露天礦水力開采水槍射流最優(yōu)沖采單位壓力的確定

水力沖采土巖的單位水耗量是表征水力沖采的基本技術經(jīng)濟指標。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先進行松動，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，對著工作面進行沖采。只有當臺階高度小于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，向下進行沖采。

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格。特別是水力排土場占用的面積比其他機械開采要大，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)的復墾周期較長，復墾的成本也較高。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，是一種復雜的兩相流輸送。為了降低水力輸送的成本，當采場位置高于選礦廠或排土場的位置，且有足夠高差時。即應采用最經(jīng)濟的自流水力輸送系統(tǒng)；否則，采用加壓水力輸送系統(tǒng)，為達到水力輸送的暢通性及其經(jīng)濟合理性，其合理的流速應等于或大于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參數(shù)、設備選擇和水力輸送系統(tǒng)的基礎 。

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。當水源位置高于采場位置且有足夠的高差時。即應采用自流供水，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，一般應盡可能采取循環(huán)供水系統(tǒng)。

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60年代建設的新冠砂錫礦舊產(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。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)濟水源;有合適的水力排土場場地;礦區(qū)遠離城市，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，以及土地復墾和環(huán)境保護的要求日益嚴格，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)和達產(chǎn)，為露天礦均衡生產(chǎn)和擴大再生產(chǎn)提供基礎，達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。應用緩幫采剝法進行分期開采時，當工作幫推進到分期境界且生產(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幫過渡結束的最遲期限，即分期內(nèi)正常生產(chǎn)的工作幫與擴幫過渡的工作幫形成統(tǒng)一工作幫。擴幫工作可從下一個分期的境界開始。由外向采場內(nèi)進行，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。中國大冶鐵礦曾用多臺階由內(nèi)向外擴幫，依靠嚴密的組織，使常規(guī)設備達到極高的擴幫延深速度。

應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 。

學科：礦山地質(zhì)學

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。按技術上的可能性與經(jīng)濟上的合理性，對露天采礦場所確定的最終可能達到的采礦范圍，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、開采技術條件和設備等。 2100433B