恶化,采掘带边缘满斗程度低,残留矿岩多,清理工作量大。 通常:bc(11.5)Rwz,7.2 机械铲作业,七、采区长度 较短的采区使每一台阶可设置较多的电铲工作面,但不能过短,应根据电铲和采装的配合,矿岩分布及矿石品级变化,台阶的计划开采以及运输方式等条件确定。 1、保证足够的采装爆破量 Lmin=N(510)Q/q q单位工作线长爆破量 N作业分区数,一般N=3 2、满足不同运输方式的要求 汽车运输 Lmin150200米,7.2 机械铲作业,八、工作平盘宽度 应按采掘、运输及动力管线等设备的安置和通行等条件加以确定 Bmin=b+c+d+e+f+g c铁路中心至爆堆坡底线距 d汽车道宽或铁路中心间距 e至动力线杆距 f动力线杆至台阶稳定边界线34米 g安全宽。,7.2 机械铲作业,七、挖掘机生产能力的计算 Vj挖掘机技术生产能力, m3/h; t挖掘机工作循环时间,秒,经实地测试求得; E铲斗容积,m3; KW挖掘系数,又称实方满斗系数; KW=Km/Ks,Km满斗系数, Ks松散系数,7.2 机械铲作业,九、挖掘机生产能力的计算 1、挖掘机的技术生产能力 Vj挖掘机技术生产能力, m3/h; t挖掘机工作循环时间,秒,经实地测试求得; E铲斗容积,m3; KW挖掘系数,又称实方满斗系数; KW=Km/Ks,Km满斗系数, Ks松散系数,7.2 机械铲作业,九、挖掘机生产能力的计算 2、挖掘机的实际生产能力 挖掘机的实际生产能力是考虑了挖掘机工作时间利用率后的生产能力。 VB 挖掘机班实际生产能力,m3/台班; Vj 挖掘机班技术生产能力,m3/h; T 班工作时间,h; 班工作时间利用系数,即装车时间占班工作时间的比例。,7.2 机械铲作业,十、提高挖掘机生产能力的途径 结合矿山的设计生产能力,合理地选择挖掘机的类型与技术规格。 优化爆破设计,改善爆破质量以提高挖掘机采装效率与满斗系数。 通过组织技术培训和经验交流,提高挖掘机操纵人员的工作水平和熟练程度,以提高挖掘机的工作效率与生产能力。 合理选择挖掘机的采装方式与运输设备的供车方式,以缩短挖掘机工作循环时间。,7.4 其它机械作业,一、前装机 是一种自铲自运设备,行走速度快,机动灵活,爬坡能力大(20左右)作业效率不受台阶低的影响,因此,近年来前装机在露天矿作业中占愈来愈大的比重。 目前常用于装车直接装运高台阶排土场倒运 辅助作业与挖掘机配合掘沟 国内用柳州工程机械厂出的Z450和Z44(2.7米)在广西水泥厂石灰石矿和福建潘洛矿用。 引进的日本川崎产品的KLD100(5米)在南芬和海南做辅助设计用
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