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落矿的方式、凿岩爆破法特点、凿岩落矿各工序所占比重

发布时间:2024-09-24

落矿的方式、凿岩爆破法特点、凿岩落矿各工序所占比重、影响钻孔爆破效果的指标、评价落矿的技术经济效果指标、放矿和运输

一、引言

在采矿工程中，落矿作为回采过程的关键环节，其效率与效果直接影响到整个采矿作业的成本、安全及资源回收率。本文旨在深入剖析落矿技术的各种方式，详细介绍落矿的方式、凿岩爆破法特点、凿岩落矿各工序所占比重、影响钻孔爆破效果的指标、评价落矿的技术经济效果指标、放矿和运输的知识。微信图片_20240924082714.png 二、落矿概述

落矿，顾名思义，是指在回采过程中，通过一定的技术手段将矿石从矿体中分离并破碎成一定粒度的过程。这一过程不仅是采矿作业的基础，也是决定后续矿石运输、提升及加工效率的关键因素。根据落矿原理的不同，常见的落矿方式包括凿岩爆破法、机械落矿、水力落矿和溶解落矿四种。

三、落矿方式详解

凿岩爆破法

凿岩爆破法是目前在金属矿山中应用最为广泛的落矿方式，尤其适用于中硬矿岩和硬岩矿石。该方法通过钻孔、装药、爆破等一系列工序，将矿石破碎成适合后续处理的粒度。凿岩爆破法的特点在于其高效性和灵活性，能够根据不同岩石的坚固性调整炸药用量和爆破参数，以达到最佳的破碎效果。

（1）工序流程

凿岩爆破法的工序主要包括凿岩、装药和爆破三个环节。凿岩是指使用凿岩机在矿岩中钻出一定深度和直径的炮孔；装药则是将炸药和起爆器材装入炮孔中；爆破则是通过引爆炸药产生爆炸力，将矿石破碎。

（2）影响因素

影响凿岩爆破效果的主要因素包括矿石的坚固性、矿体厚度和爆破自由面。矿石的坚固性决定了凿岩和炸药消耗的难易程度；矿体厚度则决定了钻孔的深度和爆破规模；爆破自由面的数量则直接影响爆破效果的好坏。

（3）技术经济指标

评价凿岩爆破效果的技术经济指标包括凿岩效率、每米崩矿量、单位炸药消耗量和不合格大块产出率。这些指标不仅反映了爆破作业的效率，也直接关系到采矿成本的高低。

机械落矿
机械落矿是指利用机械设备对矿石进行破碎和剥离的过程。该方法适用于软岩和中等硬度的矿岩，具有作业连续、自动化程度高的优点。然而，机械落矿对设备的依赖性强，且对矿岩的适应性相对有限。
水力落矿
水力落矿是利用高压水流冲击矿岩，使其破碎并脱落的方法。该方法适用于脆而软的岩石，具有环保、节能的优点。但水力落矿对水质和水压的要求较高，且对矿岩的破碎效果受多种因素影响。
溶解落矿

溶解落矿是一种特殊的落矿方式，通过化学反应将矿物溶解于溶液中，然后提取出来。该方法适用于某些特定类型的矿石，如低品位矿石或难选矿石。溶解落矿的优点在于能够最大限度地回收资源，但技术复杂、成本较高。

四、凿岩爆破法的主要方式及特点

目前，在中硬矿岩和硬岩矿石中，凿岩爆破法是最常用的方法。在凿岩爆破中，工序包括凿岩、装药和爆破。这些工序所占的费用和时间因岩石种类的不同而有所差异。例如，对于中硬岩矿石，凿岩爆破的费用大约占20%到30%。所需材料中，炸药占比为40%至60%；装药和爆破环节占比为20%至40%；硬岩矿石凿岩占比为60%至70%，炸药消耗占比为20%至30%，装药和爆破过程占比为10%至20%。因此，在实际的采矿中，我们首先需要明确岩石的类型，然后有针对性地进行钻孔爆破。

影响钻孔爆破效果的指标有哪些？首先，我们来探讨影响钻孔爆破效果的主要因素。第一个因素是矿石的坚固性，第二个是矿体的厚度，第三个是爆破自由面。

对于矿石的坚固性，在前面提到，在凿岩过程中，中硬岩矿石和硬岩矿石的凿岩消耗、炸药消耗以及装药和爆破的过程都不同，这都与矿石的坚固性有关。在进行爆破之前，我们需要了解矿岩的坚固性，也就是我们的F系数。然后根据坚固性的大小去选取相应的炸药单号。

第二个因素是矿体厚度，不同的矿体厚度，例如薄矿体、中厚矿体和厚矿体，决定了钻孔的深度，进而影响爆破效果。最后，自由面的数量也是影响爆破效果的主要因素，自由面越多，爆破效果越好。

评价采矿技术经济效果的指标包括凿岩效率、每米崩矿量、单位炸药消耗量和不合格大块产出率。我们之前提到的中硬岩矿石和硬岩矿石，它们的凿岩消耗比例完全不同。中硬岩矿石只消耗20%到30%，而硬岩矿石则占了60%到70%的比例，这是一个明显的指标。每米崩矿量与矿石的坚固性有关。针对不同坚固性的岩石，我们应选取不同的单位炸药消耗量。此外，不合格大块产出率也是一个重要的指标。采用浅孔、中深孔或大孔深孔，大块产出率会有所不同，这将直接影响后续的矿石运输效果和运行效率。

接下来，我们将探讨不合格大块产出率的定义。首先，我们需要了解什么是合格的矿石块度。通常，我们将其称为爆破崩矿石，即矿石破碎到适合放矿和运输条件的最大允许块度。两个条件，一个是放矿和运输，放矿我们也称之为矿石运搬，就是从采场放到运输巷道的过程。然后运输是指从运输巷道里面运到主溜井的过程，也就是说我们爆破崩下的矿石还要适合的条件，一个是适合放矿，第二个是适合运输。因此它的尺寸就是取决于放矿巷道的断面以及运搬运输和提升矿石的设备类型以及尺寸。放矿巷道在我们后面会介绍，其实就是底部结构，出矿的部分和受矿的部分。

运搬要看要看采用什么样的的设备类型，可以是重力运搬、电耙运搬或无轨设备运搬。不同的运搬尺寸要求也各不相同。

在提升过程中，需要考虑是否使用地下破碎装置。如果采用箕斗提升，应该要破碎硐室；如果采用罐笼提升，则不需要破碎硐室。通常情况下，针对巷道尺寸，放矿巷道的宽度与矿石块度的横断面尺寸的比例大约为1.8比1到5比1。

对于后续的提升来说，大部分矿山采用的箕斗提升，矿石尺寸是200毫米以下。当然有些矿山可以采用到400到500毫米，但大部分情况下是200毫米以下。在破碎过程中，我们需要将矿石破碎到200毫米以下。但是从采厂里放出的矿石并不需要达到200毫米，只有在破碎站破碎后才需要达到这个标准。不合格大块产出率是指不合格大块的数量与全部崩落矿石的数量之比。因此，根据前面提到的尺寸，运搬巷道和运搬设备的尺寸来确定崩落矿石的合格尺寸。大于这个尺寸的都属于不合格范围。

在评价一个崩矿效果指标时，我们需要计算不合格大块产出的数量。如果不合格大块产出率过高，那么后续的二次破碎的工作量会大大增加，炸药消耗量也会增加。因此，我们需要重新优化爆破参数，以降低不合格大块产出率。

五、凿岩落矿各工序所占比重

在凿岩爆破法中，落矿过程主要包括凿岩、装药和爆破三个主要工序，每个工序的所占比重因岩石种类的不同而有所差异。

凿岩工序：

中硬岩矿石：凿岩费用大约占整个落矿费用的20%到30%。这是因为在中硬岩矿石中，凿岩难度相对较低，但仍然是整个爆破过程中不可或缺的一环。
硬岩矿石：凿岩占比显著提高，达到60%至70%。硬岩矿石的坚硬性增加了凿岩的难度和时间成本，使得凿岩成为硬岩矿石爆破中最为耗时的工序。

装药和爆破工序：

中硬岩矿石：装药和爆破过程占比合计为20%至40%。这一比例反映了在中硬岩矿石中，炸药的使用和爆破操作相对较为高效。
硬岩矿石：装药和爆破过程占比相对较低，为10%至20%。这并不意味着硬岩矿石的爆破不重要，而是因为凿岩过程占据了更大的比例。然而，硬岩矿石的爆破效果对炸药的选择和使用精度有更高的要求。

炸药使用：

在中硬岩矿石和硬岩矿石的爆破中，炸药的使用都是关键。中硬岩矿石的炸药消耗占比为40%至60%，而硬岩矿石的炸药消耗占比则相对较低，为20%至30%。这反映了炸药在两种不同硬度岩石中的使用策略有所不同。

六、影响崩矿指标的主要因素

崩矿指标是衡量爆破效果的重要依据，其主要受以下几个因素的影响：

矿石的坚固性：矿石的坚固性是影响爆破效果的首要因素。坚固性越高，爆破难度越大，所需的炸药量和爆破能量也越大。
矿体厚度：矿体厚度决定了钻孔的深度和爆破的空间条件。不同厚度的矿体需要不同的爆破策略和炸药用量。
爆破自由面：自由面的数量和位置对爆破效果有显著影响。自由面越多，爆破效果越好，因为爆破能量可以更充分地释放。

八、评价落矿的技术经济效果指标

评价落矿技术经济效果的指标主要包括以下几个方面：

凿岩效率：即单位时间内完成的凿岩工作量，是衡量凿岩效率的重要指标。
每米崩矿量：指单位长度炮孔崩落的矿石量，反映了爆破能量的利用效率。
单位炸药消耗量：即每吨崩落矿石所消耗的炸药量，是衡量爆破成本的重要指标。
不合格大块产出率：不合格大块产出率是指不合格大块的数量与全部崩落矿石的数量之比。过高的不合格大块产出率会增加后续破碎的工作量和成本。

九、矿石合格块度的相关知识

矿石合格块度是指爆破后矿石破碎到适合放矿和运输条件的最大允许块度。这一指标受多个因素的影响：

放矿巷道的断面尺寸：放矿巷道的宽度与矿石块度的横断面尺寸的比例通常为1.8比1到5比1，这决定了矿石块度的上限。
运搬运输设备的类型及尺寸：不同的运输设备对矿石块度有不同的要求。例如，采用箕斗提升时，矿石尺寸通常需要破碎到200毫米以下。
矿石的物理特性：矿石的硬度、韧性等物理特性也会影响其破碎效果和合格块度的确定。

十、放矿和运输

在采矿过程中，放矿和运输是紧随落矿之后的重要环节，它们直接关系到矿石的回收效率、生产成本以及整个采矿作业的安全与顺畅。以下是对放矿和运输的深入介绍。

一、放矿

放矿，也称为矿石运搬，是指将爆破崩落的矿石从采场运至运输巷道的过程。这一过程不仅需要考虑矿石的块度、重量等物理特性，还需要关注巷道结构、放矿方式以及安全因素等多个方面。

放矿方式

重力放矿：适用于倾角较大的矿体，矿石在重力作用下自然下滑至运输巷道。这种方式简单经济，但要求矿体具有一定的倾角。
机械放矿：对于倾角较小的矿体，或需要更精准控制放矿速度的场合，常采用机械放矿。如使用电耙、铲运机等设备将矿石铲运至运输巷道。

巷道结构

放矿巷道的设计需考虑矿石块度、运输设备类型及尺寸等因素，以确保矿石能够顺畅地运出。同时，巷道需具备足够的稳定性和支护措施，以防止冒顶、片帮等安全事故。

安全因素

在放矿过程中，需严格控制放矿速度，防止矿石堵塞巷道或冲击运输设备。同时，需定期检查巷道状况，及时处理安全隐患。

二、运输

运输是指将矿石从运输巷道运至地面或选矿厂的过程。根据运输距离、矿石量及地形条件等因素，可选择不同的运输方式。

运输方式

轨道运输：使用矿车、机车等轨道运输设备，将矿石运至地面或选矿厂。这种方式适用于距离较远、矿石量较大的场合。
胶带运输：采用胶带输送机进行连续运输，具有运输量大、效率高、成本低等优点。但需注意胶带的磨损和更换问题。
无轨运输：使用装载机、卡车等无轨设备，将矿石直接运至地面或选矿厂。这种方式灵活性强，适用于地形复杂、距离较短的场合。

运输设备

不同类型的运输设备对矿石块度、重量及运输距离有不同的要求。在选择运输设备时，需综合考虑矿石特性、运输距离及经济成本等因素。

安全因素

运输过程中需严格遵守安全规程，确保运输设备的正常运行和驾驶员的安全。同时，需定期检查和维护运输设备，防止发生故障或事故。

三、放矿与运输的协同优化

为了提高采矿效率、降低生产成本并确保安全，需要对放矿和运输环节进行协同优化。具体措施包括：

合理设计放矿巷道和运输路线，减少矿石运输距离和转运次数。
根据矿石特性和运输设备类型，确定合理的矿石块度要求，以减少后续破碎工作量。
加强放矿和运输过程中的安全管理，确保设备正常运行和人员安全。
采用先进的自动化和智能化技术，提高放矿和运输的自动化水平和智能化程度，减少人为因素导致的安全事故和效率损失。

微信图片_20240904070521.jpg 未完，待续。