CN102933790B - 用于提高矿层的产量的方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于提高矿层（10）的产量的一种方法和一种装置，该矿层包括矿石（10a），矿石包括需通过碾碎矿石（10a）露出的贵重矿物和至少另一种矿物，其中，贵重矿物具有比至少另一种矿物更高的密度，其特征在于以下步骤：-在开采矿石（10a）之前借助钻机（1）进行钻孔过程，其中产生了钻屑（7，8）；-形成包括钻屑（7，8）和气流的浮质（4）；-将浮质（4）从钻机（1）转运到至少一个风力选矿机（5）；-进行流动分级，其中形成了包括钻屑（7，8）的分别同步下降的颗粒的至少两个微小部分（6a，6b，6c），并且-确定至少一个微小部分（6a，6b，6c）的特性，该特性用作为用于调节矿石（10a）的最佳的碾碎程度的标准。
Description
技术领域
本发明涉及用于提高矿层的产量的一种方法和一种装置，该矿层包括矿石，矿石包括需通过碾碎矿石露出的贵重矿物和至少另一种矿物，其中，贵重矿物具有比至少另一种矿物更高的密度。
背景技术
为了高效地开采矿层，包含在矿石中的贵重矿物必须露出并且尽可能完全地分离。根据贵重矿物的矿物粒度，为了使其露出而需要矿石的不同的碾碎程度。因此具有高的矿物粒度的矿物的矿石为了使得贵重矿物露出而必须被碾碎得比具有较小的矿物粒度的矿物的矿石更小。
贵重矿物的“矿物粒度”在此不应理解为该矿物的雏晶的粒度，而是应理解为矿石中的贵重矿物的相的局部空间膨胀。
到目前为止，被开采的矿石被碾碎为平均的矿物粒度，其中第一部分的矿石（其包括具有较高的矿物粒度的贵重矿物）不需要被强烈地碾碎，并且第二部分的矿石（其包括具有较低的矿物粒度的贵重矿物）未被充分地碾碎。第一部分的矿石的不必要的强烈的碾碎导致用于碾碎过程的不必要的高能耗。相反地，第二部分的矿石未被充分地碾碎则导致了不充分的暴露和因此导致不充分的贵重矿物可分离性以及进而导致了矿层的低效的产量。
在矿石中的矿物的矿物粒度和分配到目前为止被耗费时间地由此确定，即在矿层中在不同地点提取矿石样本并且进行分析。对此在矿层中例如聚集了拳头大小的矿石碎片和/或在粗糙的格栅勘察孔中实施，以便获得可分析的钻孔核心。该矿石样本在实验室中在其矿物学的和化学的成分方面进行分析。化学分析基本上确定了所包含的元素的类型和范围，而在矿物学的分析中查明了包含的矿物以及其空间上的布置。为了确定矿物的空间的布置，沿定义的空间轴线的方向对矿石样本进行磨削。通过光学地分析细-或磨片，例如在显微镜下，可以识别矿石中的矿物的空间布置和分布。空间上较远分布的矿物布置随着矿物的较小的矿物粒度而出现，而矿物在特定位置上的球化随着较高的矿物粒度而出现。
在矿层的构造或矿层中的贵重矿物的空间的矿物粒度分布方面，可以以这种方式仅仅提供较少的信息，并且其仅能以不利的时间延迟被提供。
矿层的模型化、也就是说创建矿层的模型包括三维显示矿石层或具有贵重矿物的不同的矿物粒度的矿石构造，这由于较少可供使用的信息量而仅是受限可能的。因此，矿石的、对于局部存在的矿石、即其贵重矿物的含量和其矿物粒度的开采和碾碎仅是受限可能的。
WO 2010/000055A1公开了用于特别是连续地、在本地分析由钻孔泥浆组成的钻屑的一种方法和一种装置。提取了对于钻通的矿石构造有代表性的钻屑的样本并且在矿石的类型和化学成分方面进行分析。必要时也记录了包括钻孔深度、伽马射线辐射和/或其它参数的钻孔参数并且与样本的分析结果相关联。
发明内容
本发明的目的在于，提出用于提高矿层的产量的一种方法和一种装置。
该目的通过一种用于提高矿层的产量的方法来实现，该矿层包括矿石，矿石包括需通过碾碎矿石露出的贵重矿物和至少另一种矿物，其中，贵重矿物具有比至少另一种矿物更高的密度，其特征在于以下步骤：
-在开采矿石之前借助钻机进行钻孔过程，其中产生了钻屑；
-形成包括钻屑和气流的浮质；
-将浮质从钻机转运到至少一个风力选矿机；
-进行流动分级，其中形成了包括钻屑的分别同步下降的颗粒的至少两个微小部分，并且
-确定至少一个微小部分的特性，该特性用作为用于调节矿石的最佳的碾碎程度的标准。
该目的通过一种用于实施根据本发明的方法的装置来实现，包括：
-用于碾碎矿石的至少一个碾碎机组，其中，矿石的碾碎程度是可变的，
-至少一个用于调节在至少一个碾碎机组上的最佳的碾碎程度的控制-和/或调节单元，
-至少一个钻机，
-至少一个用于提供气流的单元，该单元通过至少一个气体管路与至少一个钻机连接，
-对应于每个钻机的至少一个风力选矿机，该风力选矿机与至少一个钻机通过至少一个浮质管路连接，
-至少一个用于确定微小部分的特性的装置，和
-至少一个用于检测微小部分的至少一个确定的特性的计算单元，该计算单元形成用于查明最佳的碾碎程度的标准，并且可选地用于将至少一个根据该标准查明的调节值传输至用于调节在至少一个碾碎机组上的最佳的碾碎程度的至少一个控制-和/或调节单元。
本发明使用了这样的知识，即由钻机在钻孔过程期间产生的钻屑的特性和钻通的矿石中的矿物的矿物粒度有直接关系。合适地分析流动分级的钻屑微小部分能够以令人惊奇的方式实现对于在钻通的矿石中的矿物粒度的准确的推断并且能实现快速且不复杂地查明和调节对于被钻通的矿石是最佳的碾碎程度。在此将用于各个矿石的碾碎程度视为最佳的碾碎程度，其中一直碾碎到至少一个包含的贵重矿物露出为止，然而并不超出。
该方法和装置能实现特别快速且充分地准确地调节矿石中的贵重矿物的局部存在的矿物粒度的碾碎程度。最佳的碾碎程度与钻通的矿石的对应在钻孔过程期间实现，使得取决于深度且同时提供了每个钻孔的数据。取代对于在核心钻孔中包含的钻孔核心的分析以用于查明各个矿石结构，现在可以在勘察矿层时简单地分析钻屑。在不再需要钻孔核心的投入大的实验室分析之后，钻孔的数量可以明显提高。特别现在也可以将钻孔用于安装冲孔以用于查明各个矿石结构，其在较狭窄的格栅中设定为勘察钻孔。冲孔典型地掘进2至5m的水平距离，其中，可以提供具有在dm范围中的垂直分辨率的数据。以这种方式可以实现特别快速且准确的矿层模型化以及随后可以实现特别高效地开采矿层。
当在产生钻屑和分析流动分级的钻屑微小部分的特性之间特别是基于现有的、在钻头和风力选矿机之间的浮质的输送路段产生较小的时间差之后，其必须在形成模型时当然被考虑进去，以便能够在局部为矿石分配正确的矿物粒度和随后分配最佳的碾碎程度。
在本方法的一个优选的设计方案中，通过以下方式实现确定特性，即在微小部分的同步下降的颗粒上进行颗粒大小分析，其中，至少在其中一个微小部分中获得具有不同的平均颗粒大小的两个颗粒微小部分，这两个颗粒微小部分通过间断级配彼此分开，其中，第一颗粒微小部分的颗粒大小d和矿石中的贵重矿物的局部的矿物粒度成比例并且用作为用于调节矿石的最佳的碾碎程度的标准。
在流动分级的钻屑微小部分中的颗粒大小分布和矿物的、在钻通的矿石中的矿物粒度有直接关系。合适地分析流动分级的钻屑微小部分能够以令人惊奇的方式实现对于在钻通的矿石中的矿物粒度的准确的推断。
在至少两个微小部分的颗粒大小分析展示出分别一个间断级配的情况下，第一颗粒微小部分用作为标准，该第一颗粒微小部分来自于间断级配在其中是最大的或者颗粒微小部分的平均的颗粒大小之间的距离在其中是最大的那个微小部分。
一般现在对于该方法来说视为必需的是，即矿石中的贵重矿物具有其它矿物的至少1.5倍的密度。在较小的密度差的情况下，在钻屑的根据流动分级获得的微小部分的颗粒大小分析中并未获得可明确彼此分开的或可分析的颗粒微小部分。
优选地，通过碾碎矿石露出作为贵重矿物的矿石矿物。当然，将出现的具有经济利益的矿物组合体称为“矿石”，从它们之中通过加工可以提取出一种或多种贵重矿物。在大多数情况，这种矿物具有不同份额的金属的组成部分，例如铁、铜、镍、锡、锌、银、金等。
在本方法的一个特别优选的设计方案中，选出的微小部分的颗粒大小分析自动地借助于光学的分析、特别优选地借助于激光衍射进行。在此，光学地计数和测量选出的微小部分的颗粒。特别地，选出的微小部分的同步下降的颗粒的光学分析连续地在颗粒下降期间，例如直接在用于风力选矿机上的微小部分的相应的排出通道上进行。因此，分析的结果与在矿石中的特定位置上钻孔存在特别紧密的时间联系并且可以在知晓钻屑从钻头输送到风力选矿机并且用于光学分析的输送速度的情况下以简单的方式在计算方面考虑到分析的结果。可替换地例如也可以实现钻屑的流动分级的微小部分的筛分分析，以便进行颗粒大小分析。当然这种方法是明显较慢的。
有利的是，在钻孔过程期间检测钻机的钻头的深度和/或关于钻机在矿层中的位置的位置数据并且将该深度和该位置数据逻辑地与在此位置上查明的、用于调节矿石的最佳的碾碎程度的标准相联系，以及在此位置上根据查明的标准碾碎开采的矿石。
在知晓矿层中的至少一个贵重矿物的、在矿层的所有三个尺寸中存在的矿物粒度分布的情况下，可以实现已经在前面说明过的非常准确的矿层模型化。为了尽可能准确地查明在矿层中钻孔期间钻机的实际位置，特别测量了钻孔斜度并且优选地借助于至少一个GPS单元检测钻入点的位置。
该装置优选还包括用于开采矿石的和/或用于输送已经在爆破作业中粗略地预先碾碎的矿石的开采设备，该开采设备同样具有至少一个GPS单元。
特别通过经无线电将数据传输至至少一个计算单元来传输开采设备的位置数据。用于开采矿石的开采设备可以由非连续式挖掘机、特别是单斗挖掘机或铲土运输机械，或者通过连续式挖掘机、如斗轮挖掘机或斗链挖掘机等构成。
用于输送已经借助于爆破作业粗略地预先碾碎的矿石的开采设备可以由轮式装载机构成。从中获取的或炸开的矿石通常通过材料供给系统管理，在该材料供给系统中储存了炸开的矿石的位置或料场，并且通过该材料供给系统可以控制轮式装载机。开采出的或炸开的矿石在必要时在中间层之后，被放到翻斗料车或传送带上并且被输送到至少一个碾碎机组或直接输送到至少一个碾碎机组中，在那里进一步碾碎矿石，直到磨碎贵重矿物为止。
优选地在钻机上检测至少一个预定的钻孔参数和至少一个表征钻机的实际的钻孔性能的测量值。随后优选地，在计算方面消除至少一个测量值与至少一个钻孔参数的相关性，并且至少一个得出的取决于矿石质地的特征值用作为用于调节矿石的最佳的碾碎程度的另一个标准。
这改进了矿物粒度分析的精度且进而改进了对最佳的碾碎程度的检查。
例如，至少一个钻孔参数从钻机的钻头的压力、钻头的转速、钻头材料、气流的气体体积流量、钻头的冲击频率等中形成。冲击频率在此还从压力-和气流数据中得出。
至少一个表征实际的钻孔性能的测量值特别从测量值组中选出，该测量值组包括钻孔速度、在钻头的力转头（Kraftdrehkopf）上产生的转矩、气流的气压、输入钻机中的能量和钻机的钻杆的振动性能等。
因此，例如钻孔速度还取决于钻通的矿石的硬度和成分，其中高硬度和/或硬矿物的积累导致钻孔速度的下降。此外，钻孔速度取决于，使用哪一种钻机和钻孔工具。特别在此重要的是钻头的类型、几何形状和磨损状态。这些钻孔参数当然在分析钻孔速度时是应该考虑的。
该装置的至少一个计算单元以数据技术和装置相连接。这理解为借助于电缆连接、但特别也可以是无线的无线电连接。将数据无线传输到至少一个计算单元能实现防灰尘和防振动保护地将计算单元与钻孔过程在空间上分隔开地布置。
该装置的至少一个计算单元优选地还用于检测至少一个钻孔参数或在钻机上的至少一个表征钻机的实际的钻孔性能的测量值。为此可以应用设置在钻机上的传感器或在钻机上安装附加的传感器。
至少一个计算单元还设定用于，在计算方面消除至少一个表征钻机的实际的钻孔性能的测量值与至少一个钻孔参数的相关性并且计算出至少一个取决于矿石质地的特征值，该特征值形成用于查明最佳的碾碎程度的另一个标准。在计算方面消除钻孔参数的相关性需要一目了然的数量的预实验，其中查明单独的影响值并且将其相互联系起来。以这种方式创建的数据库储存在至少一个计算单元上并且用于查明仅仅取决于矿石质地的特征值。
优选地，至少一个计算单元还设定用于，根据该标准和该另一个标准查明调节值。由此，可以准确选择最佳的碾碎程度。
但是，钻屑的流动分级的微小部分的确定的特性不仅用作为用于查明最佳的碾碎程度和调节最佳的碾碎程度的标准，而且一般来说也可以用于控制开采工作。特别地，数据还用于控制矿层的区域中的爆破工作和/或运输工作和/或材料管理工作。例如可以这样使得局部使用的炸药量匹配于矿石的成分和硬度，即根据其特性适合地对开采的矿石进行管理，特别是在储存和运输方面，其中可以使用合适的材料管理系统。这提高了开采工作的效率并且还节省了能量。特别地，至少一个计算单元设定用于，相应地控制开采工作。
至少一个风力选矿机和至少一个用于确定微小部分的至少一个特性的、特别是用于进行颗粒大小分析的装置优选地紧邻于钻机布置，特别是布置在钻机上。由此使得将钻屑从生产地点向风力选矿机运输的时间和需要的分析时间最小化。优选地使用横向流动选矿机（Querstromsichter）作为风力选矿机。
在该装置的一个优选的设计方案中，在至少一个钻机上设有至少一个用于检测钻机的钻杆的振动性能形式的、表征实际的钻孔性能的测量值的固体声传感器。因此可以从钻杆的振动推断出目前被钻通的矿石的特性。
附图说明
图1至3示例性地示出根据本发明的一种可能的装置和一种可能的方法。因此示出：
图1示意性地示出用于实施一种方法的一种装置，
图1示意性地示出用于实施一种方法的另一种装置，
图3示意性地示出方法流程，和
图4示意性地示出用于一种方法的可能的数据-和材料流。
具体实施方式
图1示意性示出用于在具有以截面示出的矿石10a的矿层10的区域中实施一种方法的一种装置。矿石10a包括贵重矿物，形式为二硫化亚铁铜和另一种形式为石英的矿物，其中贵重矿物的密度比另一种矿物的密度高1.5倍。该装置在钻孔点1a的区域中包括：钻机1，该钻机具有钻头1b和钻杆1c；以及用于提供气流的单元2，该气流用于和在钻头1b上产生的钻屑7，8共同形成浮质4（也可比较图3）。用于提供气流的单元2通过至少一个气体管路3与钻机1相连接。
在矿石10a中，借助于钻机1从钻孔点1a出发进行钻孔过程，其中钻屑7，8包括由贵重矿物组成的颗粒7和由其它矿物组成的颗粒8。通过借助于单元2通过气体管路3将气流沿着钻头1b的方向导入钻机1中，钻屑7，8被钻头1b运走。由钻屑7，8和气流中形成了可流动的浮质4，该浮质反向于钻孔方向被输送到地面。
此外，该装置包括风力选矿机5，该风力选矿机与钻机1通过浮质管路4a连接。浮质4通过浮质管路4a被从钻机1引导至风力选矿机5、在此是横向流动选矿机的形式并且在气流9中进行流动分级，其中钻屑7，8被分解为三个微小部分6a，6b，6c。其包括钻屑7，8的分别同步下降的颗粒，也就是说，例如在微小部分6c中既存在由贵重矿物组成的小的颗粒7'，又存在具有较小密度的其它矿物的明显更大的颗粒8'，其由于同样的下降速度被利用气流9同样远地继续输送。
此外，该装置包括用于确定在风力选矿机5上形成的、钻屑7，8的微小部分6a，6b，6c的特性的装置11。每个微小部分6a，6b，6c分别包括钻屑7，8的分别同步下降的颗粒，也就是说，例如在微小部分6c中既存在由贵重矿物组成的小的颗粒7'，又存在具有较小密度的其它矿物的明显更大的颗粒8'，其由于同样的下降速度被利用气流9同样远地继续输送。
装置11在此是指用于在风力选矿机5的各个排出井5a，5b，5c中的微小部分6a，6b，6c的同步下降的颗粒上进行颗粒大小分析的光学的分析单元。
借助于装置11在所有三个微小部分6a，6b，6c上进行颗粒大小分析。这可以连续地进行，优选地但同时对于所有的微小部分6a，6b，6c进行，其被从风力选矿机5的排出井5a，5b，5c中选出。装置11以数据技术和计算单元12连接，其中优选地通过无线电进行数据传输15'。
准确的流程在图3中示例性地为微小部分6c示出，该微小部分被从风力选矿机5的排出井5c中选出。
确定了相对于每颗粒大小d的颗粒的丰度h或颗粒直径。得出具有不同的平均颗粒大小dm1，dm2的两个颗粒微小部分7a，8a，这两个颗粒微小部分在此通过间断级配彼此分开。间断级配在此理解为一种区域，其中对于特定的颗粒大小而言，不存在颗粒。
现在继续运用对这个微小部分的颗粒大小分析，其中，在两个颗粒微小部分之间的距离是最大的。间断级配的区域在此相应地特别大。现在假定为，即微小部分6c满足这一情况。
微小部分6c的第一颗粒微小部分7a的颗粒大小d和矿石10a中的贵重矿物的局部的矿物粒度成比例并且因此用作为矿石10a中在这个局部区域中的-取决于深度的-最佳的碾碎程度的标准。
由装置11查明的颗粒大小分析可以在装置11中被评估并且评估信息被传输至计算单元12，或者计算单元12承担评估任务。在评估时，分析每个微小部分6a，6b，6c的颗粒微小部分并且选出这样的微小部分，在该微小部分中，存在第一颗粒微小部分7a和第二颗粒微小部分7b之间的距离，并且该距离是最大的。
装置11和/或计算单元12因此用于检测查明的颗粒微小部分的颗粒大小并且将其与矿石10a中的贵重矿物的局部的矿物粒度。
为了能够在矿层10中检测钻机1的钻入点1a，钻机1具有至少一个GPS单元14。特别通过无线电15把位置数据、尤其是钻头1b的实际深度以及钻孔斜度、和至少一个表征钻机的实际的钻孔性能的测量值、例如钻孔速度传输至在空间上与钻孔事件分开地设置的计算单元12。
此外，根据图1该装置还包括用于开采天然矿石10a的开采设备16，其同样具有GPS单元14’。开采设备16的位置数据尤其通过无线电的数据传输装置15”传输至计算单元12。在此，开采设备16由单斗挖掘机或铲土运输机械，或者通过连续式挖掘机、如斗轮挖掘机或斗链挖掘机等构成。
开采设备16将局部开采的矿石10a间接地或者直接地转送至碾碎机组17，该碾碎机组包括用于设定最佳碾碎程度的控制-和/或调节单元17a。根据矿石10a的开采地点-该开采地点对计算单元12来说由于开采设备16上的GPS单元14’已经是已知的-，联系之前确定的、对该开采地点和开采深度来说最佳的碾碎程度，尤其借助于通过无线电的数据传输装置15”向碾碎机组17或其控制-和/或调节单元17a传输调节量。这可以自动借助于计算单元12进行。这当然也可以通过操纵人员现场进行。
在此，由计算单元12或操纵人员如此预定最佳的碾碎程度，即露出贵重矿物。碾碎机组17现在相应地尤其是自动地设定其碾碎工具后对应于分别预定的最佳碾碎程度来碾碎矿石10a。现在可以进行将露出的贵重矿物与其它矿物近似完全的分离，从而执行矿层10的有效开采。
此外，优选地在钻机1上安装了固体声传感器13，该固体声传感器用于检测表征实际钻孔性能的测量值，此处测量值是钻机1的钻杆1c的振动性能。在知晓钻机1处预先给出的钻孔参数和钻杆1c的振动性能之后，可以借助于在空间上布置在钻机1附近的另一个计算单元12a在计算方面消除振动性能与钻孔参数的相关性。得出取决于矿石质地的特征值，其附加地用作为贵重矿物的局部的矿物粒度的以及特别是矿石的硬度的另一个标准。
关于振动性能的数据如此范围广泛，从而其通过无线电至计算单元12的数据传输很难实现。然而，可以把在现场安装的另一个计算单元12a中进行的对振动数据的评估通过无线电从另一个计算单元12a传输至远距离布置的计算单元12。
图2示意性示出用于在具有以剖视图示出的矿石10a的矿层10的范围内执行方法的另一个装置。和图1中相同的参考标号表示相同的元件。
与图1不同的是，此处矿石10a具有由钻机1形成的爆破孔SPL1，SPL2。优选地以在矿石10a中2至5m的水平距离引入了多个爆破孔-钻孔。矿石10a借助于爆破从天然的矿石10a中脱落，其中随后经粗略预碾碎的矿石10a’通过例如形式为轮式装载机的开采设备16容纳。现在经粗略预碾碎的矿石可以通过材料管理系统检测并进而再次找到、中间储存或者直接运输至碾碎机组17（参见箭头T）。
由贵重矿物的查明的局部的矿物粒度查明了用于矿石的对此匹配的或者说最佳的碾碎程度并且将其局部地分配给矿石。在随后开采矿石10a时，根据包含的贵重矿物的矿物粒度储存开采的材料或者依次地相应控制和/或调节用于相应材料的碾碎机组17，其中，碾碎机组17的控制-和/或调节单元17a的操纵人员或计算单元12传输用于调节最佳的碾碎程度的调节值。
根据矿层10中在不同的钻孔位置处确定的贵重矿物的矿物粒度以及尤其在矿石中钻头的深度不同时，当钻孔位置或爆破孔的数量相应较高时，可以建立矿层模型100，其反映了矿层10的足够准确的三维图像。在矿层模型100中可看到具有贵重矿物的不同局部矿物粒度的矿石的空间位置50，60，70，80，90。由钻孔作用点1a出发确定五个位于不同深度的、具有不同矿物粒度的贵重矿物的矿石层。
图4示意性示出用于可能的方法的数据-和材料流。通过数据源D给计算单元12供给通常已知的钻孔参数BP，其中操纵人员和/或其它电子设备可以用作数据源。传输钻孔参数BP，其形式为关于钻机1的类型的数据、钻机1的钻头的类型和几何形状、其中钻头已经工作的使用时间、钻头的压力和/或转速等。通常使用有线的数据线路。在钻孔工作中，由钻机1或存在于钻机上的测量值传感器将实际的、表征钻孔性能的测量值MW传输至计算单元12。测量值MW例如是钻孔速度、输入钻机1中的能量等。此外，由GPS单元14将钻机1的、尤其是钻头的实际的位置数据BMD传输至计算单元12。
在形成浮质后，将由钻机产生的钻屑BK输送至风力选矿机5并且流动分级。从风力选矿机5的排出井中排出的微小部分由至少一个装置11分别相关于位于其中的颗粒大小分布进行分析。查明的分析数据PGA必要时在装置11中相关于具有最大的间断级配的微小部分的另一次评估之后被传输至计算单元12。
在钻孔事件BG的范围内采集到测量值MW和位置数据BMD以及颗粒大小分析PGA之后，它们被优选为无线地（参见虚线）传输至在空间上与此分开布置的计算单元12。
形式为振动数据SDMW的关于钻孔性能的测量值MW在另一个计算单元12a中直接在钻孔事件BG的范围内被评估，并且该测量值随后被无线地传输至计算单元12。
以在计算单元中确定的模型100为基础，首先鉴于被开采的矿石的开采或爆破SG以及传输T、贮存L和矿石碾碎Z，优选地实现在矿层100的范围内对开采工作的控制。因此在知晓模型100以及还可能知晓矿石的局部硬度、例如可以调整局部使用的炸药量时，根据特性把开采的矿石储存在不同的地点，其中贵重矿物的相同矿物粒度的矿石尤其被组合起来，以期望的顺序输送至碾碎机组并在那里联系贵重矿物的矿物粒度以不同强度碾碎。
在此，在图1至4中仅示出用于装置和方法的实施例。本领域技术人员可以容易地使根据本发明的装置和根据本发明的方法与各个矿层匹配，以便查明现有的贵重矿物的局部的矿物粒度并且为各个矿石查明与此相匹配的碾碎程度。因此，当然也可以根据矿层垂直地和/或水平地和/或倾斜地钻入地底。此外，可以使用其它类型的风力选矿机和/或其它类型的用于颗粒大小分析的装置。因此例如也可以在各个单独的颗粒微小部分中对经过流动分级的微小部分进行筛分分级，其中，这当然是耗费时间的。
Claims (37)
1.一种用于提高矿层(10)的产量的方法，所述矿层包括矿石(10a)，所述矿石包括需通过碾碎所述矿石(10a)露出的贵重矿物和至少另一种矿物，其中，所述贵重矿物具有比所述至少另一种矿物更高的密度，其特征在于以下步骤：
-在开采所述矿石(10a)之前借助钻机(1)进行钻孔过程，其中产生了钻屑(7，8)；
-形成包括所述钻屑(7，8)和气流的浮质(4)；
-将所述浮质(4)从所述钻机(1)转运到至少一个风力选矿机(5)；
-进行流动分级，其中形成了包括所述钻屑(7，8)的分别同步下降的颗粒的至少两个微小部分(6a，6b，6c)，以及
-确定至少一个所述微小部分(6a，6b，6c)的特性，所述特性用作为用于调节所述矿石(10a)的最佳的碾碎程度的标准。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过碾碎所述矿石(10a)露出作为贵重矿物的矿石矿物。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其特征在于，对所述微小部分(6a，6b，6c)的所述同步下降的颗粒进行颗粒大小分析，其中，至少在其中一个所述微小部分(6a，6b，6c)中获得具有不同的平均颗粒大小(dm1，dm2)的至少两个颗粒微小部分(7a，8a)，所述颗粒微小部分通过间断级配彼此分开，其中，第一颗粒微小部分(7a)的颗粒大小d和所述矿石(10a)中的所述贵重矿物的局部的矿物粒度成比例并且用作为用于调节所述矿石(10a)的所述最佳的碾碎程度的标准。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述至少两个微小部分(6a，6b，6c)的颗粒大小分析展示出分别一个间断级配的情况下，所述第一颗粒微小部分的所述颗粒大小d用作为标准，所述第一颗粒微小部分来自于所述间断级配在其中是最大的那个所述微小部分(6a，6b，6c)。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述颗粒大小分析借助于光学分析进行。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述颗粒大小分析借助于光学分析进行。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述微小部分(6a，6b，6c)的所述同步下降的颗粒的所述光学分析在所述颗粒下降期间进行。
8.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述钻孔过程期间检测所述钻机(1)的钻头(1b)的深度和关于所述钻机(1)在所述矿层(10)中的位置的位置数据并且将深度和位置数据逻辑地与在此位置上查明的、用于调节所述矿石(10a)的最佳的碾碎程度的标准相联系，以及在此位置上根据所述查明的标准碾碎开采的所述矿石(10a)。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在所述钻孔过程期间检测所述钻机(1)的钻头(1b)的深度和关于所述钻机(1)在所述矿层(10)中的位置的位置数据并且将深度和位置数据逻辑地与在此位置上查明的、用于调节所述矿石(10a)的最佳的碾碎程度的标准相联系，以及在此位置上根据所述查明的标准碾碎开采的所述矿石(10a)。
10.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述钻孔过程期间检测所述钻机(1)的钻头(1b)的深度或关于所述钻机(1)在所述矿层(10)中的位置的位置数据并且将深度和位置数据逻辑地与在此位置上查明的、用于调节所述矿石(10a)的最佳的碾碎程度的标准相联系，以及在此位置上根据所述查明的标准碾碎开采的所述矿石(10a)。
11.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在所述钻孔过程期间检测所述钻机(1)的钻头(1b)的深度或关于所述钻机(1)在所述矿层(10)中的位置的位置数据并且将深度和位置数据逻辑地与在此位置上查明的、用于调节所述矿石(10a)的最佳的碾碎程度的标准相联系，以及在此位置上根据所述查明的标准碾碎开采的所述矿石(10a)。
12.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，检测至少一个预定的钻孔参数和至少一个表征所述钻机(10)的实际的钻孔性能的测量值，在计算方面消除所述至少一个测量值与所述至少一个钻孔参数的相关性，并且至少一个得出的取决于矿石质地的特征值用作为用于调节所述矿石(10a)的最佳的碾碎程度的另一个标准。
13.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，检测至少一个预定的钻孔参数和至少一个表征所述钻机(10)的实际的钻孔性能的测量值，在计算方面消除所述至少一个测量值与所述至少一个钻孔参数的相关性，并且至少一个得出的取决于矿石质地的特征值用作为用于调节所述矿石(10a)的最佳的碾碎程度的另一个标准。
14.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，检测至少一个预定的钻孔参数和至少一个表征所述钻机(10)的实际的钻孔性能的测量值，在计算方面消除所述至少一个测量值与所述至少一个钻孔参数的相关性，并且至少一个得出的取决于矿石质地的特征值用作为用于调节所述矿石(10a)的最佳的碾碎程度的另一个标准。
15.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述至少一个钻孔参数从所述钻机(1)的所述钻头(1b)的压力和/或所述钻头(1b)的转速和/或用于形成所述浮质(4)的气流的气体体积流量和/或所述钻头(1b)的冲击频率和/或所述钻头(1b)的目前为止的使用时间和/或所述钻头(1b)的材料数据或几何形状数据中形成。
16.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述至少一个表征所述实际的钻孔性能的测量值从测量值组中选出，所述测量值组包括钻孔速度、在所述钻头(1b)的力转头上产生的转矩、用于形成所述浮质(4)的气流的气压、输入所述钻机(1)中的能量和所述钻机(1)的钻杆的振动性能。
17.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述至少一个表征所述实际的钻孔性能的测量值从测量值组中选出，所述测量值组包括钻孔速度、在所述钻头(1b)的力转头上产生的转矩、用于形成所述浮质(4)的气流的气压、输入所述钻机(1)中的能量和所述钻机(1)的钻杆的振动性能。
18.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，确定的所述特性还用于控制所述矿层(10)的区域中的爆破工作和/或运输工作和/或材料管理工作。
19.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，确定的所述特性还用于控制所述矿层(10)的区域中的爆破工作和/或运输工作和/或材料管理工作。
20.一种用于实施根据权利要求1至19中任一项所述的方法的装置，所述装置包括：
-用于碾碎矿石(10a)的至少一个碾碎机组(17)，其中，所述矿石(10a)的碾碎程度是可变的，
-至少一个用于调节在所述至少一个碾碎机组(17)上的最佳的碾碎程度的控制-和/或调节单元(17a)，
-至少一个钻机(1)，
-至少一个用于提供气流的单元(2)，该用于提供气流的单元通过至少一个气体管路(3)与所述至少一个钻机(1)连接，
-对应于每个所述钻机(1)的至少一个风力选矿机(5)，所述风力选矿机与所述至少一个钻机(1)通过至少一个浮质管路(4a)连接，
-至少一个用于确定微小部分(6a，6b，6c)的特性的装置(11)，和
-至少一个用于检测所述微小部分(6a，6b，6c)的至少一个确定的特性的计算单元(12)，所述计算单元形成用于查明所述最佳的碾碎程度的标准。
21.根据权利要求20所述的装置，其中，所述计算单元形成所述标准用于将至少一个根据所述标准查明的调节值传输至用于调节在所述至少一个碾碎机组(17)上的所述最佳的碾碎程度的所述至少一个控制-和/或调节单元(17a)。
22.根据权利要求20所述的装置，其中，所述至少一个计算单元(12)还设定用于，检测至少一个钻孔参数和/或在所述钻机(1)上的至少一个测量值。
23.根据权利要求21或权利要求22所述的装置，其中，所述至少一个计算单元(12)还设定用于，在计算方面消除至少一个表征所述钻机(1)的实际的钻孔性能的测量值与至少一个钻孔参数的相关性并且计算出至少一个取决于矿石质地的特征值，所述特征值形成用于查明所述最佳的碾碎程度的另一个标准。
24.根据权利要求23所述的装置，其中，所述至少一个计算单元(12)还设定用于，根据所述标准和所述另一个标准查明所述调节值。
25.根据权利要求20至22中任一项所述的装置，其中，所述至少一个计算单元(12)还设定用于，将所述确定的特性进一步用于控制所述矿层(10)的区域中的爆破工作和/或运输工作和/或材料管理工作。
26.根据权利要求24所述的装置，其中，所述至少一个计算单元(12)还设定用于，将所述确定的特性进一步用于控制所述矿层(10)的区域中的爆破工作和/或运输工作和/或材料管理工作。
27.根据权利要求20至22中任一项所述的装置，其中，所述至少一个风力选矿机(5)和至少一个用于确定所述微小部分(6a，6b，6c)的至少一个特性的装置(11)紧邻于所述钻机(1)布置。
28.根据权利要求27所述的装置，其中，所述至少一个风力选矿机(5)和至少一个用于确定所述微小部分(6a，6b，6c)的至少一个特性的装置(11)布置在所述钻机(1)上。
29.根据权利要求26所述的装置，其中，所述至少一个风力选矿机(5)和至少一个用于确定所述微小部分(6a，6b，6c)的至少一个特性的装置(11)紧邻于所述钻机(1)布置。
30.根据权利要求20至22中任一项所述的装置，其中，所述至少一个风力选矿机(5)是横向流动选矿机。
31.根据权利要求29所述的装置，其中，所述至少一个风力选矿机(5)是横向流动选矿机。
32.根据权利要求20至22中任一项所述的装置，其中，在所述至少一个钻机(1)上设有至少一个用于检测所述钻机(1)的钻杆(1c)的振动性能的固体声传感器(13)。
33.根据权利要求31所述的装置，其中，在所述至少一个钻机(1)上设有至少一个用于检测所述钻机(1)的钻杆(1c)的振动性能的固体声传感器(13)。
34.根据权利要求20至22中任一项所述的装置，其中，所述装置还包括用于所述矿石(10a)的开采设备(16)。
35.根据权利要求33所述的装置，其中，所述装置还包括用于所述矿石(10a)的开采设备(16)。
36.根据权利要求20至22中任一项所述的装置，其中，所述钻机(1)和/或开采设备(16)具有至少一个GPS单元。
37.根据权利要求35所述的装置，其中，所述钻机(1)和/或开采设备(16)具有至少一个GPS单元。
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