金屬礦床露天開采ppt課件

1、第三篇 金屬礦床露天開采,第九章露天開采的基本概念 第十章露天礦生產工藝過程 第十一章露天礦床開拓 第十二章砂礦床露天開采,http:/,露天開采的基本概念,露天開采就是從地表直接采出有用礦物的礦床開采方法。 露天開采是一種歷史悠久的古老采礦方法，由于受到礦床賦存條件和生產力的限制，比重一直比較小，隨著各種高效率的采掘設備和運輸設備等不斷問世，露天開采的礦山獲得了空前迅速的發(fā)展。 開采方式有兩種：機械開采和水力開采,露天開采的優(yōu)點,1受開采空間限制較小，可用大型設備，有利于實現自動化，可提高開采強度和礦石產量。 2勞動生產率高，比地下開采高2-10倍以上。 3開采成本低，一般比地下開采低2-3

2、倍。 4礦石損失貧化小，損失率不超過3-5% ，廢石混入率不超過5-10% 。 5對于高溫易燃礦體的開采，更安全可靠。 6基建時間短。 7勞動條件好，工作比較安全,露天開采的缺點,1粉塵較大，廢氣多，有害成分對大氣、水和土壤的污染大。 2須占用面積廣大的土地和農田。 3氣候對露天開采有較大的影響,http:/,露天開采名詞術語,露天采礦場：由露天開采所形成的各種礦山坑道的總體。 山坡露天礦：露天礦場位于露天開采境界封閉圈以上的露天采礦場。 凹陷露天礦：位于露天開采境界封閉圈以下的露天采礦場,露天開采名詞術語,臺階是露天礦場的基本構成要素臺階的開采和命名,臺階構成要素,1-臺階上部平盤 2-臺階

3、下部平盤 3-臺階坡面 4-臺階坡頂線 5-臺階坡底線 h-臺階高度 a-臺階坡面角,露天礦場構成要素,最終邊幫(AC,BF) 底幫；頂幫；端幫 工作幫(DF) 最終幫坡面(AG,BH)工作幫坡面(DE) 最終邊坡角(,)工作幫坡角() 工作平盤(1) 上部最終境界線(A、B)下部最終境界線(G、H) 最終深度 安全平臺、運輸平臺和清掃平臺。 剝采比,露天開采的一般程序,地面準備 礦床疏干和防排水 礦山基建工作 剝離和采礦 地表的恢復利用,露天礦生產工藝過程,穿孔工作 爆破工作 采裝工作 運輸工作 排土工作,穿孔工作,露天礦生產的增長、采掘設備效率的發(fā)揮，均受到穿孔爆破工藝的限制。 露天開采中

4、使用的穿孔設備，主要是牙輪鉆機、潛孔鉆機和回轉式鉆機；一些小型露天礦也有采用鑿巖臺車的,牙輪鉆機,二十世紀五十年代中期興起 回轉式鉆機 借助鑲齒的鉆頭，在重壓下快速回轉，使鉆頭上的輪齒壓入孔底巖石中，并在鉆具回轉扭矩和牙輪滾動作用下，擠壓、切削巖石進行鉆孔,牙輪鉆機,牙輪鉆機的鉆具是鉆桿和牙輪鉆頭 適用干中硬和堅硬礦巖中鑿巖。其穿孔進尺，一般可達4000-6000米/臺月；臺年穿爆量可以達到400-600萬噸以上。 提高牙輪鉆機效率的途徑是合理選用軸壓和轉速，加大排渣風量，增大鉆孔直徑，以及提高工作時間利用系數,潛孔鉆機,回轉沖擊式鉆機 外形大，重量大(最大達45噸)，孔徑大(150-250m

5、m) 臺月鉆孔進尺約2000m，臺年穿爆量達60-150萬噸；可以鉆垂直孔，也可以鉆帶有一定角度的傾斜孔；鉆機價格比較便宜，特別適用于中小型露天礦,鑿巖臺車,使用導軌式重型風動鑿巖機的穿孔設備。 設備簡單，機動靈活，孔徑小，可以打任意角度的炮眼。 適用于小型露天礦，或用于處理平臺、清理邊坡等輔助作業(yè)的鑿巖,破工作,作用,爆破質量的好壞，直接影響著采裝工作的進行，并間接影響露天礦的其他生產環(huán)節(jié),要求,為了保證采掘設備的持續(xù)生產，要求有足夠的爆破貯備量。 為了保證采掘設備能高效率，要求爆破礦巖的塊度要適宜、工作面平整、爆堆要集中、沒有根底和傘巖。 為了降低礦石的生產成本，要求在保證礦巖塊度的前提下

6、，降低爆破工藝費用。 為了保證安全，要求爆破對邊坡及附近建筑物產生的有害影響最小，并要求能夠有效地加以控制,破工作,露天礦廣泛采用的正常采掘爆破，是深孔爆破，也叫中爆破?？讖揭话阍?50-300mm之間，并有垂直深孔和傾斜深孔之別。 目前我國露天礦廣泛采用多排孔微差爆破,破工作,爆破參數,孔徑(d) 底盤抵抗線(WD) 孔距(a) 排距(b) 超鉆深度(hc) 單位炸藥消耗量(Q=qha WD,破工作,微差爆破是以順序起爆的炮孔或炮孔組之間，間隔數十毫秒時間為特征的爆破技術。 技術的關鍵是控制一次起爆的藥量和微差時間。 起爆的順序也很重要，起爆順序有a-平行順序起爆,b-波浪式起爆,c-梯形起

7、爆,采裝工作,是指用采掘機械將礦巖從整體或松散爆堆中采出來，并裝人運輸容器或直接卸到一定地點的工作。 是露天開采全部生產過程的中心環(huán)節(jié)，其他生產過程，如穿爆、運輸、排土等，都是圍繞采裝而工作的。 采裝設備和工藝，在很大程度上影響整個露天開采的工藝方式、技術面貌、礦床的開采強度和最終的經濟效果。 金屬露天礦最廣泛應用的是單斗挖掘機，也有采用輪胎式前裝機的，有些露天礦還開始采用連續(xù)作業(yè)的大型斗輪挖掘機，它屬于多斗挖掘機,采裝工作,單斗挖掘機采裝 機械鏟；索斗鏟；抓斗鏟 ； 機械鏟 又分：正向鏟、反向鏟和刨鏟；電鏟 和柴油鏟,采裝工作,正向機械鏟的工作規(guī)格 挖掘半徑、挖掘高度、卸載半徑、卸載高度,采

8、裝工作,采掘工作面參數 1)臺階高度 2)采掘帶寬度 3)采區(qū)長度,采裝工作,提高單斗挖掘機生產能力的途徑 挖掘機生產能力是指在某一計算單位時間內，從工作面裝入運輸容器中的礦巖實體立方數。 式中T-班工作時間，小時；-挖掘機工作時間利用系數；E-鏟斗容積，m3 ；KM-滿斗系數；t-挖掘循環(huán)時間，秒；KS-礦巖在鏟斗中的碎脹系數。 挖掘機生產能力受挖掘循環(huán)時間、滿斗系數和工作時間利用系數的影響。因此，重視司機的培訓，提高其操作技術水平，改善爆破質量，加強設備維修，加強管理，改進工作面的供車狀況等，以縮短電鏟挖掘循環(huán)時間，提高滿斗系數和時間利用率，是提高單斗挖掘機生產能力行之有效的途徑,采裝工作

9、,前端式裝載機 它用柴油發(fā)動機驅動和液壓傳動，一機多能，輕便靈活。 既可以向運輸容器裝載，又可以自裝自運；同時還可以用來作牽引貨載及清理工作面等各種輔助工作。 隨著前裝機設計和制造工藝技術的不斷改進，在露天礦已占有一定的地位，在一定的條件下，尚可成為露天礦的主要采掘設備。 前裝機在我國已廣泛應用于土建工程和露天礦的輔助作業(yè)，并在一些礦山用于排土和礦石搗運等作業(yè),采裝工作,露天礦連續(xù)開采工藝比較有效的采掘設備為輪斗式多斗鏟 。 它與膠帶運輸機配合，較間斷作業(yè)的單斗挖掘機具有一系列的優(yōu)越性。 生產能力大，生產流程連續(xù)化，膠帶運輸機運輸的爬坡能力大，開采成本低。 由于輪斗式挖掘機的改進及鋼繩芯膠帶運

10、輸機的出現，輪斗式挖掘機系統(tǒng)，在國外已用于開采一些致密以下的礦巖,運輸工作,在露天開采過程中，礦山運輸的基建投資額占基建總費用的60左右，運輸成本和勞動量分別占礦石總成本和總勞動量的一半以上。 露天礦運輸的基本任務，主要是將露天礦場采出的礦石運到選礦廠、破碎站或貯礦場，把剝離的廢石運往排土場，并將生產過程中所需的人員、設備和材料送到工作地點等。 大中型金屬露天礦，主要采用鐵道運輸、汽車運輸，也有采用膠帶和箕斗運輸,一、鐵道運輸,六十年代以前建設的大型露天鐵礦，都采用鐵道運輸。 國采用鐵道運輸的大中型露天礦，其軌距基本上都是1435mm的標準軌距，只有小型礦山才采用各種規(guī)格的窄軌運輸,一、鐵道運

11、輸,l、機車車輛 目前我國大型露天礦所用的牽引機車，主要是電機車。 我國使用的是直流電機車，它具有操作簡單、起動快、制動靈敏、牽引力大、運輸成本低等優(yōu)點，缺點是要架線，直流電機車還要設置牽引變流所，電機車造價較高，故運輸的基建投資較大。 準軌鐵道運輸的車輛，普遍采用載重量為60噸和100噸的自卸翻斗車,一、鐵道運輸,為了保證行車安全，調劑車流，加大線路的通過能力，用分界點（車站、會讓站、線路所及色燈信號機等）把線路劃分成區(qū)間。 線路通過能力，就是指單位時間內通過線路區(qū)間的列車對數（一列空車和一列重車為一對）。 線路運輸能力，是指列車在單位時間內通過區(qū)間的貨載量。 線路的通過能力或運輸能力，是按

12、運輸條件最困難的區(qū)間來確定的，這個區(qū)間叫做限制區(qū)間,一、鐵道運輸,根據礦床開拓運輸系統(tǒng)，工作平盤配線方式如下圖所示，有盡頭式和通行式兩種。 盡頭式配線只有一個出口，空、重車對向行車，空車進人工作面裝載，重車沿原線路開出。這種配線方式，可減少露天礦的剝巖量和線路工程量，但列車的人換時間較長，使挖掘機利用率降低。 通行配線分別有入車口和出車口，空、重車同向運行，空車由人車口進入工作面，重車經出車口開出。這種配線方式的優(yōu)缺點與盡頭式正好相反,一、鐵道運輸,鐵道運輸的優(yōu)缺點 鐵道運輸的主要優(yōu)點是：運輸能力大，能滿足大中型露天礦運輸的要求；能和國有鐵路直接辦理行車業(yè)務，簡化了裝、卸工作；設備和線路比較堅

13、固，備品配件供應可靠三運輸成本低廉。 鐵道運輸的主要缺點是：基建投資大，建設速度慢；受礦體埋藏條件和地形條件影響大，靈活性差；線路系統(tǒng)和運輸組織工作復雜；隨著露天開采深度增加，運輸效率顯著下降,一、鐵道運輸,2、運輸線路 露天礦鐵道運輸具有如下的特點：線路坡度大，轉彎多，平曲線半徑小，行車困難；線路服務年限短，線路區(qū)間短，移動線路多，標準低，行車速度慢；運輸距離和運輸周期短，行車密度大，不易按行車圖表行車等。 要求線路的路基穩(wěn)固，轉彎處和換坡點必須保證行車平穩(wěn)和安全，必須加強線路的養(yǎng)護工作,二、汽車運輸,汽車運輸在露天礦中既可作為單一的運輸方式，也可以與其他運輸類型配合組成聯(lián)合運輸方式。 汽車

14、運輸在國外露天礦應用廣泛；在我國金屬露天礦采用汽車運輸的比例也逐年增大，一些礦山已使用了120噸級和170噸級的電動輪卡車,二、汽車運輸,1、露天礦用汽車 我國使用的主要是自卸汽車和電動輪自卸汽車。 電動輪自卸汽車就是采用柴油發(fā)電機組，通過電動輪驅動車輛前進的汽車。 與自卸汽車的區(qū)別，主要是采用電傳動。 結構簡單，容易制造和修理。 牽引性能較好，爬坡能力強，運輸效率高。 操作比一般汽車簡單、平穩(wěn)、行車比較安全，各部件壽命較長，能提高汽車完好率。 載重量有100-250噸，近年來還出現了350噸級的,二、汽車運輸,裝運設備的配套 汽車載重量與挖掘機鏟斗容積之間，客觀上存在著一定的匹配關系。 如果

15、挖掘機的斗容過小、汽車載重量很大，雖然挖掘機的裝車效率較高，但汽車的裝車和等待裝車的時間將大大增加，使得汽車的運輸效率銳減；如果與上述情況相反，汽車運輸效率提高了，但挖掘機的時間利用率將大大下降，進而影響整個露天礦生產能力的提高。 一般認為，當運距在1-1.5km時，自卸汽車容積與挖掘機斗容的最優(yōu)比例為(4-6)：l,二、汽車運輸,2、露天礦用公路 露天礦用公路斷面比較復雜，線路坡度較陡，曲線半徑小，拐彎多，運輸強度大，相對的服務年限短，行駛車輛的載重大。 要求露天礦用公路的結構簡單，造價便宜，而且在一定的服務年限內具有相當的堅固性和耐磨性,二、汽車運輸,露天礦用公路的服務年限是不盡相同的，根

16、據其服務年限的長短，可分固定公路、半固定公路和移動性公路三種。固定公路一般是指出入溝及采場以外的永久性公路，服務年限在3年以上，在礦床開采的全部年限內為露天礦服務；半固定公路是指進入采場和排土場工作面的半永久性公路，使用年限l-3年，隨露天礦的延深和露天礦作業(yè)的進展而延伸；移動性公路是指采掘工作面的線路和排土場內的線路，它們是隨著工作面的推進而移動的,二、汽車運輸,3、汽車在工作平盤上的運行方式 回返行車是指汽車在工作面需要迂回，改變運行方向，平盤只需一個出口，但需有雙車道，平盤要求較寬。 折返行車是指汽車倒退進入工作面，平盤寬度較前者為小，只需一個出口，平盤也需有雙線，調車量大。 同向行車是

17、指汽車在平盤上運行不需要改變運行方向，故調車量最少；平盤只需單車道，故平盤寬度??；但要有兩個出口,二、汽車運輸,4、汽車運輸的優(yōu)缺點 汽車運輸與鐵道運輸比較，具有許多優(yōu)點：機動靈活，對各種地形條件適應性強；爬坡能力強，最大可達10-15 %，故運距短，基建工程量小，投資少，建設速度快；可與挖掘機密切配合，提高挖掘機效率；運輸組織簡單，道路維護保養(yǎng)容易等。 其主要缺點是：受氣候影響大，特別是在雨季、冰雪期間行車困難；噸公里的運費高；汽車維修和保養(yǎng)工作量大；輪胎壽命短，消耗量大等,三、膠帶運輸機運輸,膠帶運輸機在國民經濟的各個領域中早已廣泛應用。 它的運輸能力大，爬坡能力強，運輸連續(xù)性，與汽車和鐵

18、道運輸比較可以縮短運距，降低成本，提高勞動生產率，是一種理想的連續(xù)運輸設備。 過去由于金屬露天礦的礦巖堅硬，塊度較大，對普通的膠帶和輔助設備磨損大，更換頻繁，導致運輸成本激增，限制了膠帶運輸機的應用。 現在國內外發(fā)展了一種高強度膠帶運輸機，使其結構設計不斷完善，壽命不斷提高，并配合破碎機，成為當代金屬露天礦的一種高效運輸設備。 國內外高強度膠帶運輸機有兩種類型，即鋼繩膠帶運輸機和鋼繩芯膠帶運輸機,三、膠帶運輸機運輸,膠帶運輸機在露天礦的應用，大致有以下幾種類型： 輪斗式挖掘機-膠帶運輸機系統(tǒng)； 推土機-格篩-膠帶運輸機系統(tǒng)； 前端式裝載機-移動式破碎機-膠帶運輸機系統(tǒng)； 挖掘機-汽車-破碎機-

19、膠帶運輸機系統(tǒng)等,第四節(jié) 排土工作,金屬露天礦開采的一個重要特點，是要剝離大量覆蓋在礦體上部的表土和周圍巖石，并將它們運往專門設置的場地排棄。 這種接受排棄土巖的場地稱為排土場；在排土場用一定方式進行堆放巖土的作業(yè)稱排土工作,第四節(jié) 排土工作,建設露天礦時，必須合理地選擇排土場位置，其選擇原則如下： (1)排土場應選在山坡荒地，少占地，避免遷移村莊。 (2)在不妨礙礦山生產發(fā)展和邊坡穩(wěn)定的前提下，排土場應盡量靠近露天礦場。 (3)優(yōu)先利用露天采空區(qū)作排土場。 (4)排土場應位于居民點的下風側地帶。 (5)應考慮造地還田，制訂土地復原規(guī)劃,第四節(jié) 排土工作,根據廢石的運輸方式和排土設備不同，露天

20、礦的排土方法主要有： 汽車運輸-推土機排土； 鐵道運輸-挖掘機、排土犁、前端式裝載機排上等,一、汽車運輸-推土機排土,其排土作業(yè)包括：汽車進入排土場后，沿排土公路到達卸土地段進行調車，后退到靠近邊坡處卸土巖；殘留在排土平臺的土堆用推土機推下坡底；平整場地和修整排土公路,二、鐵道運輸-挖掘機排土,鐵道運輸的露天礦，挖掘機排土是一種常見的排土方法，如下圖。其排土工藝包括：列車翻卸廢石，挖掘機堆壘以及鐵道移設,三、排土犁排土,排土犁是一種在軌道上行走的排土設備，只適用于鐵道運輸排土場排棄廢石。 排土犁本身沒有行走動力，需由電機車牽引。工作時利用氣缸將犁板張開成一定角度，并將堆置在排上線外側的廢石向下

21、推排,三、排土犁排土,排土犁排土的工序包括列車翻卸廢石，排土犁推土，修整平臺和移設線路。在新的線路上，為了保證行車及排土作業(yè)的安全，機車應以低速度頂推列車進人排上線，并自排土線的人口處向終端方向前進翻卸廢石；當排土線全長都翻卸了一次廢石之后，列車改為由排土線終端向人口處后退式翻卸廢石，直至排滿全線；此時排土犁即行推土；排土犁推土后形成了新的受土容積，列車又繼續(xù)沿排土線全長翻卸廢石，直至該新的受土容積再度填滿,四、排土方法的評價,推土機排土是一種靈活性大，排土場利用率高，基建投資和經營費少的排土方法。汽車運輸的露天礦均廣泛應用了此法。 挖掘機排土和排土犁排土只適用于鐵道運輸露天礦的排上。 與挖掘

22、機排土法相比，排土犁排土的設備投資少，機動靈活，當一條排土線發(fā)生故障時，可以迅速轉移到另一條排土線作業(yè)。但是排土犁排土的移道步距小，線路移設頻繁，用移道機移道的線路質量差，行車速度慢，所以排土線的生產能力低，占用排土線數目多。而挖掘機排土法則與之相反，它需要較大的設備投資，機動性較??；但排土效率高，移道步距大，移道工作量少，線路質量好，臺階高度大而且比較穩(wěn)定安全,第十一章 露天礦床開拓,露天礦床開拓，就是指按照一定的方式和程序，建立地面與采礦場各工作水平之間的運輸通道，以保證露天礦場正常生產的運輸聯(lián)系，并借助這些通道，及時準備出新的生產水平。 選擇的開拓方法合理與否，直接影響到礦山的基建投資、

23、建設時間、生產成本和生產的均衡性。 露天礦床開拓與運輸方式和礦山工程的發(fā)展有著密切聯(lián)系，而運輸方式又與礦床埋藏的地質、地形條件、露天開采境界、生產規(guī)模、受礦點和排土場位置等因素有關,第十一章 露天礦床開拓,所以，露天礦床開拓問題的研究，實質上就是研究整個礦床開發(fā)的程序，綜合解決露天礦場的主要參數、工作線推進方式、礦山工程延深方向、采剝的合理順序和新水平淮備，以建立合理開發(fā)礦床的運輸系統(tǒng)。 露天礦開拓是通過掘進一系列開拓坑道-露天塹溝和地下井巷來實現的，而掘進的開拓坑道又必須與礦山采用的運輸方式相適應,第十一章 露天礦床開拓,比較普遍的分類是，按運輸方式的特征將露天礦開拓分為如下幾類： (1)鐵

24、路運輸開拓； (2)公路運輸開拓； (3)平硐溜井開拓； (4)膠帶運輸機運輸開拓； (5)斜坡卷揚開拓； (6)聯(lián)合開拓,第一節(jié) 鐵路運輸開拓,露天礦采用鐵路運輸開拓時，開拓坑道就是一些鋪設鐵路干線的露天溝道。有直進式和折返式兩種。 直進式干線是溝道設置在采礦場的一幫或一翼，列車在干線上運行不必改變運行方向。 折返式干線也是把溝道設置在采礦場的一幫，但列車在干線上運行時，需要經折返站停車換向開至各工作水平,第一節(jié) 鐵路運輸開拓,由于鐵路干線的限制坡度較緩，曲線半徑很大，而大多數金屬露天礦的平面尺寸都有限，地形較陡、高差較大，因此采用鐵路運輸開拓的礦山，鐵路干線的布置多呈折返式或折返直進聯(lián)合方

25、式 。 按鐵路干線在開采期間的固定性劃分，有固定干線和移動干線兩種。 鐵路運輸開拓在山坡露天礦和深凹露天礦的應用情況不相同,一、鐵道開拓在山坡露天礦的應用,在金屬礦山中，一開始就從深凹露天礦進行開采是比較少的，基本上都是山坡露天礦開采，而后轉為深凹露天礦開采。 山坡露天礦鐵路干線開拓的程序是，從地表向采礦場最高開采水平鋪設鐵路，形成全礦的運輸干線，然后自上而下開采，運輸干線即隨上部臺階開采結束而逐步縮短。因此，研究干線的合理布置形式，以建立有效的開拓運輸系統(tǒng)，是解決鐵路運輸開拓在山坡露天礦應用的首要問題,一、鐵道開拓在山坡露天礦的應用,干線的布置形式主要取決于露天礦的地形條件。其設置的位置，應

26、保證在同時開采多個臺階的情況下，不因下部臺階的推進而切斷上部臺階的運輸聯(lián)系；同時還要考慮到總平面布置的合理性和以后向深凹露天礦的過渡。在具體定線時，應能減少填、挖方工程量，并要具有良好的線路技術條件。 當采場處于孤立山峰地形時，鐵路干線通常呈折返式或直進一折返式，布置在不進行礦山工程的非工作山坡上。臺階的進車方式則根據山峰兩側的地形條件，采用單線環(huán)行、雙側交替進車或單側進車的方式,一、鐵道開拓在山坡露天礦的應用,二、鐵道開拓在深凹露天礦的應用,二、鐵道開拓在深凹露天礦的應用,采用鐵路運輸開拓時，首先要從地表向深部開采的第一個水平開掘露天溝道以鋪設鐵路運輸干線。 以后隨著礦山工程的發(fā)展，鐵路干線

27、再逐步延深加長。露天礦開采終了時，運輸干線才全部形成。 深凹露天礦鐵路運輸開拓系統(tǒng)的形成，與礦山工程的發(fā)展有著緊密的聯(lián)系。因為開拓溝線的位置隨礦山工程的發(fā)展有固定和移動之分,1、固定溝線開拓,深凹露天礦的鐵路干線一般都設置在露天礦邊幫上，其布線方式因受露天礦平面尺寸的限制而常呈折返式。 當折返溝線沿著露天開采境界內的最終邊幫（非工作幫）設置時，則運輸干線除向深部不斷延深外，不作任何移動，故稱固定溝線。 右圖為固定折返溝線開拓的礦山工程發(fā)展示意圖,1、固定溝線開拓,固定折返溝線開拓的主要優(yōu)點是：全部折返溝均設在露天礦場的一幫，故開拓剝巖量少；在開采過程中，各水平的工作線基本固定，并且推進方向一致

28、，生產工藝和生產管理都比較簡單；可多水平同時工作，有利于均衡和調節(jié)生產剝采比。 其主要缺點是：列車需在折返站停車換向或會讓，故運行速度降低，使線路通過能力下降；必須設置一定長度的折返站，造成端幫剝巖量過多，而端幫剝巖又比較困難。為了克服上述缺點，可盡量減少折返站的數目，條件允許時，采用直進與折返的聯(lián)合開拓方式,2、移動溝線開拓,出入溝不是從設計境界的最終位置上掘進，而是在采場內其他地點掘進，例如在礦石和圍巖的接觸處掘進出入溝。這時，掘完溝擴幫時，工作臺階上要保留出入溝，以保證上、下水平的運輸聯(lián)系。隨著臺階的推進，出入溝向前移動，運輸干線也向前移動，一直推到開采境界邊緣，出入溝才固定下來。這種開

29、拓方式就叫做移動溝線開拓,2、移動溝線開拓,移動溝線開拓發(fā)展示意圖,移動溝線開拓具有如下的特點,1)開拓溝道設置在露天礦工作幫上，掘完溝后，通常有兩個工作幫同時向上盤和下盤方向推進； (2)在開采過程中，為了保持上、下水平的運輸聯(lián)系，隨著工作幫的推進，開拓溝道需要不斷改變其位置； (3)由于溝道穿過工作臺階，因此在移動溝線區(qū)域內的工作臺階，被分成兩個分臺階分別進行開采，與正常臺階開采的作業(yè)條件，有著明顯的差異。即：在三角掌子區(qū)段內，開采的臺階高度是變化的；在開采“上三角掌子”時，挖掘機需要站在斜坡道上裝載高度不等的爆堆，列車需在大坡道上起動和制動；同時，出入溝內干線需要經常移設，并在溝內增設裝

30、車線,與固定溝線開拓比較，移動溝線開拓具有如下的優(yōu)點,l)可以靠近礦體掘進出入溝和開段溝，能較快地建立起采礦工作線，減少基建剝離量，加快礦山建設速度，使礦山早日投產； (2)移動溝線一開始并不設置在固定的非工作幫上。因此，當礦床地質和工程水文地質情況尚未完全探清時，采用移動溝線開拓可在開采過程中加深了解和掌握，以便合理地確定露天采場的最終邊坡角和開采境界，這就有可能避免由干邊坡角過大或過小而造成資源和經濟上的損失，以及由于改變開采境界而造成技術上的困難； (3)可以自由地選定開拓溝道的位置，有利于根據選擇開采的要求來確定工作線推進方向，以減少開采過程中的礦石損失和貧化,由于移動溝線固有的作業(yè)特

31、點帶來了不利因素，其缺點有,l)在設有移動溝線的工作臺階上，生產作業(yè)比較困難，例如在“三角掌子”的穿孔工作量成倍的增加，鉆機生產能力明顯下降，炸藥消耗量增多，挖掘機裝車效率和列車運輸效率降低。從而使設備效率、勞動生產率、采剝成本等生產技術指標都較固定溝線開拓差些； (2)移動溝線占用的臺階工作平盤大，致使設有移動溝線一幫的臺階數減少，工作幫坡角相對地大為減緩，增加了超前剝離工程量； (3)由于干線經常移設，線路維修和移設的工程量很大，而且工作組織復雜化,對金屬露天礦來說，一般是在下列情況下才考慮應用移動坑線開拓,1)當礦床地質或水文地質勘探不清，而又必須立即進行礦山工程時； (2)對于急傾斜礦

32、體，為了縮短露天礦建設期限，減少基建工程量時； (3)考慮以后必須進行擴建或改建的露天礦； (4)露天礦開采到最底部幾個臺階時，由于底部平盤寬度不足，若采用固定溝線時，為了形成運輸環(huán)行線，必須引起補充擴幫，增加剝巖量。此時，可改用移動溝線開拓，把溝線布置在工作幫上，運輸線路不必繞到工作幫，從而免于增加擴幫工程量,第二節(jié) 公路運輸開拓,露天溝道布置形式有三種基本形式： 直進式溝線開拓； 回返式溝線開拓； 螺旋式溝線開拓,一、直進式溝線開拓,山坡露天礦，如果礦區(qū)地形比較簡單，高差不大，則可把運輸干線布置在山坡的一側，并使之不回彎便開拓全部礦體，運輸干線在空間呈直線形，故可視為直進式溝線開拓,一、直

33、進式溝線開拓,對于凹陷露天礦，當礦床埋藏較淺而又有足夠的走向長度時，也可采用直進式開拓,一、直進式溝線開拓,直進式公路開拓的優(yōu)點： 布線簡單； 溝道展線最短； 汽車運行不回彎； 行車方便； 汽車運行速度快； 運輸效率高,因此，在條件允許的地方，應優(yōu)先考慮使用這種開拓方式,二、回返式溝線開拓,當開采深度較大的深凹露天礦、或比較高大的山坡露天礦時，為了使公路開拓溝線達到所要開采的深度或高度，在布線時需要改變溝線的方向，通常每隔一個或幾個水平回返一次，從而形成回返式溝線,二、回返式溝線開拓,這種布線方式的特點是，開拓溝線布置在露天礦的一幫，汽車在具有一定曲線半徑的回返線上改變運行方向。為了布置回返線

34、路，需修建回返平臺。 這種開拓方式的主要優(yōu)點是：容易布線，適用范圍廣，礦山工程發(fā)展簡便，同時工作臺階數較多。 其缺點是：當汽車經過曲線半徑很小的回返平臺時，需減速運行，并要求司機十分謹慎，從而降低了運輸效率,三、螺旋式溝線開拓,當開采深露天礦時，為了避免采用行車困難的曲線半徑，可使溝線從采礦場的一幫繞到另一幫，在空間呈螺旋狀，故稱螺旋溝線。 螺旋溝線開拓的特點是：溝線設在露天礦場的四周邊幫上，汽車在溝線內直進運行,三、螺旋式溝線開拓,螺旋式溝線開拓的礦山工程發(fā)展示意圖，其發(fā)展程序是,三、螺旋式溝線開拓,礦山工程的發(fā)展就出現如下的兩個特點：遠離出人溝的臺階工作線部分應加速推進，從而形成以出入溝末

35、端為固定點的扇形推進方式；出入溝成螺旋狀環(huán)繞露天礦邊幫向下延深，同時工作臺階數就不能超過露天礦場一周所能布置的出人溝數。 工作線推進速度在其長度上變化不均，有效采掘工作線長度縮短，同時工作臺階數較少，新水平準備時間長，使露天礦生產能力受到限制，并常常增加提前剝巖量，因而限制了這種布線方式的普遍應用,四、移動溝線開拓方式,公路運輸開拓也可以把溝線布置在工作幫上而成為移動溝線開拓方式，其開拓程序及特點與鐵路移動溝線開拓相同。 由于公路開拓不需要復雜的鐵路工程，汽車機動靈活，溝線坡度大，“上下三角掌子”的長度相對較短，對采掘運輸設備的影響相對較小，而且干線可以布置在爆堆上，故應用廣泛,第三節(jié) 其他開

36、拓方法,一、平硐溜井開拓 二、膠帶運輸機開拓 三、斜坡卷揚開拓 四、聯(lián)合開拓法,一、平硐溜井開拓,平硐溜井開拓是借助開掘溜井和平硐來建立采礦場與地面間的運輸聯(lián)系。 礦巖的運輸不需要任何動力，而只靠自重沿溜井溜放至平硐再轉運到卸載地點。 它不能獨立地完成露天礦的運輸任務，而必須要與其他運輸方式配合應用。 平硐溜井開拓主要適用于山坡露天礦。 采用這種開拓方式的礦山，一般都只用溜井溜放礦石，而廢石則直接運至山坡排土場排棄，只有不能在山坡排土時，才用溜井溜放廢石。 為了減少溜井的掘進工程量，在有利的山坡地形條件下，上部可采用溜槽與溜井相接,南芬露天鐵礦平硐溜井開拓系統(tǒng)示意圖,1-開采境界, 2-工作臺

37、階, 3-溜井, 4-明溜槽, 5-平硐, 6-公路, 7-地形等離線, 8-卸礦平臺, 9-破碎機硐室, 10檢查天井,一、平硐溜井開拓,平硐溜井開拓的優(yōu)點： 利用地形高差自重放礦，運輸用低； 縮短運輸距離，減少了運輸設備； 可以用輕型設備開采生產規(guī)模較大的礦山,但是必須注意，應采取有效的措施，防止發(fā)生跑礦和堵塞，防止井壁磨損和崩落,二、膠帶運輸機開拓,鐵路運輸開拓的合理開拓深度比較小，一般認為不超過120-150m； 汽車運輸雖然具有機動靈活等優(yōu)點，但為合理運距所限制，開拓深度也不能過大，例如采用載重量40 噸以下的汽車時，開拓深度不能超過150m,膠帶運輸機不受開采深度的限制。 它是一種

38、連續(xù)運輸設備，有很高的運輸能力。 設備簡單，制造容易、重量輕，可以自動化。 從長遠的觀點來看，它是實現露天礦生產連續(xù)化和自動化的可行辦法。 因此，膠帶運輸機開拓已為國內外露天礦所采用,汽車-破碎機-膠帶運輸機運輸開拓系統(tǒng)示意圖,1-半固定破碎機, 2-膠帶運輸機, 3-轉載設備, 4-地面膠帶運輸機,三、斜坡卷揚開拓,斜坡卷揚開拓是在料坡道上利用提升設備轉運貨載。 在露天礦場內的工作臺階和地表，則常需借助于其他運輸方式建立聯(lián)系。 對于山坡露天礦，陡溝應設置在開采境界外，對深凹露天礦，為了縮短采場內運輸距離和使溝道位置固定，一般將溝道設在端幫或非工作幫的兩側較為適宜。 當露天礦最終邊幫的坡度小于

39、提升設備所允許的坡度時，溝道可以垂直邊幫布置；反之，則應與邊幫呈斜交布置。 主要運輸方式是鋼繩提升。根據提升容器不同，提升方式可分串車提升和箕斗提升,蛾口鐵礦上部開拓系統(tǒng)示意圖,三、斜坡卷揚開拓,主要優(yōu)點是： 運輸坡度大； 設備簡單； 經營費用較低； 投資少； 建設快,主要缺點有： 機動靈活性差； 運輸環(huán)節(jié)多而互相制約； 礦巖需要幾次轉載； 管理工作復雜； 龐大的采場轉載站需要定期移設，影響生產，給新水平準備帶來困難。 因此，這種開拓方法在大型露天礦應用得很少,四、聯(lián)合開拓法,聯(lián)合開拓法是指同一個露天礦中，采用兩種或兩種以上的開拓方式共同建立地表與采礦場各工作水平之間運輸聯(lián)系的方法。 其特點是

40、，采礦場內的礦巖采用不同的運輸方式接力的運至地面；而由一種方式轉為另一種方式時，需要經過轉載；發(fā)揮了各種運輸方式的特長，應用甚廣，尤其開采深度或高差很大的露天礦更具重要的意義。 聯(lián)合開拓法有多種多樣，常見的有：鐵路-公路聯(lián)合開拓、公路-平硐溜井聯(lián)合開拓、公路-箕斗提升聯(lián)合開拓、公路-運輸機運輸聯(lián)合開拓等等,第四節(jié) 掘溝工程,露天開采過程中，剝巖、采礦和新水平準備能否保持正常的超前關系，對露天礦生產影響極大，往往會因剝巖或新水平的準備跟不上，而不能持續(xù)生產。 所謂新水平準備，即掘溝和擴幫，而其關鍵是掘溝速度。 露天礦的溝道按其用途有兩種，即用于開拓目的的出入溝和用于準備臺階工作線的開段溝,第四節(jié) 掘溝工程,第四節(jié) 掘溝工程,雙壁溝-具有完整的梯形斷面,單壁溝 -只有一側有壁，另一側是敞開的,第四節(jié) 掘溝工程,溝道的基本構成要素是溝的底寬、坡度、長度、坡面角和工程量，與運輸方式、礦巖性質、臺階高度、裝載設備及掘溝方法等因素有關。 一般情況下，開段溝的底寬14-30m，出人溝底寬12-20m；在堅硬巖石中掘溝，其坡面角一般為55-70等。 掘溝的方法有：鐵路運輸掘溝；汽車