石灰石礦露天礦開采技術(shù)及破碎篩分設(shè)備配置研究

陳明

摘 要：石灰石礦露天開采和破碎篩分設(shè)備的優(yōu)化配置是影響礦山企業(yè)發(fā)展的重要因素。從目前的礦山開采狀況來看，只有結(jié)合實際的地質(zhì)條件，調(diào)整相關(guān)的技術(shù)和設(shè)備，才能夠更好地提高其生產(chǎn)率、降低投資成本，使整個礦山開采過程滿足優(yōu)質(zhì)高效的生產(chǎn)。

關(guān)鍵詞：石灰石；露天礦；開采技術(shù)；設(shè)備優(yōu)化

石灰石礦露天開采技術(shù)和破碎篩分設(shè)備的優(yōu)化配置是影響礦山企業(yè)發(fā)展的重要因素。我們只有不斷地對相關(guān)技術(shù)設(shè)備進行優(yōu)化調(diào)整，并結(jié)合實際工作地的地質(zhì)條件特點，才能夠正確選擇適應(yīng)企業(yè)、行業(yè)發(fā)展的特色之路。

一、石灰石礦產(chǎn)品利用現(xiàn)狀

石灰?guī)r主要是由方解石礦物組成的碳酸鹽巖，通常作礦物原料，商品名稱為石灰石，按照工業(yè)用途分為：冶金工業(yè)用石灰?guī)r、建材工業(yè)用石灰?guī)r、化學(xué)工業(yè)用石灰?guī)r以及其他工業(yè)部門用石灰?guī)r等幾種。隨著石灰?guī)r礦產(chǎn)品深加工的技術(shù)含量越來越高，為石灰?guī)r礦產(chǎn)品進入更多的工業(yè)領(lǐng)域拓展了空間。

目前全國比較集中的較大型石灰石礦山，已基本上被大的水泥企業(yè)和冶金企業(yè)所壟斷，新資源越來越少，從某種意義上講，誰占有了石灰石資源，誰就占有了將來的水泥和鋼鐵市場。

二、石灰石礦露天開采境界確定

2.1老虎垅礦開采技術(shù)條件

老虎垅石灰?guī)r礦直接出露地表，無頂板。底板由泥質(zhì)條帶灰?guī)r夾薄層狀頁巖或互層組成，節(jié)理裂隙較發(fā)育，巖石質(zhì)量好，巖體完整，巖石強度較堅硬，巖體質(zhì)量屬Ⅲ類中等巖體。區(qū)內(nèi)石灰?guī)r礦體，由粉晶灰?guī)r、蠕蟲狀灰?guī)r組成，中厚層狀，間夾少量薄層狀微晶灰?guī)r。巖溶不太發(fā)育，節(jié)理裂隙較發(fā)育。地表巖石風(fēng)化微弱，巖芯較完整，RQD（%）為70.3%～78.4%，巖石較完整，強度堅硬，巖體質(zhì)量屬Ⅲ類中等巖體。礦區(qū)地形地貌簡單，地層巖性單一，且厚度、產(chǎn)狀穩(wěn)定，巖溶不發(fā)育，巖體結(jié)構(gòu)以厚層塊狀結(jié)構(gòu)為主，巖石強度高，穩(wěn)定性好，為工程地質(zhì)條件簡單的礦床。

2.2石灰石露天礦最終邊幫參數(shù)確定

1）露天底的確定

露天礦的最小底寬按礦山鏟裝、運輸設(shè)備的運輸方式確定。礦體水平厚度小于露天采場底部最小寬度時，底部寬度按最小寬度來確定；礦體水平厚度與最小寬度接近時，則露天采場底寬取等于礦體水平厚度；礦體水平厚度大于露天礦最小底寬時，以最小底寬確定露天底部平面，這時露天礦底部位置按露天開采經(jīng)濟效果最大的原則決定。老虎垅石灰石礦礦體大于最小底寬，同時依據(jù)當(dāng)前礦界、少剝離量，確定+50為露天底。

2）生產(chǎn)臺階高度的確定

《金屬非金屬礦山安全規(guī)程》要求生產(chǎn)臺階高度：①不爆破直接挖掘時，臺階高度不大于挖掘機的最大挖掘高度；②采用爆破再采裝時，不大于挖掘機的最大挖掘高度的1.5倍。根據(jù)礦山實際條件，本次設(shè)計確定的采場生產(chǎn)臺階高度為15m。

3）終了臺階坡面角

終了臺階坡面角大小取決于礦巖性質(zhì)、巖層構(gòu)造以及穿爆方法。根據(jù)本次礦區(qū)石灰?guī)r巖樣物理力學(xué)測試結(jié)果，其礦石飽和狀態(tài)抗壓強度83.41Mpa～89.25Mpa，干燥狀態(tài)抗壓強度87.80 Mpa～98.27Mpa，參考相關(guān)手冊及類似礦山，終了臺階坡面角可取值60°～70°。

考慮礦山生產(chǎn)臺階為15m，結(jié)合礦區(qū)內(nèi)巖層構(gòu)造、礦巖硬度以及以往設(shè)計情況，本次設(shè)計確定的終了臺階坡面角取65°。

4）安全平臺寬度

安全平臺寬度一般大于2m，同時還應(yīng)不小于臺階高度的1/3，因此本次設(shè)計確定的安全平臺寬度為6m。

5）清掃平臺寬度

采場清掃設(shè)備采用2m3液壓挖掘機配東風(fēng)EQ3126型10t自卸汽車（尺寸長×寬：7.00×2.47m），為保證調(diào)車安全，設(shè)計確定的清掃平臺寬度為12m。

6）最終邊坡角

最終邊坡角是圈定露天采場境界的主要參數(shù)，根據(jù)《礦山采礦設(shè)計手冊》，當(dāng)巖石硬度普氏系數(shù)為3～7，采場深度在180m以內(nèi)時，穩(wěn)定的幫坡角為41°～48°。

考慮本礦山巖體硬度堅硬，質(zhì)量中等，露天采場邊幫深度75.0m～125m不等，由此設(shè)計最終確定的采場最終邊坡角為41°～47°，類比同類礦山實際情況，設(shè)計邊坡穩(wěn)定。

三、露天爆破技術(shù)

3.1炮孔堵塞

為了獲得更好的密封度，減少炮孔垂直方向上的能量消耗，目前推出了三種新的炮孔堵塞方式：一是動力塞，將一種氣枕式塑料袋置于按油炸藥上，然后向袋內(nèi)壓氣使其膨脹后再填上砂石等填充物。二是充氣體填塞法。三是漏斗充填物，在炸藥上先放少量砂石，然后放入裝滿炮泥的塑料漏斗（大頭向下），再填上砂石填充物，炸藥爆炸時，漏頭炮泥向上壓象楔子那樣在孔內(nèi)張開，獲得很好的密封度，改善爆破效果。

3.2爆破技術(shù)

采用多排單孔爆破技術(shù)。老虎垅石灰石礦的技術(shù)是：開采時臺階高15m，炮孔呈75°傾斜，孔深17.5m，采用銨油炸藥，通常每次爆破2排10孔，單一起爆，逐孔爆破。這種爆破法炸藥單耗稍高，但無飛石且爆聲爆震較小。

四、破碎篩分設(shè)備選擇的

4.1破碎機的選擇

根據(jù)破碎方式、機械的構(gòu)造特征（動作原理）來劃分的，大體上分為六類

①鄂式破碎機（老虎口）。②圓錐破碎機。③輥式破碎機。④沖擊式破碎機。屬于這一類的又可分為：錘碎機；籠式破碎機；反擊式破碎機。⑤磨礦機。

石灰石礦主要根據(jù)其產(chǎn)品的用途來選擇破碎機，如老虎垅石灰石礦主要有三種產(chǎn)品，粉料（0-12mm）作為水泥原料，分子（12-31.5mm）、寸子（31.5-45mm）主要作為建材，要求產(chǎn)品針片狀含量最低為15%，輥式破碎機針片狀含量較高，當(dāng)前選擇為錘式破碎機。

4.2振動篩選擇

選擇振動篩主要考慮以下幾個方面：①篩分物料的名稱、堆積比重、黏度、溫度②每小時的處理量③篩網(wǎng)目數(shù)④物料的粒度比例和要求的篩分精度⑤物料的酸堿性（確定使用不同材質(zhì)的篩網(wǎng)）⑥生產(chǎn)場地放置振動篩的空間尺寸等。

結(jié)語

石灰石礦露天開采技術(shù)和破碎篩分設(shè)備的優(yōu)化配置是影響礦山企業(yè)發(fā)展的重要因素。我們只有不斷地對相關(guān)技術(shù)設(shè)備進行優(yōu)化調(diào)整，并結(jié)合實際工作地的地質(zhì)條件特點，才能夠正確選擇適應(yīng)企業(yè)發(fā)展的特色之路。

參考文獻

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