生产剥采比

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什么是生产剥采比[1]

  生产剥采比是指露天矿投产后某一生产时期的剥离岩量与采出矿量之比,即:

  n_s=\frac{V_s}{A_s}

  式中:ns —生产剥采比; Vs—某一生产时期内所剥离的岩石量; As—某一生产时期内所采的矿石量

  生产剥采比,在矿山生产与设计中经常应用。在矿山生产统计中,生产剥采比按年、季、月来计算。

研究生产剥采比的目的[2]

  无论哪类矿床,采用哪种开拓、开采工艺,只要矿山工程按不断发展程序和固定的工作帮坡角发展时,露天矿生产剥采比变化的共同规律是:随开采深度的加深而不断增加,达到一个最大值后而逐渐减小。生产剥采比的这种变化规律是一般倾斜矿体的普遍规律。生产剥采比最大的时期叫剥离高峰期或生产剥采比高峰期。若按照生产剥采比的这种变化规律,必然会给露天矿生产带来不利的影响,因为在正常情况下,要求露天矿的矿石产量大致不变。如果生产剥采比不断变化,就要求露天矿的矿岩产量随之逐年变化,这在短期内就要改变生产使用的采掘、运输设备的数量。特别是在剥采比高峰期,更要求在短期集中大量的设备和相应的辅助设施,配备足够的人员,高峰过后又要削减。这样短期的增减,必将降低设备的利用率,使基建费用增大,生产成本增高,并且使露天矿的生产组织工作复杂化。所以必须对生产剥采比进行优化与控制,使之在一定时期的相对稳定,以达到合理开采矿床的自的。

  生产实践证明,只要采取一定的技术措施,可降低露天矿生产剥采比的洪峰值,使剥岩和矿石生产趋于相对稳定。即露天矿在较长时期内均衡、优化和控制生产剥采比是可能的。例如:浏阳磷矿二工区采场平均剥采比为1.7m3/t,1971—1985年生产剥采比平均为1.95 m3/t,仅为平均剥采比的1.15倍。永平铜矿采用横向开采方法第一年的生产剥采比为5.8 t/t,前9年生产剥采比为4 t/t。司家营露天铁矿,大部分时间其生产剥采比均未高于平均剥采比。

生产剥采比的作用[2]

  生产剥采比可分为理论生产剥采比和实际生产剥采比。其中理论生产剥采比可分为自然生产剥采比和均匀生产剥采比。自然生产剥采比是指按照一定的工作帮推进方向、台阶高度、最小工作平盘宽度、开段沟长度、延深方向等确定的剥采比。在一定的设计方案中对应有特定的自然生产剥采比。而均衡生产剥采比是根据一定的开采程序条件下生产剥采比变化的情况得出的,经过调整后的生产剥采比。生产剥采比的确定有着重要的作用:

  ①它是决定露天矿剥离总量的一项重要因素,用已确定排土场建设和发展;

  ②是决定露天矿矿岩总生产规模的重要因素,用已确定设备数量、人员数量及地面设施的规模;

  ③是评价设计方案的一项重要指标,一般来说 越小越好;

  ④是衡量生产露天矿某一时期难易程度的重要指标,n越大,露天矿生产就越困难。

生产剥采比变化的规律和方法

生产剥采比的变化规律[3]

  水平、近水平矿体的露天矿,当矿床赋存稳定,地表平缓时,生产剥采比基本稳定。倾斜矿体的露天矿,生产剥采比随开采深度加深而不断增大,达到一个最大值后便逐渐减小。近水平和倾角较小的露天矿,随地形条件和矿体厚度的变化,生产剥采比也随之而变化。

均衡生产剥采比的基本方法[4]

  均衡生产剥采比的基本方法就是调整工作帮角,调整工作帮的横断形态。

  1.改变阶段要素和剥岩工作面的推进程序

  (1)分组轮流开采

  将工作帮上的台阶划分为若干组,每组2~5个台阶,每组台阶由1台挖掘机开采,挖掘机在组内从上而下逐个台阶进行开采。当挖掘机采完组内最末一台阶后就返回第1个台阶作业,剥离下一个岩石条带。组内除正在作业的台阶外,其余台阶均处于暂不作业状态,所留平台宽度小,或者并段,所以能够加陡工作帮坡角,同时也使同时工作台阶数大为减少。这一方法比较适合于汽车开采。

  (2)组合阶段推进

  将两个阶段互相靠拢,平行推进。即两个台阶作为一个组合阶段,在工作帮同时存在若干组,这些组合阶段保持等距离平行推进。与“分组轮流开采”的区别在于各组合阶段的推进在开采过程中是连续的,而不是间断的。根据穿孔方式的不同,可进行单台阶或并段爆破,1台挖掘机在上1台阶捣货,另1台挖掘机在下一台阶采装,运输通道布置在底部台阶上。此种方式比较适合于铁路运输

  2.改变采掘进路

  此方法适用于缓倾斜矿床,且用汽车开采的矿山。

  (1)正交进路

  正交进路是指垂直矿体走向布置采掘进路,这一采掘方式实际上是陡帮开采的一种,即台阶(挖掘机)尾随开采,属于改变剥岩工作面推进程序。

  (2)斜交进路

  斜交进路是指进路的中心线与矿体的走向斜交,通过这种布置形式,同样可以获得较好的调整工作帮坡角的效果。斜交进路对于铁路运输一样适用。

参考文献

  1. 罗梅,徐争启,韦猛.第8章 矿产资源露天开采.资源勘查与开发概论.成都理工大学精品课程,2008
  2. 2.0 2.1 李晋旭,李克民,杨贺.露天矿生产剥采比控制方法研究[J].露天采矿技术,2009(1)
  3. 贾宗民,苗为英.露天矿生产剥采比均衡分析[J].黑龙江科技信息,2013(9)
  4. 张宝才.谈露天矿均衡生产剥采比的确定方法[J].中国矿业,2000(s1)
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