Analisi e confronto della tecnologia di sabbiatura nell'ingegneria mineraria: sabbiatura di rocce con CO2 VS sabbiatura esplosiva
Nell'estrazione mineraria, il minerale deve prima essere estratto dall'ammasso roccioso e dalla roccia circostante del tetto del giacimento minerario attraverso l'esplosione mineraria, quindi fatto esplodere in un determinato cumulo esplosivo in base ai requisiti del progetto e suddiviso in blocchi di una certa dimensione per creare condizioni per il successivo spalamento e trasporto. La tecnologia della sabbiatura mineraria si è sviluppata rapidamente con la costruzione di progetti minerari. Diversi metodi di sabbiatura hanno un grande impatto sui costi minerari. Nell’intero processo di estrazione, il costo della perforazione con sabbiatura rappresenta circa il 20% del costo totale. La scelta di un metodo di sabbiatura specifico in base alla struttura rocciosa della miniera può non solo migliorare l'effetto della sabbiatura, ma anche risparmiare sui costi di estrazione.
L'estrazione mineraria è pericolosa, quindi l'esplosione può essere effettuata solo dopo una rigorosa procedura di approvazione. Alcune aree minerarie sono vicine agli edifici. Pertanto, durante la sabbiatura, non bisogna considerare solo i pezzi di grandi dimensioni e i fenomeni di fondazione, ma anche le vibrazioni, la proiezione di sassi e i fenomeni di polvere dovrebbero essere evitati il più possibile per evitare l'impatto sugli edifici circostanti e sui residenti. Nel tradizionale processo di sabbiatura mineraria, il metodo più comunemente utilizzato è la sabbiatura esplosiva. La sabbiatura esplosiva è potente e altamente distruttiva per le rocce. Può soddisfare efficacemente i requisiti di sabbiatura, ma presenta grandi rischi per la sicurezza. Pertanto la procedura di approvazione per gli esplosivi è relativamente complicata. Per risolvere questo problema, nella società è emersa una forma relativamente nuova di sabbiatura, ovvero la sabbiatura con CO2.
Il dispositivo per la fratturazione della CO2 utilizza il principio fisico secondo cui la CO2 liquida assorbe calore e si espande, mentre la pressione aumenta rapidamente. È costituito da un tubo di acciaio riempito con CO2 liquida, un attivatore, un componente di rilascio di energia, un componente di gonfiaggio, un componente di collegamento del circuito di accensione e altri componenti ausiliari di collegamento. La CO2 liquida viene immediatamente gassificata mediante riscaldamento con un attivatore, rilasciando energia gassosa ad alta pressione per rompere i materiali bersaglio come rocce, giacimenti di carbone e cemento. Risolve le carenze della precedente estrazione e pre-frazionamento con esplosivi, come l'elevata distruttività, l'alto pericolo e la frantumazione dei giacimenti minerari, e fornisce una garanzia affidabile per un'estrazione e una pre-frazionamento sicure nelle miniere. Confronto tra vantaggi e svantaggi della sabbiatura esplosiva eSabbiatura di rocce con CO2
Vantaggi della sabbiatura esplosiva: 1. Forte potenza e significativo effetto schiacciante; 2. Costo di brillamento relativamente basso; 3. Processo di sabbiatura semplice ed elevata efficienza di sabbiatura Svantaggi: 1. Alto fattore di rischio e difficile approvazione; 2. Elevata distruttività, facile da influenzare gli edifici circostanti e i residenti; 3. Forte frantumazione, con conseguente ridotto utilizzo della pietra; 4. Grave inquinamento acustico e da polvere, non rispettoso dell'ambiente.
Vantaggi diSabbiatura di rocce con CO2: 1. Non è richiesta alcuna approvazione rigorosa, facile da usare; 2. Basso rumore, riducendo l'impatto sui residenti circostanti; 3. Protezione dell'ambiente, riduzione dell'inquinamento ambientale; 4. Ridurre il fattore di rischio e l'elevata sicurezza; 5. Evitare lo schiacciamento del corpo minerale e migliorare l'utilizzo della pietra; 6. Alcuni dispositivi possono essere riutilizzati.
Svantaggi: 1. I passaggi sono troppo complicati e inefficienti; 2. Non è adatto per fosse di fondazione profonde o piani di lavoro con scarsa portata; 3. È impossibile ottenere una sabbiatura su più file e la resa è bassa; 4. L'attivatore utilizzato è un articolo usa e getta dal costo elevato; 5. Il processo di riempimento del tubo di sabbiatura e la costruzione in loco sono relativamente complicati e i requisiti di qualità per il foro di sabbiatura sono relativamente elevati.
SebbeneSabbiatura di rocce con CO2 può rimediare al problema della difficile approvazione della sabbiatura esplosiva, è ancora difficile sostituire la tradizionale sabbiatura con esplosivo in un breve periodo di tempo perché la potenza della sabbiatura è più debole di quella degli esplosivi e il costo è più elevato. Di seguito si analizza principalmente come ottimizzare i parametri della tradizionale sabbiatura con esplosivo e ridurre i costi della sabbiatura. Ottimizzare i parametri di brillamento per ridurre i costi di brillamento
Il processo completo di estrazione a cielo aperto consiste in perforazione, brillamento, spalatura, trasporto e frantumazione, tra cui il costo di perforazione e brillamento rappresenta circa il 20% del costo totale dell'intera procedura mineraria. Pertanto, è necessario scegliere uno schema di brillamento adeguato per ridurre efficacemente il costo minerario della miniera. Per ridurre i costi di sabbiatura, di solito è necessario consultare i seguenti collegamenti per ottimizzare i parametri di sabbiatura.
1. Rilievo geologico
Il livello di dettaglio del rilievo geologico ha un impatto significativo sull'effetto dell'esplosione. Prima dell'esplosione, si può chiedere a una squadra di professionisti di condurre una fotogrammetria dell'ammasso roccioso sul pendio del gradino della miniera per ottenere immagini digitali della struttura macroscopica dell'ammasso roccioso e di utilizzare determinate tecnologie per analizzare la durezza e l'integrità della roccia. .
2. Calcolare il costo della sabbiatura
Sulla base degli attuali parametri di brillamento della miniera, l'effetto della sabbiatura viene valutato quantitativamente analizzando statisticamente la velocità di brillamento dei grandi blocchi e viene calcolata la relazione tra i principali parametri di brillamento e la velocità dei grandi blocchi, quindi viene analizzato il costo di brillamento. Il grande tasso di blocco non influenzerà solo il costo di brillamento, ma anche il costo della pala, il costo di trasporto e il costo di frantumazione secondaria. Il secondo è ottimizzare i parametri di sabbiatura e trovare il miglior piano di sabbiatura.
3. Ottimizzare i parametri di sabbiatura
L'esplosione di mine a cielo aperto richiede generalmente cumuli di sabbiatura concentrati dopo l'esplosione, dimensioni uniformi dei blocchi e controllo della velocità dei blocchi di grandi dimensioni. In combinazione con questi requisiti e considerando la riduzione dei costi di brillamento, è generalmente necessario iniziare con parametri quali altezza del gradino, altezza di riempimento, lunghezza della carica, struttura della carica e metodo di detonazione, tempo di ritardo e rete di detonazione per l'ottimizzazione.
(1) Altezza gradino
L'altezza del gradino viene calcolata principalmente in base al diametro del foro di esplosione. Allo stesso tempo, per le miniere con una certa profondità di scavo, quando l’altezza del gradino è piccola, il consumo unitario di esplosivo può essere ridotto, ma aumenteranno il numero di gradini, la lunghezza totale della perforazione e il consumo dell’attrezzatura di detonazione. Tuttavia, in generale, il costo della perforazione sarà ridotto. Pertanto, l'altezza del gradino della miniera può essere ridotta il più possibile a un'altezza ragionevole in base alla situazione reale e alla produzione annuale della miniera.
(2) Lunghezza di riempimento e lunghezza di ricarica
Durante il processo di brillamento della miniera, quando si sviluppano giunti e fessure, l'aumento della spaziatura tra i fori di brillamento può ottenere migliori effetti di brillamento. Per sfruttare appieno la lunghezza di perforazione, ciascun foro di mina, oltre a soddisfare i requisiti di lunghezza di riempimento, la lunghezza rimanente viene utilizzata per la ricarica.
(3) Struttura di carica e metodo di detonazione
Al fine di migliorare l'effetto di brillamento e soddisfare i requisiti di dimensione del blocco di sabbiatura, la struttura di carica può adottare una struttura di carica continua colonnare e il metodo di detonazione adotta la detonazione del detonatore a corda detonante. Per gli esplosivi senza sensibilità del detonatore, è possibile utilizzare bombe detonanti per la detonazione. Inserisci il detonatore nella bomba detonante e assicurati che il foro di raccolta dell'energia del detonatore sia rivolto verso l'alto per far esplodere l'esplosivo.
(4) Tempo di ritardo
Esiste una formula empirica generale per calcolare il tempo di ritardo, vale a dire △t=kB, dove B è la linea di resistenza, k è il coefficiente di ritardo e l'intervallo di valori di k è 3-8, con un valore piccolo per la roccia dura e un grande valore per il soft rock. Il valore specifico dovrebbe essere determinato in base al rilievo della miniera. In circostanze normali, il tempo di ritardo è di 65 ms.
(5) Rete di detonazione
La sabbiatura a microdifferenza può controllare efficacemente le onde d'urto, le vibrazioni, il rumore e le pietre volanti. È semplice, sicuro e veloce da usare e può essere fatto esplodere vicino al fuoco senza causare danni. Il grado di frammentazione è buono, il che può migliorare l’efficienza della sabbiatura e i vantaggi tecnici ed economici. Quando si utilizza la sabbiatura a microdifferenza, la rete di detonazione può essere posata utilizzando un metodo di rete di detonazione a forma di V o obliqua. Al fine di formulare un piano di brillamento adeguato per ridurre i costi di brillamento e soddisfare i requisiti di brillamento, possiamo utilizzare il costo come funzione obiettivo per ottimizzare i parametri di brillamento e migliorare l’efficienza produttiva e i benefici economici della miniera. Precauzioni per la sicurezza nella costruzione
1. Eseguire la costruzione rispettando rigorosamente i requisiti di progettazione 2. Garantire la qualità e la densità del riempimento 3. Rafforzare il lavoro di sentinella ad ogni incrocio stradale e strada principale 4. Evacuare l'attrezzatura e il personale nella zona di sicurezza dell'esplosione prima dell'esplosione 5. I detonatori devono entrare nel bunker per migliorare la propria sicurezza
