《金属矿开采技术》课件

《金属矿开采技术》欢迎来到《金属矿开采技术》课程本课程旨在全面介绍金属矿的开采技术，涵盖从地质勘探到环境保护的各个环节我们将深入探讨露天开采、地下开采、选矿冶炼等关键技术，并关注采矿过程中的环境问题与可持续发展通过本课程的学习，您将掌握金属矿开采的核心知识与技能，为未来的职业发展奠定坚实基础课程简介课程目标课程内容学习方法123掌握金属矿开采的基本原理、技术方包括金属矿资源概况、勘探与开采方课堂讲授、案例分析、实践操作、小法和工艺流程；了解金属矿开采对环法、露天与地下开采技术、选矿与冶组讨论、现场参观等多种教学方法相境的影响及相应的保护措施；培养可炼工艺、环境保护与资源综合利用、结合，注重理论与实践的结合，提高持续发展的采矿理念和实践能力采矿自动化与智能化、安全生产与职学生的综合应用能力业健康等开采技术发展历程古代开采1主要采用手工开采，工具简陋，效率低下，安全性差例如，古埃及的金矿开采、古罗马的铜矿开采等近代开采2随着工业革命的兴起，机械化开采逐渐取代手工开采，提高了效率，但仍存在环境污染和安全问题例如，蒸汽机在矿山的应用现代开采3采矿技术不断进步，自动化、智能化开采成为趋势，更加注重环境保护和资源综合利用例如，无人采矿技术、绿色开采技术金属矿资源概况资源分布资源类型资源储量全球金属矿资源分布不均，主要集中在少金属矿资源类型多样，包括铁矿、铜矿、全球金属矿资源储量巨大，但部分矿种面数国家和地区例如，中国的稀土、澳大铝土矿、金矿、铅锌矿等每种矿石具有临枯竭风险加强资源勘探和综合利用，利亚的铁矿、智利的铜矿等不同的地质特征和开采难度对于保障可持续发展至关重要常见金属矿床的地质特征岩浆型矿床热液型矿床沉积型矿床由岩浆活动形成的矿床，通常与侵入岩由热液活动形成的矿床，通常分布在断由沉积作用形成的矿床，通常分布在沉体有关例如，铜镍硫化物矿床、铬铁裂带或构造活动区例如，金矿、铅锌积盆地中例如，铁矿、铝土矿等矿矿床等矿等勘探与开采方法概述地质勘探通过地质调查、物探、化探等手段，确定矿体的空间位置、形态、规模和品位，为开采提供依据开采设计根据矿体的地质特征和开采条件，选择合适的开采方法、开采顺序和开采参数，制定开采方案开采实施按照开采设计方案，进行穿孔、爆破、铲装、运输等作业，将矿石从地下或地表采出露天开采技术适用条件剥离1矿体埋藏浅、规模大、地形平缓的矿床，将覆盖在矿体上的岩石或土壤移除，为开适宜采用露天开采技术2采矿石创造条件排土采矿4将剥离的岩石或土壤运至指定的排土场，采用穿孔、爆破、铲装、运输等作业，将3进行堆放或处理矿石从地表采出露天开采工艺流程穿孔爆破铲装使用钻机在矿岩上钻孔，将炸药装入钻孔，引爆使用挖掘机将破碎的矿为爆破提供空间炸药，使矿岩破碎岩铲入卡车运输使用卡车将矿岩运至选矿厂或排土场露天开采装备穿孔设备爆破设备铲装设备运输设备包括牙轮钻机、潜孔钻机、液包括炸药、雷管、起爆器等，包括挖掘机、装载机等，用于包括卡车、皮带输送机等，用压钻机等，用于在矿岩上钻孔用于破碎矿岩铲装破碎的矿岩于将矿岩运至选矿厂或排土场露天开采环境监测大气监测水质监测监测粉尘、有害气体等大气污染监测地表水、地下水的水质，防物，评估对周边环境的影响止矿山废水污染水源噪声监测监测矿山生产过程中的噪声，评估对周边居民的影响地下开采技术适用条件矿体埋藏深、规模小、地形复杂的矿床，适宜采用地下开采技术开拓在地下掘进巷道，建立通往矿体的通道采矿采用穿孔、爆破、铲装、运输等作业，将矿石从地下采出提升将采出的矿石提升至地面主要地下开采方法房柱法充填法崩落法在矿体内留下一定数量的矿柱，以支撑顶将采空区用矸石、尾矿等材料充填，以支利用矿岩自身的重力，使顶板崩落适用板适用于矿体较厚、围岩稳定的矿床撑顶板适用于矿体较薄、围岩不稳定的于矿体倾斜、围岩破碎的矿床矿床地下开采工艺流程掘进穿孔爆破运输使用掘进机或爆破法，在地下使用钻机在矿岩上钻孔，为爆将炸药装入钻孔，引爆炸药，使用矿车或皮带输送机，将矿掘进巷道破提供空间使矿岩破碎岩运至提升井提升使用提升机将矿岩提升至地面地下开采支护技术锚杆支护喷射混凝土支护12利用锚杆将围岩加固，提高围将混凝土喷射到围岩表面，形岩的稳定性成一层保护层，防止围岩剥落钢拱支护3使用钢拱支撑巷道顶板，防止顶板下沉地下开采通风系统机械通风2利用通风机产生风流，强制通风，保证井下空气质量自然通风1利用井巷与地面的高差和温度差，形成自然风流，进行通风局部通风对局部区域进行通风，例如采掘工作面、3爆破区域等金属矿选矿技术破碎与磨矿将大块矿石破碎成小块，再磨细成矿粉，为后续选别作业做好准备选别利用矿物之间的物理化学性质差异，将有价值的矿物与脉石分离浓缩提高精矿中目标矿物的含量，降低杂质含量尾矿处理对选矿后的尾矿进行处理，减少对环境的影响碎矿工艺粗碎中碎细碎将大块矿石破碎成的块状，将粗碎后的矿石破碎成的块将中碎后的矿石破碎成的块状，150-300mm25-50mm5-10mm常用设备为颚式破碎机、旋回破碎机状，常用设备为圆锥破碎机、反击式破碎常用设备为短头圆锥破碎机、辊式破碎机机破碎设备颚式破碎机圆锥破碎机结构简单、工作可靠、维护方便，破碎比大、效率高、能耗低，适适用于破碎硬度较大的矿石用于破碎中等硬度的矿石反击式破碎机破碎比大、产品粒度均匀、过粉碎少，适用于破碎脆性矿石球磨工艺磨矿矿石在球磨机内受到钢球的冲击和研磨，2磨细成矿粉给矿1将破碎后的矿石送入球磨机分级将磨细后的矿粉进行分级，合格的矿粉进入下一道工序，不合格的返回球磨机继续3磨矿浮选工艺药剂调浆充气搅拌刮泡在矿浆中加入浮选药剂，使目标矿物表面向矿浆中充入空气，并进行搅拌，使目标将富集在气泡上的目标矿物刮出，得到精性质发生改变矿物富集在气泡上矿浮选药剂捕收剂抑制剂12改变矿物表面性质，使矿物易抑制某些矿物浮选，使其留在于附着在气泡上例如，黄药、矿浆中例如，石灰、氰化物黑药等等起泡剂3降低水表面张力，产生稳定的气泡例如，松醇油、丁基黄原酸等金属矿浓缩技术重力浓缩利用矿物之间的密度差异，进行浓缩例如，跳汰选矿、摇床选矿等磁选浓缩利用矿物之间的磁性差异，进行浓缩例如，强磁选、弱磁选等浮选浓缩利用矿物表面的物理化学性质差异，进行浓缩例如，正浮选、反浮选等沉降与过滤技术沉降过滤利用重力作用，使悬浮在液体中的固体颗粒沉降下来例如，浓利用过滤介质，将液体中的固体颗粒分离出来例如，压滤机、密机、沉淀池等真空过滤机等焙烧与冶炼技术冶炼在高温下，将焙烧后的矿石还原成金属2例如，高炉炼铁、电解炼铜等焙烧1在高温下，使矿物发生化学反应，去除挥发性杂质例如，硫化矿的氧化焙烧精炼去除冶炼后的金属中的杂质，提高金属的纯度例如，电解精炼铜、真空精炼钢等3常见冶金工艺高炉炼铁电解炼铜铝电解利用焦炭、石灰石等作为还原剂和熔剂，利用电解原理，将铜精矿溶解在电解液利用电解原理，将氧化铝溶解在电解液在高炉中将铁矿石还原成生铁中，通过电解将铜沉积在阴极上中，通过电解将铝沉积在阴极上金属冶炼装备高炉电解槽转炉用于钢铁冶炼，将铁矿石还原成生铁用于电解冶金，将金属离子还原成金属单用于炼钢，去除生铁中的杂质质金属矿开采的环境问题土地占用水污染12露天开采和尾矿库建设占用大矿山废水含有重金属和有害物量土地，破坏植被和生态环境质，污染地表水和地下水大气污染3矿山粉尘和有害气体污染大气，影响人体健康和环境质量环境保护与治理措施废水处理采用物理、化学、生物等方法，去除矿山废水中的重金属和有害物质废气治理采用除尘、脱硫等技术，减少矿山废气排放土地复垦对矿山废弃地进行土地复垦，恢复植被和生态环境尾矿库的建设与管理选址设计管理选择地质稳定、远离居民区、水源保护区按照相关规范和标准，进行尾矿库的设计加强尾矿库的日常管理和维护，防止尾矿的地方建设尾矿库和施工泄漏和溃坝事故发生资源综合利用尾矿利用共伴生矿利用将尾矿用于生产建材、回填采空将与目标矿物共生或伴生的其他区等，减少对环境的污染有价值的矿物回收利用，提高资源利用率废石利用将采矿过程中产生的废石用于筑路、绿化等，减少对环境的占用采矿与环保协调发展循环经济2构建资源循环利用体系，提高资源利用率绿色开采1采用先进的开采技术和工艺，减少对环境的影响生态修复对矿山废弃地进行生态修复，恢复生态功3能金属材料的循环利用废金属回收再生金属生产金属材料循环利用回收废旧金属材料，减少对原生矿产资源将回收的废旧金属材料进行加工处理，生将再生金属产品应用于各个领域，实现金的开采产再生金属产品属材料的循环利用采矿自动化与智能化自动化利用自动化设备和技术，实现采矿过程的自动化控制和运行信息化利用信息技术，实现采矿信息的采集、传输、处理和应用智能化利用人工智能技术，实现采矿过程的智能决策和优化控制采矿机器人技术掘进机器人采矿机器人12用于巷道掘进，提高掘进效率用于矿石开采，提高开采效率和安全性和安全性巡检机器人3用于矿山设备巡检，及时发现和排除故障采矿装备信息化数据传输2利用无线网络、光纤等技术，将数据传输至数据中心数据采集1利用传感器、摄像头等设备，采集采矿装备的运行数据数据分析利用数据分析软件，对数据进行分析和处3理，为决策提供支持无人机在采矿中的应用地形测绘环境监测安全巡检利用无人机进行地形测绘，生成高精度地利用无人机进行环境监测，监测大气、水利用无人机进行安全巡检，检查矿山设备形图质等环境指标和设施的安全状况采矿产业未来发展趋势智能化采矿过程将更加智能化，实现无人化开采绿色化采矿过程将更加绿色化，减少对环境的影响数字化采矿过程将更加数字化，实现数据驱动的决策节能减排与清洁生产节能技术减排技术清洁生产123采用高效节能的采矿设备和工艺，降采用先进的减排技术，减少污染物排采用清洁生产工艺，从源头减少污染低能耗放物的产生绿色开采理念与实践环境友好2减少对环境的影响，保护生态环境资源节约1提高资源利用率，减少资源浪费安全生产保障矿山生产安全，保护职工健康3可持续发展战略经济发展社会进步环境保护促进采矿产业的经济发展，提高经济效益改善矿区居民的生活水平，促进社会和谐保护矿区生态环境，实现可持续发展采矿企业社会责任环境保护责任安全生产责任采取有效措施，保护矿区生态环加强安全生产管理，保障职工生境，减少污染排放命安全和健康社区发展责任支持矿区社区发展，改善当地居民的生活水平安全生产与职业健康安全生产职业健康采取有效措施，防止矿山事故发生，保障职工生命安全采取有效措施，预防职业病发生，保护职工身体健康采矿安全生产管理安全制度2建立健全安全生产管理制度，规范安全生产行为安全责任1落实安全生产责任制，明确各级人员的安全责任安全检查定期进行安全检查，及时发现和排除安全3隐患个人防护措备安全帽防尘口罩防护眼镜工作服防止头部受到坠物伤害防止吸入粉尘防止眼睛受到飞溅物伤害保护身体免受污染和伤害劳动保护制度工作时间制度劳动保护用品发放制度合理安排工作时间，保证职工的按规定发放劳动保护用品，保证休息和休假职工的安全和健康职业病防治制度定期进行职业健康检查，预防职业病的发生安全生产技术措施支护技术采用合理的支护方式，保证巷道和采场的稳定通风技术采用合理的通风方式，保证井下空气质量防尘技术采用有效的防尘措施，降低粉尘浓度应急救援预案队伍建设2建立专业的应急救援队伍，配备必要的救援设备和器材预案编制1制定详细的应急救援预案，明确救援流程和责任演练培训定期进行应急救援演练，提高救援队伍的3实战能力采矿教育培养专业课程实践教学科研创新开设采矿工程、地质工程、安全工程等专加强实践教学环节，提高学生的实践能力鼓励学生参与科研项目，培养学生的科研业课程，培养专业人才和创新能力意识和科研能力专业技能培训安全培训技能培训12进行安全生产知识培训，提高进行专业技能培训，提高职工职工的安全意识的专业技能水平新技术培训3进行新技术培训，使职工掌握新的技术和方法继续教育与在职培训技能提升2提升专业技能水平，提高工作效率和质量知识更新1学习新的知识和理论，跟上时代发展的步伐综合素质提高提高综合素质，适应企业和社会发展的需3要人才引进与激励人才引进人才激励引进高层次人才和急需人才，增建立健全人才激励机制，激发人强企业的竞争力才的积极性和创造性人才发展为人才提供发展平台和机会，促进人才的成长和进步。