Conocimientos básicos de minería a cielo abierto

I. Descripción general

1. Recursos minerales

Se refiere al conjunto de minerales o elementos útiles que se forman mediante mineralización geológica, se encuentran de forma natural en la corteza terrestre o en la superficie, enterrados bajo tierra o expuestos en la superficie, en forma sólida, líquida o gaseosa, y tienen valor de desarrollo y utilización. Los recursos minerales son recursos no renovables y sus reservas son limitadas. Existen 168 minerales conocidos en el mundo, de los cuales más de 80 son ampliamente utilizados. Según sus características y

En cuanto a sus usos, se suelen dividir en cuatro categorías: 11 minerales energéticos; 59 minerales metálicos; 92 minerales no metálicos; 6 minerales de agua y gas. Los minerales metálicos existen básicamente en forma sólida en la naturaleza. Desde la perspectiva minera, los yacimientos de minerales metálicos se extraen independientemente de su variedad. El oro, la plata, el cobre, el hierro, el níquel, etc., reciben el mismo tratamiento; solo considerando el estado de ocurrencia del yacimiento, se seleccionarán diferentes procesos de extracción.

2. Minería

En la sociedad moderna, la industria minera ha experimentado un gran progreso y se ha refinado y subdividido. Generalmente, se refiere a la exploración, extracción, beneficio, refinación y otras actividades relacionadas con los minerales. La construcción de una mina moderna implica el arduo trabajo de profesionales en geología minera, topografía, ingeniería civil, minería, procesamiento de minerales, seguridad, protección ambiental, electromecánica, climatización, suministro de agua y drenaje, automatización, química, etc.

3. Características de la industria minera y de beneficio

En primer lugar, el objeto de trabajo es el yacimiento geológico de mineral descubierto mediante un estudio geológico y de origen natural, y el objeto de extracción y procesamiento no puede seleccionarse libremente;

En segundo lugar, el objeto minero, las herramientas mineras y el personal de producción se trasladan constantemente con la minería, no hay un lugar fijo y las condiciones industriales cambian en cualquier momento, lo que es diferente de la industria de procesamiento general;

En tercer lugar, las condiciones geológicas de la minería y las materias primas minerales son muy complejas, lo que dificulta la estandarización de los proyectos mineros.

Al mismo tiempo: ⒈ Las condiciones de ocurrencia del yacimiento mineral son inestables; ⒉ La ley, composición y composición del mineral varían considerablemente; ⒊ La estructura geológica es compleja; ⒋ Las propiedades físicas y mecánicas del mineral y la roca circundante varían considerablemente; ⒌ El contenido de agua del yacimiento mineral es complejo. Por lo tanto, no es posible replicar completamente la extracción y el beneficio de una mina.

2. Definición de minería a cielo abierto

1. Conceptos básicos de la definición de minería a cielo abierto

El requisito previo necesario para la definición de minería a cielo abierto es la presencia de yacimientos minerales adecuados. La idoneidad de un yacimiento para la minería a cielo abierto se evalúa mejor en la etapa inicial de la exploración geológica. Posteriormente, tras una exploración más exhaustiva, se elabora un informe geológico (que incluye datos geológicos hidráulicos y ambientales) que cumpla con los requisitos de diseño de la minería a cielo abierto. Tras la aprobación, el departamento de diseño puede llevar a cabo el diseño. Debido a las condiciones de ocurrencia del yacimiento mineral expuesto en la superficie y a su enterramiento superficial, el trabajo de extracción de la roca de la totalidad, según un proceso específico, se denomina ingeniería de minería a cielo abierto.

La esencia de la minería a cielo abierto consiste en extraer la capa superficial del suelo y las rocas circundantes que cubren la parte superior del yacimiento mineralizado en un espacio abierto dentro de un rango determinado, y extraer el mineral. Por lo tanto, para extraer el mineral, también es necesario extraer la roca estéril.

El yacimiento mineral clasificado comodefinición de minería a cielo abiertose llama unminería a cielo abierto. El lugar donde se realiza la ingeniería de minería a cielo abierto con equipo minero se denominaminería a cielo abierto.minería a cielo abiertodefinición: la suma de pozos, escalones y zanjas a cielo abierto formados durante la minería a cielo abierto.

2. Pasos generales paraminería a cielo abiertoConstrucción y producción:

(1) Preparación del terreno. Incorporar líneas de tráfico y transmisión a la zona minera, y eliminar o reubicar obstáculos naturales y artificiales en la zona minera, como árboles, pantanos, aldeas, fábricas, carreteras, canales, cementerios, etc.

(2) Aislamiento y drenaje de aguas en la zona minera. Cortar el río que atraviesa la zona minera o desviarlo, drenar el agua y reducir el nivel del agua por debajo del nivel requerido.

(3) Ingeniería de infraestructura minera. Incluye la excavación de zanjas, la construcción de caminos desde el suelo hasta el nivel de la mina; el establecimiento de líneas de trabajo, el desmonte de infraestructura para exponer el yacimiento; el establecimiento de líneas de transporte, vertederos de escombros, puentes, etc.; la construcción de instalaciones industriales subterráneas y los edificios civiles necesarios.

(4) Producción diaria. La ingeniería de infraestructura minera puede transferirse a producción una vez que se hayan abierto las líneas de trabajo de extracción y desmonte necesarias y se haya alcanzado cierta capacidad de extracción. Generalmente, alcanzar la capacidad de producción diseñada tomará un tiempo. Las áreas minadas deben ser recuperadas.

La construcción y producción dedefinición de minería a cielo abiertoSon proyectos de ingeniería muy complejos. La adquisición de terrenos, la compra, instalación y puesta en marcha de equipos, la capacitación del personal, el establecimiento de organismos de gestión organizativa y la recuperación de terrenos, etc., implican una amplia gama de aspectos y están estrechamente relacionados entre sí.

3.minería a cielo abiertodesarrollo

Solo se introduce el desarrollo de carreteras, pero no se introduce el desarrollo de ejes horizontales ni de rampas elevadoras.

(1) La operación de desmonte de laderasminería a cielo abiertoComienza desde el nivel más alto del área minera y desciende capa por capa; mientras que la línea de tajos de desarrollo se construye desde el escalón de extracción más bajo hasta el más alto a la vez. A medida que el nivel de extracción disminuye, la línea de tajos de desarrollo superior se abandona gradualmente o desaparece, acortando en consecuencia la distancia de transporte de mineral y roca.

(2) La línea de desarrollo de la carretera hundidaminería a cielo abiertoSe forma gradualmente a medida que los escalones de extracción descienden. Los cambios en la línea de tajo incluyen el desarrollo de líneas fijas y móviles. Desarrollo de líneas fijas: La línea de tajo de desarrollo se dispone en el muro lateral final dentro del límite de la mina y no cambia su posición durante todo el proceso de extracción. Puede adoptarse en forma recta, de retorno y en espiral. Desarrollo de líneas espirales: La línea de tajo de desarrollo se dispone en espiral a lo largo de los cuatro lados del área de extracción.

El proceso de desarrollo del proyecto de la línea de tajo fijo incluye el proceso de extracción de los escalones, el avance del muro de trabajo y el desarrollo y la profundización del nuevo nivel. En la parte final del...minería a cielo abiertoSegún la posición, dirección y pendiente de la zanja de entrada y salida, se excava la zanja inclinada desde la superficie (la placa superior del escalón) hasta la placa inferior. Tras alcanzar la cota de la placa inferior, se excava una nueva zanja horizontal desde el extremo de la zanja para establecer la línea de trabajo inicial del escalón.

Proceso de desarrollo del proyecto de desarrollo de la línea de tajo móvil: la zanja de entrada y salida, así como la zanja de sección, se excavan horizontalmente desde la placa superior o inferior, cerca de la zona de contacto entre el yacimiento y la roca circundante en el campo minero. Cuando la zanja de sección alcanza una longitud determinada, se excava mientras se expanden sus lados para formar la línea de trabajo de desmonte. Durante el proceso de extracción, la zanja de entrada y salida se mueve con el avance del muro de trabajo en un lado hasta que la línea de trabajo avanza hasta el límite final de la mina, donde se fija en el lado final.

4. Tecnología de minería a cielo abierto

El principal proceso de producción dedefinición de minería a cielo abierto Incluye tres proyectos importantes: excavación de zanjas, desmonte y minería; los eslabones de producción incluyen minería, transporte y descarga (descarga de suelos, descarga de mineral). La minería es el eslabón que interactúa directamente con la capa rocosa, incluyendo la perforación, la voladura, la extracción y el carguío, la reubicación de las líneas de transporte y otros procesos, y es el más importante.minería a cielo abiertoproducción; el transporte es el vínculo entre la minería y la descarga, y es el vínculo que ocupa más equipo, consume más energía y mano de obra enminería a cielo abiertoproducción; la descarga es un requisito indispensable para la descarga económica y razonable de los materiales producidos enminería a cielo abierto.

Alrededor de estos tres eslabones principales de producción, existen también una serie de eslabones de producción auxiliares, como mantenimiento de equipos, suministro de energía, drenaje, etc.

Los sistemas de procesos de minería a cielo abierto se pueden dividir en: proceso intermitente, proceso continuo y proceso semicontinuo.

(1) El proceso intermitente se refiere al proceso en el que la extracción y el transporte de mineral y roca se realizan de forma intermitente en los tres principales eslabones de producción. Por ejemplo: una pala mecánica carga un camión, una pala a la vez, y un tren o vagón transporta roca, un camión a la vez. Por cada pala cargada o camión transportado, el equipo completa un ciclo o período correspondiente. Este proceso también se denomina proceso cíclico o proceso periódico.

(2) Un proceso continuo se refiere a un proceso en el que la extracción y el transporte de mineral y roca se realizan de forma continua. Este es el caso del flujo de mineral y roca en una excavadora multicangilones y una cinta transportadora. Este flujo de mineral y roca continuará ininterrumpidamente mientras el equipo funcione con normalidad. Por lo tanto, este proceso también se denomina proceso de flujo.

(3) Un proceso semicontinuo es aquel en el que algunos eslabones de producción operan de forma continua. Por ejemplo, un sistema en el que una pala mecánica carga mineral y roca en una trituradora y luego los transporta mediante una banda transportadora tras la trituración es un sistema de proceso semicontinuo típico.

5. Términos profesionales

a. Cuando se extrae en un escalón, el mineral y la roca se dividen en capas horizontales de cierto espesor de arriba a abajo, y se extraen con métodos independientes.

Equipos de minería y transporte. Cada capa mantiene una cierta relación de avance, formando así un escalón.

El escalón se compone de los siguientes elementos: placa superior, placa inferior, pendiente, línea superior, línea inferior, altura y ángulo de pendiente. Ángulo de pendiente del escalón: el ángulo entre la pendiente del escalón y el plano horizontal.

Los pasos se dividen en:

Pasos de trabajo - placas planas de trabajo para la disposición de equipos de minería y transporte.

Escaleras no funcionales - plataformas de seguridad: se utilizan para amortiguar e interceptar la caída de rocas y reducir el ángulo de la pendiente.

Plataformas de limpieza: interceptan las rocas que caen y las limpian con equipos de limpieza.

Plataformas de transporte: sirven como canal de conexión entre los pasos de trabajo y el transporte de la zanja de acceso.

b. Línea de trabajo: una sección de roca mineral bien preparada.

c. Zona de excavación: Durante la minería, los escalones se dividen en varias franjas, que se extraen una a una. Cada franja de cada mina se denomina zona de excavación. El ancho... depende del método y los parámetros de la voladura; la pala eléctrica... depende del radio de excavación y descarga de la pala eléctrica.

d. Cada franja del área minera también puede dividirse en varias secciones y equiparse con equipos de minería y transporte independientes durante la explotación. Longitud... la longitud de la línea de trabajo minera ocupada por una pala eléctrica.

f. Túneles a cielo abierto: divididos por finalidad:

(1) Zanja de acceso... zanja inclinada excavada para establecer vías de transporte entre el terreno y el nivel de trabajo, y entre cada nivel de trabajo. Según la forma de la sección transversal: sección transversal completa, zanja de un solo lado.

(2) Zanja de sección abierta... zanja horizontal excavada para abrir la línea de trabajo minero y establecer la primera línea de trabajo (paso inicial).

g. El área de laminería a cielo abiertodonde se ha realizado o se está realizando minería a cielo abierto, formada por escalones y túneles a cielo abierto.

Tajo abierto en ladera: por encima del círculo cerrado. Tajo abierto en depresión: por debajo del círculo cerrado.

Elementos constituyentes:

(1) Pared lateral: la superficie total alrededor de laminería a cielo abierto, dividido en: pared superior, pared inferior y pared del fondo.

(2) Muro de trabajo: es el muro lateral compuesto por escalones que se están minando y que serán minados.

(3) Pendiente del muro de trabajo y ángulo de pendiente del muro de trabajo.

(4) Ángulo de pendiente lateral final: el ángulo entre la pendiente final de la pared y el plano horizontal

(5) Pendiente final del muro: es el plano inclinado imaginario formado por la línea superior del escalón superior del muro no funcional y la línea inferior del escalón inferior.

(6) Límite final de ladefinición de minería a cielo abierto:la posición definida por las líneas de límite final superior e inferior.

6. Principales indicadores técnicos y económicos: ratio de desbroce

La relación de desprendimiento deminería a cielo abiertoEs un indicador técnico y económico importante, que está relacionado con la cantidad de mineral extraído, la cantidad de roca y suelo extraído, la escala de producción, la vida útil, el costo de producción, etc. de la mina.

Relación de desmonte: cantidad de roca necesaria para extraer por unidad de mineral extraído.

La tasa de desmonte es variable. El límite de explotación a cielo abierto definido en el diseño solo es razonable en determinadas condiciones y durante un período determinado. La unidad de medida se expresa en m³/m³, m³/t o t/t.

Relación de desmonte promedio: la relación entre la cantidad total de roca en el límite y la cantidad total de mineral.

Relación de desmonte en capas: la relación entre la cantidad de roca en una determinada capa horizontal dentro del límite y la cantidad de mineral.

Relación de extracción de producción: relación entre la cantidad de roca extraída en un período determinado y la cantidad de mineral extraído.

Relación de desmonte del límite: la relación entre el incremento de roca causado por el aumento de la profundidad unitaria del límite y el incremento de mineral.

Relación de desmonte de reservas: la relación de desmonte se calcula en función de las cantidades de mineral y roca proporcionadas en el informe de exploración geológica.

Relación de desmonte del mineral crudo: la relación de desmonte se calcula en función de la cantidad de mineral y roca obtenida de la pérdida y el agotamiento del mineral durante la minería.

Tasa de desbroce económicamente razonable: se refiere a la cantidad máxima de desbroce de roca económicamente permitida por unidad de volumen de mineral en la minería a cielo abierto. El costo de extracción de la capa de mineral adyacente al límite de la minería a cielo abierto no es mayor que el costo de la minería subterránea.