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山洞型大理石礦山的開采方法與成本分析

发布日期:16-01-05 15:41:14     浏览次数:     文章来源:Bpbp

    时根据矿体类型不同,大理石矿山可分成山坡露天开采、凹陷露天开采、井式开采和山洞式开采等类型。但随着矿体产状的延伸、品种的变化,一些露天矿山在开采 的推进过程中会遇到极大的困难和障碍。一些山形异常陡峭、剥离量巨大、开采作业极度危险的山坡露天型矿山,像四川省宝兴县的一些大理石矿山就属于这种类 型。还有一些倾斜矿体的凹陷露天型矿山,其矿体深深地斜插人地下,继续开采,需要剥离很厚的覆盖层,像北京房山的汉白玉大理石开采。另外随着开采深度的增 加,井式开采也将无法继续进行。因此,在这样的一些矿山上,采用山洞式开采(以下简称洞采)方式,就显得更加实用。当然对于一些新发现的大理石矿山,如果 剥离工作量巨大,开采条件适合洞采,也可以考虑洞采方式。本文主要介绍实施洞采的工艺方法以及洞采的成本分析。
1洞采大理石的主要开采设备与露天 开采一样,必须使用专门的开采设备才能进行大理石荒料的洞采。专用臂式切割设备是洞采必须配备的设备,再配合金刚石串珠锯的切割,使得洞采效率更高。大孔 径凿岩机可快速钻凿穿引金刚石串珠绳的贯通孔,水压或气压顶推袋和液压顶石机都是分离荒料的辅助工具。用途较广泛的洞采臂式锯机是金刚石开带锯,如 TunnelJetBelt940型金刚石开采带锯(以下简称940型开采带锯),是意大利BENETTI公司用于洞采大理石荒料的专用链臂式金刚石带锯 切割设备。与采用硬质合金刀具的传统链臂锯机(以下简称开采链锯)相比,开采带锯具有锯切效率高、适用范围广、不会造成石材重大损耗和破坏等特点。除锯切 一般大理石外,它还可锯切包含坚硬包裹体(石英结块和线脉)的沉积型大理石或硬度极高的大理石,以及磨蚀性极强的砂岩类石材。而开采链锯无法锯切这类硬质 大理石,所以它在洞采大理石矿山的使用受到限制。
大理石砂石现场當940型開采帶鋸在山洞型大理石礦山的初始台階上切割時,在台階開拓的初始階段,就能開采出表面平整、各種規格尺寸的大理石荒料,無廢料産生。
采 用金刚石串珠锯配合进给切割轮的楔形取石法,以及配合复合楔的键石取石法,它们的锯切效率不仅很低,较关键的是在推进或开拓采掘台阶时所开出的石料,一般 都是不规则的石块,如三角形或其他形状,不能用于荒料的回收,通常作为废料处理。因此后两种方法会造成极大的资源浪费。楔型取石法在对一些市场售价极高的 名贵花岗石荒料进行洞采时,偶尔会看到。键石取石法在凹陷型大理石开采中还会使用。
940型开采带锯与露天使用的950型开采带锯的不同之处,主 要是锯切单元的运动结构不同。940开采带锯实际是由安装在刚性框架上的950型切割单元、金刚石切割带、框架行走机构和分离式控制台组成,其设计思路是 保证操作者在安全操作距离内使用设备。940型开采带锯上所有的运动部分都由电机驱动,并由与主控台连接的遥控按钮式键盘控制。以保证开采带锯工作时,操 作者的安全。安装锯切单元的框架底部装有电动行走轮,机动性好。表1是940型开采带锯机动、行走等运动部位的介绍。表2是 TuimeljetBelt940型开采带锯的技术参数。
940型开采带锯切割臂的有效切割长度通常是2m,而且切割臂可完成垂直、水平两个方向 面的切割。因此,它能够在垂直矿体或岩壁上完成矩形开拓通道(以下简称矩形通道)的切割,940型开采带锯的切割开拓空间高度可达4m,由于设备设计结构 本身的限制,其较小切割矩形开拓通道的尺寸是:长x高x相对深度为6mx3.4mx 2m,或者是6mx 4mx2m,后者尺寸取决于设备支承框架的安装形式。TunnelJetBelt940型开采带锯运动部位介绍序号运动功能驱动方式运动状态金刚石切割带 运动电动切割时切割臂旋转电动切割时切割臂动力单元移动电动切割时主机横梁旋转电动横梁升降运动电动位移时框架升降和锚定液压位移时锯机自行移动液压位移 时表2Te丨JetBelt940型开采带锯技术参数项目参数项目参数设备长度U)主电机功率(kW)设备篼度(m)直流电机数量(台)锯切深度(m)交 流电机数量(台)锯缝宽度(mm)开采带锯重量(kg)循环水消耗量(L/min)940型开采带锯的工作地面应平整,并近于水平,在开采倾斜的条脉状大 理石时,必须形成多个地下几何台阶,台阶之间的连接需要借助于洞采矿山中的分支道路实现。为了保证工作时开采带锯的冷却和润滑,供水量必须达到 80L/min和3bar的压力,940型开采带锯的总装机功率将近60kW.是940型开采带锯进行矩形通道开拓的工作图。