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[科普中国]-采砂船开拓

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采砂船开采是指用采砂船采掘充水量大的或水下的砂矿床的作业。其开采过程包括从水下采掘矿砂。将矿砂提升上来并送入装在采砂船上的洗选设备,通过重力选矿回收其中的重砂矿物,将尾砂排弃到船尾后的采空区,从而形成高效益的采、选、尾砂排弃等连续生产工艺系统。

简介采砂船开采是指用采砂船采掘充水量大的或水下的砂矿床的作业。其开采过程包括从水下采掘矿砂。将矿砂提升上来并送入装在采砂船上的洗选设备,通过重力选矿回收其中的重砂矿物,将尾砂排弃到船尾后的采空区,从而形成高效益的采、选、尾砂排弃等连续生产工艺系统1。

适用条件现代采砂船开采具有机械化程度高、生产能力大、效率高、成本低、投资省、见效快及能耗低等优点。其适用条件有:矿区储量能保有5-8年以上的开采年限,水量充足,除保证采砂船处于自由漂浮的工作条件外,还能不断向采区内补充清水。砂矿床的宽度不小于采砂船采掘工作面的最小宽度。小型船为15-40m,中型船为50-70m,大型船为70-100m;矿体底板坡度小于1%或2.5%,且起伏变化不太大;矿体中含有超过采掘允许的大卵石量少于8%或10%;砂体的可选性较好。充水量大的冲积砂矿床、现代河床和沙洲砂矿以及海洋砂矿床。

采砂船类型可按采砂船使用的地点、采砂船移动方式、采砂船挖掘深度以及采砂船的挖掘机构等进行分类2。

开发顺序与采矿方法为了提高采砂船开采的经济效益,可首先开采勘探程度高的块段或富矿区段,并根据矿床条件及供水条件、采取逆坡而上(上行式)或顺坡而下(下行式)的工程发展顺序,在可能条件下应优先采用上行式开采顺序二采矿方法,决定采砂船生产中的调船顺序、采矿的损失与贫化率以及采砂船的作业率。故通常应采用相邻工作面采矿方法。

简史与发展1870年新西兰首先使用采砂船开采砂矿,相继有美国、苏联、澳大利亚、加纳、马来西亚等国家采用采砂船开采砂矿床。经过百余年来的发展与完善,采砂船开采的优势日益显著,应用范围日益扩大,在现代砂矿床开采中已占据主导地位。据不完全统计,20世纪80年代世界上用于开采砂矿的采砂船约有600余艘,其中用于开采砂金矿的约占2/3,由于链斗式采砂船开采的适用性广,各国都以发展各种类型的链斗式采砂船为主,特别是大型链斗式采砂船。例如,印度尼西亚用于开采海洋砂锡矿的特大型链斗式采砂船,其容量为850L。水下挖深达40m,小时挖砂能力达1835m3。20世纪60年代以来,世界采砂船开采取得了重大的技术进步有:

(1)轮斗挖掘吸扬式采砂船日益完善,其适用范围几乎可与链斗式采砂船相比美。

(2)在采砂船开采中采用了自动化的监测与操作系统。

(3)在链斗式采砂船斗架卜部采用液压千斤顶式的白动升降支架,在吸扬式采砂船的吸管架下部采用铰链补偿器,因而使采砂船在海洋恶劣的风浪条件下安全生产。

(4)在一个船体上,安装有可能同时进行生产的绞吸式和链斗式采掘没备。一般用纹吸式采掘设备进行剥离。用链斗式采掘设备进行采矿。

1960年起,中国设计制造链斗式采砂船,并首先用于罕达汽砂金矿的开采,继而在东北地区砂金矿山开采中应用。1983年以来。中国许多矿山采用采砂船开采。至80年代末中国已拥有多艘各种类型的采砂船,用于开采金、锡金刚石及钦铁等砂矿,据统计中国拥有的采砂船数最已跃居世界第下位。采砂船开采砂矿沫,具有其固有的优势,在世界的砂矿开采中仍将继续保持迅速发展的前景3。

本词条内容贡献者为:

石季英 - 副教授 - 天津大学