当前位置: 爆破材料 >> 爆破材料介绍 >> 世界最大地下矿山基律纳铁矿的智能采矿技术
曾几许时,采矿业被觉得是最脏、最苦、最累的处事,人们设想中矿工的模样也许是浑身的泥污,在充足混浊空气的巷道中应用气腿式凿岩机,钻孔、爆破,以至人力承载出矿。这也是国内不少矿山开拓的的确状态。
在基律纳铁矿,通盘采矿人的胡想都已成为实际———矿山已根本完结“无人智能采矿”,仅凭借长途谋略机集控系统,工人和经管人员便可完结在谋略机聚集操纵中间履行现场职掌。矿山开拓范围之大、临盆效率和主动化水准之高以至让人难以相信。这全部都获利于大型板滞设备、智能遥控系统的投入应用,以及当代化的经管编制。采矿设备是限制采矿法子、采矿工艺先进的首要成分,高度主动化和智能化的采矿设备是保证平安高效开拓的关键。基律纳铁矿曾经完结设备大型化和主动化,在井下功课面除了看到检验工人在检验外,险些看不到其余工人,主动化水准特别高。
基律纳铁矿是瑞典公有控股的国际化的高科技矿业团体LKAB公司旗下的一座地下矿山,矿山位于瑞典国北部,深入北极圈内200km,是全国上纬度最高的矿产基地之一。矿区天然天色处境顽劣,极昼和极夜表象显然,整年中有一泰半时光被大雪遮盖,冰冷难耐。
基律纳铁矿谋划原矿年临盆才能为2200万t,采取高分段无底柱崩落采矿法采矿,竖井陡坡道毗连开垦,是全国上最大的地下矿山之一,全矿共管4100多名职工,个中有600余名职工为外籍。基律纳铁矿开拓史书始于1910年,初期采取露天开拓,1965年由露天转入地下开拓,初期的露天开拓在地表造成了深约230m的大采坑。当今矿山的开拓深度为1045m,1045m水准也是矿山的首要运送水准,依照矿山临盆安顿,谋划在2018年前完竣系统厘革和产能提拔,届时将完结3500--4000万t的临盆才能。
在人类社会进展的长河中,采矿长期贯串于全部史书经过。采矿技艺的进展轨迹为手工采矿、板滞化采矿、主动化板滞化采矿、智能化遥控化采矿,即无人采矿。所谓智能化遥控化采矿,便是在矿山数字化的处境下,智能化采矿设备与当代化采矿调换系统的集成。跟着微电子技艺和卫星通信技艺的快速进展,采矿设备的主动化和智能化的历程显然加速,无人驾驶的程式化操纵和聚集操纵的采矿设备,正投入产业运用阶段,它为无人采矿的改革,供给了首要技艺前提。据不统统统计,正在开展地下矿山智能化遥控采矿实验和技艺运用的国度有:南非、澳大利亚、瑞典、芬兰、加拿大、智利等10多个国度。
21世纪依赖科技的进展,矿业已引入了一种崭新观念,便是建立一种新的无人采矿样式,完结资本与开拓处境数字化、技艺设备智能化、临盆经过操纵可视化、消息传输网络化、临盆经管与计划科学化。
基律纳铁矿的主矿体呈一倒立的楔块状,走向长4km,均匀厚度80m,均匀埋深2km。勘测觉察矿石的档次跟着埋深越来越高,最高达70%。
基律纳铁矿采取竖井+陡坡道毗连开垦,矿山有3条竖井,用于透风、矿石和废石的提拔,竖井安置了斗容为75t箕斗提拔矿石,人员、设备和材料首要用无轨设备从陡坡道运送。主提拔竖井位于矿体的下盘,到当今为止,采掘面和主运送系统曾经下移了6次,史书开拓前后造成的主运送水准有275,320,420,540m和775m水准,当今的首要运送水准在1045m水准。主陡坡道位于矿体北部的下盘,坑口在产业地方左近,标高为+230m,在入口段为单车道、双巷,蔓延至420m水准时归并成为一条双车道的单巷陡坡道,直线折返样式向下延深与各临盆水准、协助水准团结。陡坡道的坡度为1∶10,双车道断面尺寸为8m×5m,巷道部分采取喷锚网支护,路面均举行了强硬管教。
1965年,基律纳铁矿由露天转入地下开拓后,不断采取特大范围无底柱分段崩落法开拓并采用于今,分段高个别为50-55m,采矿法子见图1。
图1 分段崩落法采矿法子
井下开拓从采准巷道掘进、采场钻孔、爆破、采场承载出矿、运送、卸矿至矿仓、胶带运送至箕斗、竖井提拔、矿石制品运送的开拓工艺过程见图2。
图2 开拓工艺过程
当今,矿山正在开垦1365m主运送水准,瞻望到2018年可部份投产。1365m水准的谋划临盆才能为10万t/d,约合3500万t/a。
基律纳铁矿多年的平安高效开拓获利于分段崩落法的胜利运用,这类采矿法子的长处首要有:
(1)有益于大范围、板滞化、高强度开拓;
(2)井下功课地方对比平安;
(3)采矿工艺灵巧,开拓处事面易灵巧调换,可多个功课面同时回采;
(4)回采工艺容易,临盆设备和开拓工序可完结准则化。
缺陷和不够首要为矿石贫化较大,以及采场底部出矿时,多在独头的巷道中功课,透风难度较大。
巷道掘进采取凿岩台车,台车装有三维电子测定仪,可完结钻孔精断定位。巷道掘进采取深孔掏槽,孔深个别为7.5m,孔径64mm。采场凿岩采取瑞典阿特拉斯公司临盆的SimbaW469型遥控凿岩台车,孔径115mm,最大孔深55m,该台车采取激光系统举行准断定位,无人驾驶,可24h陆续轮回功课。
采场大直径(115mm)深孔(40~50m)装药应用山特维克公司的装药台车,火药为抗水性好、粘度高的乳化火药,能够预装药,不受孔内积水影响,返药量少。爆破网络为人为相连,个别采取分段导爆管雷管、导爆管和导爆索网络。
当今,基律纳铁矿采场凿岩、装运和提拔都已完结智能化和主动化功课,凿岩台车和铲运机都已完结无人驾驶。矿石承载采取阿特拉斯公司临盆的Toro2500E型遥控铲运机,斗容25t,单台效率为500t/h,周均匀出矿量约3.0~3.5万t。这类铲运机无废气排放、粉尘少、低噪音、应用寿命长,便于聚集修理。
井下运送系统有胶带运送和有轨主动运送两种范例,胶带运送首要负责井下破裂站至提拔箕斗段运送,有轨主动运送个别由8列矿车构成,矿车为陆续装、卸载的主动化底卸车,每列矿车的容积为17m3。
胶带运送机主动将矿石从破裂站运送到计量装配中,竖井箕斗在指定地位停稳后,矿石主动装入箕斗,处事人员按着手柄提拔机当即起动,将箕斗提拔至地表卸载站后,箕斗底门主动翻开,完竣卸矿。承载和卸载经过为长途操纵。
2010年,为了抬高产量,抬高设备的靠得住性和效率,矿山对提拔系统举行了大范围厘革,对用于泊车和要紧制动的液压盘式制动器举行了检验,安置了新式传感器。经过技艺厘革,提拔系统完结了智能化。
巷道支护采取喷锚网毗连支护。喷发混凝土厚度个别为3-10mm,由遥控混凝土喷发机完竣(见图3),锚杆和钢筋网安置应用锚杆台车(见图4)。大批智能遥控板滞设备的投入应用,大大淘汰了支护处事量和成本,抬高了支护成果。
图3 遥控混凝土喷发机
图4 锚杆和钢筋网安置
当代采矿技艺与20世纪90年月比拟,曾经不行混为一谈。咱们应站活着纪的高度,去探究和开垦新的技艺,高效开垦行使有限的矿产资本,任重道远!
质料起原:矿业工程技艺消息
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