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境外矿业文摘

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日志

 
 

世界上最大的地下矿山基律纳铁矿的智能采矿技术  

2016-12-06 16:42:55|  分类: 典型企业与机构 |  标签: |举报 |字号 订阅

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2016-12-05 HOT全球矿业资讯

ta_ue_src="http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MjM5MjMyODA2MQ==&mid=2651024525&idx=1&sn=c11acdf05cc45c1b106636ee6611b735&chksm=bd503c9f8a27b589ccd138882d0ed1ee7336d50b8e827e9af4ba81cd3978d6b0dad0b888b5b8&scene=21#wechat_redirect" target="_blank" rel="nofollow" href="http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MjM5MjMyODA2MQ==&mid=2651024525&idx=1&sn=c11acdf05cc45c1b106636ee6611b735&chksm=bd503c9f8a27b589ccd138882d0ed1ee7336d50b8e827e9af4ba81cd3978d6b0dad0b888b5b8&scene=21#wechat_redirect" >曾几何时,采矿业被认为是最脏最苦最累的工作,人们想象中矿工的样子大概是满身的泥污,在充满污浊空气的巷道中使用气腿式凿岩机,钻孔爆破,甚至人力装载出矿这也是国内不少矿山开采的真实状况。


在基律纳铁矿,所有采矿人的梦想都已成为现实矿山已基本实现无人智能采矿,仅依靠远程计算机集控系统,工人和管理人员就可实现在计算机集中控制中心执行现场操作矿山开采规模之大生产效率和自动化程度之高甚至让人难以置信这一切都得益于大型机械设备智能遥控系统的投入使用,以及现代化的管理体系采矿装备是制约采矿方法采矿工艺进步的主要因素,高度自动化和智能化的采矿装备是确保安全高效开采的关键基律纳铁矿已经实现设备大型化和自动化,在井下作业面除了看到检修工人在检修外,几乎看不到其他工人,自动化程度非常高。


基律纳铁矿是瑞典国有控股的国际化的高科技矿业集团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,是世界上纬度最高的矿产基地之一矿区自然气候环境恶劣,极昼和极夜现象明显,全年中有一大半时间被大雪覆盖,严寒难耐。


基律纳铁矿设计原矿年生产能力为2200万t,采用高分段无底柱崩落采矿法采矿,竖井斜坡道联合开拓,是世界上最大的地下矿山之一,全矿共有4100多名员工,其中有600余名员工为外籍基律纳铁矿开采历史始于1910年,早期采用露天开采,1965年由露天转入地下开采,早期的露天开采在地表形成了深约230m的大采坑目前矿山的开采深度为1045m,1045m水平也是矿山的主要运输水平,按照矿山生产安排,计划在2018年前完成系统改造和产能提升,届时将实现3500--4000万t的生产能力。


在人类社会发展的长河中,采矿始终贯穿于整个历史过程采矿技术的发展轨迹为手工采矿机械化采矿自动化机械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,就是在矿山数字化的环境下,智能化采矿设备与现代化采矿调度系统的集成随着微电子技术和卫星通讯技术的飞速发展,采矿设备的自动化和智能化的进程明显加快,无人驾驶的程式化控制和集中控制的采矿设备,正进入工业应用阶段,它为无人采矿的变革,提供了重要技术条件据不完全统计,正在开展地下矿山智能化遥控采矿试验和技术应用的国家有: 南非澳大利亚瑞典芬兰加拿大智利等10多个国家。


21世纪依赖科技的发展,矿业已引入了一种全新理念,就是构建一种新的无人采矿模式,实现资源与开采环境数字化技术装备智能化生产过程控制可视化信息传输网络化生产管理与决策科学化。


基律纳铁矿的主矿体呈一倒立的楔块状,走向长4km,平均厚度80m,平均埋深2km勘探发现矿石的品位随着埋深越来越高,最高达70%。


基律纳铁矿采用竖井+斜坡道联合开拓,矿山有3条竖井,用于通风矿石和废石的提升,竖井安装了斗容为75t箕斗提升矿石,人员设备和材料主要用无轨设备从斜坡道运送主提升竖井位于矿体的下盘,到目前为止,采掘面和主运输系统已经下移了6次,历史开采先后形成的主运输水平有275,320,420,540m和775m水平,目前的主要运输水平在1045m水平主斜坡道位于矿体北部的下盘,坑口在工业场地附近,标高为+230m,在进口段为单车道双巷,延伸至420m水平时合并成为一条双车道的单巷斜坡道,直线折返形式向下延深与各生产水平辅助水平联结斜坡道的坡度为110,双车道断面尺寸为8m×5m,巷道局部采用喷锚网支护,路面均进行了硬化处理。


1965年,基律纳铁矿由露天转入地下开采后,一直采用特大规模无底柱分段崩落法开采并沿用至今,分段高一般为50- 55m,采矿方法见图1

世界上最大的地下矿山基律纳铁矿的智能采矿技术 - 王思德 - 境外矿业文摘

 图1分段崩落法采矿方法


井下开采从采准巷道掘进采场钻孔爆破采场装载出矿运输卸矿至矿仓胶带输送至箕斗竖井提升矿石成品运输的开采工艺流程见图2

世界上最大的地下矿山基律纳铁矿的智能采矿技术 - 王思德 - 境外矿业文摘

 
图2开采工艺流程


目前,矿山正在开拓1365m主运输水平,预计到2018年可部分投产1365m水平的设计生产能力为10万t/d,约合3500万t/a。


基律纳铁矿多年的安全高效开采得益于分段崩落法的成功应用,这种采矿方法的优点主要有:

( 1) 有利于大规模机械化高强度开采。

( 2) 井下作业场所比较安全。

( 3) 采矿工艺灵活,开采工作面易灵活调整,可多个作业面同时回采。

( 4) 回采工艺简单,生产设备和开采工序可实现标准化。


缺点和不足主要为矿石贫化较大,以及采场底部出矿时,多在独头的巷道中作业,通风难度较大。


巷道掘进采用凿岩台车,台车装有三维电子测定仪,可实现钻孔精确定位巷道掘进采用深孔掏槽,孔深一般为7. 5m,孔径64mm采场凿岩采用瑞典阿特拉斯公司生产的SimbaW469型遥控凿岩台车,孔径115mm,最大孔深55m,该台车采用激光系统进行准确定位,无人驾驶,可24h连续循环作业。


采场大直径( 115mm) 深孔( 40~ 50m) 装药使用山特维克公司的装药台车,炸药为抗水性好粘度高的乳化炸药,可以预装药,不受孔内积水影响,返药量少爆破网络为人工连接,一般采用分段导爆管雷管导爆管和导爆索网络。


目前,基律纳铁矿采场凿岩装运和提升都已实现智能化和自动化作业,凿岩台车和铲运机都已实现无人驾驶矿石装载采用阿特拉斯公司生产的Toro2500E型遥控铲运机,斗容25t,单台效率为500t/h,周平均出矿量约3.0~ 3.5万t这种铲运机无废气排放粉尘少低噪音使用寿命长,便于集中维修。


井下运输系统有胶带运输和有轨自动运输两种类型,胶带运输主要负责井下破碎站至提升箕斗段运输,有轨自动运输一般由8列矿车组成,矿车为连续装卸载的自动化底卸车,每列矿车的容积为17m3。


胶带输送机自动将矿石从破碎站运送到计量装置中,竖井箕斗在指定位置停稳后,矿石自动装入箕斗,工作人员按下手柄提升机随即起动,将箕斗提升至地表卸载站后,箕斗底门自动打开,完成卸矿装载和卸载过程为远程控制。


2010年,为了提高产量,提高设备的可靠性和效率,矿山对提升系统进行了大规模改造,对用于停车和紧急制动的液压盘式制动器进行了检修,安装了新型传感器通过技术改造,提升系统实现了智能化。


巷道支护采用喷锚网联合支护**混凝土厚度一般为3-10mm,由遥控混凝土**机完成( 见图3) ,锚杆和钢筋网安装使用锚杆台车( 见图4) 大量智能遥控机械设备的投入使用,**减少了支护工作量和成本,提高了支护效果。

世界上最大的地下矿山基律纳铁矿的智能采矿技术 - 王思德 - 境外矿业文摘

图3遥控混凝土**机


世界上最大的地下矿山基律纳铁矿的智能采矿技术 - 王思德 - 境外矿业文摘

 图4锚杆和钢筋网安装


现代采矿技术与20世纪90年代相比,已经不可同日而语我们应站在世纪的高度,去探索和开发新的技术,高效开发利用有限的矿产资源,任重道远!


来源:矿业工程技术信息微信号


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