开采基础知识(讲稿)
23页1、露天煤矿开采基础知识煤炭行业安全生产专业术语讲解2009年9月1日17第一部分 概述2一、露天开采特点2二、露天开采的基本步骤:2三、采场要素3第二部分 露天采煤的主要工艺过程5一、穿孔5二、爆破工作6三、采装工作8四、运输工作8五、排土工作8第三部分 露天矿开拓开采及开采境界8一、露天矿开拓8二、首采区位置的选择:9三、公路运输开拓9四、露天矿开采境界9五、间断开采工艺12六、汽车运输12七、排土场13八、土地复垦15九、边坡稳定工程15十、防水和排水15十一、地面防排水15十二、工业场地总平面布置16十三、安全生产专业术语解释16对于储量丰富、埋藏浅的煤田,可采用剥离煤层上部覆盖岩层的方法进行开采,这种开采方法叫做露天开采。露天开采的特点是将采掘空间直接敞露于地表,为了采煤需剥离煤层上覆及其四周的岩土。因此,采场内建立的露天沟道线除为系统担负着煤炭运输外,还需将比煤量高几倍的土岩运往指定的排土场。所以,露天开采是采煤和剥离两部分作业的总称。第一部分 概述一、露天开采 特点1、 生产规模大,劳动效率高。2、 回采率高,成本低。3、 开采强度大,可用大型设备。4、 建设速度快,生产安全
2、,劳动条件好。5、 占地多,污染环境。6、 受气候影响大。暴雨、严寒等恶劣天气都会影响生产。二、露天开采的基本步骤:1、准备:清除开采境界内的障碍物。如:村庄、森林、交通线等。2、疏干:地下水位降低,保证安全生产。3、基建:运输道路、工作线、地面构筑物和其他设施。4、生产:包括剥离和采煤。剥离生产工艺包括:穿孔、爆破、采装、运输、及岩石排弃。三、采场要素主要包括:开采境界、采场边帮、边坡角、台阶等。(一) 露天开采境界及边帮要素1、 露天开采境界 露天开采终了时的空间,即为开采境界2、露天矿采场边帮由采场四周所有台阶组成的总体表面,称为露天采场边帮。采场的边帮包括工作帮、非工作帮及端帮。(1)工作帮:正在进行开采的边帮或一部分。(2)非工作帮:由非工作台阶所组成的边帮。(3)端帮:位于矿体两端的称为端帮。3、边坡角采场内工作边帮角与最终边帮角,统称为边帮角。(1)工作边帮角 图(1)中,工作帮最上台阶与最下台阶坡底线形成的假象平面与水平面的夹角。(2)最终边帮角图(1)中、,露天采场终了时,最上台阶坡顶线和最下台阶坡底线组成的假想平面与水平面的夹角。(二)台阶要素 见图(2)在开采过程
3、中,根据采运作业要求将矿体按一定高度的水平分层,每一分层称为台阶。台阶包括以下内容:1、台阶的上部水平面叫上部平盘。图中12、台阶的下部水平面叫下部平盘。图中23、台阶坡面台阶朝向采空区一侧的倾斜面。图中34、台阶坡面角台阶坡面与水平面的夹角。图中5、台阶坡顶线台阶上部平盘与坡面的交线。图中46、台阶坡底线台阶下部平盘与坡面的交线。图中57、台阶高度台阶上平盘与下平盘的垂直距离。图中h(三)、开拓及开采要素 见图(3)(1)出入沟(出车沟)。建立某水平与矿体间运输联系的沟道。图中AB。(2)开段沟。工作台阶上为创造初始工作线而开掘的水平沟。图中CD。(3)开采顺序。采场内土岩剥离和采煤工程在空间与时间上合理配合的顺序。第二部分 露天采煤的主要工艺过程露天采剥工艺,根据采掘、运输、排土三个主要环节所采用设备的工作特点,分为间断、连续及半连续作业工艺。(1)间断作业。这种工艺系统的特点是各环节开采设备对矿岩的有效作业,具有周期性的间断。如:单斗电铲采掘-铁道(或汽车),运输-排土犁排土。适用于各类岩层。(2)连续作业:系指在装载、运输和排弃(或储存)过程中,开采物料的货流是连续的。工艺有:
4、轮斗挖掘机-带式输送机-排土机和水利开采等,均属连续开采工艺。适用于松散或松软的岩层。(3)半连续作业工艺系统。仅是对工作面或干线运输实现连续化的问题。这种工艺系统的特点是部分环节连续,另一部分环节是间断作业。如:单斗电铲采掘-坑内破碎-胶带运输;适用于中等强度的岩层。以下重点介绍我国露天煤矿采用的间断作业工艺方法。我们中汇公司采用的是单斗汽车作业工艺。一、穿孔在露天开采过程中,硬岩平台必须进行爆破使其松碎,故采用穿孔机械按设计要求打出炮孔,装药爆破后使其破碎成一定规格的块度,以便采装。二、爆破工作(一) 爆破参数 见图(4) 附图(4)a- 孔距 m b-行距 m c-边坡距 md-孔径 mm h-台阶高度 m n-超钻 mw- 底盘抵抗线 mm L1-充填高度m L2-药柱高度m(二)、装药量与装药结构1、装药量每孔装药量Q Q=qV孔式中:q-单位体积矿岩消耗量 Kg/m3 V孔-炮孔体积 m32、装药结构装药结构分两种:连续装药和分段装药。连续装药是将炸药集中孔底,适用于底盘抵抗线较大,而且上软下硬的岩层;分段装药是炸药在孔内均匀分布,岩石破碎均匀,能降低单位炸药消耗量。(三)
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