chuong 2 khai thac va che bien

61
Mining Methods Mining Methods

Upload: nhoc-ngo

Post on 01-Sep-2014

1.279 views

Category:

Documents


0 download

DESCRIPTION

 

TRANSCRIPT

Page 1: Chuong 2 khai thac va che bien

Mining Methods Mining Methods

Page 2: Chuong 2 khai thac va che bien

DESIG N, SELECT SCALE & T ECHNOLOG Y

W AST EM ANAGEM ENT

CLOSURE INFRAST RUCTURESERVICES

HUM ANRESOURCES

FEASIBILITY?

TECHNICAL ECONOM ICAL

NO

ENVIRONM ENT AL SOCIAL POLIT ICAL

NO SUSTAINABLE

YES

PLAN & SCHEDULE

SELECT M INING (M ILLING ) M ETHOD

LOCATE & DEFINE DEPOSIT

EXPLORATION

Page 3: Chuong 2 khai thac va che bien

Mining is extracting Mining is extracting ore or minerals ore or minerals from the groundfrom the ground

An ore is a natural An ore is a natural material with a material with a high concentration high concentration of economically of economically valuable minerals valuable minerals that can be mined that can be mined for a profitfor a profit

Page 5: Chuong 2 khai thac va che bien

There are two There are two main types of main types of mines.mines.1)1) Surface Surface Mining (Placer)Mining (Placer)2)2) Subsurface Subsurface Mining (Solution)Mining (Solution)

UndergroundUnderground SurfaceSurface Placer Placer Leaching/Leaching/

solutionsolution

Mining methods

Page 6: Chuong 2 khai thac va che bien

What determines the type of What determines the type of mining?mining?

Underground v.s. Surface Mining v.s. Underground v.s. Surface Mining v.s. SolutionSolution– Depth of below surfaceDepth of below surface– Size of the ore bodySize of the ore body– Shape of the ore bodyShape of the ore body– GradeGrade– Type of OreType of Ore

Page 7: Chuong 2 khai thac va che bien

http://www.uky.edu/KGS/coal/images/minmethd.gif

Page 8: Chuong 2 khai thac va che bien

Shape of Ore Body

Page 9: Chuong 2 khai thac va che bien

Mineral deposits are on or near the Mineral deposits are on or near the surface of the Earth and are removed.surface of the Earth and are removed.

There are 3 types of surface mines:There are 3 types of surface mines:1.1. Open-piOpen-pit: removes large, near surface t: removes large, near surface

deposits of minerals such as gold and deposits of minerals such as gold and copper. Mined downward in layerscopper. Mined downward in layers

2.2. QuarriesQuarries: stone, crushed rock, sand, gravel: stone, crushed rock, sand, gravel3.3. Strip MiningStrip Mining: removing surface coal in : removing surface coal in

strips up to 50 m wide x 1 Km longstrips up to 50 m wide x 1 Km long

Page 10: Chuong 2 khai thac va che bien

SurfaceSurface StripStrip open pit open pit quarryquarry

Page 11: Chuong 2 khai thac va che bien
Page 12: Chuong 2 khai thac va che bien

versusversus

Page 13: Chuong 2 khai thac va che bien

Minerals are located too deep for Minerals are located too deep for surface miningsurface mining

Shafts and passageways are dug into Shafts and passageways are dug into the ground to reach the ores.the ground to reach the ores.

Page 14: Chuong 2 khai thac va che bien

Type of OreType of Ore Is the ore mineral soluble in water?Is the ore mineral soluble in water? Can the ore be melted?Can the ore be melted?

Page 15: Chuong 2 khai thac va che bien

When do you use Surface When do you use Surface Mining?Mining?

Large tonnageLarge tonnage High rates of productionHigh rates of production Overburden (including rock) is thinOverburden (including rock) is thin

Page 16: Chuong 2 khai thac va che bien

Strip Mining of CoalStrip Mining of Coal

Kansas Geological Survey

Page 17: Chuong 2 khai thac va che bien

Open Pit MiningOpen Pit Mining

Page 18: Chuong 2 khai thac va che bien

Open-pit MiningOpen-pit Mining

Page 19: Chuong 2 khai thac va che bien

Strip MiningStrip Mining

Page 20: Chuong 2 khai thac va che bien

Contour Strip MiningContour Strip Mining

Page 21: Chuong 2 khai thac va che bien

Mountaintop MiningMountaintop Mining

Page 22: Chuong 2 khai thac va che bien

machinery used in open-machinery used in open-pit miningpit mining

Page 23: Chuong 2 khai thac va che bien
Page 24: Chuong 2 khai thac va che bien
Page 25: Chuong 2 khai thac va che bien

Drilling in pitDrilling in pit

Page 26: Chuong 2 khai thac va che bien

Crushing in pitCrushing in pit

Page 27: Chuong 2 khai thac va che bien

Loading ore in pitLoading ore in pit

Page 28: Chuong 2 khai thac va che bien

PlacerPlacerminingmining

http://www.homestead.com/theclaimpost/PlacerMiningMethods.html

Page 29: Chuong 2 khai thac va che bien

http://www.uky.edu/KGS/coal/images/minmethd.gif

Page 30: Chuong 2 khai thac va che bien

Underground Mining

Page 31: Chuong 2 khai thac va che bien

When do we mine When do we mine underground?underground?

The ore deposit is deepThe ore deposit is deep Ore body is steepOre body is steep Grade is high enough to cover costsGrade is high enough to cover costs

Page 32: Chuong 2 khai thac va che bien
Page 33: Chuong 2 khai thac va che bien

Some types of underground Some types of underground miningmining

Room and PillarRoom and Pillar Cut and FillCut and Fill Long wall (coal)Long wall (coal) Shrinkage StopingShrinkage Stoping Block CavingBlock Caving

Page 34: Chuong 2 khai thac va che bien

Room and PillarRoom and Pillar

Page 35: Chuong 2 khai thac va che bien

Room and pillarRoom and pillar

Page 36: Chuong 2 khai thac va che bien

Room and Pillar miningRoom and Pillar mining is commonly done in flat or gently dipping is commonly done in flat or gently dipping

bedded ore bodiesbedded ore bodies less ore is left behind in pillars less ore is left behind in pillars the roof to collapse and fill in the stopethe roof to collapse and fill in the stope

Page 37: Chuong 2 khai thac va che bien

Cut and FillCut and Fill

Page 38: Chuong 2 khai thac va che bien

Cut-and-fill method Cut-and-fill method

Page 39: Chuong 2 khai thac va che bien

Cut and Fill miningCut and Fill mining is a method of short hole mining used in is a method of short hole mining used in

steeply dipping or irregular ore zonessteeply dipping or irregular ore zones The ore is mined in horizontal or slightly The ore is mined in horizontal or slightly

inclined slices, and then filled with waste rock, inclined slices, and then filled with waste rock, sand or tailings. sand or tailings.

Either fill option may be consolidated with Either fill option may be consolidated with concrete, or left unconsolidated. concrete, or left unconsolidated.

Page 41: Chuong 2 khai thac va che bien

Longwall miningLongwall mining Longwall mining is a form of Longwall mining is a form of

underground coal mining where a underground coal mining where a long wall of coal is mined in a single long wall of coal is mined in a single slice (typically 1–2 m thick). slice (typically 1–2 m thick).

The longwall The longwall panelpanel (the block of coal (the block of coal that is being mined) is typically 3–that is being mined) is typically 3–4 km long and 250–400 m wide.4 km long and 250–400 m wide.

Page 42: Chuong 2 khai thac va che bien

Shrinkage StopingShrinkage Stoping

Page 43: Chuong 2 khai thac va che bien

Shrinkage StopingShrinkage Stoping is a short hole mining method which is is a short hole mining method which is

suitable for steeply dipping orebodies. suitable for steeply dipping orebodies. The method is similar to cut and fill mining The method is similar to cut and fill mining

with the exception that after being blasted, with the exception that after being blasted, broken ore is left in the stope where it is broken ore is left in the stope where it is used to support the surrounding rock and used to support the surrounding rock and as a platform from which to work.as a platform from which to work.

Only enough ore is removed from the stope Only enough ore is removed from the stope to allow for drilling and blasting the next to allow for drilling and blasting the next slice. slice.

The stope is emptied when all of the ore The stope is emptied when all of the ore has been blasted.has been blasted.

Page 44: Chuong 2 khai thac va che bien

Block CavingBlock Caving

www.ivanhoe-mines.com/s/Mongolia_ImageGallery

Page 45: Chuong 2 khai thac va che bien

Block CavingBlock Caving Block Caving is used to mine massive Block Caving is used to mine massive

steeply dipping orebodies (typically low steeply dipping orebodies (typically low grade) with high friability. grade) with high friability.

An undercut with haulage access is driven An undercut with haulage access is driven under the orebody, with "drawbells" under the orebody, with "drawbells" excavated between the top of the haulage excavated between the top of the haulage level and the bottom of the undercut. level and the bottom of the undercut.

The drawbells serve as a place for caving The drawbells serve as a place for caving rock to fall into. rock to fall into.

The orebody is drilled and blasted above The orebody is drilled and blasted above the undercut, and the ore is removed via the undercut, and the ore is removed via the haulage access. the haulage access.

Due to the friability of the orebody the ore Due to the friability of the orebody the ore above the first blast caves and falls into above the first blast caves and falls into the drawbells.the drawbells.

Page 46: Chuong 2 khai thac va che bien

Solution miningSolution mining

http://www.saltinstitute.org/images/saltdome.gifhttp://web.ead.anl.gov/saltcaverns/desc/index.htm

Page 47: Chuong 2 khai thac va che bien

Solution MiningSolution Mining

Page 48: Chuong 2 khai thac va che bien

BeneficiationBeneficiationMeans of separation of ore mineral from Means of separation of ore mineral from

waste material (or gangue minerals)waste material (or gangue minerals)

Also known as LiberationAlso known as Liberation

Page 49: Chuong 2 khai thac va che bien

What does it entail?What does it entail? Crushing and GrindingCrushing and Grinding

– Ball mill or rod millBall mill or rod mill SeparationSeparation

– Density (e.g. diamonds with a jig)Density (e.g. diamonds with a jig)– Magnetic propertiesMagnetic properties– Electric propertiesElectric properties– Surface propertiesSurface properties

Page 50: Chuong 2 khai thac va che bien
Page 51: Chuong 2 khai thac va che bien
Page 52: Chuong 2 khai thac va che bien
Page 53: Chuong 2 khai thac va che bien
Page 54: Chuong 2 khai thac va che bien

Refining the OreRefining the OreSmeltingSmelting

removes the metal from the ore mineral removes the metal from the ore mineral by a variety of waysby a variety of ways

Heap LeachingHeap Leaching removes metal from the ore by removes metal from the ore by

solutionsolution

Page 55: Chuong 2 khai thac va che bien

Iron in reviewIron in review Blast FurnaceBlast Furnace 3CO + Fe3CO + Fe22OO33 2 Fe + 3CO 2 Fe + 3CO2 (gas)2 (gas)

4CO4CO ++ FeFe33OO44 3Fe + 4CO3Fe + 4CO2 (gas)2 (gas)

Page 56: Chuong 2 khai thac va che bien

Săt được trích xuất ra từ các quặng của nó, chủ Săt được trích xuất ra từ các quặng của nó, chủ yếu từ hêmatit (Fe2O3) và magnêtit (Fe3O4) yếu từ hêmatit (Fe2O3) và magnêtit (Fe3O4) bằng cách khử với cacbon trong lò luyện kim sử bằng cách khử với cacbon trong lò luyện kim sử dụng luồng không khí nóng ở nhiệt độ khoảng dụng luồng không khí nóng ở nhiệt độ khoảng 2000 °C. 2000 °C.

Trong lò luyện, quặng săt, cacbon trong dạng Trong lò luyện, quặng săt, cacbon trong dạng than than cốccốc, và các chất tẩy tạp chất như , và các chất tẩy tạp chất như đáđá vôivôi được xếp ở phía trên của lò, luồng không khí được xếp ở phía trên của lò, luồng không khí nóng được đưa vào lò từ phía dưới.nóng được đưa vào lò từ phía dưới.

Than cốc phản ứng với ôxy trong luồng không Than cốc phản ứng với ôxy trong luồng không khí tạo ra mônôxít cacbon:khí tạo ra mônôxít cacbon:– 2 C + O2 C + O22 → 2 CO → 2 CO

Cacbon mônôxít khử quặng săt (trong phương Cacbon mônôxít khử quặng săt (trong phương trình dưới đây là hêmatit) thành săt nóng chảy, trình dưới đây là hêmatit) thành săt nóng chảy, và nó trở thành điôxít cacbon:và nó trở thành điôxít cacbon:– 3 CO + Fe3 CO + Fe22OO33 → 2 Fe + 3 CO → 2 Fe + 3 CO22

Page 57: Chuong 2 khai thac va che bien

Chất khử tạp chất được thêm vào để khử các tạp Chất khử tạp chất được thêm vào để khử các tạp chất có trong quặng (chủ yếu là điôxít silic cát và chất có trong quặng (chủ yếu là điôxít silic cát và các silicat khác). Các chất khử tạp chất chính là đá các silicat khác). Các chất khử tạp chất chính là đá vôi (cacbonat canxi) và đôlômit (cacbonat magiê). vôi (cacbonat canxi) và đôlômit (cacbonat magiê). Các chất khử tạp chất khác có thể cho vào tùy Các chất khử tạp chất khác có thể cho vào tùy theo các tạp chất có trong quặng. Trong sức nóng theo các tạp chất có trong quặng. Trong sức nóng của lò luyện đá vôi bị chuyển thành vôi sống của lò luyện đá vôi bị chuyển thành vôi sống (CaO):(CaO):– CaCOCaCO33 → CaO + CO → CaO + CO22

Sau đó ôxít canxi kết hợp với điôxít silic tạo ra xỉ.Sau đó ôxít canxi kết hợp với điôxít silic tạo ra xỉ.– CaO + SiOCaO + SiO22 → CaSiO → CaSiO33

Xỉ nóng chảy trong lò luyện (điôxít silic thì không). Xỉ nóng chảy trong lò luyện (điôxít silic thì không). Ở phần dưới của lò luyện, xỉ nóng chảy do nhẹ Ở phần dưới của lò luyện, xỉ nóng chảy do nhẹ hơn nên nổi lên phía trên săt nóng chảy. Các cửa hơn nên nổi lên phía trên săt nóng chảy. Các cửa lò có thể được mở để tháo xỉ hay săt nóng chảy. lò có thể được mở để tháo xỉ hay săt nóng chảy. Săt khi nguội đi, tạo ra gang thô, còn xỉ có thể Săt khi nguội đi, tạo ra gang thô, còn xỉ có thể được sử dụng để làm đường hay để cải thiện các được sử dụng để làm đường hay để cải thiện các loại đất nông nghiệp nghèo khoáng chất.loại đất nông nghiệp nghèo khoáng chất.

Page 58: Chuong 2 khai thac va che bien

Sulphide Minerals Sulphide Minerals Are sometimes roasted (pyrit:Are sometimes roasted (pyrit:FeSFeS22) )

– Heated in air without melting to Heated in air without melting to transform sulphides to oxidestransform sulphides to oxides4FeS4FeS22 + 11O + 11O22 = 2Fe = 2Fe22OO33 + 8SO + 8SO22

2SO2SO22 +  O +  O22  = 2SO  = 2SO33

SOSO33 + H + H22O  = HO  = H22SOSO44     

– Gives off HGives off H22S and SOS and SO22

– Then oxides processed like Fe Then oxides processed like Fe

Page 59: Chuong 2 khai thac va che bien

Result at Kidd CreekResult at Kidd Creek

Page 60: Chuong 2 khai thac va che bien

Heap LeachingHeap Leaching In this process, typically done for Au. In this process, typically done for Au. Weak solutions of NaCN (0.05%) Weak solutions of NaCN (0.05%)

percolate through the material percolate through the material leaching out the desired metals.leaching out the desired metals.

The solutions are collected and the The solutions are collected and the metals are precipitatedmetals are precipitated

Page 61: Chuong 2 khai thac va che bien