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露天矿开采基本知识培训讲座单位：主讲：第一节 露天开采的基本概念及述语露天采矿的目的，是从地面把地壳中的有用矿物开采由来，为 此按一定工艺过程，把岩石从整体中开采由来的全部工作，总称露 天矿山工程在地壳的构成物——岩石——中，含有对人类有用的成人，如 煤、金属等有用成分含量高或品质优良、适于工业应用的岩石， 称为有用矿物不含有用成分或含量不足以工业应用的岩石，称为 剥离物，包括表土、围岩和夹石剥离物常被称为废土、废岩等 有时，为了揭露矿体或矿层，还需排除积雪、积水有用矿物和剥离物的含义是相对的从露天矿采场采生的莫些 废石，可作建筑材料或其他用途许多品位低、加工困难的含矿物 料，可能曾经或正在按剥离物处理；随着选矿、冶炼技术的不断提 高或开采成本的不断下降，已经或将会成为适于工业应用的有用矿 物有的岩石，开采之初被当作剥离物排弃，而开采过程中却发现 其中含有宝贵的有用成分有用矿物在地壳中的集聚体称为矿体层状的矿体称为矿层， 如煤层、铁矿层等矿体的赋存地称为矿床，煤矿床常被称之为煤 田划归一个露天矿开采的煤田或其一部分，称为露天矿田用矿山设备进行露天矿山工程的场所，称为露天矿场露天矿场常被称 为采场、掘场、采石场等。

从事露天采矿的矿山企业称为露天矿 有时，露天矿就是露天矿场的同义词露天开采是在一定范围内敞露的空间里，将掩盖在矿体上部的 表土及周围部分的岩石剥除掉，而把矿石开采由来因此为了采由 矿石，还必须开采矿石专业术语还包括：1.台阶（bank）：（图1-1）开采时，自上而下把矿岩划分成具 有一定厚度的水平分层，用独立的采掘、运输设备进行开采，各分 层保持一定的超前关 系，从而形成阶梯状台阶由以下要素 构成：上部平盘、下 部平盘、坡面、坡顶 线、坡底线、高度、 坡面角台阶坡面角：台 阶坡面和水平面的交 角1、台阶分：工作台阶一一工作平盘布置采掘、运输设备非工作台阶一一保安平台：用于缓冲和阻截滑落岩石，减缓边 坡角图1T台阶构成要素1一台阶上部平盘I 2一台阶下部平盘，3—台阶 坡面，4—台阶坡顶线♦ 5—台阶坡底线,霸一台 阶坡面角］入一台阶高度清扫平台：阻截滑落岩石并用清扫设备进行清理运输平台：作为工作台阶与由入沟运输的联系通道2、工作线（Avdvance line - 已经做好准备而形成的矿岩区段3、采掘带图1-2采掘带.采区示意图（excavation zone）： 开采时将台阶划分为若干个条带，逐条顺次开采，每一个条带叫做采掘带。

3、参数：宽度实方……取决 于爆破方法和参数4、电铲•一取决于电铲的挖掘和卸载半径5、采区（working section ）每一条带开采时也可划分为若干 区段配以独立的采运设备参数：长度…一条电铲所占的采掘工作线长度6、露天坑道：按用途分：（1）由入沟…建立开采水平间的运输通道 （Bl —4中的AB）CD（2）:开段沟…建立第一条工作线（初始台阶）见图l —4中的分：整断面(1 — 5 a),单侧沟(1 — 5 b)7.露天矿场(open pit )已经进行和正在进行露天开采的区域， 由台阶和露天坑道形成山坡露天：封闭圈以上凹陷露天：封闭圈以下构成要素：(1)边帮：露天矿场四周表面的总体， 分:顶帮、底帮(slope )、端帮⑵ 工作帮：(working slope ),非工作帮(slope of respose )(3)工作帮坡面及工作帮坡面角(4)非工作帮坡面及最终边坡角5)上下部最终境界线……开采结束时，非工作帮坡面与地面或露天矿底平面相交的闭合曲线6)露天矿场最终境界：上下部最终境界线所限定的位置图1-3露天矿场构成要素1—H作平盘，2—安全平台13一运输平台，4一清扫平台第二 节露天开 采的一般 程序、工艺 环节和矿 床分类天开采的一般程序露天开采的必要前提是有适宜的矿床。

矿床是否适于露天开采， 最好在地质勘探的初期就作由评价适宜露天开采的矿床，经过进 一步勘探提由了满足露天矿设计要求的地质报告（包括围岩的工程 地质资料和水文地质资料）；经批准后，才可由设计部门进行设计露天矿经过详尽设计，设计书经主管部门审查批准后，才能进行建设此后的露天矿建设和生产的一般步骤如下：1、地面准备把交通线、输电线引入矿区，在进行开采的地区 清除或迁移天然和人为的障碍物，如树木、沼泽、村庄、厂房、道 路、水渠、坟地……等等2、矿区隔水和疏干截断通过开采地区的河流或把它改道，疏 干下水，使水位低于要求的水平3、矿山基建工程包括开掘沟道，建立地面到开采水平的道路;建立工作线，进行基建剥离以揭露开采的矿体；建立运输线、排土 场、桥梁等；建设地面工业设施和必要的民用建筑4、日常生产矿山基建工程在开辟了必要的采剥工作线，保证达到一定采矿能力后即可移交生产一般，再经一段时间，才能达到设计生产能力已经开采过的地区要挥霍定进行复土造田露天矿区的建设和生产是十分复杂的工程项目土地的购置，设备的采购、安装和调试，人员的培训，组织管理机构的建立，以及复土造田等等，牵涉面很宽，相互间联系密切为了缩短工期，节约资金，全面、周密的统筹，十分必要。

露天矿经较长时间的生产后，可能进行改建，以提高产量或进行技术改造改建中，可能要扩大开采境界，改变工艺系统、设备类型和规格，所有这些，也十分复杂，需作出详尽的设计研究，并有效地组织实施二、露天开采工艺环节露天矿的剥离和采矿工程包括以下生产环节：1、矿岩准备采掘设备能直接从整体中采落的松散土岩，无需这一环节；其余矿岩都要在采掘前作好准备矿岩准备常用的方法是穿孔爆破个别情况下，也有用机械方法矿岩，或用水使土岩松软2、矿岩采掘和装载采掘和装载主要由挖掘机或其他设备来完 成，这是露天开采的核心环节3、矿岩移运即把剥离物运到排土场，有用矿物运往规定的卸 载点矿岩移运是联系露天矿各生产环节的纽带，所需设备多，消 耗动力、劳力多，是日常生产管理中变化最多和最繁忙的环节4、排卸即剥离物的排弃，有用矿物向破碎、选矿厂的受料仓卸载排土场占地面积大，应引起充分注意为保护土地，消除污染，露天开采中常常要把采矿破坏了的土 地恢复到具有一定的经济价值三、适合露天开采的矿床分类在选择露天开采工艺系统、开拓系统和开采程序时，首先必须 考虑矿床的埋藏条件，即矿体开关、厚度、层数、矿岩性质、地形穹春°陆地矿床按与地面基准水平的关系，分为基准水平以上的矿床 和基准水平以下的矿床。

前者，矿岩运输可利用重力，减少能耗； 后者需把矿岩向上提运，耗能大按矿体开关，矿床分为规则和不规则两种煤层、水成非金属 矿层以及许多金属矿层，多属规则矿体，许多金属和非金属矿体属 不规则矿体按露天开采的工艺特点，层状矿体分为水平和近水平矿床（倾角＜5 D,缓倾斜矿床（便角5〜10 '）,倾斜矿床（倾角10〜45 °） 和急倾斜矿床（倾角＞45 » 近不平和缓做当矿床，一般可避行力 排土；倾斜和急倾斜矿床一般不能进行内排土，但在分区开采时， 在首采区采完后，可将下一采区的剥离物排入前一已采完的采区倾斜矿床在露天开采中，一般无须在矿床底盘扩帮，急倾斜矿床则 一般需在矿体底盘扩帮按开采矿层的厚度，露天开采的矿体可分为薄层，中薄层，中1.0厚层和厚层薄矿床厚度在 0.5〜1.0m以下，当成累层时，难以选采，但可考虑混采；单独成层时，难以采生中薄矿体厚度在3.5m之间，可以比较容易地进行选采 中厚矿体厚度在 3.5〜10m之 间， 选采容易， 一般可建立纯矿台阶进行采矿 厚矿体厚度大开 10m，一般在水平和近水平时需把矿体分成一个以上台阶进行采矿此外，还可按矿层数目分为单层矿床和多层矿床；按围岩性质分为软岩矿床 （无需爆破） 、 中硬矿床 （需松动爆破） 和硬岩矿床 （要爆破，且有一定抛掷） 。

第三节 露天开采工艺过程露天矿剥离和采矿，包括一系列生产环节，其中主要生产环节是：采掘－运输－排卸（排土、卸矿）围绕这三个主要生产环节的还有一系列辅助生产环节，如：设备维修，动力供应，防排水，等等这三个主要环节中，采掘是直接和岩层发生作用的环节它受矿床地质和气候环境的直接影响，在露天矿生产中最为重要运输是联系采掘和排卸的纽带，它是露天矿生产中占有设备、消耗能源和人力最多的环节物料的经济、合理排卸是露天矿生产必不可少的要求辅助环节是保证主要环节顺利进行的必要条件，没有辅助环节的保证，露天矿生产就不能进行每一生产环节，往往由几个生产工序组成，例如，采掘环节中的穿孔，爆破、采装、运输线路移设等；推土犁排土中的翻车、推土、线路移设等露天矿各生产环节和工序是统一的整体，既相互联系，又相互制约露天矿生产中经常、大量遇到的问题，就是正确处理各生产环节和工序之间的各种矛盾，有计划地、均衡地、有节奏地进行生产，达到安全、经济、高效的目标露天开采工艺系统是完成采掘、运输和排卸这三个环节的机械设备和作业方法的总称针对各种机械的作业原理，露天开采工艺系统可以分为以下三大类别：间断式工艺，连续化工艺，半连续化工艺。

间断工艺是指在三个主要生产环节中，矿岩的采掘和运输是间断进行的工艺例如：机械铲是一勺一勺地装车，列车或汽车是一车一车地运输岩石每装载一勺或运送一车矿岩，设备相应地完成一个循环或周期这种工艺也称为循环式工艺或周期式工艺连续工艺是指矿岩的采掘和移运是连续进行的工艺多斗挖掘机和胶带输送机上的矿岩流就是如此这种矿岩流只要设备正常作业，就会不间断地进行故而，这种工艺也称为流水工艺半连续工艺是部分生产环节连续作业的工艺例如，机械铲把矿岩装入破碎机，破碎后由胶带输送机运送的工艺系统，就是典型的半连续工艺系统按照生产环节中的设备状况，露天开采工艺系统又可分成以下两组： 1、独立式工艺； 2、合并式工艺所谓独立式工艺，是指三个主要生产环节各有独立的设备的工艺例如，由机械铲（采掘） 、汽车（运输）和推土机（排土）组成的工艺系统；由轮斗挖掘机（采掘） 、胶带（运输）和排土机（排土）组成的工艺系统；等等显然，独立式工艺系统可以是间断的、连续的、或半连续的所谓合并式工艺，是指主要环节中有两个或三个是合并在一起,由同一设备完成的工艺剥离物直接倒堆是一种典型的合并工艺这时剥离设备既进行采掘，又进行运输和排土，拖拉铲运机作业也 是合并工艺，这种设备既进行采掘，又把土岩运往排弃地点，进行 排土。

合并工艺也可以是间断的，例如用机械铲倒堆；也可以是连 续的，例如用带悬臂的轮斗挖掘机倒堆露天矿山工程的发展程序，如前所述，从露天矿场采由矿石和 岩石是从一定工艺过程实现的，这种工作总称为露天矿山工程露天矿山工程：按施工对象分：剥离工程和采矿工程按施工 形式分：掘沟工程和括帮工程矿山工程的发展按一定程序进行的对于一个台阶：掘由入沟 -.开段沟 "扩帮-对于上下水平：掘沟与扩帮同时进行，即上部水平扩帮的同时 下部水平掘沟，于是：矿山工程深度不断增加，直到最终开采深度各开采水平的工作线从最初开段沟的位置不断向外推进，直到 最终边界露天矿场在发展过程中，逐步由小变大，由浅至深，不断采由矿石和剥离岩石，直至最终境界范围内开采终了为止 露天矿山工程的发展程序的本质特征是渐进的即开采工作要不断在 空。