Pengetahuan dasar tentang sistem penambangan terbuka
I. Tinjauan Umum
1. Sumber daya mineral
Merujuk pada agregat mineral atau unsur bermanfaat yang terbentuk melalui mineralisasi geologis, terdapat secara alami di kerak bumi atau di permukaan, terkubur di bawah tanah atau tersingkap di permukaan, dalam bentuk padat, cair, atau gas, dan memiliki nilai pengembangan dan pemanfaatan. Sumber daya mineral merupakan sumber daya tak terbarukan dan cadangannya terbatas. Terdapat 168 mineral yang diketahui di dunia, dan lebih dari 80 di antaranya dimanfaatkan secara luas. Berdasarkan karakteristik dan
Berdasarkan kegunaannya, bijih logam biasanya dibagi menjadi empat kategori: 11 mineral energi; 59 mineral logam; 92 mineral non-logam; 6 mineral air dan gas. Mineral logam pada dasarnya terdapat dalam bentuk padat di alam. Dari perspektif penambangan, endapan bijih logam ditambang tanpa memandang jenis logamnya. Emas, perak, tembaga, besi, nikel, dll. diperlakukan sama; hanya dengan mempertimbangkan kondisi keberadaan tubuh bijih, proses penambangan yang berbeda akan dipilih.
2. Pertambangan
Dalam masyarakat modern, industri pertambangan telah mengalami kemajuan pesat dan telah lebih terarah serta terbagi-bagi. Umumnya mengacu pada eksplorasi, penambangan, pemurnian, pemurnian, dan bisnis terkait mineral lainnya. Pembangunan tambang modern melibatkan kerja keras para profesional di bidang geologi pertambangan, survei, teknik sipil, pertambangan, pengolahan mineral, keselamatan, perlindungan lingkungan, elektromekanik, HVAC, penyediaan air dan drainase, otomatisasi, kimia, dll.
3. Karakteristik industri pertambangan dan pengolahan
Pertama, objek kerja adalah badan bijih geologi yang ditemukan melalui survei geologi dan terjadi secara alami, dan objek penambangan dan pemrosesan tidak dapat dipilih secara bebas;
Kedua, objek pertambangan, peralatan pertambangan, dan personel produksi terus-menerus dipindahkan bersama penambangan, tidak ada tempat yang tetap, dan kondisi industri berubah setiap saat, yang berbeda dari industri pengolahan umum;
Ketiga, kondisi geologi pertambangan dan bahan baku mineral sangat kompleks, sehingga menyulitkan standarisasi proyek pertambangan.
Pada saat yang sama: ⒈ Kondisi endapan bijih tidak stabil; ⒉ Kadar, komposisi, dan komposisi bijih sangat bervariasi; ⒊ Struktur geologinya kompleks; ⒋ Sifat fisik dan mekanis bijih serta batuan di sekitarnya sangat bervariasi; ⒌ Kadar air endapan bijih kompleks. Oleh karena itu, tidak ada penambangan dan pemurnian tambang yang dapat direplikasi sepenuhnya.
2. Pengertian sistem penambangan terbuka
1. Konsep dasar sistem penambangan terbuka artinya
Prasyarat yang diperlukan untuk sistem penambangan terbuka adalah keberadaan endapan bijih yang sesuai. Kesesuaian endapan bijih untuk sistem penambangan terbuka sebaiknya dievaluasi pada tahap awal eksplorasi geologi, kemudian laporan geologi (termasuk data geologi hidrolik dan lingkungan) yang memenuhi persyaratan desain sistem penambangan terbuka diusulkan setelah eksplorasi lebih lanjut; setelah disetujui, departemen desain dapat melaksanakan desain tersebut. Karena kondisi keberadaan tubuh bijih yang tersingkap di permukaan dan penguburan dangkal, seluruh pekerjaan penambangan batuan secara keseluruhan menurut proses tertentu secara kolektif disebut rekayasa penambangan terbuka.
Inti dari sistem penambangan terbuka adalah membuang lapisan tanah atas dan batuan di sekitarnya yang menutupi bagian atas tubuh bijih di ruang terbuka dalam rentang tertentu, lalu menambang bijih tersebut. Oleh karena itu, untuk menambang bijih, batuan sisa juga harus ditambang.
Tubuh bijih yang diklasifikasikan sebagaisistem penambangan terbuka artinyadisebutpenambangan terbukaTempat di mana teknik penambangan terbuka dilakukan dengan peralatan pertambangan disebutpenambangan terbuka.penambangan terbukamakna: jumlah lubang tambang, anak tangga dan parit tambang terbuka yang terbentuk selama sistem penambangan terbuka.
2. Langkah-langkah umum untukpenambangan terbuka konstruksi dan produksi sistem:
(1) Persiapan lahan. Membawa jalur lalu lintas dan saluran transmisi ke area pertambangan, serta menyingkirkan atau memindahkan hambatan alami dan buatan di area pertambangan, seperti pepohonan, rawa, desa, pabrik, jalan, kanal, pemakaman, dll.
(2) Isolasi dan drainase air di area tambang. Memutus atau mengalihkan aliran sungai yang melewati area tambang, mengalirkan air, dan menurunkan muka air di bawah batas yang dipersyaratkan.
(3) Rekayasa infrastruktur tambang. Meliputi penggalian parit, pembangunan jalan dari permukaan tanah hingga ke lokasi penambangan; penetapan jalur kerja, pelaksanaan pengupasan infrastruktur untuk mengekspos tubuh bijih tambang; penetapan jalur transportasi, timbunan limbah, jembatan, dll.; pembangunan fasilitas industri di permukaan tanah dan bangunan sipil yang diperlukan.
(4) Produksi harian. Rekayasa infrastruktur tambang dapat diserahkan kepada bagian produksi setelah jalur kerja penambangan dan pengupasan tanah yang diperlukan dibuka dan kapasitas penambangan tertentu tercapai. Umumnya, dibutuhkan waktu untuk mencapai kapasitas produksi yang dirancang. Area tambang perlu direklamasi.
Konstruksi dan produksisistem penambangan terbuka artinyamerupakan proyek rekayasa yang sangat kompleks. Pembelian lahan, pembelian, pemasangan, dan komisioning peralatan, pelatihan personel, pembentukan badan manajemen organisasi, dan reklamasi lahan, dll., melibatkan beragam aspek dan saling terkait erat.
3.sistem penambangan terbukaperkembangan
Hanya pengembangan jalan saja yang diperkenalkan, dan pengembangan poros horizontal serta ramp hoist tidak diperkenalkan.
(1) Operasi pengupasan lereng bukitpenambangan terbuka Dimulai dari level tertinggi area penambangan dan berlanjut ke bawah lapis demi lapis; sementara jalur tambang pengembangan dibangun dari tahapan penambangan terendah hingga tertinggi secara bersamaan. Seiring menurunnya level penambangan, jalur tambang pengembangan teratas secara bertahap ditinggalkan atau dihilangkan, dan jarak pengangkutan bijih dan batuan pun diperpendek.
(2) Jalur galian pembangunan jalan yang amblaspenambangan terbukaterbentuk secara bertahap seiring dengan langkah-langkah penambangan yang memanjang ke bawah. Perubahan jalur tambang meliputi pengembangan jalur tambang tetap dan pengembangan jalur tambang bergerak. Pengembangan jalur tambang tetap: Jalur tambang pengembangan disusun pada dinding samping akhir di dalam batas tambang dan tidak berubah posisinya selama seluruh proses penambangan di area tambang. Jalur ini dapat diadopsi secara lurus, berkelok-kelok, dan spiral. Pengembangan jalur tambang spiral: Jalur tambang pengembangan disusun secara spiral di sepanjang keempat sisi area tambang.
Proses pengembangan proyek jalur tambang tetap: meliputi proses penambangan tahapan-tahapan, kemajuan dinding kerja, serta pengembangan dan pendalaman level baru. Di sisi akhirsistem penambangan terbukaBerdasarkan posisi, arah, dan kemiringan parit masuk dan keluar yang telah ditentukan, parit masuk dan keluar yang miring digali dari permukaan (pelat datar atas anak tangga) hingga pelat datar bawah anak tangga. Setelah mencapai elevasi pelat datar bawah, parit penampang horizontal baru digali dari ujung parit masuk dan keluar untuk menetapkan garis kerja awal anak tangga penambangan.
Proses pengembangan proyek jalur tambang bergerak: parit masuk dan keluar serta parit penampang digali secara horizontal dari pelat atas atau pelat bawah di dekat zona kontak antara badan bijih dan batuan di sekitarnya di area tambang. Setelah parit penampang digali hingga panjang tertentu, parit penampang digali sementara sisi-sisi parit penampang diperluas untuk membentuk jalur kerja pengupasan. Selama proses penambangan, parit masuk dan keluar bergerak seiring dengan majunya dinding kerja di satu sisi hingga jalur kerja maju ke batas tambang akhir, dan kemudian difiksasi di sisi akhir.
4. Teknologi sistem penambangan terbuka
Proses produksi utama darisistem penambangan terbuka artinya mencakup tiga proyek penting: penggalian parit, pengupasan tanah, dan penambangan; hubungan produksinya meliputi penambangan-transportasi-pembongkaran (pembongkaran tanah, pembongkaran bijih). Penambangan adalah hubungan yang berinteraksi langsung dengan lapisan batuan, termasuk pengeboran, peledakan, penambangan dan pemuatan, relokasi jalur transportasi, dan proses lainnya, dan merupakan yang terpenting dalampenambangan terbukaproduksi; transportasi merupakan penghubung antara penambangan dan pembuangan, dan merupakan penghubung yang paling banyak menggunakan peralatan, paling banyak mengkonsumsi energi dan tenaga kerja dalampenambangan terbukaproduksi; pembuangan merupakan syarat mutlak untuk pembuangan bahan-bahan yang diproduksi secara ekonomis dan wajarpenambangan terbuka.
Di sekitar ketiga mata rantai produksi utama ini terdapat pula serangkaian mata rantai produksi tambahan, seperti pemeliharaan peralatan, pasokan listrik, drainase, dan lain-lain.
Sistem proses penambangan terbuka dapat dibagi menjadi: proses intermiten, proses kontinyu, dan proses semi kontinyu.
(1) Proses intermiten mengacu pada proses di mana penambangan dan pengangkutan bijih dan batuan dilakukan secara intermiten dalam tiga mata rantai produksi utama. Misalnya: sekop mekanis memuat truk satu sekop pada satu waktu, dan kereta api atau mobil mengangkut batuan satu truk pada satu waktu. Untuk setiap sekop yang dimuat atau truk yang diangkut, peralatan menyelesaikan satu siklus atau periode yang sesuai. Proses ini juga disebut proses siklik atau proses periodik.
(2) Proses berkelanjutan mengacu pada proses penambangan dan pengangkutan bijih dan batuan yang dilakukan secara terus-menerus. Hal ini berlaku untuk aliran bijih dan batuan pada ekskavator multi-bucket dan konveyor sabuk. Aliran bijih dan batuan ini akan terus berlanjut tanpa henti selama peralatan beroperasi secara normal. Oleh karena itu, proses ini juga disebut proses aliran.
(3) Proses semi-kontinyu adalah proses di mana beberapa mata rantai produksi dioperasikan secara kontinu. Misalnya, sistem proses di mana sekop mekanis memuat bijih dan batu ke dalam mesin penghancur, lalu mengangkutnya dengan konveyor sabuk setelah dihancurkan, merupakan sistem proses semi-kontinyu yang umum.
5. Istilah profesional
a. Pada penambangan secara bertahap, bijih dan batuan dibagi menjadi lapisan-lapisan horizontal dengan ketebalan tertentu dari atas ke bawah, dan ditambang dengan cara yang independen.
Peralatan pertambangan dan transportasi. Setiap lapisan mempertahankan hubungan maju tertentu, sehingga membentuk bentuk tangga.
Anak tangga terdiri dari elemen-elemen berikut: pelat atas, pelat bawah, kemiringan, garis atas, garis bawah, tinggi, dan sudut kemiringan. Sudut kemiringan anak tangga: sudut antara kemiringan anak tangga dan bidang horizontal.
Langkah-langkahnya dibagi menjadi:
Langkah kerja - mengerjakan pelat datar untuk mengatur peralatan pertambangan dan transportasi.
Tangga yang tidak berfungsi - platform keamanan: digunakan untuk menahan dan mencegat batu yang jatuh dan mengurangi sudut lereng.
Platform pembersihan: mencegat batu yang jatuh dan membersihkannya dengan peralatan pembersih.
Platform transportasi: berfungsi sebagai saluran penghubung antara tahapan kerja dan akses transportasi parit.
b. Garis kerja - bagian batuan bijih yang dipersiapkan dengan baik.
c. Zona penggalian: selama penambangan, tahapan dibagi menjadi beberapa strip, yang ditambang satu per satu. Setiap strip di setiap tambang disebut zona penggalian. Lebar ... bergantung pada metode dan parameter peledakan; sekop listrik ... bergantung pada radius penggalian dan pembongkaran sekop listrik.
d. Setiap jalur area penambangan juga dapat dibagi menjadi beberapa bagian dan dilengkapi dengan peralatan penambangan dan transportasi independen selama penambangan. Panjang ... panjang jalur kerja penambangan yang ditempati oleh sekop listrik.
f. Terowongan tambang terbuka: dibagi berdasarkan tujuannya:
(1) Parit akses ... parit miring yang digali untuk membangun jaringan transportasi antara tanah dan permukaan kerja serta antar setiap permukaan kerja. Berdasarkan bentuk penampang: seluruh penampang, parit satu sisi.
(2) Parit penampang terbuka...parit horizontal digali untuk membuka jalur kerja penambangan dan membangun jalur kerja pertama (langkah awal).
g. Luas daerahsistem penambangan terbukadi mana sistem penambangan terbuka telah dilakukan atau sedang dilakukan, dibentuk oleh anak tangga dan terowongan tambang terbuka.
Lubang terbuka di lereng bukit: di atas lingkaran tertutup. Lubang terbuka depresi: di bawah lingkaran tertutup.
Unsur-unsur penyusun:
(1) Dinding samping: keseluruhan permukaan di sekitarsistem penambangan terbuka, dibagi menjadi: dinding atas, dinding bawah, dan dinding ujung.
(2) Dinding kerja: dinding samping yang terdiri dari anak tangga yang sedang dan akan ditambang.
(3) Kemiringan dinding kerja dan sudut kemiringan dinding kerja.
(4) Sudut kemiringan sisi akhir: sudut antara kemiringan dinding akhir dan bidang horizontal
(5) Kemiringan dinding akhir: bidang miring imajiner yang dibuat oleh garis atas anak tangga teratas dinding yang tidak berfungsi dan garis bawah anak tangga terbawah.
(6) Batas akhir darisistem penambangan terbuka artinya: posisi yang ditentukan oleh garis batas akhir atas dan bawah.
6. Indikator teknis dan ekonomi utama: rasio pengupasan
Rasio pengupasansistem penambangan terbukamerupakan indikator teknis dan ekonomi penting, yang terkait dengan jumlah bijih yang ditambang, jumlah pengupasan batu dan tanah, serta skala produksi, masa pakai, biaya produksi, dll. dari tambang.
Rasio pengupasan: jumlah batuan yang perlu dikupas per unit bijih yang ditambang.
Rasio pengupasan bervariasi. Batas sistem penambangan terbuka yang ditetapkan dalam desain hanyalah batas yang wajar dalam kondisi tertentu dan periode waktu tertentu. Satuan pengukuran dinyatakan dalam m³/m³ atau m³/t atau t/t.
Rasio pengupasan rata-rata: rasio jumlah total batuan di batas terhadap jumlah total bijih.
Rasio pengupasan berlapis: rasio jumlah batuan dalam lapisan horizontal tertentu dalam batas terhadap jumlah bijih.
Rasio pengupasan produksi: rasio jumlah batuan yang dikupas dalam periode tertentu terhadap jumlah bijih yang ditambang.
Rasio pengupasan batas: rasio pertambahan batuan yang disebabkan oleh pertambahan kedalaman satuan batas terhadap pertambahan bijih.
Rasio pengupasan cadangan: rasio pengupasan dihitung berdasarkan kuantitas bijih dan batuan yang diberikan dalam laporan eksplorasi geologi.
Rasio pengupasan bijih mentah: rasio pengupasan dihitung berdasarkan jumlah bijih dan batuan yang diperoleh dari kehilangan dan penipisan bijih selama penambangan.
Rasio pengupasan batuan yang wajar secara ekonomi: mengacu pada jumlah maksimum pengupasan batuan yang diperbolehkan secara ekonomi per satuan volume bijih dalam penambangan terbuka. Biaya penambangan lapisan bijih yang berdekatan dengan batas penambangan terbuka tidak lebih besar dari biaya penambangan bawah tanah.