Desde la perforación y la voladura hasta la remoción de suelo, ¡lea los 6 procesos de la minería a cielo abierto en un solo artículo!
Nueva tecnología: Sistema de demolición de rocas O2
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El proceso de explotación de las minas a cielo abierto es relativamente sencillo, e incluye principalmente la perforación, la voladura, la extracción y el transporte, y la remoción de rocas. A continuación, hablaremos en detalle sobre el proceso de explotación de las minas a cielo abierto.
1. Trabajos de perforación
El trabajo de perforación es el proceso principal de la minería a cielo abierto. En todo el proceso de minería a cielo abierto,
El costo de perforación representa aproximadamente entre el 10% y el 15% de su costo total de producción.
1. Perforación de fondo de pozo
El ángulo de perforación de la perforadora de fondo es grande, el grado de mecanización es alto, el tiempo de operación auxiliar se reduce, la tasa de operación de la perforadora se mejora y la perforadora de fondo es flexible, el equipo es liviano y el costo de inversión es bajo. En particular, controla la calidad del mineral perforando varios pozos inclinados, lo que puede eliminar la base, reducir las piezas grandes y mejorar la calidad de la voladura. Por lo tanto, las perforadoras de fondo se utilizan actualmente ampliamente en minas pequeñas y medianas en el país y en el extranjero, y son adecuadas para perforar rocas de mineral de dureza media.
2. Taladro rotatorio
La perforadora rotativa es un nuevo tipo de equipo de perforación moderno desarrollado sobre la base de la perforadora rotativa. Tiene las características de alta eficiencia de perforación, bajo costo operativo, mecanización y alto grado de automatización. Es adecuada para operaciones de perforación de rocas minerales de diversa dureza. En la actualidad, se ha convertido en un equipo de perforación de uso común en minas a cielo abierto en todo el mundo.
3. Máquina perforadora de rocas
La máquina perforadora de rocas es un nuevo tipo de equipo de perforación de rocas que ha surgido con el desarrollo de la industria minera. Consiste en instalar una o varias perforadoras de rocas junto con hélices automáticas en un brazo o soporte de perforación especial, y tiene un mecanismo de desplazamiento para mecanizar el funcionamiento de la perforadora de rocas.
2. Trabajos de voladura
El objetivo de las voladuras es romper rocas sólidas de mineral duro y proporcionar materiales excavados de tamaño adecuado para el trabajo de extracción y carga. En el costo total de la minería a cielo abierto, los costos de voladura representan aproximadamente el 15% - 20%. La calidad de la voladura no solo afecta directamente la eficiencia de la minería, el transporte, la trituración gruesa y otros equipos, sino que también afecta el costo total de la mina.
1. Explosión de pozos poco profundos
El diámetro del barreno utilizado en la voladura de pozos poco profundos es relativamente pequeño, generalmente de unos 30 a 75 mm, y la profundidad del barreno suele ser inferior a 5 metros, a veces hasta unos 8 metros. Si se utiliza un carro de perforación para perforar el barreno, se puede aumentar la profundidad del barreno.
La voladura de pozos poco profundos se utiliza principalmente para minas o canteras a cielo abierto de pequeña escala, piedras de cuevas, excavación de túneles, voladuras secundarias, procesamiento de nuevas bolsas de minas a cielo abierto, formación de canales de transporte de zanjas de pared simple a cielo abierto en laderas y algunas otras voladuras especiales.
2. Explosión de pozos profundos
La voladura de pozos profundos es un método de voladura del espacio de carga de explosivos mineros perforando pozos más profundos con equipos de perforación. La voladura de pozos profundos de minas a cielo abierto se basa principalmente en la voladura de producción de escalones.
Los equipos de perforación para voladuras de pozos profundos utilizan principalmente perforadoras de fondo y perforadoras cónicas. La perforación puede perforar pozos profundos verticales o pozos de voladura inclinados. La carga de pozos de voladura inclinados es más uniforme y la calidad de voladura del mineral y la roca es mejor, lo que crea buenas condiciones para el trabajo de extracción y carga.
Para reducir el efecto sísmico y mejorar la calidad de la voladura, bajo ciertas condiciones, se pueden adoptar medidas como la voladura de microdiferencia de área grande, la carga de intervalo en el pozo de voladura o la carga de intervalo de aire en la parte inferior para reducir el costo de la voladura y lograr mejores beneficios económicos.
3. Granallado de cámara
La voladura en cámara es un método de voladura con cantidades relativamente grandes o grandes de explosivos en el túnel de la cámara de voladura. Las minas a cielo abierto solo se utilizan durante el período de construcción de la capital y en condiciones específicas, y las canteras se utilizan cuando las condiciones lo permiten y la demanda de minería es grande.
4. Método de voladura por microdiferencia de orificios de varias filas
En los últimos años, con el rápido aumento de la capacidad de las palas de las excavadoras y de la capacidad de producción de las minas a cielo abierto, la explotación y voladura normales de las minas a cielo abierto requieren cada vez más voladuras. Por este motivo, los métodos de voladura a gran escala, como la voladura por microdiferencia de orificios de varias filas y la voladura por extrusión por microdiferencia de orificios de varias filas, se utilizan ampliamente en la minería a cielo abierto en el país y en el extranjero.
Ventajas del granallado por microdiferencia de orificios de varias hileras:
El volumen de voladura es grande a la vez, lo que reduce la cantidad de voladuras y el tiempo para evitarlas, y mejora la tasa de utilización del equipo de minería;
Mejora la calidad del triturado de minerales y rocas, y su tasa de bloques grandes es entre un 40% y un 50% menor que la de la voladura de un solo orificio;
Mejorar la eficiencia de los equipos de perforación en aproximadamente un 10% - 15%, lo que se debe al aumento del coeficiente de utilización del tiempo de trabajo y la reducción del número de operaciones de los equipos de perforación y del área de llenado posterior a la voladura;
Mejorar la eficiencia de los equipos de minería y transporte en aproximadamente un 10% - 15%.
5. Método de granallado por extrusión con microdiferencias de orificios de varias filas
Se refiere a la voladura por microdiferencia de múltiples hileras de agujeros cuando queda una pila de voladura en el frente de trabajo. La existencia de una pila de escoria crea condiciones para la extrusión. Por un lado, puede extender el tiempo de acción efectiva de la voladura, mejorar la utilización de la energía explosiva y el efecto de trituración; por otro lado, puede controlar el ancho de la pila de voladura y evitar la dispersión de mineral y roca. El tiempo de intervalo de microdiferencia de la voladura por microdiferencia de múltiples hileras de agujeros es preferiblemente de un 30% a un 50% mayor que el de la voladura por microdiferencia ordinaria. De 50 a 100 ms se utiliza a menudo en minas a cielo abierto en mi país.
Las ventajas del granallado por extrusión con microdiferencia de orificios de múltiples filas son:
(1) Mejor efecto de trituración de minerales y rocas. Esto se debe principalmente al bloqueo de la pila de escoria en el frente. Cada fila de perforaciones, incluida la primera fila, puede aumentar la carga y triturar completamente bajo la presión de la pila de escoria;
(2) La pila de voladuras está más concentrada. En el caso de las minas que utilizan el transporte ferroviario, la vía puede dejarse intacta antes de la voladura, mejorando así la eficiencia de los equipos de minería y transporte.
Las desventajas del granallado por extrusión con microdiferencia de orificios de varias filas son:
(1) Gran consumo de explosivos;
(2) La plataforma de trabajo requiere un ancho mayor para acomodar la pila de escoria;
(3) La altura de la pila de explosión es relativamente grande, lo que puede afectar la seguridad de las operaciones de la excavadora.
III. Medidas de voladura cerca del talud
A medida que la mina a cielo abierto se extiende hacia abajo, la estabilidad de la pendiente se vuelve cada vez más prominente. Para proteger la pendiente, la voladura cerca de la pendiente debe controlarse estrictamente. Según la experiencia nacional y extranjera, las principales medidas son utilizar voladuras de microdiferencia, voladuras de precorte y voladuras lisas.
1. Utilice granallado por microdiferencia para reducir la vibración.
Una de las principales funciones de la voladura por microdiferencia es reducir el efecto sísmico de la voladura. Para aprovechar al máximo el efecto amortiguador de la voladura por microdiferencia, la clave es intentar aumentar el número de secciones de voladura y controlar el tiempo de intervalo de la microdiferencia.
2. Utilice una voladura previa para aislar la pendiente.
La voladura previa a la división cerca del talud consiste en perforar una hilera de pozos densos y paralelos a lo largo del límite del talud, cargar una pequeña cantidad de explosivos en cada pozo y detonar antes de que se explote la zona minera, de modo de obtener una grieta con un ancho determinado y que atraviese cada pozo. Debido a que esta grieta previa separa la zona minera y el talud, las ondas sísmicas de la voladura minera posterior producirán un fuerte reflejo en la superficie de la grieta, lo que debilita en gran medida las ondas sísmicas que pasan a través de ella, protegiendo así el talud.
3. Utilice una voladura suave para proteger la pendiente.
La voladura suave cerca de la pendiente consiste en perforar una hilera de pozos densos y paralelos a lo largo de la línea divisoria, cargar una pequeña cantidad de explosivos en los pozos y hacer estallar una vez que se hayan perforado los pozos de minería, de modo que se formen paredes de roca paralelas a lo largo de los pozos densos. La principal diferencia entre la voladura suave y la voladura previa a la división es el tiempo de detonación. La detonación del pozo de voladura suave es posterior a la de las hileras anteriores de pozos de minería, generalmente con un retraso de 50 a 75 ms.
Además, existe otra medida para controlar la voladura de las últimas filas de pozos. Se debe reducir la cantidad de carga y la línea de resistencia de las últimas filas de pozos cerca del talud, lo que se denomina voladura amortiguadora, que puede reducir el daño de la voladura de perforación al talud.
4. Minería y transporte
Minería y carga
La minería y la carga consisten en utilizar maquinaria de carga para extraer el mineral y la roca directamente del subsuelo o de la pila de voladuras y cargarlos en el carro de la maquinaria de transporte o descargarlos directamente en el lugar designado. Es el eslabón central del proceso de minería a cielo abierto, y otros procesos de producción, como la voladura y el transporte, son todos para la minería y la carga.
Principales equipos de minería y carga: excavadora, dragalina, pala hidráulica y cargadora frontal de neumáticos.
Transporte
En el proceso de minería a cielo abierto, la inversión de capital en construcción para el transporte de la mina representa aproximadamente el 60% de la inversión total en construcción de capital de la mina, y el costo del transporte y la mano de obra representan más de la mitad del costo total del mineral y la mano de obra total, respectivamente. Esto muestra la importante posición del transporte en la minería a cielo abierto.
Métodos de transporte en minas a cielo abierto: transporte en automóvil, transporte por ferrocarril, transporte por cinta, transporte con elevación por cangilones en pendiente y métodos de transporte combinados, entre los cuales el transporte con camión volquete es el más común.
