露天礦山開采工藝與安全技術

露天礦山開采工藝與平安技術東北大學張紹志第一章露天開采第一節(jié)露天開采概略與常用術語 一、開采概略二、常用根本術語第二節(jié)露天開采境界確定 一、剝采比二、經(jīng)濟合理剝采比確實定 三、確定露天開采境界原那么 四、境界剝采比的計算方法五、露天開采境界確實定方法六、露天礦開采境界合理確定與平安的關系第三節(jié)穿孔爆破一、穿孔任務二、爆破任務第四節(jié)采裝任務一、單斗發(fā)掘機的主要任務參數(shù)二、任務面參數(shù)

目錄—第一章1~4節(jié)目錄—第一章5~9節(jié)三、發(fā)掘機消費才干四、采裝任務的平安要求第五節(jié)運輸任務及平安要求一、自卸汽車行駛根本原理：二、運輸計算三、公路分類和構(gòu)造四、公路的平面要素五、公路縱斷要素六、露天礦運輸任務的平安要求第六節(jié)露天礦開辟一、公路運輸開辟二、掘溝及任務線布置方式三、并段第七節(jié)排土任務一、汽車運輸——推土機排土二、排土場復土造田及病害防治第八節(jié)露天礦排水和防毒一、排水任務二、防毒

目錄—第二章1~4節(jié)第九節(jié)露天礦邊坡穩(wěn)定一、邊坡失穩(wěn)破壞類型二、影響邊坡穩(wěn)定性的主要要素三、巖體監(jiān)測與巖體加固第二章礦山爆破平安技術第一節(jié)炸藥爆炸根底一、炸藥的爆炸二、炸藥的反響方式第二節(jié)常用炸藥一、起爆藥二、單質(zhì)猛炸藥三、混合猛炸藥四、炸藥威力的衡量五、炸藥的氧平衡設計目錄—第二章5~7節(jié)第三節(jié)炸藥的敏感度一、炸藥的起爆能二、炸藥的敏感度第四節(jié)起爆方法一、火雷管起爆二、電雷管起爆三、導爆管——雷管起爆四、導爆索起爆五、混合起爆第五節(jié)爆破器材的平安檢驗和銷毀一、工業(yè)炸藥的質(zhì)量檢驗二、報廢炸藥的銷毀三、起爆器材的平安檢驗第六節(jié)爆破器材平安管理一、爆破器材的儲存二、爆破的器材運輸目錄—第二章8~9節(jié)第七節(jié)爆破公害及平安措施一、爆破地震二、空氣沖擊波三、飛石四、爆破噪聲五、有毒氣體六、早爆七、拒爆第八節(jié)爆破事故與預防一、炸藥庫爆炸二、炸藥熄滅和炮煙中毒三、爆炸資料過期呵斥遲爆第九節(jié)爆破平安根本規(guī)定一、爆破任務的根本規(guī)定二、平安評價三、裝藥任務規(guī)定四、填塞規(guī)定五、爆破警戒與信號六、爆破后的平安檢查和處置第一節(jié)露天開采概略與常用術語

一、開采概略 露天開采是用一定的采掘運輸設備在敞露的空間從事礦石開采作業(yè)。露天開采的特點是：采出礦石需將礦體周圍的巖石及覆蓋巖層剝掉，經(jīng)過露天運輸通道或地下井巷把礦石或巖石運至地表。這種開采方法廣泛用于開采金屬礦、冶金輔助原料、建筑資料、化工原料及煤等礦床。基于露天開采是在敞露的空間從事礦床開采作業(yè)，與地下開采比較，它有如下特點：

前往目錄〔1〕相對講，開采空間受限較小，有利于采用大型機械化設備。機械化、自動化程度較高，可提高礦山開采強度和礦石產(chǎn)量?！?〕勞動消費率高?！?〕開采本錢低，使大規(guī)模開采低檔次礦石成為能夠〔4〕礦石損失貧化小，有利于地下礦產(chǎn)資源的回收?！?〕基建時間短，年產(chǎn)噸礦石的基建投資比地下開采低。〔6〕對于高溫易燃礦體的開采，露天開采也較地下開采較為安 全?！?〕勞動條件較好，任務也較平安?！?〕露天開采過程中可產(chǎn)生較大粉塵，自卸汽車運轉(zhuǎn)中可排放廢 氣，爆破后的巖石因含有害成分對與之接觸的大氣、水和 土壤有一定程度的污染?！?〕把大量剝離巖、土排棄到排土場，排土場占地面較大占用山 地和農(nóng)田且部分惡化生態(tài)環(huán)境?！?0〕遇冰雪、暴雨等天氣，對露天開采有一定影響。前往目錄 根據(jù)礦床埋藏的地形條件及開采空間的不同，露天礦可分為山坡露天礦和深凹〔凹陷〕露天礦。露天開采境界封鎖圈以上的為山坡露天礦，封鎖圈以下的為深凹露天礦。 封鎖圈：指露天開采境界與地表相交的封鎖的上部界限。 臺階：露天開采時，通常需求把礦巖劃分成一定厚度的程度分層，自上而下逐層開采，并堅持一定的超前關系，在開采過程中各任務程度在空間上構(gòu)成了階梯狀，每個階梯就是一個臺階或稱為階段。臺階是進展獨立采剝作業(yè)的單元體。 臺階組成要素如下： 〔1〕臺階上部平盤：是臺階上部的程度面； 〔2〕臺階下部平盤：是臺階下部的程度面； 〔3〕臺階坡面：臺階傾斜的面； 〔4〕臺階坡頂線：為臺階上部平盤與臺階坡面的交線；〔5〕臺階坡底線：為臺階下部平盤與臺階坡面的交線；二、常用根本術語前往目錄〔6〕臺階坡面角〔α〕：為臺階坡面與臺階下部平盤程度面之間的夾角；〔7〕臺階高度：臺階上部平盤與下部平盤之間的垂直間隔。 臺階的命名通常是以該臺階的下部平盤〔裝運設備站立平盤〕的標高來表示。如圖1－2所示。圖1－1臺階構(gòu)成要素圖1－2臺階的開采和命名1－臺階上部平盤；2－臺階下部平盤；3－臺階坡面4－臺階坡頂；5－臺階坡底線；α－臺階坡面角；h－臺階高度前往目錄露天開采所構(gòu)成的采坑、臺階和露天溝道的總和稱為露天礦場。開采時，將任務臺階劃分成假設干條帶逐條帶依次開采，每一條帶叫采掘帶。由終了開采任務的臺階平臺、坡面和出入溝底組成的露天礦場的周圍外表稱為非任務幫或最終邊坡〔圖1－3中的AC、BF〕。位于礦體下盤一側(cè)的邊幫叫底幫，位于礦體上盤的一側(cè)的邊幫叫頂幫，位于礦體走向兩端的邊幫叫端幫。前往目錄正在進展開采和將要進展開采的臺階所組成的邊幫叫任務幫〔圖1－3的DF〕。經(jīng)過非任務幫最上一個臺階的坡頂線與最下一個臺階的坡底線所作的假想斜面叫非任務幫坡面或最終幫坡面〔圖1－3的AG、BH〕。最終幫坡面與程度面的夾角叫最終幫〔邊〕坡角。經(jīng)過任務幫最上一個臺階的坡底線與最下一個臺階的坡底線所作的假想斜面叫任務幫坡面。〔圖1－3中DE〕。任務幫坡面與程度面之間的夾角叫任務幫坡角。最終幫坡面與地表的交線為露天礦的最終境界限。最終幫坡面與露天礦場底平面的交線為底部周界。上部最終境界限與下部最終境界限所在程度的垂直間隔為露天礦場的最終深度。非任務幫上的平臺，按用途分為平安平臺、運輸平臺和清掃平臺。為了采出礦石，普通需求剝離大量的巖石，采出一噸礦前往目錄石所需剝離的巖石量叫剝采比，其單位可用米3/米3、噸/噸等表示。開辟是指建立地表與露天采場各消費程度及各程度之間的運輸通路。前往目錄第二節(jié)露天開采境界確定

一、剝采比

1、平均剝采比〔圖1－4a〕是指露天開采境界內(nèi)總的巖石量與總礦石量之比，即：〔1－1〕式中 np——平均剝采比，米3／米3或噸/噸米3／噸；Vp——境界內(nèi)總巖石量，米3或噸；Ap——境界總礦石量，米3或噸。前往目錄pppAVn=2、分層剝采比〔圖1－4b〕是指境界內(nèi)某一程度分層的巖石量與礦石量之比，即： 〔1－2〕式中 nf——分層剝采比； Vf——程度分層巖石量，米3或噸；Af——境界內(nèi)程度分層的礦石量，米3或噸。3、消費剝采比〔圖1—4c〕是指露天礦某一消費時期內(nèi)所剝巖石量與所采礦石量之比，即〔1－3〕式中 ns——境界剝采比，米3／米3或噸/噸、米3／噸；Vs——某一消費時期內(nèi)所剝巖石量，米3或噸；As——某一消費時期內(nèi)采出礦石量，米3或噸。

前往目錄圖1－4各種剝采比a－平均剝采比；b－分層剝采比；c－消費剝采比；d－境界剝采比前往目錄4、境界剝采比〔圖1－4d〕是指露天開采境界添加單位深度后引起巖石增量與礦石增量之比。

〔1－4〕式中nj——境界剝采比，米3／米3或噸/噸、米3／噸；ΔV——境界延伸后所添加的剝巖量，米3或噸；ΔA——境界延深后所添加的礦石量，米3或。5、經(jīng)濟合理剝采比nj˙H，指經(jīng)濟上允許的最大剝巖量與可采礦量之比。前往目錄

1、原礦本錢比較法以原礦作為計算根底，使露天采出原礦本錢等于地下采出原礦本錢，露天開采礦石本錢如下式：CL＝γ˙a＋n˙b〔1－5〕式中CL——露天開采的原礦本錢，元／米3a——露天開采純原礦本錢，元／米3b——露天開采的剝離本錢，元／米3γ——礦石容量，噸／米3n——剝采比，米3／米3使露天開采原礦本錢不超越地下開采本錢，即：γa＋nb≤γ˙CD〔1－6〕式中CD——地下開采的原礦本錢，元／噸。二、經(jīng)濟合理剝采比確實定前往目錄滿足上式的最大剝采比，就是經(jīng)濟合理剝采比nj˙H： 米3／米3〔1－7〕

上式是礦山設計中常用的一個根本公式，式中要求數(shù)據(jù)少，數(shù)據(jù)來源比較方便，但它沒有思索露天開采與地下開采在礦石損失與貧化方面的差別。2、金屬本錢比較法這種方法是用選礦或冶煉后金屬產(chǎn)品量作為計算根底，其關系式如下：〔1－8〕DL、DD－分別是露天開采和地下開采時每噸原礦分攤的采礦、選礦、冶煉消費本錢〔露天開采不包括剝離本錢〕，元／噸；前往目錄DL、DD－分別是露天開采和地下開采時每噸原礦分攤的采礦、選礦、冶煉消費本錢〔露天開采不包括剝離本錢〕，元／噸；KL、KD－分別是露天開采與地下開采時每噸原礦的金屬產(chǎn)出率，噸／噸；n－剝采比，米3／米3；b－剝離本錢，元／米3；γ－礦石容量，噸／米3。經(jīng)濟合理剝采比為

〔1－9〕公式〔1－9〕計算時思索到露天開采與地下開采在貧化率上的差別，但仍沒有思索兩者在工業(yè)礦石在回收率方面的差別，此計算方法數(shù)據(jù)來源較困難。前往目錄 3、儲量盈利比較法 這種方法是以礦石工業(yè)儲量做為計算根底，使露天開采礦石盈利等于地下開采礦石盈利。其關系式為： γ——礦石容量，噸／米3； n——剝采比，米3／米3； b——剝離本錢，元／米3； UL、UD——分別為露天開采和地下開采時每噸工業(yè)儲量礦石所獲盈利，元／噸。 其經(jīng)濟合理剝采比：

〔1－10〕前往目錄 4、礦床只用露天開采的價錢法 假設原礦的售價為P0，那么有： γ˙a＋n˙b≤γ˙P0 經(jīng)濟合理剝采比為：

〔1－11〕前往目錄 露天開采境界的延深，可獲得較多的礦量，但相應要添加較大的剝巖量。開采境界確實定，實踐上是對剝采比的控制，使之不超越經(jīng)濟合理剝采比。 1、境界剝采比不大于經(jīng)濟合理剝采比

〔1〕露天——地下結(jié)合開采礦床臨近露天開采境界那層礦巖，要露采本錢低于地采本錢，境界可以向下沿深，當兩者本錢相等時作為露采極限。此時： ?A˙aγ＋?V˙b＝?A˙CDγ

＝〔CD－a〕〔1－12〕

式中 ?V——露天開采境延深后所添加巖石量，米3； ?A——露天開采境延深后所添加礦石量，米3；三、確定露天開采境界原那么

前往目錄bγ其他符號意義同前。等式的左端為境界剝采比，右端為經(jīng)濟合理剝采比，即：〔1－13〕 假設礦床是露天、地下結(jié)合開采，此時開采全礦床的總經(jīng)濟效益〔本錢或盈利〕最正確。

圖1－5原那么的最初含義前往目錄〔2〕采用單一露天開采，因露天開采至臨近境界那一層面時，假設開采礦石盈利為零，那么上部開采均盈利，而向下繼續(xù)開采那么虧損，故開采到境界剝采比等于經(jīng)濟合理剝采比時，其全礦床開采盈利最正確。 以上結(jié)論，可經(jīng)過嚴密的推導而獲得，此處從略。此原那么在設計中普遍得到運用。 2、其它原那么 此外尚有平均剝采比不大于經(jīng)濟合理剝采比、消費剝采比不大于經(jīng)濟合理剝采比原那么確定露天開采境界，但因前者經(jīng)濟效果欠佳，后者又難以實現(xiàn)，故在實際中極少采用。前往目錄

〔一〕長露天礦境界剝采比的計算 1、面積比法 走向長的露天礦，常用橫斷圖運用面積比法計算境界剝采比〔圖1－6〕，深度H時的境界剝采比為：

圖1－6計算nj的面積比法圖1－7線段比法的原理四、境界剝采比的計算方法前往目錄 2、線段比法 上面的面積比法需求用求積儀求算面積，任務很繁瑣。為了簡化計算，可用線段比法。圖1－7是表示一平坦規(guī)那么礦體，其程度厚度為m，傾角α，頂幫邊幫角為γ，底幫邊坡角為β。abcd是采深H的境界，a1b1c1d1為深度H－?H的境界；ag和dh為cc1的平行線。為了計算境界剝采比，需分別計算四邊形b1c1cb、aa1b1b及d1dcc1的面積?A、?V1及?V2。根據(jù)幾何關系有：?A＝m˙?H?V1＝?abe－?a1b1e＝1/2H(ctgγ＋ctgα)H－1/2(H－?H)(ctgγ＋ctgα)(H－?H) ＝〔ctgγ＋ctgα〕˙H˙?H－1/2〔ctgγ＋ctgα˙?H2?V2＝?dfc－?d1c1f＝〔ctgβ－ctgα〕˙H˙?H－1/2〔ctgβ－ctgα〕˙?H2前往目錄境界剝采比：= 當?H→0時，那么： Nj＝[〔ctgγ＋ctgα〕H＋〔ctgβ－ctgα〕H]／m ＝〔ae＋fd〕／bc＝〔gb＋ch〕／bc 〔1－14〕 這就是說，境界剝采比nj可以用〔gb＋ch〕與bc線段的比值來計算。

前往目錄圖1－8確定nj的線段比法以上是以簡單理想礦體為計算根底，假設礦體復雜些如圖1－8，境界剝采比的計算步驟如下：首要確定露天礦底的延深方向，也就是將本程度露天礦底的坡底線與上程度的下盤坡底線相連，得CC0。以此為基準線，依次從a、e、f、g、h、d作CC0的平行線，交bc的延伸線于a1、e1、f1、g1、h1、d1。這時，深度H的境界剝采比：

〔1－15〕前往目錄〔二〕短露天礦境界剝采比的計算 對于走向短的露天礦，為思索端幫巖石量的影響，需用平面圖來計算境界剝采比。

圖1－9平面圖法的原理圖1－10求nj的平面圖法 以圖1－9闡明短露天礦計算境界剝采比的原理。圖中假設有一垂直柱狀礦體，其程度截面積為S2。假設露天礦采深H時的底平面D恰好是礦體的程度截面，地表周界L在xy平面上的投影響積為S1。在深度H－△H處仍以底平面為S2，此境前往目錄 界與地表交線為Lˊ，在xy平面上的投影面積為S1ˊ，根據(jù)推導，H深時的境界剝采比為：〔1－16〕

上面的計算是以理想礦體為根底。，普通情況如圖1－10所示，〔1－17〕前往目錄 〔一〕確定露天礦最小底寬 露天礦最小底寬應滿足采裝運輸設備的要求。目前我國絕大多數(shù)礦山以自卸汽車運輸為主，故只引見汽車運輸最小底寬的計算。假設采用折反式調(diào)車，那么：Bmin＝Rcmin＋0.5bc＋2e＋0.5lc〔1－18〕式中Rcmin——汽車最小轉(zhuǎn)變半徑；米；Bc——汽車寬度，米；e——汽車距邊坡的平安間隔，米；lc——汽車長度，米。假設采用回返式調(diào)車，那么：Bmin＝2〔Rcmin＋0.5bc＋e〕〔1－19〕 在確定開采境界時，假設礦體厚度小于最小底寬，底平面按最小底寬繪制；假設礦體厚度大于最小底寬不多，那么以礦體厚度為最低程度底寬；假設礦體寬度遠大于最小底寬，露天礦底的位置主要以境界內(nèi)可采礦量盡量大而剝巖量最小確定之。五、露天開采境界確實定方法前往目錄 〔二〕選取露天礦邊坡角 最終邊坡角的選取，對剝巖量影響很大。在保證邊坡穩(wěn)定的前提下，邊坡角的選取普通按類似已進展開采礦山適用的邊坡角選取。類比法邊坡角的選取應滿足平安條件和技術條件的最小邊坡角值。 〔三〕確定露天開采深度 1、長露天礦開采深度確實定 露天礦走向長度大時，首先在各地質(zhì)橫斷面圖上初定開采深度，然后再用縱斷面圖調(diào)整露天礦底部標高。 〔1〕在各地質(zhì)橫斷面圖上初步確定露天開采深度。 首先，在橫剖面圖上作出假設干個深度的開采境界方案〔圖1－11〕。根據(jù)前面選定的最小底寬和邊坡角，繪制開采境界圖。 其次，針對各開采深度方案，用面積比法或線段比法計算其境界剝采比。 最后將各方案的境界剝采比與開采深度繪成關系曲線，與經(jīng)濟合理剝采比的程度線的交點深度，就是所要求的開采深度。前往目錄圖1－11長露天礦開采深度確實定圖1－12厚礦體的無剝分開采H1－最初確定的開采深度；H2－無剝分開采的深度H3－最終的露天開采深度

至此，完成了一個地質(zhì)橫斷面圖上露天開采實際深度確實定。按同樣的方法，可將露天礦床范圍內(nèi)一切橫斷面圖上的實際深度都確定下來。該當指出，在確定厚礦體的開采深度時，鑒于露天礦底的前往目錄 位置不易確定，有時按礦體厚度而不是最小底寬作圖〔圖1－12〕，然后繼續(xù)向下無剝巖采礦，直至最小底寬為止。開采深度應是最初確定深度與無剝分開采深度之和。 〔2〕在地質(zhì)縱斷面圖上調(diào)整露天礦底部標高。 在各個地質(zhì)橫剖面圖上初步確定了露天開采的實際深度后，由于各剖面的礦體厚度和地形變化不等，所得開采深度也不一。將各剖面圖上的深度投影到地質(zhì)縱剖面圖上，銜接各點，得出一條不規(guī)那么的折線〔圖1－13中的虛線〕。圖1－13在地質(zhì)縱斷面圖上調(diào)整露天礦底平面標高——礦體界限；-------調(diào)整前的開采深度；___調(diào)整后的開采深度

前往目錄 為了便于開采和布置運輸線路，露天礦的底平面宜調(diào)整至同一標高。當?shù)V體埋藏深度沿走向變化較大，而且長度又允許時，其底平面可調(diào)整成階梯狀。調(diào)整的原那么是，使少采出的礦石量與多采出的礦石量根本平衡；并讓剝采比盡能夠小。圖1－14的實線便是調(diào)整后的設計深度。圖1－14在地質(zhì)縱剖面圖上調(diào)整露天底平面標高前往目錄2、短露天礦開采深度確實定圖1－15短露天礦開采深度確實定a－平面圖；b―第Ⅳ勘探線剖面圖；c―1－1‘輔助剖面圖對于走向短的露天礦，需求充分思索端幫剝離巖石量的影響。在確定開采深度時，用平面圖把露天礦作為一個整體來思索，其詳細步驟如下：〔1〕根據(jù)礦體外形和己確定的經(jīng)濟合理剝采比，選定幾個能夠的深度方案H1、H2、H3……等；〔2〕針對每一個深度方案，在相應的分層平面圖上，按選定的最小底寬并參照礦體外形，繪出該程度的底部周界D〔圖1－15a〕；前往目錄 〔3〕在同一分層平面圖上，進一步確定露天礦地表周界L及邊坡上礦巖接觸線的垂直投影在各橫剖面圖及縱剖面圖上，按選定的邊坡角作邊坡線〔圖1－15b〕，找出每條邊坡線與地形及礦巖接觸線交點，然后投影到分層平面圖上〔圖上的a、b、c、f點〕。在沒有剖面的地方，那么在分層平面圖上，選有代表性的各點作垂直于底部周界的輔助剖面〔圖1－15c的1－1‘〕，然后在輔助剖面圖上繪出邊坡線，找出它與地形線及礦巖接觸線的交點，再投影到分層平面圖上。最后，將上述橫剖面、縱剖面、輔助剖面的投影點銜接，即得露天礦地表周界和邊坡面上礦巖接觸線的垂直投影； 〔4〕按平面圖法計算各深度方案的境界剝采比nj.1、nj.2、nj.3、……； 〔5〕繪制境界剝采比nj隨深度H變化的關系曲線，在曲線上找出境界剝采比nj等于紹濟合理剝采比njh的深度。這一深度就是露天礦的合理開采深度。前往目錄 〔四〕繪制露天礦底部周界 無論是長露天礦還是短露天礦，調(diào)整后的開采深度往往不再是最初方案的深度，需求重新繪制底部周界，如圖1－16所示，其步驟為：圖1－16底部周界確實定Ⅰ~Ⅸ剖面線；------實際周界；———最終設計周界前往目錄 〔1〕按調(diào)整后的露天開采深度，繪制該程度的地質(zhì)分層平面圖； 〔2〕在各橫剖面、縱剖面、輔助剖面圖上，按所確定的露天開采深度繪出境界； 〔3〕將各剖面圖上露天礦底部周界投影到分層平面圖上，銜接各點，得出實際上的底部周界〔圖1－16上的虛線〕； 〔4〕為了便于采掘運輸，初步得出的實際周界，尚需進一步修整，修整的原那么是： ①底部周界要盡量平直，彎曲部分要滿足運輸設備 對曲率半徑的要求；②露天礦底的長度應滿足運輸線路的要求，特別是采 用鐵路運輸?shù)牡V山，其長度要保證列車正常出入任務面。 這樣得出的底部周界，就是最終的設計周界，如圖1－16的實線所示。前往目錄 〔五〕繪制露天礦開采終了平面 露天礦開采終了平面圖的繪制方法是： 〔1〕將上述露天礦底部周界繪在透明紙上。 〔2〕將透明紙覆于地形圖上，然后按邊坡組成要素，從底部周界開場，由里向外依次給出各個臺階的坡底線〔圖1－17〕。很明顯，露天礦深部各臺階的坡底線在平面圖上是閉合的，而處在地表以上的那么不能閉合，但要便其末端與一樣標高的地形等高線密接。 〔3〕在圖上布置開辟運輸線路。 〔4〕從底部周界開場，由里向外依次繪出各個臺階的坡面和平臺。繪制時，要留意傾斜運輸?shù)篮透髋_階的銜接。在圈定各個程度時，應經(jīng)常用地質(zhì)橫、縱剖面圖和分層平面圖校核礦體邊境，以使在圈定的范圍內(nèi)礦石量多而剝巖量少。此外，各程度的周界還要滿足運輸任務的要求。前往目錄 當開采方案簡單或設計技術成熟時，上述2、3、4步可以合并，亦即繪出露天礦底部周界后，根據(jù)選定的開辟運輸方式及出入溝口位置，自里向外繪出各個臺階的平臺和坡面，一次繪出露天礦開采終了平面圖。圖1－17初步圈定的露天礦開采終了平面圖前往目錄 〔5〕檢查和修正上述露天開采境界。由于在繪圖過程中，原定的露天開采境界常受開辟運輸線路影響而有變動，因此需求重新計算其境界剝采比和平均剝采比，檢查它們能否合理。假設差別太大，就要重新確定境界。此外，上述境界還要根據(jù)詳細條件進展修正。例如，當境界內(nèi)有高山峻嶺時，為了大幅度減小剝采比，就需求避開高山部位；又如，當境界外所剩礦量不多，假設全都采出所添加的剝采比又不大，那么宜擴展境界，全部用露天開采。前往目錄六、露天礦開采境界合理確定與平安的關系 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，部分構(gòu)成固定邊坡，而且要求在較長時間內(nèi)堅持穩(wěn)定，不發(fā)生大量滑坡。從操作上講，最終邊坡角越小越平安。但最終坡面角過小，會在開采過程中添加大量的剝巖量，導致礦山經(jīng)濟效益惡化。假設加大最終邊坡角，超出了平安穩(wěn)定的角度，會呵斥邊坡滑坡，危及采場作業(yè)人員的平安。在國內(nèi)某大型露天礦山曾發(fā)生幾十萬m3的滑坡事故，給礦山呵斥很大的經(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(nèi)一些礦山的最終邊坡角變化在35°~65°左右。前往目錄第三節(jié)穿孔爆破

一、穿孔任務

〔一〕鑿巖機 鑿巖機主要是運用在鞏固的巖石中鉆鑿炮孔。它的鉆孔作用為沖擊轉(zhuǎn)動式的。按照動力劃分，又有風動、電動、內(nèi)燃和液壓等類型鑿巖機。露天礦山主要用風動鑿巖機，其類型普通分以下幾種： 手持式鑿巖機：其分量較輕，通常小于20千克，功率較小，如Y－3。這種鑿巖機適用于鉆鑿淺炮孔。操作時，勞動強度大，在礦山中已很少運用。 〔二〕鑿巖臺車 鑿巖臺車是隨著采礦工業(yè)的開展而出現(xiàn)的一種新型鑿巖作業(yè)設備。它是將一臺或幾臺鑿巖機連同自動推進器一同安裝在特制的鉆臂或臺架上，并且有行走機構(gòu)，使鑿巖機作業(yè)實現(xiàn)機械化。 按照鑿巖臺車的用途可分為平巷掘進臺車，采礦臺車，露天開采臺車；按照臺車行走機構(gòu)可分為軌輪，輪胎和履帶式；按照其架設鑿巖機臺數(shù)可分為單機，雙機和多機臺車等。前往目錄 〔三〕鋼繩沖擊鉆機 目前，由于消費才干較低，所以我國鋼繩沖擊鉆機用量較少。這種鉆機幾乎不再消費，現(xiàn)有的鉆機用在不同性質(zhì)和不同鞏固性的巖石中和在部分勘探中運用，穿孔直徑150~350毫米，孔深50米左右。 〔四〕潛孔鉆機 潛孔鉆機同鋼繩沖擊鉆機相比，鉆孔產(chǎn)率高，機械化程度高，減少了輔助作業(yè)時間，提高了鉆機的作業(yè)率，減輕了工人的膂力勞動，任務平安可靠，由于潛孔鉆機機動靈敏，設備分量輕，投資費用低，特別是可以經(jīng)過鉆鑿各種斜孔來控制礦石檔次，能消除根底、減少大塊，提高爆破質(zhì)量。因此，潛孔鉆機目前在國內(nèi)外中小型礦山廣泛運用。 潛孔鉆機可在中硬或中硬以上〔f≥8〕的礦巖中鉆鑿炮孔。露天潛孔鉆機都有獨立的行走機構(gòu)，按其鉆孔直徑和分量，分為輕型，中型和重型三種。前往目錄 〔五〕牙輪鉆機 牙輪鉆機是在旋轉(zhuǎn)鉆機的根底上開展起來的一種近代新型鉆孔設備。1907年美國石油工業(yè)部門開場運用牙輪鉆機鉆鑿油井和天然氣井。1939年，開場試用于露天礦。1946年，試制勝利了液壓傳動產(chǎn)生軸壓的牙輪鉆機。1949年，美國采用緊縮空氣排渣，提高了鉆孔效率并延伸了鉆頭的壽命。從而推進了牙輪鉆孔技術的開展，使之在露天礦得到實踐的運用。1965年，出現(xiàn)了鋃嵌硬質(zhì)合金柱齒的牙輪鉆頭之后，鉆頭壽命顯著提高，并能在花崗巖，鐵燧巖，磁鐵石英巖等鞏固的礦巖中鉆孔，其技術經(jīng)濟目的優(yōu)于潛孔鉆機，因此使牙輪鉆機在露天礦中獲得了廣泛的運用。美國消費牙輪鉆機主要的機型為45－R、60－R等鉆機。蘇聯(lián)消費十余種，列為國家規(guī)范有四種，效果較好的有CBLLI－250mH。美國45－R鉆機在鐵礦穿孔，臺年穿爆量可達400~500萬噸；60－R鉆機臺年穿爆量可達800~1000萬噸，普通為500~600萬噸。前往目錄 爆破任務的目的是破碎鞏固的實體礦巖，為采裝任務提供塊度適宜的發(fā)掘物。在露天開采的總費用中，爆破費約占15%~20%。此外，爆破質(zhì)量的好壞，對采裝、運輸、粗碎等工序也有較大影響。 露天礦山爆破的爆破方式有淺孔爆破、深孔爆破、硐室爆破、藥壺爆破及藥包外覆爆破〔多用于礦巖的大塊二次破碎〕。 〔一〕淺孔爆破 淺孔爆破采用的炮孔直徑較小，普通為30~75毫米左右，炮孔深度普通在5米以下，有時可達8米左右，如用鑿巖臺車鉆孔，孔深還可添加。 淺孔爆破主要用于消費規(guī)模不大的露天礦或采石場、硐石、隧道掘鑿、二次爆碎、新建露天礦山包處置、山坡露天單壁溝運輸通路的構(gòu)成及其它一些特殊爆破。二、爆破任務

前往目錄 在正常的小臺階開采中，通常采用垂直鉆孔，有的采礦場也采用程度鉆孔，以利于孔底爆破擴孔時巖渣的排除，并增大裝藥量，到達增大爆破礦巖量的效果。 1、孔參數(shù)： 〔1〕底盤抵抗線W圖1－22程度鉆孔圖1－23垂直鉆孔小臺階垂直鉆孔的底盤抵抗線的概念為：炮孔中心線至坡底線的最短間隔。作為程度鉆孔的概念那么是：炮孔中心線至上部平盤的最小間隔。前往目錄 底盤抵抗線的選取，與礦巖的機械物理性質(zhì)有關，礦巖較硬，那么底盤抵抗線取小值，反之取大值。 按閱歷法，底盤抵抗線與臺階高度H的關系為： W＝〔0.7~0.84〕H〔米〕〔1－20〕 必要時可參照下面的閱歷公式計算： 式中 ——炮孔直徑，分米； ——裝藥密度，克／厘米3； ——裝藥系數(shù)，0.6~0.8； ——炮孔臨近系數(shù)，普通為0.7~1.4； ——單位炸藥單耗，千克／米3。前往目錄 〔2〕孔距a 孔距是指同列炮孔相臨炮孔間的間隔。有時按鉆孔直徑的15~30倍根據(jù)不同礦巖的機械物理性質(zhì)不同的起爆方法來確定。普通情況下按底盤抵抗線與臨近系數(shù)的關系來計算。 a＝mw〔1－21〕 式中 a——孔距，米； m——臨近系數(shù)，普通取0.8～2； w——底盤抵抗線，米。 臨近系數(shù)m值的大小是根據(jù)礦巖性質(zhì)、起爆方法、對爆破塊度的要求等來確定。礦巖較鞏固難爆，應取小值，反之取大值。 在不影響爆破質(zhì)量和其它要求的條件下，應在答應范圍內(nèi)盡量增大a值。在大區(qū)微差爆破時，在炮孔負擔爆破面積不變的情況下，適當增大炮孔臨近系數(shù)，普通會改善爆破效果，降低大塊率。但a過大能夠出現(xiàn)根底、隔墻。前往目錄 〔3〕排距b 采用兩排以上的多排孔爆破時，兩排孔之間的間隔稱為排距。b＝〔0.8~0.9〕a〔1－22〕 當采用兩排孔爆破，普通排距與第一排孔的底盤抵抗線相等。當多排齊發(fā)爆破時，排間距也可按〔0.9~0.95〕w選取。因其后排孔爆破時，受爆堆的夾制造用，適當減小抵抗線或添加裝藥量，以保證爆破質(zhì)量。

〔4〕超深 為使爆破保證質(zhì)量，不致在爆破處底盤坡底線處殘留根底，根據(jù)礦巖機械物理性質(zhì)、抵抗線的大小等要素，鉆孔深度要比臺階高度適當加大，這一加大深度為超深。礦巖機械物理性質(zhì)決議超深值的大小。普通為臺階高度的5%~20%左右，如礦巖可碎性好，亦可進展無超深爆破。前往目錄 2、裝藥量計算

淺孔爆破的單位炸藥耗費量可按礦巖硬固性、可爆性程度不同而選取。普通變化于0.3~0.5千克／米3左右。此數(shù)據(jù)是在一些礦山實踐資料中大致選取。在消費實際中，要根據(jù)實踐情況適當加以調(diào)整。

〔1〕單排孔爆破時裝藥量的計算 Q＝qaHW〔1－23〕 式中Q——炮孔裝藥量，千克； q——單位炸藥耗費量，千克／米3；a——孔距，米；H——臺階高度，米；W——底盤抵抗線，米。前往目錄

〔2〕多排孔爆破時裝藥量計算 多排孔爆破時，第一排孔裝藥量按式1－23計算，從第二排起，因受前排礦巖夾制造用，裝藥量要適當添加，要可用下式計算：Q＝KqabH〔1－24〕 式中b——炮孔排距，米； K——礦巖阻力夾制系數(shù)，采用齊發(fā)爆破時，取K＝1.2~1.5，采用微差爆破時，取K＝1.0~1.2，第二排孔取下限，以后各排根據(jù)實踐情況適當添加。但不能因藥量添加過大，影響足夠的填塞長度，以防止上穿飛炮。前往目錄 3、填塞

炮孔充填長度通常不應小于藥包中心至自在面的最小間隔。充填長度與所要求的爆破效果、炮孔直徑、底盤抵抗線、裝藥高度、爆破礦巖性質(zhì)等有關。

填塞長度Lt可按下式計算： Lt＝〔8~20〕d〔1－25〕 式中d——炮孔直徑，米。

普通情況下，當孔深在1.5米以下時，填塞長度不應小于孔深的一半，如孔深大于1.5米時，孔深長度不能小于0.75米。前往目錄 〔二〕深孔爆破 深孔爆破就是用鉆孔設備鉆鑿較深的鉆孔，作為礦用炸藥的裝藥空間的爆破方法。露天礦的深孔爆破主要以臺階的消費爆破為主。 深孔爆破的鉆孔設備主要運用潛孔鉆和牙輪鉆。其鉆孔可鉆垂直深孔，也可鉆傾斜炮孔。傾斜炮孔的裝藥較均勻，礦巖的爆破質(zhì)量較好，為采裝任務發(fā)明好的條件。 為減少地震效應和提高爆破質(zhì)量，在一定條件下可采取大區(qū)微差爆破，炮孔中間隔裝藥或底部空氣間隔裝藥等措施，以便降低爆破本錢，獲得較好的經(jīng)濟效益。 1、深孔爆破主要參數(shù) 爆破效果的好壞是以對爆破提出的各項要求目的全面衡量的結(jié)果，爆破效果好的爆破應該是在系統(tǒng)的綜合目的表達上應較佳。而爆破質(zhì)量與爆破平安，又直接受爆破參數(shù)的影響，選擇合理的爆破參數(shù)至關重要。前往目錄圖1－24任務面炮孔的位置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裝藥長度前往目錄 〔1〕底盤抵抗線 底盤抵抗線的選取主要根據(jù)臺階高度、礦巖性質(zhì)、炮孔直徑及鉆機的平安條件等全面衡量。底盤抵抗線選取過大，易出大塊、根底；選取過小，不僅添加鉆孔任務量，而且過多耗費炸藥，在經(jīng)濟上是不合理的。當前底盤抵抗線還沒有完善的優(yōu)化計算方法，主要靠閱歷選取。按設備的平安條件： W＝Hctgα+C〔1－26〕 式中W——底盤抵抗線，米； H——臺階高度，米； α——臺階坡面角，度； C——炮孔中心至臺階坡頂線的平安間隔，C＝2~3米。按閱歷公式：W＝〔25~45〕d〔1－27〕或W＝〔0.6~0.8〕H〔1－28〕式中d——炮孔直徑，米；H——臺階高度，米。前往目錄 壓碴爆破須思索碴體添加的抵抗線，并在前二式計算中扣除。 扣除值：,米〔1－29〕 式中Wy——碴體厚度折算附抵抗線值，米 δ——碴體平均厚度，米； K——碴體松散系數(shù)K＝1.3~1.5。 〔2〕孔距a與排距b 孔距a： a＝mw〔1－30〕 式中m——臨近系數(shù)，取1.0~2； w——底盤抵抗線，米。 排距b： b＝〔0.8~0.95〕w(1－31)前往目錄 〔3〕超深 超深的作用是添加炮孔底部的裝藥量，以抑制底盤抵抗線的阻力，主要是為防止出現(xiàn)根底。超深一定要適度。過小易出現(xiàn)根底，過大又使臺階底部破碎嚴重，影響下個臺階的穿孔效率，且浪費炮孔及炸藥。 超深普通控制在底盤抵抗線的5%~30%。 〔4〕炮孔充填長度Lt 充填長度指孔內(nèi)藥柱頂面至孔口不裝藥的間隔。利用它來充填、塞惰性資料，防止孔內(nèi)爆炸氣態(tài)產(chǎn)物在巖體未破裂前從孔口溢出，以提高炸藥能量利用率。 炮孔延續(xù)裝藥，充填長度計算公式：Lt＝〔20~25〕d(1－32) 〔5〕單位炸藥耗費量q 單位炸藥耗費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)計目的看，普通變化在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。

前往目錄 〔6〕微差間隔時間 指在微差爆破條件下，相鄰兩段炮孔先后起爆的間隔時間，它是影響爆破作用的時間要素，在很大程度上決議著微差爆破的效果。 關于微差間隔時間的閱歷計算公式很多，但無一不受其實驗條件的限制，直接運用尚有困難，故此文不予引見。目前，我國露天礦普通多排孔微差爆破的間隔時間在25~50毫秒。 2、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(1－33)前往目錄 多排孔爆破時的裝藥量計算： 第一排孔按上式計算，從第二排孔起可用下式計算：Q＝KqabH(1－34)式中Q——每個炮孔的裝藥量，公斤；K——礦巖阻力夾制系數(shù)，采用齊發(fā)爆破量K＝1.2~1.5,采用微差爆破時K＝1.0~1.2。 3、裝藥構(gòu)造 鉆孔的安裝構(gòu)造，普遍普遍采用延續(xù)柱狀裝藥方式。為防止深部裝藥量過分集中，而上部裝藥缺乏而產(chǎn)生大塊，在一定條件下，可采取分段裝藥，以均勻孔內(nèi)炸藥分布，從而到達提高爆破質(zhì)量、降低爆破本錢之目的。 在中硬以下礦巖中，為添加炸藥在炮孔中爆炸能的作用時間，也可在孔中采取底部空氣裝藥，以便改善礦巖的爆破塊度和降低炸藥單耗。前往目錄 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 將平行于臺階坡頂線布置的炮孔按行順序起爆。其優(yōu)點是：爆破前沖力大，能抑制較大的底盤抵抗線；爆破崩落線明顯。缺陷是后沖及爆破地震效應較大等。 假設控制爆破震動效應，可將同排孔分段起爆；為了減少邊境孔在爆破時所遭到夾制造用，防止側(cè)沖過大，可將前一排兩側(cè)孔與后排孔同時起爆，如圖1－25。圖1－25改善邊孔夾制性的按行順序起爆方法1、2、3、4、5－起爆順序前往目錄 〔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。前往目錄圖1－26斜線起爆的根本方式1~12－起爆順序a－對角線；b、c–在掘溝中的楔形掏槽和帶光面爆破式的變異；d－臺階任務面采用的楔形和梯形掏槽前往目錄 圖1－26〔a〕為對角起爆方式，常在臺階有側(cè)邊自在面的條件下采用。在這種方式中，前段爆破能為后段爆破發(fā)明較寬的自在面，如圖中ABCDEF的連線。圖中〔a〕、〔b〕、〔c〕為楔形掏槽方式，分別在掘溝和任務面條件下運用。當塹溝采用一次成幫，那么可將接近邊幫孔加密一倍，實行光面爆破。如圖〔c〕。普通實行斜線起爆均用正方形和矩形布置炮孔。 斜線起爆主要優(yōu)點為爆破時可提高臨近系數(shù)，礦巖爆塊在爆破中碰撞擠壓作用大，可改善爆破質(zhì)量。由于分段多，可降低爆破震動，側(cè)、后沖小。缺陷是后排孔爆破夾制造用大，崩落線不明顯。 〔3〕間隔孔起爆 間隔孔起爆將同一排炮孔按奇、偶數(shù)分組順序起爆，主要方式如圖1－27。前往目錄圖1－27間隔孔起爆的根本方式1~8－起爆順序

圖為波浪形方式，前段爆破為后段發(fā)明了較大的自在面，因此改善了爆破質(zhì)量。同時塌落與后沖均都小。該方案除掘溝外，其它條件均可運用。但爆區(qū)長，且需控制爆破震動的情況除外。前往目錄 〔4〕直線掏槽起爆 該方式是利用沿不斷線布置的密集炮孔首先起爆，來開創(chuàng)新的自在面。根本方式如圖1－28。圖1－28直線掏槽起爆方案的根本方式1~5－起爆順序a－為普通性式；b－分區(qū)多段起爆方式圖中〔a〕為普通方式，分段少而簡單，但爆破震動大。圖〔b〕為分區(qū)分段起爆，目的為減震。它們普通在掘溝中運用。其缺陷是穿孔量大，炸藥單耗大，延米爆破量低。前往目錄 5、臨近邊坡的預裂、光面爆破 臨近邊坡的預裂爆破，就是沿邊坡界限鉆鑿一排較密的平行鉆孔，每孔裝入少量炸藥，在采掘帶未爆破前先行起爆，從而獲得一條有一定寬度并貫穿各鉆孔的裂痕，以在臨近邊坡的采掘帶爆破時起到減震作用，并對邊坡起到維護作用，如圖1－29。圖1－29預裂爆破的鉆孔布置圖1－30用光面爆破清理邊坡1－預裂孔；2－緩沖孔；3－主爆孔1－光面孔；2、3－輔助孔前往目錄 臨近邊坡的光面爆破，就是沿邊坡的邊境限鉆鑿一排較密的平行鉆孔，孔中內(nèi)參與少量炸藥，與予裂爆破相反，在臨近邊坡的采掘帶爆破后再行起爆，從而沿密集鉆孔構(gòu)成平整的巖縫。 〔三〕硐室爆破 硐室爆破是將比較多或大量炸藥，裝在爆破硐室巷道內(nèi)進展爆破的方法。因其爆破量大，也叫硐室大爆破。露天礦僅在根本建立時期和在特定條件下運用。采石場在有條件且在采礦需求量很大時采用。 硐室爆破可分松動爆破和拋擲爆破兩大類。松動爆破分弱松動和強松動爆破，拋擲爆破又分拋揚、拋坍和定向拋擲爆破。前往目錄 1、爆破漏斗、爆破指數(shù)n與規(guī)范爆炸單耗 在抵抗線為w的巖石中的球形藥包爆破后構(gòu)成漏斗狀的爆坑〔如圖1－31〕，稱為爆破漏斗。爆破半徑R與抵抗線W的比值稱為爆破作用指數(shù)n，R/W＝1時的爆破指數(shù)為規(guī)范爆破作用指數(shù)。圖1—31爆破漏斗構(gòu)造表示圖前往目錄 爆破地段規(guī)范炸藥單耗K的選?。?規(guī)范炸藥單耗K可按地質(zhì)一樣的類似礦山目的選取。當爆破規(guī)模較大時，需就地進展爆破漏斗實驗來確定。 漏斗實驗法確定K值，通常取d＝100~150毫米的炮孔，最小抵抗線1~3米。預先按類似礦山的資料選取一個炸藥單耗Kˊ，按n＝1時的爆破量計算裝藥量。爆破后，實測爆破漏斗直徑平均值R實，按R實/W計算實踐的n實，然后按下式可求得：K＝Kˊ/〔0.4+0.6n實3〕 爆破漏斗實驗在一樣條件下至少進展三次，n值誤差不得大于10%，然后求平均值。

2、藥包布置方式 藥包布置方式必需留意巖石的地質(zhì)構(gòu)造特性和可爆性及爆破的地形條件，正確地選擇藥包構(gòu)造和布置方式。各種方式的布置如圖1－32所示。

前往目錄圖1－32藥包布置方式圖a－單層單排單側(cè)作用藥包；b－單層雙排單側(cè)作用藥包；c－雙層單排單側(cè)作用藥包；d－單層單排雙側(cè)作用藥包；e－單層多排主藥包雙向作用，輔藥包單向作用；f－單層雙排單側(cè)作用藥包；g－單層單排雙側(cè)不對稱作用的藥包；h－單層雙排單側(cè)作用的不等量藥包；i－多重作用的復合藥包；前往目錄 3、爆破參數(shù)確實定 硐室爆破的參數(shù)有爆破作用指數(shù)n，最小抵抗線w，藥包間距及層距等。 〔1〕爆破作用指數(shù)n 爆破作用指數(shù)n是硐室爆破極為重要的參數(shù)，它決議著爆破作用的性質(zhì)，巖石破碎程度，拋擲力量的比率以及爆破的技術經(jīng)濟目的。普通，松動爆破，n≤0.7；加強松動爆破n≤0.75－1.0，拋擲爆破n>1。 〔2〕最小抵抗線w 最小抵抗線w取決于工程、地形條件和藥包布置方式等。在一樣工程要求下，改動藥包布置方式，能使爆破藥包的最小抵抗線在很大范圍內(nèi)變化，必需綜合藥包布置原那么，爆破作用原理，爆破技術經(jīng)濟效果擇優(yōu)而定。在簡單的峒室爆破中，確定最小抵抗線遵照下述準那么： 多向作用的藥包，各作用方向上的最小抵抗線應相等。

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在一切情況下都應防止選用過大的抵抗線。施工工期及其它條件允許，應充分利用多層，多排，分散藥包來替代單一大藥包，以減少最小抵抗線，對需清方的松動爆破尤為重要。 〔3〕藥包間距 藥包間距通常根據(jù)最小抵抗線和爆破作用指數(shù)來定，在其它條件一定條件下，巖石越軟，藥包間距越大，反之間距越小。照實踐任務需求，可查閱相關在不同情況下的藥包間距計算公式。前往目錄 4、裝藥量計算 我國廣泛采用的峒室爆破量的計算公式為： Q＝Kf〔n〕W3(1－35)式中Q——爆破峒室裝藥量，公斤；K——規(guī)范炸藥單耗〔n＝1時〕，公斤/米3 W——最小抵抗線，米；f〔n〕＝0.4+0.6n3 當W>25米時，實際證明，按上式計算藥量偏小，普通按下式修正。 Q＝Kf〔n〕W3〔W/25〕1/2 爆破作用指數(shù)n在半拋擲爆破中變化于1.25~1.75間。前往目錄 5、硐室爆破施工初步設計 〔1〕藥室和巷道 藥室有簡單型和異型之分，如圖1－33所示。圖1－33常用異型藥室參數(shù)A－口形；B－T形；C－+形；D－聯(lián)絡巷道a－藥室的構(gòu)造尺寸；b－藥室的寬度前往目錄 巷道是地表與硐室的聯(lián)絡通道，廣泛運用平巷。 藥室掘進時必需嚴厲按設計進展，普通超掘量不得大于20%，藥室中心坐標誤差不得超越30厘米。 藥室規(guī)格通常按下式計算： 式中 V0——硐室體積，米3； Qi——所裝某種炸藥的分量，噸； Δi——所裝某種炸藥的容重，噸／米3； Kv——藥室擴展系數(shù)K＝1.1~1.4。 〔2〕裝藥和藥包構(gòu)造 裝藥與藥包構(gòu)造必需保證明際裝藥量與裝藥中心與設計相符，炸藥能保證爆轟。前往目錄 裝藥構(gòu)造指炸藥在硐室中的堆放方式、起爆體的構(gòu)造和安放位置、藥包與藥室的相對空間關系。硐室爆破的藥包普通是集中的，除非在均質(zhì)較軟巖土中定向拋擲爆破，采用條形藥包，以保證掘進任務量小和拋擲定向好。 裝藥時，炸藥堆放應保證裝藥密度。假設炸藥種類不同，優(yōu)質(zhì)炸藥堆放在起爆體周圍，普通炸藥在外圍。起爆體原那么上應放在藥包中心。大藥包通常在主起爆體之外還有假設干副起爆體，主副起爆體之間以導爆索銜接，如圖1－34所示。1－銨油炸藥；2－導爆索束；3－副起爆體；4－硝銨炸藥；5－主起爆體；6－線股；7－線槽圖1－34集中藥包的結(jié)構(gòu)前往目錄 起爆體用高感度優(yōu)質(zhì)猛炸藥和電雷管及導爆索組成。普通裝在有抽拉活蓋的木箱內(nèi)，裝藥量以10~20公斤為宜。構(gòu)造如圖1－35所示。 〔3〕填塞 填塞長度與炸藥，巖石特性和抵抗線有關。普通礦山取填塞巷道斷面長邊的3倍做為填塞長度。填塞的位置普通是聯(lián)絡藥室和平巷的聯(lián)絡巷道，如圖1－36。假設藥室直接與平巷相連，填塞長度最少要大于斷面長邊的4倍。圖1－35起爆體構(gòu)造圖圖1－36堵塞構(gòu)造表示圖a－平巷；b－橫巷〔聯(lián)絡巷〕；c－藥室1－導爆索；2－電線；3－裝碎石的草袋； 4－碎石；5－砂土；6－低質(zhì)炸藥；7－優(yōu)質(zhì)炸藥；8－起爆體；9－線槽前往目錄 〔4〕起爆網(wǎng)絡的敷設 硐室爆破的起爆網(wǎng)絡能否能保證平安可靠，一定引爆藥室藥包，是硐室爆破中的關鍵問題之一。因此，必需做好起爆網(wǎng)絡的敷設及起爆資料的檢查實驗。 硐室起爆應采用兩套獨立的復式網(wǎng)絡起爆系統(tǒng)。 起爆系統(tǒng)可采用電力起爆和非電力起爆兩種。 電雷管起爆可準確控制起爆和延時時間，可用儀表檢查起爆網(wǎng)絡質(zhì)量，在硐室爆破中運用較多。 導爆索起爆是操作簡單、平安性好，可使成組的裝藥硐室同時起爆。但資料價錢高，不能用儀表檢查質(zhì)量，故普通不采用。 有的硐室爆破采用導爆管復式起爆網(wǎng)絡。 起爆網(wǎng)絡的敷設一定要嚴厲遵守平安規(guī)程規(guī)定進展。前往目錄第四節(jié)采裝任務

采裝任務是露天開采消費過程中心環(huán)節(jié)。通俗的講，采裝的實踐消費才干，根本就是礦山的消費才干。 采裝任務，通常是用裝載設備將礦巖從爆堆中或?qū)嶓w中挖取，裝入運輸容器中。露天礦用發(fā)掘設備主要有：發(fā)掘機、索斗鏟、液壓鏟和輪胎式前裝機。圖1－37各種單斗發(fā)掘機表示圖a－正鏟；b－反鏟；c－刨土鏟；d－拉鏟；e－抓斗鏟前往目錄

單斗發(fā)掘機的主要任務參數(shù)包括〔圖1－38〕 (1)發(fā)掘半徑Rw：發(fā)掘時由發(fā)掘機回轉(zhuǎn)中心至鏟斗齒尖的程度間隔。 (2)發(fā)掘高度Hw：發(fā)掘時鏟斗齒間距站立程度的垂直間隔。 (3)卸載半徑Rx：卸載時由發(fā)掘機回轉(zhuǎn)中心至鏟斗中心的程度間隔。 (4)卸載高度Hx：鏟斗斗門翻開后，斗門的下緣距站立程度的垂直間隔 (5)下挖深度Hx·w：鏟斗下挖時由站立程度至鏟斗齒尖的垂直間隔一、單斗發(fā)掘機的主要任務參數(shù)前往目錄圖1－38單斗發(fā)掘機任務參數(shù)圖前往目錄 露天礦任務面參數(shù)包括：臺階高度、采區(qū)長度、采掘帶寬度和任務平盤寬度。 1、臺階高度H 臺階高度的大小，受制于諸多要素的制約。主要有發(fā)掘的任務參數(shù)、礦巖性質(zhì)和埋藏條件、礦床開采強度以及運輸條件等。 合理的臺階高度，應保證臺階的穩(wěn)定性，因此，松軟的巖土，臺階高度不易過大。從運輸角度思索，臺階高度添加可減少運輸?shù)缆烽L度；從開采強度思索，臺階高度較小，可提高采礦強度?？梢姼饕氐木C合思索，才干確定臺階的合理高度。 從平安角度出發(fā)，臺階高度不易大于裝載設備的最大發(fā)掘高度的1.2~1.3倍。人工開采鞏固穩(wěn)定礦巖，“鄉(xiāng)鎮(zhèn)露天礦場平安消費規(guī)定〞第七條規(guī)定，臺階高度不得大于6米。 2、采區(qū)長度 采區(qū)長度，又叫發(fā)掘機任務線長度，也就是把任務臺階劃歸一臺發(fā)掘機采掘那部分長度。二、任務面參數(shù)

前往目錄 汽車運輸?shù)牡V山，發(fā)掘機的采區(qū)長度普通在150~200米以上。 3、采掘帶寬度bc 采掘帶寬度就是發(fā)掘機一次發(fā)掘的寬度。為了不使發(fā)掘調(diào)動頻繁，保證發(fā)掘機發(fā)掘時的滿斗程度，提高采裝消費才干，采掘帶的寬度普通為發(fā)掘機站立發(fā)掘半徑Rwz的1~1.5倍。 4、任務平盤寬度 任務平盤是進展采掘運輸?shù)淖鳂I(yè)場地。堅持一定的任務平盤寬度，是保證上下臺階之間正常采剝?nèi)蝿盏谋匾獥l件。 僅供按布置采掘運輸設備和正常的作業(yè)必需〔最小〕的寬度叫最小任務平盤寬度。任務平盤要小于最小任務平盤寬度，就意味著正常消費失調(diào)，它迫使下部臺階減緩或停頓推進，嚴重可呵斥礦山減產(chǎn)。前往目錄 1、技術消費才干 是指發(fā)掘機在一小時內(nèi)，從任務面發(fā)掘并裝入運輸容器中的礦巖實方體積或分量。它思索了鏟斗裝滿程度、礦巖松散系數(shù)和任務循環(huán)時間后后延續(xù)任務的消費才干。即： Qj＝〔3600/T〕EKw(1—36)式中Qj——發(fā)掘機技術消費才干，米3／小時；T——發(fā)掘機任務循環(huán)時間，秒；E——鏟斗容積，米3；Kw——發(fā)掘系數(shù)， 〔Km—滿斗系數(shù)；Ks—松散系數(shù)〕。 發(fā)掘系數(shù)可由下式求得：Kw＝V/〔NE〕(1—37) 式中V——某時段內(nèi)采出實方礦巖體積，可用丈量方法測出或稱礦巖裝車的總分量再除以巖石容重，米3； 三、發(fā)掘機消費才干前往目錄 N——發(fā)掘該礦巖的總斗數(shù)。 2、發(fā)掘機實踐消費才干 發(fā)掘機實踐生才干分為班、日、月和年消費才干。 發(fā)掘機的班消費才干為：(1—38) 式中：QB——發(fā)掘機班消費才干，米3／臺班；T——班任務時間，時；η——班時間利用系數(shù)，即裝車時間占班任務時間比例。前往目錄

1、發(fā)掘機和前裝機作業(yè)時應遵守以下平安規(guī)定 〔1〕任務時不準鏟裝超越斗容的大塊礦巖，不準用鏟斗沖破大塊礦巖，不準用鏟斗去挑挖任務面上的浮石和傘檐； 〔2〕制止鏟斗從車輛駕駛室上方越過，卸載時要堅持鏟斗平穩(wěn)； 如發(fā)現(xiàn)臺階坡面上有片幫或浮石塌落危險時，必需迅速駛出危險區(qū)，經(jīng)采取措施排險后，方準繼續(xù)作業(yè)； 〔3〕發(fā)掘機電纜不得遭到碾壓、撞擊、浸泡和小于90°彎曲；不準用鏟斗牙挑撥電纜，四、采裝任務的平安要求前往目錄第五節(jié)運輸任務及平安要求

露天開采礦山，礦山運輸?shù)幕ㄍ顿Y總額約占總基建費用的60%左右，運輸本錢占礦山總本錢的50%以上，可見運輸任務的重要。尤其運輸任務成為制約礦山消費的薄弱環(huán)節(jié)的露天礦，在合理地選擇運輸類型，正確組織、加強運輸管理任務，是保證 露天礦正常消費和獲得良好經(jīng)濟效益的必要條件。 主要運輸方式有以下幾種： (1)自卸汽車運輸； (2)鐵路運輸； (3)膠帶運輸機運輸； (4)斜坡提升運輸； (5)結(jié)合運輸。前往目錄 汽車的運動是由作用力和反作用力的相互作用而產(chǎn)生的。在露天礦運輸中，進展自卸汽車的牽引力、運轉(zhuǎn)阻力和制動力的計算，以此來驗算公路的最大縱坡，確定制動間隔等問題。

一、自卸汽車行駛根本原理：

前往目錄二、運輸計算

運輸計算包括自卸汽車運輸才干和道路經(jīng)過才干兩部分。 1、自卸汽車運輸才干影響自卸汽車臺班消費才干的主要要素是自卸汽車的載分量、運輸周期和班任務時間等。 自卸汽車的臺班消費才干為： A＝［〔60·q·T〕／ｔ］·K1·η 式中A——自卸汽車臺班消費才干，噸/臺班； q——自卸汽車的載分量，噸； T——班任務時間，小時； ｔ——自卸汽車運輸周期，分；前往目錄 K1——自卸汽車載重系數(shù)； η——自卸汽車任務時間利用系數(shù)；自卸汽車的需求量為：N＝〔K2·QB〕／〔A·K3〕〔1－48〕式中N——自卸汽車在冊數(shù)量，臺；K2——自卸汽車運輸不平衡系數(shù)，K＝l.1~1.15；QB——礦山班運量，噸/班；A——自卸汽車班消費才干，噸/臺班；K3——出車率。出車率即出車臺班數(shù)與總臺班數(shù)之比。該目的用以反映車輛的實踐利用程度。前往目錄 2、道路經(jīng)過才干道路的經(jīng)過才干是指在單位時間內(nèi)經(jīng)過某一區(qū)段的車輛數(shù)。它主要取決于行車道的數(shù)目、路面形狀、平均行車速度和平安行車間距〔即行車視距〕等。 線路經(jīng)過才干，普通選擇車流最集中的區(qū)段進展計算，如總出入溝口、車流密度大的道路交叉點等。 道路經(jīng)過才干為： ND＝［〔1000·ｖ·n〕／S］·K(1－49) 式中ND——道路經(jīng)過才干，輛/小時；ｖ——自卸汽車在計算區(qū)段內(nèi)的平均行車速度，公里/小時；n——線路數(shù)目〔單車道時n＝0.5，雙車道時n＝1〕；K——車輛行駛的不平衡系數(shù)，普通K＝0.5~0.7；S——兩輛自卸車追蹤行駛的最小平安間隔(即視距)，米。前往目錄露天礦消費公路按其性質(zhì)和所在位置的不同，可分為三類：〔1〕運輸干線從露天礦場出入溝通往卸礦點〔如破碎站〕和排土場的公路?！?〕運輸支線由各開采程度與采礦場運輸干線相銜接的道路和由各排土程度與通往排土場運輸干線相銜接的道路?！?〕輔助線路為通往分分布置的輔助性設備〔如炸藥庫、變電站、水源地、檢修站、尾礦壩等〕，行駛普通載重汽車的道路。

三、公路分類和構(gòu)造前往目錄

按效力年限，公路又可分為： 〔1〕固定公路采礦場出入溝及地表永久性公路，其 效力年限在3年以上。 〔2〕半固定公路通往采礦場任務面和排土場作業(yè)線 的道路，共效力年限為1~3年。 〔3〕暫時性公路這一類公路是指采掘任務面和排土線 的道路，它隨采掘任務線和排土線的推進而不斷地移 動，所以又稱為挪動公路。這種線路普通不修筑路面， 只需適當整平，壓實即可。

前往目錄四、公路的平面要素

1、平曲線半徑曲線路段的中心線在平面上所對應的半徑就叫做平曲線半徑。 2、曲線超高當汽車在轉(zhuǎn)彎路段行駛時，因離心力的作用，有促使汽車向曲線外側(cè)滑移或傾覆的危險，為防止車輛傾覆，通常將曲線外側(cè)路面升高，這種設置稱為曲線超高。 3、曲線加寬當自卸汽車沿曲線路段行駛時，各個車輪所處的位置不同，因此畫出不同半徑的曲線。后軸內(nèi)側(cè)車輪的轉(zhuǎn)彎半徑最小，前軸外側(cè)車輪的轉(zhuǎn)彎半徑最大。因此，車輪在曲線路段行駛時，行車部分的寬度需增大。此增大部分稱為曲線加寬。前往目錄 4、線路銜接線路銜接包括直線段與曲線段的銜接和兩相鄰平曲線的銜接兩種。 〔1〕直線段與曲線段的銜接為使自卸汽車順利經(jīng)過曲線段，在直線段與曲線段之間應設置緩和曲線。緩和曲線設置超高時，其加寬緩和長度等于超高緩和長度；不設超高時，其加寬緩和長度為10米，在困難情況下，可為自卸汽車的計算長度。 〔2〕兩相鄰平曲線的銜接兩相鄰同向平曲線均不設超高或所設超高橫坡一樣時，可直接銜接。當所設超高橫坡不同時，中間需按兩相鄰超高橫坡之差設置超高緩和長度。兩相鄰反向曲線均不設超高時，中間宜設不小于計算自卸汽車長度的直線段，在困難條件下可不設直線段，但必需減速運轉(zhuǎn)；兩相鄰反向平曲線均設超高時，中間應有不小于兩超高緩和長度的直線段，在困難條件下可減半計算。前往目錄 5、視距在露天礦自卸汽車運輸作業(yè)中，線路在平面圖上必需保有足夠的視距。所謂視距，即汽車司機能看到其前方車輛或道路上妨礙物所必需的最短間隔。視距由三部分組成，即反響間隔、平安間隔和制動間隔。 6、平曲線要素平曲線普通常用以下五個要素表示，如圖1－47所示：

α——轉(zhuǎn)機角〔或稱為平曲線半徑之夾角〕，度；

R——平曲線半徑，米；T——切線長度，米；

L——曲線長度，米；

E——外矢距〔交角點到圓曲線中點的間隔〕，米。圖1－47平曲線要素ZY——曲線始點；YZ——曲線終點前往目錄 7、回頭曲線露天礦公路的特點，是線路平面布置復雜，有很多的曲線段和S型彎道，有間隔的緩坡路段和程度路段。在山坡或凹陷露天礦布置線路時，由于遭到地形條件和采礦場長度的限制，需迂回修筑公路，這時必需選用銳角轉(zhuǎn)機，并將彎道布置于夾角之外；這種彎道稱為回頭曲線。 回頭曲線根據(jù)地形條件而有不同的外形。按圖形對稱性分為對稱回頭曲線和非對稱回頭曲線兩種。

前往目錄五、公路縱斷要素

線路縱斷面應是一條平滑線，它由程度線、傾斜線、凹凸豎曲線以及不同坡度的銜接線等兒部分組成。兩相鄰不同坡度的直線段相交之點稱為換〔變〕坡點。換坡點的外形可分為凹形的和凸形兩種。前往目錄 線路縱斷面應包括如下主要參數(shù)： 1、最大允許縱坡道路縱坡過大，自卸汽車上坡時，運用低速擋過久，水箱的水容易沸騰、油管容易〞氣阻〞發(fā)生熄火，呵斥停車等景象。下坡時，重載車輛制動比較困難，制動器溫度急劇上升，且剎車次數(shù)多，導致輪鼓發(fā)熱，甚至失效而發(fā)生平安事故。假設縱坡過小，就會使線路增長，擴幫量大，基建投資多，影響經(jīng)濟效果。在條件允許時，應盡量采用較緩的坡度。干線長度超越1公里時，其平均坡度普通不宜大于5.5%。 2、坡長限制為防止汽車在長大坡段上運轉(zhuǎn)時發(fā)動機和制動器過熱而發(fā)生缺點，保證行車平安，對坡段長度應有所限制。當縱坡大于5%時，應在下表中所規(guī)定的長度處或在換算坡長不超越800米的地方，設置縱坡不大于3%的緩和坡段，其長度普通為40~50米。

前往目錄 3、縱坡折減當平曲線半徑等于或小于50米時，該平曲線的最大縱坡應根據(jù)下表的規(guī)定予以折減。 4、豎曲線當自卸汽車經(jīng)換坡點時，假設沒有豎曲線予以緩和，那