露天礦水力開采

水力沖采形成的漿體，是屬于非均質(zhì)漿體。而漿體的輸送、是依靠于流體處于紊流狀態(tài)所產(chǎn)生的脈動速度使固體物質(zhì)呈懸浮運動而實現(xiàn)的，是一種復(fù)雜的兩相流輸送。為了降低水力輸送的成本，當(dāng)采場位置高于選礦廠或排土場的位置，且有足夠高差時。即應(yīng)采用最經(jīng)濟(jì)的自流水力輸送系統(tǒng)；否則，采用加壓水力輸送系統(tǒng)，為達(dá)到水力輸送的暢通性及其經(jīng)濟(jì)合理性，其合理的流速應(yīng)等于或大于10%或15%水力輸送臨界速值。因此，針對輸送物料顆粒的平均粒徑及漿體濃度等因素，正確地確定水力輸送臨界流速值，是合理確定水力輸送主要技術(shù)參數(shù)、設(shè)備選擇和水力輸送系統(tǒng)的基礎(chǔ) 。

向水槍供給具有必要壓力的足夠水量，是采用水力開采的必要條件。當(dāng)水源位置高于采場位置且有足夠的高差時。即應(yīng)采用自流供水，否則，采用水泵加壓供水，或者自流與水泵加壓的聯(lián)合供水。為節(jié)約水資源和減少對鄰近水系的污染，一般應(yīng)盡可能采取循環(huán)供水系統(tǒng)。

露天礦水力開采是指用水槍射流沖采土巖將形成的固液混合漿體，用水力輸送到選礦廠或排土場的露天開采作業(yè)。水力開采是供水、沖采、水力輸送、水力排土組成的連續(xù)生產(chǎn)工藝系統(tǒng)。水力開采主要用于開采砂礦床、枯土礦床和其他露天礦的表面剝離。粘土礦由于水力開采的適用條件比較嚴(yán)格。特別是水力排土場占用的面積比其他機(jī)械開采要大，而且從排土場泄出的澄清水中固體含量仍較高，有害于農(nóng)漁業(yè)生產(chǎn)和對水系的污染，采空區(qū)的復(fù)墾周期較長，復(fù)墾的成本也較高。因此世界各國水力開采所占的比重日益下降。

露天礦水力開采效益的高低。取決于水槍射流的最優(yōu)沖采單位壓力、正確的沖采方法、合理的水力輸送、送水的方法及其系統(tǒng) 。

水力沖采土巖的單位水耗量是表征水力沖采的基本技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。沖采不同類型土巖所需要的最優(yōu)沖采單位力。實踐證明，對于致密難沖采的土巖，采用其他方法將十巖預(yù)先進(jìn)行松動，然后用水力沖采，是提高水力沖采效率和節(jié)省能耗的有效措施。因此，為了提高水槍沖采效率，通常將水槍布置在臺階的下平盤上，并盡可能使水槍接近工作面，對著工作面進(jìn)行沖采。只有當(dāng)臺階高度小于3m。而且土巖中含礫卵石較多時，才將水槍布置在臺階的上平盤上，向下進(jìn)行沖采。

水力開采的基本特點是連續(xù)化的生產(chǎn)工藝過程。勞動牛產(chǎn)率高，設(shè)備簡單，投資省，建礦快，回采率高；主要缺點是單位產(chǎn)量的水耗量大，能耗量高，生產(chǎn)中排出的含泥水對環(huán)境有一定的污染危害。例如、中國云南錫業(yè)公司于20世紀(jì)60年代建設(shè)的新冠砂錫礦舊產(chǎn)原礦6000t，2年建成，與電鏟配汽車開采工藝相比較，投資節(jié)省30%，開采成本降低30%以上，資源回采率提高了25%，全員平均的原礦勞動生產(chǎn)率達(dá)到11258t/人·a，而且均衡生產(chǎn)性好。水力開采的單位能耗量，與沖采上巖的難易程度、供水條件、水力輸送方法及其輸送距離等因素有關(guān)。中國砂錫礦平均單位能耗在2.5-12kW/t范圍內(nèi)。

水力開采的適用條件是：土巖比較松軟；含大的卵石(100-200mrn)量不超過20%?；蚝辛Ｂ咽?60~100mm)量不超過30%；有充足的經(jīng)濟(jì)水源;有合適的水力排土場場地;礦區(qū)遠(yuǎn)離城市，使民用及工業(yè)用水免受污染。

中國古代就采用了人工水力開采，即利用具有一定壓差的自然水流沖采砂礦。約在公元20世紀(jì)中期，比較成功地采取開掘明溝或“聯(lián)百竹為視”。引用山溪水流沖采與淘選砂錫及砂金礦。人工水力開采法在民間有時還可見。1929年，中國水巖壩砂錫礦首先采用小型水槍沖采的水力開采工藝，然后在其他地方的砂錫礦開采中推廣使用。1949年中華人民共和國建立后，在長江以南各省大規(guī)模發(fā)展露天水力開采砂錫礦床。20世紀(jì)60年代末期，水力開采法發(fā)展到開采海濱欽錯砂礦和內(nèi)陸風(fēng)化氧化錳堆積礦床以及粘土礦，此外還用于少數(shù)銅、煤及油母頁巖露天礦的表土剝離。20世紀(jì)80年代初期以來，主要由于陸上砂錫富礦資源日趨枯竭，以及土地復(fù)墾和環(huán)境保護(hù)的要求日益嚴(yán)格，中國露天礦水力開采占的比重迅速下降，但在開采底板為巖溶的砂礦床以及含水量大的露天礦表土剝離中，水力開采法仍保持其固有的優(yōu)勢 。2100433B

露天礦分期開采(open pit mining by stages)是指在露天開采的最終境界內(nèi)，在平面上或在深度上劃分若干中間境界依次進(jìn)行開采。露天礦分期開采旨在首先開采品位高、生產(chǎn)條件好、剝采比小的礦床部位，以減少露天礦初期投資，加速露天礦基建、投產(chǎn)和達(dá)產(chǎn)，為露天礦均衡生產(chǎn)和擴(kuò)大再生產(chǎn)提供基礎(chǔ)，達(dá)到用最少的投入取得最大的產(chǎn)出 。

露天礦沿深度方向分期開采時，中間境界，一般取露天礦最終邊幫角。應(yīng)用緩幫采剝法進(jìn)行分期開采時，當(dāng)工作幫推進(jìn)到分期境界且生產(chǎn)剝采比開始由大變小時開始向下一個分期境界擴(kuò)幫過渡。采礦工作延深到分期開采境界底部水平的時間是分期擴(kuò)幫過渡結(jié)束的最遲期限，即分期內(nèi)正常生產(chǎn)的工作幫與擴(kuò)幫過渡的工作幫形成統(tǒng)一工作幫。擴(kuò)幫工作可從下一個分期的境界開始。由外向采場內(nèi)進(jìn)行，也可以從本分期的境界開始，由采場內(nèi)向下一個分期境界推進(jìn)。中國大冶鐵礦曾用多臺階由內(nèi)向外擴(kuò)幫，依靠嚴(yán)密的組織，使常規(guī)設(shè)備達(dá)到極高的擴(kuò)幫延深速度。

應(yīng)用組合臺階或傾斜分條采剝的陡幫開采時，露天礦采剝工作分別在兩個不同區(qū)域進(jìn)行，一般在陡工作幫剝離巖石，在下部用較緩的工作幫采礦。擴(kuò)幫工作已不再是正常采剝作業(yè)額外的附加工作，而是正常采剝作業(yè)的組成 。

學(xué)科：礦山地質(zhì)學(xué)

詞目：露天礦開采境界

英文：open-pit mining limit

釋文：又稱露天礦開采界線。按技術(shù)上的可能性與經(jīng)濟(jì)上的合理性，對露天采礦場所確定的最終可能達(dá)到的采礦范圍，即由上部和下部邊界線所限定的范圍。它主要決定于礦體的埋藏條件、開采技術(shù)條件和設(shè)備等。 2100433B