露天采礦知識培訓

露天采礦知識培訓第一頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期六露天開采基本概念露天礦的分類：根據(jù)礦床埋藏條件，露天礦分為山坡露天礦和凹陷露天礦。封閉圈以下為凹陷露天礦。封閉圈：露天開采上部境界在同一標高上形成的閉合曲線，稱為封閉圈。臺階：按剝離、采礦或排土作業(yè)的要求，以一定高度劃分的階梯。（禁止使用階段;梯段）平盤：臺階的水平部分。（允許使用平臺）工作幫：由正在開采的臺階組成的邊幫。第二頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期六露天開采基本概念非工作幫：由已結束開采的臺階部分組成的邊幫。最終邊幫：露天采場開采結束時的邊坡。幫坡角：幫坡面與水平面的夾角邊坡角。最終幫坡角：最終幫坡面與水平面的夾角。臺階坡面：臺階上、下平盤之間的傾斜面。臺階坡面角：臺階坡面與水平面的夾角。

第三頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期六露天開采基本概念由于開采是從上向下逐臺階開采，致使上部臺階先期開采到境界，部分形成固定邊坡，而且要求在較長時間內保持穩(wěn)定，不發(fā)生大量滑坡。從操作上講，最終邊坡角越小越安全。但最終坡面角過小，會在開采過程中增加大量的剝巖量，導致礦山經(jīng)濟效益惡化。如果加大最終邊坡角，超出了安全穩(wěn)定的角度，會造成邊坡滑坡，危及采場作業(yè)人員的安全。在國內某大型露天礦山曾發(fā)生幾十萬m3的滑坡事故，給礦山造成很大的經(jīng)濟損失，因此不能盲目加大最終邊坡角，以防事故發(fā)生。國內一些礦山的最終邊坡角變化在35°~65°左右。第四頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期六露天開采基本概念坡頂線：臺階上部平盤與臺階坡面的交線。

坡底線：臺階下部平盤與臺階坡面的交線。安全平盤；非工作幫上為保持幫坡穩(wěn)定和阻擋落石而設的平盤。清掃平盤：非工作幫上為清除落石而設的平盤。第五頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期六露天開采基本概念

工作平盤：進行采掘和運輸作業(yè)的平盤。出入溝：地表與臺階以及臺階之間的運輸通道。開段溝：為建立臺階工作線開挖的溝道。第六頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期六露天開采基本概念直進坑線：運輸設備不改變方向直達下一臺階的坑線。折返坑線：運輸設備在運行中按“之”字形改變運行方向的坑線。螺旋坑線：運輸設備在運行中繞露天采場四周邊幫以螺旋線方式改變運行方向的坑線。

第七頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期六露天開采基本概念第八頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期六露天開采基本概念臺階構成要素：如圖1—2所示。H為臺階高度；W1為前排鉆孔的底盤抵抗線；，L為鉆孔深度；l1為裝藥長度；l2為填塞長度；h為超深；α為臺階坡面角；a為孔距；b(圖中未表示出來)為排距；B為在臺階面上從鉆孔中心至坡頂線的安全距離。第九頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期六露天開采基本概念第十頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期六露天開采工藝露天開采四大工藝：

—穿孔

—爆破

—鏟裝與運輸

—排巖第十一頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期六露天開采工藝露天開采四個工藝穿孔爆破鏟裝與運輸排土第十二頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期六露天開采工藝一、穿孔工藝

目前主要應用設備：牙輪鉆、潛孔鉆、鑿巖臺車。第十三頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期六露天開采工藝潛孔鉆潛孔鉆機可在中硬或中硬以上(f≥8)的巖石中鉆孔。它與鑿巖機一樣，都有沖擊、轉動、排碴和推進的鑿巖成孔過程，同屬沖擊轉動式鉆孔。具有獨立的回轉機構和沖擊機構，不同的是潛孔鉆機的沖擊機構——沖擊器裝于鉆桿的前端，潛入孔底，隨鉆孔的延伸而不斷推進。潛孔鉆機即因沖擊器潛入孔底而得名第十四頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期六露天開采工藝潛孔鉆機柱齒鉆頭第十五頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期六露天開采工藝二、牙輪鉆機目前，80%的露天金屬礦山使用牙輪鉆機穿孔。牙輪鉆機的優(yōu)點：穿孔作業(yè)效率高、作業(yè)成本低、機械化程度高、適用于各種硬度的礦巖中穿孔。（一）牙輪鉆機的工作原理牙輪鉆機如圖所示，它是通過鉆機的回轉和推壓機構使鉆桿帶動鉆頭連續(xù)轉動，同時對鉆頭施加軸向壓力，以回轉動壓和強大的靜壓使與鉆頭接觸的巖石粉碎破壞。同時通過鉆桿與鉆頭中的風孔向孔底注入壓縮空氣，利用壓縮空氣將空地巖粉吹出孔外，從而形成炮孔。第十六頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期六露天開采工藝寶通西溝采區(qū)第十七頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期六江西德興銅礦視頻第十八頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期六露天開采工藝二、爆破工藝爆破是露天礦開采的第二個工藝環(huán)節(jié)，通過爆破作業(yè)，將整體礦巖進行破碎及松動，形成一定形狀的爆堆，為后續(xù)采裝作業(yè)提供工作條件。對爆破工作的要求：（1）適當?shù)谋苾淞浚詽M足挖掘機連續(xù)作業(yè)的要求，一般要求每次爆破的礦巖量應能滿足挖掘機5~10晝夜的采裝量。（2）有合理的礦巖塊度，以提高后續(xù)工序的作業(yè)效率，是開采總成本最低。第十九頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期六露天開采工藝（3）爆堆堆積形態(tài)好，前沖量??；無上翻，無根底；（4）無爆破危害。關于炸藥按照爆炸發(fā)生的原因和特征，爆炸現(xiàn)象可分為三類：（1）物理爆炸（2）化學爆炸（3）核爆炸第二十頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期六第二十一頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期六

人類歷史上五次最大的核爆炸第二十二頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期六氫彈爆炸第二十三頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期六炸藥物理爆炸（不發(fā)生化學變化

）

核爆炸（核裂變或核聚變

）

化學爆炸（有新的物質生成

）

（explosive）：

在一定條件下，能夠發(fā)生快速化學反應，放出能量，生成氣體產物，顯示爆炸效應（explosiveeffect）的化合物或混合物。

爆炸的分類：炸藥第二十四頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期六化學爆炸三要素1反應的放熱性

炸藥爆炸必須的能源3反應中生成大量氣體產物

炸藥爆炸對外做功的媒介2反應過程的高速度爆炸反應區(qū)別一般化學反應的重要標志第二十五頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期六露天開采工藝生產臺階采掘爆破方法常見的有：

(1)淺孔爆破（略）

(2)深孔爆破深孔爆破： 深孔爆破（孔徑大于50mm，孔深大于5米）的鉆孔設備主要是潛孔鉆和牙輪鉆。其鉆孔可鉆垂直深孔，也可鉆傾斜炮孔。 第二十六頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期六露天開采工藝什么叫自由面？它與爆破效果有什么關系？答：自由面又叫臨空面，通常是指巖土介質與空氣接觸的交界面。自由面的存在就能使炸藥爆破破碎巖石容易，既節(jié)省炸藥，效果又好。所以自由面是爆破破碎巖石必不可少的條件。一般來講，隨著臨空面面積的增大及數(shù)量的增多，巖石爆破夾制作用將變小，也有利于巖石的爆破。第二十七頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期六露天開采工藝深孔爆破主要參數(shù)（1）底盤抵抗線按經(jīng)驗公式：W＝（25~45）d

（2）孔距a與排距ba＝mw

式中m——鄰近系數(shù)，取1.0~2；

w——底盤抵抗線，米。

b＝（0.8~0.95）w

（3）超深超深一般控制在底盤抵抗線的5%~30%。

第二十八頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期六露天開采工藝（4）炮孔充填長度Lt

Lt

＝（20~30）d（見圖）

（5）單位炸藥消耗量q

單位炸藥消耗量指每立方米或每噸礦巖平均所需的炸藥量。根據(jù)我國一些大型露天礦的統(tǒng)計指標看，一般變化在0.3~0.6公斤／米3之間，一些難爆礦石可達0.8~1.0公斤／米3左右。

（6）延期時間第二十九頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期六充填長度對爆破效果的影響太長–大塊多太短——飛石和空爆正確巖石爆破理論第三十頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期六露天開采工藝露天深孔爆破平面的布孔方式有幾種？答：布孔方式有單排布孔和多排布孔兩種。多排布孔又分為方形、矩形及三角（梅花）形三種。根據(jù)起爆藥包在炮孔中安置的位置不同，有三種不同的起爆方式：第一種是反向起爆；第二種是正向起爆；第三種是多點起爆。

第三十一頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期六正向起爆與反向起爆的不同效果Anydifference?有區(qū)別嗎？運動方向Primer反向起爆正向起爆巖石爆破理論第三十二頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期六圖1－24工作面炮孔的位置a－炮孔布置平面圖b－炮孔布置剖面圖H－臺階高度；α－坡面角；β－炮孔傾角；D－孔徑；a－孔距；Wp－底盤抵抗線；b－行距；lz填塞長度；lB裝藥長度第三十三頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期六露天開采工藝裝藥量計算： 每個炮孔的裝藥量，我國露天礦山普遍采用體積公式計算，單排孔爆破時的裝藥量計算：

Q＝qWaH第三十四頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期六露天開采工藝裝藥結構：

(1)連續(xù)裝藥結構。

(2)分段裝藥結構。

(3)孔底間隔裝藥結構。

(4)混合裝藥結構。第三十五頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期六露天開采工藝4、起爆順序 布孔方式有正方形布孔、矩形布孔和三角形布孔，起爆方式如下：（1）平行順序起爆（逐排起爆）第三十六頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期六露天開采工藝（2）斜線起爆 分段炮孔的連線與臺階坡頂線是斜線的方式，統(tǒng)稱為斜線起爆。第三十七頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期六露天開采工藝（4）直線掏槽起爆 該方式是利用沿一直線布置的密集炮孔首先起爆，來開創(chuàng)新的自由面。基本形式如圖1－28。第三十八頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期六預裂爆破的鉆孔布置1－預裂孔；2－緩沖孔；3－主爆孔（5）臨近邊坡的預裂、光面爆破

第三十九頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期六露天開采工藝（6）逐孔起爆第四十頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期六露天開采工藝臨近邊坡的光面爆破，就是沿邊坡的邊界線鉆鑿一排較密的平行鉆孔，孔中內加入少量炸藥，與予裂爆破相反，在臨近邊坡的采掘帶爆破后再行起爆，從而沿密集鉆孔形成平整的巖縫。第四十一頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期六露天開采工藝第四十二頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期六爆破視頻第四十三頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期六露天開采工藝露天深孔爆破工藝包括哪些主要作業(yè)程序?

答：露天深孔爆破工藝主要包括裝藥前炮孔檢查、裝藥、填塞、敷設網(wǎng)路和起爆。

第四十四頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期六露天開采工藝深孔爆破的盲炮處理(1)爆破網(wǎng)路未受破壞，且最小抵抗線無變化者，可重新連線起爆；最小抵抗線有變化者，應驗算安全距離，并加大警戒范圍后，再連線起爆。(2)可在距盲炮孔口不少于10倍炮孔直徑處另打平行孔裝藥起爆。爆破參數(shù)由爆破工程技術人員確定并經(jīng)爆破領導人批準。(3)所用的炸藥為非抗水硝銨類炸藥，且孔壁完好，可取出部分填塞物向孔內灌水使之失效，然后做進一步處理。第四十五頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期六露天開采工藝實施爆破時應發(fā)出的三次信號的名稱及其代表的意義

第一次信號為預警信號。該信號發(fā)出后爆破警戒范圍內開始清場工作。第二次信號為起爆信號。應在確認人員、設備等全部撤離爆破警戒區(qū)，所有警戒人員到位，具備安全起爆條件時發(fā)出。起爆信號發(fā)出后，準許負責起爆的人員起爆。第三次信號為解除信號。安全等待時間過后，檢查人員進人爆破警戒區(qū)范圍內檢查、確認安全后，方可發(fā)出解除爆破警戒信號。在此之前，崗哨不得撤離，不允許非檢查人員進入爆破警戒范圍。第四十六頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期六露天開采工藝導致爆破事故的人為因素主要是爆破作業(yè)人員安全技術差、安全意識淡薄和違章作業(yè)。．露天爆破飛散物（飛石）對人員的最小安全距離是：淺孔爆破大塊300m；淺孔爆破200m(復雜地質條件下或未形成臺階工作面時300m)；深孔爆破按設計確定，但不少于200m。第四十七頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期六露天開采工藝實施爆破作業(yè)炮響后應怎樣進行現(xiàn)場檢查？答：現(xiàn)場檢查應指派有經(jīng)驗的人員擔任，在起爆后15min，等待爆破巖體、殘架（件）塌落穩(wěn)定后，才準進入工作面。發(fā)現(xiàn)有盲炮或尚未塌落穩(wěn)定的巖體及爆破體時，應立即劃定危險范圍，設置標志，并派專人看守，無關人員不得接近；同時報告爆破負責人，制訂處理方案，指定專人處理。發(fā)現(xiàn)有殘留爆破器材時，應在以后的清渣過程中指派專人負責配合，繼續(xù)查找殘留爆破器材，按《爆破安全規(guī)程》規(guī)定集中銷毀。第四十八頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期六露天開采工藝影響爆破效果的主要因素有哪些？