礦山開采相關(guān)知識(shí)

礦山開采 礦山開采是指用人工或機(jī)械對(duì)有利用價(jià)值的天然礦物資源的開采。根據(jù)礦床埋藏深度的不同和技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理性的要求，礦山開采分為露天開采和地下開采兩種方式。接近地表和埋藏較淺的部分采用露天開采，深部采用地下開采。 對(duì)于一個(gè)礦體，是用露天開采還是用地下開采，取決于礦體的賦存狀態(tài)。若用露天開采，則應(yīng)該采用多深合理，這里存在一個(gè)深度界線問題，深度界線的確定主要取決于經(jīng)濟(jì)效益。一般來說，境界剝采比如少于或等于經(jīng)濟(jì)合理剝采比的，可采用露天開采，否則就采用地下開采方法。（一）露天開采 露天開采是采用采掘設(shè)備在敞露的條件下，以山坡露天或凹陷露天的方式，一個(gè)階段一個(gè)階段地向下剝離巖石和采出有用礦物的一種采礦方法。露天開采與地下開采相比有很多優(yōu)點(diǎn)，如建設(shè)速度快，勞動(dòng)生產(chǎn)率高，成本低，勞動(dòng)條件好，工作安全，礦石回收率高，貧化損失小等等。尤其是隨著大型高效露天采礦及運(yùn)輸設(shè)備的發(fā)展，露天開采將會(huì)得到更加廣泛的應(yīng)用。目前，我國的黑色冶金礦山大部分采用露天開采。 建設(shè)一個(gè)露天開采礦山的整個(gè)過程，一般包括：礦區(qū)的地面設(shè)施建設(shè)；礦床的疏干和防排水；露天采場(chǎng)基本建設(shè)以及投入生產(chǎn)的一系列準(zhǔn)備工作。 露天采場(chǎng)基建工程主要是開掘入車溝、出車溝和開段溝，鋪設(shè)運(yùn)輸線路，建設(shè)排土場(chǎng)，剝離巖石以及修建供排水、供電設(shè)施等。 出入溝是建立地面通往工作水平以及各工作水平之間的傾斜運(yùn)輸?shù)缆?。開段溝是在每個(gè)水平上為開辟開采工作線而掘進(jìn)的水平溝道，也就是開辟階段的最初工作線。 掘溝、剝離和采礦是露天礦生產(chǎn)過程中的三個(gè)重要環(huán)節(jié)。露天礦下降速度的快慢、新水平準(zhǔn)備時(shí)間的長短，主要決定于掘溝速度。為保證露天礦持續(xù)正常的生產(chǎn)，掘溝、剝離和采礦三者之間，在空間和時(shí)間上必須保持一定的超前關(guān)系。遵循“采剝并舉，剝離先行”的原則組織生產(chǎn)。 露天礦生產(chǎn)過程中，不論是剝離還是回采礦石，工藝流程一般都要經(jīng)過穿孔、爆破、裝載和運(yùn)輸。目前我國黑色冶金礦山所使用的設(shè)備，穿孔主要是牙輪鉆和潛孔鉆，沖擊鉆已被淘汰。裝載設(shè)備大都使用34.6米3電鏟，6米3以上電鏟也開始使用。運(yùn)輸設(shè)備大都使用20噸以上載重汽車和80150噸電機(jī)車，100噸電動(dòng)輪汽車也在部分特大型礦山推廣使用。（二） 地下開采 當(dāng)?shù)V床埋藏地表以下很深，采用露天開采會(huì)使剝離系數(shù)過高，經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較認(rèn)為，采用地下開采合理時(shí)，則采用地下開采方式。 由于礦體埋藏較深，要將礦石采出來，必須開鑿由地表通往礦體的巷道，如豎井、斜井、斜坡道、平巷等。地下礦山基本建設(shè)的重點(diǎn)就是開鑿這些井巷工程。 地下開采主要包括開拓、采切（采準(zhǔn)和切割工作）和回采三個(gè)步驟。開拓是為了由地表通達(dá)礦體而開鑿的豎井、斜井、斜坡道、平巷等井巷掘進(jìn)工程。采準(zhǔn)是在開拓工程的基礎(chǔ)上，為回采礦石所做的準(zhǔn)備工作，包括掘進(jìn)階段平巷、橫巷和天井等采礦準(zhǔn)備巷道。切割是在開拓與采準(zhǔn)工程的基礎(chǔ)上按采礦方法所規(guī)定在回采作業(yè)前必須完成的井巷工程，如切割天井、切割平巷、拉底巷道、切割塹溝、放礦漏斗、鑿巖硐室等?；夭墒窃诓蓤?chǎng)內(nèi)進(jìn)行采礦，包括鑿巖和崩落礦石、運(yùn)搬礦石和支護(hù)采場(chǎng)等作業(yè)。這三個(gè)步驟，開始是依次進(jìn)行，當(dāng)?shù)V山投產(chǎn)以后，為能保持持續(xù)正常生產(chǎn)，仍需繼續(xù)開鑿各種井巷。如延伸開拓巷道，開鑿各種探礦、 采準(zhǔn)、回采巷道等。在時(shí)間上必須遵循“開拓超前于采準(zhǔn)、采準(zhǔn)超前于回采、確保各級(jí)生產(chǎn)準(zhǔn)備礦量達(dá)到合理保有期”的生產(chǎn)規(guī)律。這是通過長期的生產(chǎn)實(shí)踐總結(jié)出來的比較符合礦山生產(chǎn)實(shí)踐的科學(xué)規(guī)律。 地下礦床開采時(shí)，一般是先采上階段，后采下階段。在階段中，沿礦床走向劃分為礦塊（礦塊高度一般是4060米，國外一般為60120米，甚至可達(dá)到200米），一般以礦塊為基本單位或?qū)⒌V塊再劃分為礦房和礦柱進(jìn)行回采。 地下采礦方法很多，主要分以下三類： （1）自然支撐采礦方法。采區(qū)劃分為礦房和礦柱?；夭傻V房時(shí)，所形成的采空區(qū)，利用礦柱支撐，因此，使用這類采礦方法的基本條件是礦石和圍巖均需穩(wěn)定。 （2）人工支撐采礦方法。在采區(qū)中，隨著回采工作面的推進(jìn)，用人工支撐方法來維護(hù)采空區(qū)并形成工作場(chǎng)地。 （3）崩落采礦法。它是隨著礦石的崩落，以崩落圍巖來充填采空區(qū)，達(dá)到控制管理地壓的一種方法。由于上、下盤巖石崩落將會(huì)引起地表的塌落，所以地表允許崩落是使用這類采礦方法的必要前提。 地下開采，不論是開拓、采準(zhǔn)還是回采，一般都要經(jīng)過鑿巖、爆破、通風(fēng)、裝載、支護(hù)和運(yùn)輸提升等工序。 目前，我國重點(diǎn)地下礦山采用的設(shè)備，鑿巖主要是采用鑿巖機(jī)、鑿巖臺(tái)車和采場(chǎng)用的中深孔和深孔鉆機(jī)。裝載主要是采用裝載機(jī)、鏟運(yùn)機(jī)、電耙等。平巷運(yùn)輸提升一般用電機(jī)車牽引成列的礦車至豎井、斜井、提升井和場(chǎng)地，再用罐籠將礦車提升至地面，大型地下礦山均將礦車中的礦石卸入礦倉，再裝入箕斗提升至地面。(.00145Z01. 國內(nèi)外露天采礦技術(shù)發(fā)展趨勢(shì). 2010年08月09日09:42 生意社生意社08月09日訊 國內(nèi)外露天采礦技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)國內(nèi)外露天礦技術(shù)發(fā)展總的趨勢(shì)是開采規(guī)模大型化、生產(chǎn)連續(xù)化、裝備現(xiàn)代化。智能礦山的研究與開發(fā)，是露天礦科技進(jìn)步的發(fā)展方向，采礦技術(shù)正向液壓化、聯(lián)動(dòng)化、自動(dòng)化發(fā)展。1水泥原料礦山開采規(guī)模大型化建設(shè)大型礦山，可以采用大型設(shè)備，提高勞動(dòng)生產(chǎn)，降低礦石開采成本。隨著預(yù)分解窯熟料生產(chǎn)線500010000t/d的投產(chǎn)，涌現(xiàn)一批年產(chǎn)100500萬t級(jí)礦石的大型礦山，而年產(chǎn)50100萬t礦石已屬中型礦山。目前，礦石年產(chǎn)量500萬t級(jí)的超大型礦山已開始顯現(xiàn)。2選用大型、高效、耐用的采礦工藝設(shè)備水泥礦山在礦山設(shè)備大型化基礎(chǔ)上，向節(jié)能型、自動(dòng)化、標(biāo)準(zhǔn)化方向發(fā)展。黑色和有色金屬礦山為提高開采強(qiáng)度，提高設(shè)備利用效率，一般采用連續(xù)工作制。2.1鉆孔設(shè)備水泥礦山應(yīng)淘汰鉆速低、排渣難的低風(fēng)壓潛孔鉆機(jī)；淘汰送風(fēng)管道長、耗能高、效率低的低風(fēng)壓固定式空壓機(jī)。中、高風(fēng)壓潛孔鉆機(jī)和全液壓露天鉆機(jī)將是水泥礦山未來的主力鉆機(jī)。固定式低風(fēng)壓(0.50.7Mpa)空壓機(jī)正逐步淘汰，僅適應(yīng)中硬以下巖石穿孔的切削回轉(zhuǎn)鉆機(jī)和穿鑿堅(jiān)硬、極堅(jiān)硬的牙輪鉆機(jī)也將逐步淡化出水泥礦山市場(chǎng)。2.1.1中、高風(fēng)壓露天潛孔鉆機(jī)鉆機(jī)使用中風(fēng)壓(1.O1.4MPa)和高風(fēng)壓(1.7-2.4MPa)的壓縮空氣作動(dòng)力，由壓縮空氣直接驅(qū)動(dòng)沖擊器和鉆頭選行鉆孔作業(yè)，鉆具回轉(zhuǎn)采用液壓馬達(dá)，滑架起落應(yīng)用液壓缸支撐。目前國內(nèi)外一些礦山采用鉆機(jī)和壓縮機(jī)分開的分體式配置，但一體化鉆機(jī)，即鉆機(jī)、柴油機(jī)風(fēng)冷空壓機(jī)和柴油機(jī)液壓泵組三位一體，是鉆機(jī)配置的發(fā)展方向。2.1.2全液壓露天鉆機(jī)鉆機(jī)自動(dòng)鑿巖系統(tǒng)能保持到貫穿孔底的最大鑿巖效率，通過自動(dòng)調(diào)節(jié)沖擊力、推進(jìn)力、旋轉(zhuǎn)和雙重緩沖器裝置，不斷適應(yīng)不同巖層和巖性的變化，從而提高鑿巖性能，降低能耗并延長鉆具使用壽命，鑿巖能量得以充分傳遞，并使鉆進(jìn)中的反射沖擊波降低到最小。全液壓露天鉆機(jī)采用高排量的空氣壓縮機(jī)，增大了排塵風(fēng)量，盡快地將鑿巖的粉塵顆粒分離出來，提高鉆孔速度，減少鉆頭磨損。使用高排量空氣壓縮機(jī)，也加大了鉆孔口徑。2.2裝載設(shè)備液壓挖掘機(jī)在水泥礦山進(jìn)一步得到推廣使用，并將在鏟裝設(shè)備中占據(jù)主導(dǎo)位置。與機(jī)械挖掘機(jī)比較，液壓挖掘機(jī)自重輕，三維自由度賦于液壓挖掘機(jī)機(jī)動(dòng)靈活，可在陡坡上挖掘，便于選別開采。水泥礦山裝載設(shè)備，宜選用48m3液壓挖掘機(jī)和3060t設(shè)的礦用汽車。3走礦產(chǎn)資源開發(fā)利用和地質(zhì)生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的綠色礦業(yè)道路，建立低生態(tài)危害的采礦工藝系統(tǒng)，做到無廢少廢、零排放國外一些礦山注重自然景觀的保有度，在礦山開采中堅(jiān)持低能耗、短流程、高效率、無廢、少污的原則，保持礦區(qū)周圍景觀的和諧度。嘉新京陽水泥有限公司石灰石礦山，對(duì)開采裸露地帶，填覆客土，因地制宜種植原生植物，引進(jìn)耐干旱、耐貧瘠的白喜草草籽和當(dāng)?shù)厮帘３止πШ玫囊吧浵伈?，廣為播種，草木并舉，立體綠化，枝葉繁茂。4礦山生產(chǎn)不斷溶入新科技優(yōu)化礦山生產(chǎn)，提高采礦工藝環(huán)節(jié)中高科技比重。應(yīng)用自動(dòng)控制技術(shù)、電子信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，從整體上提高設(shè)備技術(shù)效能，提高生產(chǎn)過程中綜合自動(dòng)化水平，提高生產(chǎn)信息化程度，實(shí)現(xiàn)控制智能化、連續(xù)生產(chǎn)過程自動(dòng)化、管理信息化和系統(tǒng)化。智能數(shù)字礦山，是信息技術(shù)在礦山應(yīng)用的集中表現(xiàn)。以計(jì)算機(jī)及其網(wǎng)絡(luò)為手段，把礦山三維空間和有屬性數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化存儲(chǔ)、傳輸、表達(dá)和加工，建立全方位生產(chǎn)管理系統(tǒng)，隨著“數(shù)字化礦山”發(fā)展，礦山開采開始進(jìn)入智能化控制時(shí)代。5開拓方式、采礦工藝多樣化開采順序由單一的縱向布置向橫向布置方式發(fā)展，施行強(qiáng)化開采，提高工作線推進(jìn)速度，為礦石均化搭配創(chuàng)造條件。采用組合臺(tái)階、分期開采、陡幫開采，以便均衡生產(chǎn)剝采比。6運(yùn)用汽車一帶式半連續(xù)運(yùn)輸系統(tǒng)，是近年來發(fā)展的高效運(yùn)輸技術(shù)該系統(tǒng)充分發(fā)揮汽車運(yùn)輸適應(yīng)性強(qiáng)、機(jī)動(dòng)靈活、短途運(yùn)輸經(jīng)濟(jì)的優(yōu)勢(shì)，有利于強(qiáng)化開采，同時(shí)又顯現(xiàn)帶式運(yùn)輸機(jī)運(yùn)力大、爬坡能力強(qiáng)、運(yùn)營成本低的長處，汽車、膠帶兩種運(yùn)輸優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。首鋼水廠鐵礦，19982003年，汽車一帶式運(yùn)輸成本為0.65元/tKm，僅為單一汽車運(yùn)輸成本1.35元/tKm的48%，15年內(nèi)將創(chuàng)收經(jīng)濟(jì)效益16億元。 部份水泥礦山正在或行將進(jìn)入露天凹陷開采，采用半移動(dòng)式破碎機(jī)的汽車一半移動(dòng)破碎機(jī)一膠帶運(yùn)輸機(jī)的半連續(xù)開采工藝是一種行之有效采礦工藝系統(tǒng)。7礦山輔助作機(jī)械機(jī)化目前，礦山輔助作業(yè)不配套、機(jī)械化程度低，是礦山生產(chǎn)的薄弱環(huán)節(jié)。隨著開采規(guī)模的擴(kuò)大，為保證主機(jī)正常作業(yè)，提高設(shè)備效率，必須提高礦山輔助作業(yè)水平。在清理工作平臺(tái)、礦體內(nèi)夾石分采分運(yùn)、鏟裝工作面的準(zhǔn)備、運(yùn)輸?shù)缆返木S護(hù)、邊坡整理，大塊的二次破碎、炮孔裝藥和炮孔填塞工作中，配備必要的前端式裝載機(jī)、推土機(jī)、平道機(jī)、壓路機(jī)、灑水車、裝載車，炮孔填塞機(jī)等輔助礦山機(jī)械，從整體上提高礦山裝備效能。8銑刨機(jī)采礦是一種有發(fā)展前途的采礦方法應(yīng)用銑刨機(jī)(又稱機(jī)械犁)采礦，代替?zhèn)鹘y(tǒng)穿孔爆破采礦方法，有以下優(yōu)點(diǎn)：(1)無爆破地震、空氣沖擊波、飛石等危害；(2)擴(kuò)大開采境界，不受爆破安全境界的限制；(3)連續(xù)作業(yè)，不受爆破干擾；(4)要求作業(yè)場(chǎng)地相對(duì)??；(5)可根據(jù)礦層和礦石不同品級(jí)，分采分運(yùn)，可有效剔除有害夾層，可選別回采；(6)采礦成本可降低2050%；(7)不需粗碎，可調(diào)整開采粒度，有利于帶式輸送機(jī)長距離運(yùn)輸。銑刨機(jī)采礦，集采、裝、碎為一體，有效簡化生產(chǎn)流程，作業(yè)工作平臺(tái)、釆場(chǎng)道路平整，減少輪胎消耗，刨銑礦石粒徑可控在3080mm，可根據(jù)需要，生產(chǎn)30mm的粒徑的礦石，為振動(dòng)放礦，豎井溜礦石，緩沖礦倉磨損創(chuàng)造條件。銑刨采礦法，從根本上保證礦山邊坡的安全，從而增大邊坡安全角度，增加可采礦量，減少邊坡工程量和維護(hù)量。表采機(jī)，在南斯拉夫Serbia石灰石礦，應(yīng)用SM-2600，切削(銑刨)、破碎裝料一次完成，礦石平均單軸抗壓強(qiáng)度為25MPa，產(chǎn)量在600t/h，約90%粒徑16mm，最大粒徑為150mm。法國紐來寧根石灰石礦，美國、印度、巴西、墨西哥應(yīng)用表采機(jī)開采石灰石取得一定效果。表采機(jī)在切削礦石中同時(shí)將礦石破碎?？蓳?jù)粒徑要求，選用不同切削刀具及切削轉(zhuǎn)子，清潔、平整穩(wěn)定作業(yè)表面，給裝載機(jī)平穩(wěn)行駛創(chuàng)最佳條件。) 露天采礦方法 - 正文用一定的開采工藝，按一定的開采順序，剝離巖石、采出礦石的方法。露天開采工藝，按作業(yè)的連續(xù)性，分間斷式、連續(xù)式和半連續(xù)式，見附表。間斷式開采工藝適用于各種地質(zhì)礦巖條件；連續(xù)式工藝勞動(dòng)效率高，易實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動(dòng)化，但只能用于松軟礦巖；半連續(xù)式工藝兼有以上兩者的特點(diǎn)，但在硬巖中，需增加機(jī)械破碎巖石的環(huán)節(jié)。開采順序是采礦和剝離在時(shí)間和空間上的相互配合。按礦床分布情況，大體有兩類采礦方法： 平緩礦床的采礦方法 適用于傾角一般小于12的平緩礦床。 倒堆采礦法 剝離物用機(jī)械鏟或索斗鏟直接向前一采掘帶采空區(qū)倒堆，采礦工作面緊隨剝離工作面推進(jìn)。在相同情況下，機(jī)械鏟的重量約為索斗鏟的1.8倍,因此剝離高臺(tái)階時(shí)，多用索斗鏟。剝離更高的臺(tái)階可采用二次或多次倒堆。方案有一臺(tái)機(jī)械鏟配合一臺(tái)索斗鏟、二臺(tái)索斗鏟互相配合或僅用一臺(tái)索斗鏟兼作二次倒堆等。 露天采礦方法橫運(yùn)采礦法 剝離物用排土橋、懸臂排土機(jī)循垂直于工作線方向運(yùn)往采空區(qū)，剝離臺(tái)階與采礦臺(tái)階推進(jìn)的空間關(guān)系也受運(yùn)輸設(shè)備規(guī)格的限制，但不如倒堆采礦法那樣嚴(yán)格。本法可適應(yīng)更大的剝離厚度,民主德國的AFB-60型排土橋的可剝離厚度為60m。 縱運(yùn)采礦法 剝離物沿工作線,繞過端幫,縱向運(yùn)往采空區(qū)。本法不受采、運(yùn)設(shè)備規(guī)格和剝離巖石厚度的限制,有較大靈活性。適用于單斗-機(jī)車車輛、單斗-(破碎機(jī))帶式輸送機(jī)、單斗-汽車、輪斗-機(jī)車車輛-帶式輸送機(jī)等多種工藝。 上述各法的經(jīng)濟(jì)效果，通常以倒堆法最優(yōu)，橫運(yùn)法次之，縱運(yùn)法最差。但適用的剝離厚度則相反。當(dāng)剝離厚度大時(shí)，可在下部臺(tái)階用倒堆法或橫運(yùn)法，上部用縱運(yùn)法。為縮短運(yùn)距，可將礦田劃分為若干采區(qū)，按一定順序開采，把剝離物排往本采區(qū)或前一采區(qū)的采空區(qū)。 傾斜礦床的采礦方法 基本上把剝離物運(yùn)往外排土場(chǎng)，僅當(dāng)采掘工作達(dá)到終了深度后，才能利用采空區(qū)內(nèi)排。工作線的布置方式，基本有沿礦體走向布置和垂直礦體走向布置。 初始位置和推進(jìn)方向的選擇，應(yīng)綜合考慮礦床的地形地質(zhì)條件、生產(chǎn)能力、運(yùn)輸方式、基建剝離量和生產(chǎn)剝采比的均衡等因素。傾斜礦床的生產(chǎn)剝采比在開采中是變化的。為了減少基建剝離量和推遲剝離高峰，平衡生產(chǎn)剝采比，改善經(jīng)濟(jì)效果，可以采取以下措施加陡工作幫坡角。 組合臺(tái)階 用一臺(tái)設(shè)備順序采掘一組相鄰的臺(tái)階，僅在采掘臺(tái)階上設(shè)工作平臺(tái)（圖1），也可有其他方式。 橫采掘帶 汽車運(yùn)輸?shù)臋M向采掘帶，相鄰臺(tái)階尾隨采掘，工作線橫向布置,縱向推進(jìn)（圖2）。任一橫斷面上只有一個(gè)工作平臺(tái)，每一臺(tái)階可設(shè)12臺(tái)采掘設(shè)備。與組合臺(tái)階相比，本法可布置較多的采掘設(shè)備。 露天采礦方法 露天采礦方法分區(qū)分期開采 走向較長或面積較大的礦床，實(shí)行分區(qū)分期開采，優(yōu)先開采礦體厚、品位高、覆蓋薄和剝采比小的區(qū)域。 參考書目 北京礦業(yè)學(xué)院露天采礦教研組、阜新煤礦學(xué)院露天采礦教研組合編：露天采礦學(xué)，中國工業(yè)出版社，北京，1961。 露天采礦方法 - 配圖露天采礦方法(2010-09-13 08:48:33) 標(biāo)簽： 雜談5.8.1 露天開采的基本概念露天礦是在基建和生產(chǎn)過程中逐漸形成的?；〞r(shí)期的任務(wù)是建立供電供水系統(tǒng)及建立運(yùn)輸干線，修建選礦廠、排土場(chǎng)及機(jī)修廠等主要構(gòu)筑物和設(shè)施，以及完成投產(chǎn)時(shí)所必需的采準(zhǔn)和剝離工程量。在生產(chǎn)過程中，為了完成生產(chǎn)計(jì)劃中規(guī)定的年礦石生產(chǎn)任務(wù)，必須按時(shí)完成一定的開拓，采準(zhǔn)、剝離的工程量。露天礦在開采過程中，必須將境界內(nèi)的礦、巖劃分成一定厚度的水平分層，以便由上向下逐層進(jìn)行開采，這些階梯狀的工作面叫做臺(tái)階。每個(gè)臺(tái)階大多使用獨(dú)立的穿孔和采掘設(shè)備。臺(tái)階主要由以下要素組成：上部平盤1臺(tái)階的上部水平面；下部平盤2臺(tái)階的下部水平面；臺(tái)階坡面3朝向采空區(qū)的臺(tái)階斜面；斜坡角a臺(tái)階坡面與下部水平面的夾角；坡頂線4臺(tái)階坡面與上部水平面的交線；坡底線5一臺(tái)階坡面與下部平盤的交線；臺(tái)階高度h上部平盤與下部平盤的垂直距離。金屬露天礦的臺(tái)階高度一般為1014m。露天礦生產(chǎn)是按定的生產(chǎn)工藝過程進(jìn)行的，這些工作總稱為礦山工程。礦山工程又可分為剝離和采礦工程。剝離工程是將露天礦境界內(nèi)影響采礦的巖石剝掉，并運(yùn)出露天礦境界以外進(jìn)行排棄，以保證采礦工作的正常進(jìn)行。般新建的露天礦剝離和采礦工程是依次進(jìn)行的，正常生產(chǎn)時(shí)則是同時(shí)進(jìn)行。這就是我國采礦工業(yè)規(guī)定的“采剝并舉，剝離先行”的方針。若不認(rèn)真貫徹這一方針，就不能保證礦山正常，持續(xù)地完成礦石生產(chǎn)任務(wù)。依照礦山工程的作用還可分為開拓、采準(zhǔn)和擴(kuò)幫工程。開拓工程是按設(shè)計(jì)中規(guī)定的開拓系統(tǒng)掘進(jìn)傾斜的出入溝，以建立地面與采礦場(chǎng)各生產(chǎn)水平間的運(yùn)輸聯(lián)系；然后掘進(jìn)水平的段溝，以建立臺(tái)階開采的起始工作線。并在所開段溝一側(cè)(或兩側(cè))進(jìn)行擴(kuò)幫工程。以后各水平的開采程序和第一水平一樣，即首先開掘出入溝，再開次水平的段溝，然后進(jìn)行擴(kuò)幫工程?？傊?，露天礦多是由單一水平向多水平發(fā)展，逐步形成全礦的開拓運(yùn)輸系統(tǒng)。凹陷露天礦是從地表開始向下逐層開采的，使用鐵路運(yùn)輸時(shí)，運(yùn)輸干線也由淺而深，隨礦山工程的發(fā)展逐步鋪設(shè)，當(dāng)露天礦開采終了時(shí)，運(yùn)輸干線才最終形成。在采礦場(chǎng)內(nèi)，位于礦體下盤巖石的邊坡叫做底幫，位于礦體上盤巖石的邊坡叫頂幫，位于采礦場(chǎng)兩端的邊坡叫端幫；最終邊坡線BE和CF-最上一個(gè)非工作臺(tái)階坡頂線與最下一個(gè)非工作臺(tái)階坡底線的連線；最終邊坡角和-最終邊坡線與水平線的夾角。為了保證露天礦具有正常生產(chǎn)的工作條件，各開采水平工作平盤的寬度應(yīng)保證不小于最小平盤寬度。其大小是根據(jù)爆堆寬度，運(yùn)輸設(shè)備規(guī)格和通行條件確定。圖5-8-5是最小工作平盤寬度組成要素。B最小=B十C十T十Z（m）式中：B最小最小工作平盤寬度（m）；B爆堆寬度（m）。般爆堆寬度隨臺(tái)階高度h和巖石硬度變化，若用沖擊式穿孔機(jī)進(jìn)行穿孔，單排孔爆破時(shí)的臺(tái)階寬度變化范圍見表5-8-1。表5-8-1 爆堆寬度礦巖硬度 (f)爆堆寬度 (m)12-20（2.5-2.8）h6-12（2.0-2.5）h6（1.5-2.0）hC一爆堆坡底線至運(yùn)輸設(shè)備邊緣間距離（m）。T車輛運(yùn)行所需寬度（m）；Z一為防止巖體滑動(dòng)的安全距離（m）。最小工作平盤寬度可根據(jù)表5-8-2所列數(shù)據(jù)選取。用鐵路運(yùn)輸時(shí)最小平盤寬度可取上限，汽車運(yùn)輸時(shí)可取下限，如用雙軌(線)運(yùn)輸時(shí)應(yīng)加線路中心線間距離。表5-8-2 最小工作平盤寬度礦巖硬度系數(shù)f臺(tái)階高度h（m）101214161239-4244-4849-5354-596-1234-3938-4442-4946-54629-3432-3835-4238-46我國是個(gè)地大物博，礦產(chǎn)資源十分豐富的國家，地下埋藏有各種類型的礦體，應(yīng)該具備什么條件才能用露天開采呢？由于露天開采在采出礦石的同時(shí)，必須剝離一定數(shù)量的巖石。而且，剝離巖石量的多少直接影響采出礦石的成本和單位投資額，井且，隨著礦山開采深度變化往往剝離巖石的數(shù)量也是變化的。因此，確定合理的露天開采范圍的實(shí)質(zhì)即是確定合理的露天開采深度問題，其次，是確定露天采礦場(chǎng)在地表的開采范圍。為了確定合理的露天開采的深度，首先要了解剝采比的概念。因?yàn)槁短斓V剝離巖石量直接影響礦石成本和單位投資，必須計(jì)算開采單位礦石所需剝離的巖石量，這一比值稱為剝采比。其單位可用噸/噸或m3表示。剝采比有多種表示形式，確定露天礦境界常用的有以下幾種：1) 平均剝采比(平)：即露天礦境界范圍內(nèi)總的巖石量與礦石量的比值。平=(B1+B2)A m3/m3 (t/t)式中：B1、B2露天礦境界范圍內(nèi)總巖石量，m3(t)；A境界范圍內(nèi)總的礦石量， t或m3。2) 境界剝采比（n境）：即露天礦增加某一深度時(shí)（一般為一個(gè)臺(tái)階高度)，所必須采出的巖石量與礦石量的比值。n境=（b1+b2）/a m3/m3 (t/t)式中：b1、b2露天礦增加某一深度所必需采出的巖石量，m3(t)；a增加某一深度所采出的礦石量， t或m3。3) 經(jīng)濟(jì)合理剝采比（n經(jīng)）：即采用露天開采時(shí)經(jīng)濟(jì)上允許的最大剝采比。其確定方法有兩種：根據(jù)露天和地下開采成本比較結(jié)果確定：n經(jīng)=（c-a）/b t/t式中：c-用地下采礦法開采噸礦石成本，元t；a-用露天開采一噸礦石成本，元t；b-露天開采一噸巖石成本，元t。以上數(shù)據(jù)可按類似條件的礦山選取。根據(jù)礦石銷售價(jià)格確定，礦石銷售價(jià)格是由市場(chǎng)確定的，n經(jīng)=（c0-a）/b式中：c。-該種礦石價(jià)格（元t）。a、b與上式相同。一般情況下，經(jīng)濟(jì)合理剝采比應(yīng)不超過表5-8-3所規(guī)定的數(shù)值。表5-8-3 經(jīng)濟(jì)合理剝采比（m3/m3）礦床類型大型中型小型鐵、錳、菱鐵、銅、鉛、鋅8-106-85-6石灰石、白云石、硅石鋁土礦、粘土礦13-1613-1613-16確定露天礦最終境界時(shí)，可根據(jù)不同深度（h）列出方案，如圖5-8-8所示，并按各個(gè)深度的境界剝采比不大于經(jīng)濟(jì)合理剝采比的原則，用比較法求出合理的最終開采深度（H）。有些礦山，資源較少或是礦體埋藏比較復(fù)雜，可以應(yīng)用平均剝采比不大于經(jīng)濟(jì)合理剝采比的原則來確定。當(dāng)露天礦合理的開采深度確定后，再確定礦體深部和地面開采范圍，才能正確確定礦體的開拓系統(tǒng)和開拓溝道位置，以及合理的選擇礦場(chǎng)，排土場(chǎng)及工業(yè)廣場(chǎng)位置，并計(jì)算露天采礦場(chǎng)內(nèi)可采出的礦石儲(chǔ)量及剝離總量。總之，埋藏很深的礦床必須用地下方法開采。凡是能夠用露天開采的礦床，應(yīng)首先考慮用露天方法進(jìn)行開采，因?yàn)槁短扉_采具有一定的優(yōu)越性。a.受開采空間限制較小，采礦機(jī)械化程度高，從而可大大提高開采強(qiáng)度和礦石生產(chǎn)能力。b.建設(shè)速度快，建設(shè)周期約為地下開采的一半。c.勞動(dòng)生產(chǎn)率高，露天開采的全員勞動(dòng)生產(chǎn)率約為地下開采的5-10倍。d.生產(chǎn)成本低，露天開采1噸礦石的成本約為地下開采成本的1/4-1/3。e.工人勞動(dòng)條件好，作業(yè)比較安全。f.礦石貧化、損失小，貧化率、損失率不超過3-5%，可以充分回收資源。露天開采的主要缺點(diǎn)是：a.剝離時(shí)需要排棄大量巖土，因此廢石場(chǎng)占地較多。b.在雨季，酷熱和嚴(yán)寒的天氣條件下，對(duì)露天開采作業(yè)有一定影響。露天礦開拓(2010-10-19 15:21:30) 標(biāo)簽： 雜談露天礦在開采過程中，必須劃定為若干水平分層(臺(tái)階)進(jìn)行生產(chǎn)。露天礦開拓的目的是為了建立地面到各個(gè)工作臺(tái)階。以及各個(gè)臺(tái)階之間的通路，形成露天礦到選礦廠(破碎廠)、排土場(chǎng)、工業(yè)廣場(chǎng)之間的運(yùn)輸系統(tǒng)，以保證礦山采礦、剝離、開拓工作的正常進(jìn)行。露天礦的開拓方法與運(yùn)輸方式和開采方法有密切聯(lián)系。合理的開拓方法，既要保證各個(gè)臺(tái)階工作線的合理發(fā)展，運(yùn)輸聯(lián)系方便，又要盡可能減少開拓工程量。露天礦床開拓方法分類有幾種，目前主要是以運(yùn)輸方法分類，而運(yùn)輸方式又與礦床的埋藏條件、生產(chǎn)規(guī)模和設(shè)計(jì)的開采深度有關(guān)。我國金屬露天礦開拓方法可分為：鐵路運(yùn)輸開拓、公路運(yùn)輸開拓，平峒溜井開拓、斜坡卷揚(yáng)開拓及膠帶運(yùn)輸開拓。露天礦使用鐵、公路運(yùn)輸時(shí)，運(yùn)輸干線可以布置在露天礦境界之內(nèi)， 也可布置在境界之外。一般情況下，凹陷露天礦多設(shè)在開采境界內(nèi)的最終邊幫上。山坡露天礦則根據(jù)地形和礦體埋藏條建設(shè)在境界內(nèi)或境界之外。（1）鐵路運(yùn)輸開拓：由于鐵路運(yùn)輸?shù)钠露缺容^緩，從上臺(tái)階至下臺(tái)階需鋪設(shè)較長的傾斜干線和一定長度的折返(站)線路，而金屬露天礦一般走向長度較短，所以多采用折返干線(又稱“之”字形干線)開拓。缺點(diǎn)是列車在干線上運(yùn)行時(shí)，經(jīng)過折返站需要改變運(yùn)行方向，從而影響列車運(yùn)行速度和效率。如果礦體走向長度較長時(shí)，可以布置成直進(jìn)式行車方式，使幾個(gè)(根據(jù)礦體長度)水平沿同一方向運(yùn)行，然后設(shè)折返站，用折返式行車，以下各水平則根據(jù)需要決定線路的布置方式。山坡露天礦在采礦場(chǎng)附近如有較長的單側(cè)山坡時(shí)，折返干線應(yīng)布置在境界以外的端幫上。當(dāng)露天礦地形為孤立的山峰時(shí)，折返干線可以布置在露天開采境界之內(nèi)。（2）公路運(yùn)輸開拓：公路運(yùn)輸開拓根據(jù)公路干線布置方式可分為回返干線和螺旋干線開拓?；胤蹈删€和折返干線布置相仿，汽車在干線上運(yùn)行是經(jīng)過具有一定曲率半徑的回返平臺(tái)改變運(yùn)行方向，但不需停車換向。因?yàn)槠囘\(yùn)輸要求的曲率半徑小，所以多采用回返干線開拓方式。當(dāng)露天采礦場(chǎng)的長度和寬度相差不大，為了克服汽車因回返減速影響運(yùn)輸效率可采用螺旋干線開拓。當(dāng)凹陷露天礦采用螺旋干線開拓時(shí)，溝道可沿采場(chǎng)四周邊幫盤旋布置干線，汽車可在干線上直進(jìn)運(yùn)行。（3）平峒溜井開拓：平硐溜井開拓主要是用溜井和平硐建立采礦場(chǎng)與選礦廠之間的運(yùn)輸通路。此種開拓方式，不能獨(dú)立完成礦石的運(yùn)輸任務(wù)，需要與其他運(yùn)輸方式配合。在采礦場(chǎng)內(nèi)多采用汽車或窄軌鐵路運(yùn)輸，溜井主要是溜放礦石，溜井以下多用鐵略運(yùn)輸運(yùn)至選礦廠。巖石則直接運(yùn)往排土場(chǎng)堆置。個(gè)別礦山也有用溜井溜放巖石的。礦石從溜井放礦口裝入礦車，多用機(jī)車牽引經(jīng)過平硐再運(yùn)到選礦廠。溜井承擔(dān)受礦和放礦任務(wù)，是運(yùn)輸系統(tǒng)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。合理地確定溜井位置和結(jié)構(gòu)要素，對(duì)于保證礦山正常出產(chǎn)具有重要意義。（4）斜坡卷揚(yáng)開拓：小型金屬露天礦常用斜坡串車和重力卷揚(yáng)開拓。斜坡串車一般是在小于25的溝道內(nèi)利用卷揚(yáng)機(jī)同時(shí)提升（或下放）幾個(gè)礦車。凹陷露天礦的串車溝道是設(shè)在開采境界內(nèi)的非工作幫上。在山坡露天礦一般多設(shè)在開采境界之外。對(duì)于地形較緩，高差不大的小型山坡露天礦，還可采用重力卷揚(yáng)開拓，將采下的礦石裝入礦車，順卷揚(yáng)道利用自重向下溜放，井帶動(dòng)空車沿另軌道上升。（5）膠帶運(yùn)輸開拓：膠帶運(yùn)輸開拓是近年來新興的一種開拓運(yùn)輸方式。采場(chǎng)內(nèi)經(jīng)穿孔爆破，破碎后的礦巖，借挖掘機(jī)裝入汽車，然后運(yùn)至半固定式破碎機(jī)；破碎后的礦巖借鋼繩膠帶運(yùn)輸機(jī)提升至地表；再通過轉(zhuǎn)載站，送入地面膠帶運(yùn)輸機(jī)；最終運(yùn)送到礦倉或排土場(chǎng)卸載。隨著露天采場(chǎng)向下延深，膠帶運(yùn)輸機(jī)和半固定式破碎機(jī)也向下移設(shè)。不過，為了減少移設(shè)工作量，通常每下掘35個(gè)臺(tái)階后才移設(shè)破碎機(jī)和膠帶運(yùn)輸機(jī)。在本開拓方法中，用連續(xù)動(dòng)作的膠帶運(yùn)輸機(jī)提升礦巖，運(yùn)輸能力大，而且由于遠(yuǎn)輸機(jī)仰角可達(dá)1618，運(yùn)輸距離也短，通常膠帶運(yùn)輸開拓的勞動(dòng)生產(chǎn)率是單一汽車運(yùn)輸開拓的2一4倍，而前者的運(yùn)輸成本僅為后者的1/5。露天礦生產(chǎn)工藝(2010-09-20 11:39:13) 標(biāo)簽： 雜談露天礦生產(chǎn)工藝在金屬露天礦生產(chǎn)過程中，礦山生產(chǎn)工藝由穿孔爆破、采裝、運(yùn)輸和排土工作組成。(1) 穿孔工作：金屬礦山的礦石和巖石一般比較堅(jiān)硬，必須在礦石、巖石上進(jìn)行穿孔，以便用炸藥進(jìn)行爆破，達(dá)到疏松和破碎巖石的目的，為采裝、運(yùn)輸工作創(chuàng)造良好條件。以前國內(nèi)礦山主要使用沖擊式穿孔機(jī)(俗稱磕頭鉆)進(jìn)行穿孔。由于設(shè)備落后，穿孔效率不高，使穿孔工作成為露天開采過程中的薄弱壞節(jié)，從而嚴(yán)重的影響其他生產(chǎn)工作的進(jìn)行。近年來，各礦山采用了牙輪鉆、潛孔鉆等先進(jìn)的穿孔機(jī)械設(shè)備，使礦山的穿孔工作改變了被動(dòng)局面。國外大、中型金屬礦山多用牙輪鉆，穿孔效率最高。中、小型礦山多用潛孔鉆?；疸@適用于極堅(jiān)硬巖石，但穿孔成本很高。（2）爆破工作：露天礦爆破工作的好壞，對(duì)采裝工作影響很大，要求爆破后的爆堆集中，爆破的礦巖塊度應(yīng)滿足采裝設(shè)備的要求，盡量減少根底和大塊保證工作平盤平整，還必須努力降低爆破材料消耗和穿爆費(fèi)用。露天礦使用的爆破方法有深孔爆破和硐室爆破，硐室爆破只在基建或特殊需要時(shí)使用。而深孔爆破是大、中型露天礦主要爆破方法。深孔爆破鉆孔布置有垂直孔和傾斜孔兩種，如圖5-8-9，根據(jù)需要還可采用單排或多排孔爆破方法。為了獲得較好的爆破效果，應(yīng)合理地確定爆破參數(shù)，采用多排孔微差爆破。1)露天礦的穿爆參數(shù)包括：孔徑（d）、底盤抵抗線（W底）、孔距（a）、排距（b）、超鉆深度（h超）、填塞長度（L填）以及單位炸藥消耗量（q）。孔徑（d）是根據(jù)礦巖性質(zhì)，礦山生產(chǎn)能力所選用的穿孔設(shè)備而確定的。底盤抵抗線（W底）是由鉆孔中心線到臺(tái)階坡底線的水平距離。根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，底盤抵抗線可按下式選擇：W底=(0.60.9)h式中：h臺(tái)階高度(m)。一般為1012m。采用垂直孔時(shí)，底盤抵抗線大，爆破時(shí)底部巖體阻力較大，往往平盤上殘留根底較多。并且后沖力加大，增加臺(tái)階的龜裂程度，影響采裝和穿孔工作。圖5-8-10為爆破后殘留的根底。采用傾斜孔爆破時(shí)，因鉆孔的傾斜方向與臺(tái)階坡面一致，所以底盤抵抗線小并且均勻，故可節(jié)省炸藥，爆破后巖石塊度均勻，殘留根底少，后沖力小，可減少臺(tái)階的龜裂程度。但目前只有用孔徑較小的潛孔鉆機(jī)穿孔時(shí)，才能打傾斜鉆孔。近些年來，由于大孔徑鉆機(jī)和高威力炸藥的使用，使垂直深孔的爆破質(zhì)量進(jìn)一步提高?？拙啵╝）排內(nèi)鉆孔中心線之間的距離。一般可用下式計(jì)算： a=m.W底（m） （8-1)式中： m鉆孔密集系數(shù)，一般為0 .71.3。排距（b）是多排孔爆破時(shí)鉆孔排間距離。其值為： b=asin 60（m） (8-2)超鉆深度（h超）是鉆孔超出臺(tái)階底部的深度。作用是降低裝藥中心，克服底盤巖石的阻力，以減少根底。一般， h超=(0.150.35)W底（m ） (8-3)單位炸藥消耗量（q）即爆破每米3或噸礦(巖)所消耗的炸藥量。該值一般按照和本礦巖石性質(zhì)類似礦山選取，并結(jié)合本礦的礦巖性質(zhì)加以調(diào)整。每個(gè)鉆孔的裝藥量（Q）可用下式計(jì)算： Q =q h a W底（Kg） (8-4)式中： q單位炸藥消耗量，Kgm3。2) 爆破方法：近年來，露天礦使用的爆破方法，由單排孔向多排孔微差爆破發(fā)展，并在金屬露天礦得到普遍應(yīng)用。微差爆破是將炮孔分組起爆，各組之間間隔延遲若干亳秒(千分之秒)，先爆部分為后爆部分巖石創(chuàng)造自由面，而且，先爆部分對(duì)后爆部分產(chǎn)生擠壓作用。因此，多排孔微差爆破增加了每次爆破的礦巖量，爆破時(shí)，在相鄰鉆孔的爆破波相互擠壓下，使巖石破碎均勻，產(chǎn)生的根底和大塊少，地震作用減少，爆堆比較集中，從而有利于提高采裝效率、減少爆破次數(shù)，并提高了挖掘機(jī)純工作時(shí)間及效率。金屬露天礦般同時(shí)爆破46排有時(shí)多達(dá)810排，一次爆破約為30-40萬噸礦、巖，國外有的高達(dá)100200萬噸。由于采用多排孔大區(qū)微差爆破和高威力炸藥，使爆破效果大大提高，大塊產(chǎn)出率大大降低，為采裝工作創(chuàng)造了有利的工作條件。（3）采裝工作：采裝工作就是用裝載機(jī)械將礦巖裝入運(yùn)輸容器或由挖掘機(jī)直接卸至一定地點(diǎn)的工作。國內(nèi)露天礦主要的采裝設(shè)備為電動(dòng)的單斗挖掘機(jī)。國外在剝離軟巖和表土?xí)r，有用多斗或輪式挖掘機(jī)的。近些年來，前端式裝載機(jī)已廣泛應(yīng)用于露天礦。露天礦生產(chǎn)過程中，為了保證挖掘機(jī)的工作安全和提高采掘效率，必須合理確定采掘工作面參數(shù)。工作面參數(shù)包括工作面高度、采掘帶寬度和采區(qū)長度。1) 露天礦工作面高度：在不需爆破的軟巖中即是臺(tái)階高度，需要爆破的巖石中是指爆堆高度。工作面高度受礦巖性質(zhì)及埋藏條件、穿爆方法、挖掘機(jī)規(guī)格等限制，但主要決定于挖掘機(jī)規(guī)格，要求既能保證挖掘機(jī)的工作安全，又能提高其工作效率。按挖掘機(jī)工作安全要求的工作面高度，在挖掘不需要爆破的松軟巖石時(shí)，一般不應(yīng)大于挖掘機(jī)的最大挖掘高度H挖大。若挖掘爆破后塊度不大的礦巖時(shí)，爆堆高度應(yīng)不超過最大挖掘高度的1.21.3倍。按照滿斗要求的工作面高度，一般不應(yīng)低于挖掘機(jī)推壓軸高度的23。2) 采掘帶寬度：是把臺(tái)階或爆堆劃分為若干個(gè)具有一定寬度的條帶以便進(jìn)行采掘，為了提高挖掘機(jī)效率，挖掘機(jī)向里側(cè)挖掘時(shí)回轉(zhuǎn)角度不得大于90，向外側(cè)應(yīng)不得大于30，否則不易滿斗。因此采掘帶寬度： A=(1.01.5)R站（m） (85)式中：R站是挖掘機(jī)站立水平的挖掘半徑（m）。當(dāng)采掘爆堆時(shí)，根據(jù)一次爆破量多少和采掘帶寬度可分為“一爆一采”、“爆兩采”和“一爆多采”(多排孔微差爆破)。 “一爆一采”即爆破后挖掘機(jī)一次采完爆堆全寬，此種方式每次爆破量少，致使爆破次數(shù)增加，挖掘機(jī)避炮和移道時(shí)間增多，純工作時(shí)間減少?！氨瑑刹伞笔窃诒讶珜捝戏謨纱尾删?，如圖818b。第次采掘帶寬度A1是： A1=f(R站十R卸大)一CO.5b（m） (8-6)式中：f挖掘機(jī)工作規(guī)格利用系數(shù)，一般f0.9；C爆堆坡底線至運(yùn)輸設(shè)備邊緣距離，一般C=l1.5m；b運(yùn)輸設(shè)備寬度（m）。第二次采掘帶寬度A2是：A2=B-A1(m) (8-7)采掘帶寬度不應(yīng)大于挖掘機(jī)工作規(guī)格可能的采掘?qū)挾?。所以，?yīng)合理地確定爆破參數(shù)，控制爆堆寬度，使之有利于提高挖掘機(jī)效率。3) 采掘長度：指挖掘機(jī)工作線長度，它是沿工作臺(tái)階劃歸一臺(tái)挖掘機(jī)采掘的那部分長度。當(dāng)工作臺(tái)階較長時(shí)可分為幾個(gè)采區(qū)同時(shí)工作。（4）運(yùn)輸工作：露天礦運(yùn)輸是把露天采礦場(chǎng)的礦石和巖石分別運(yùn)至選礦廠和排土場(chǎng)；并將炸藥和有關(guān)設(shè)備材料遠(yuǎn)至采礦場(chǎng)。目前，我國金屬露天礦常用運(yùn)輸方式主要有：公路運(yùn)輸、鐵路運(yùn)輸、帶式輸送機(jī)、平峒溜井和斜坡卷揚(yáng)等。1）公路運(yùn)輸：由于公路運(yùn)輸與鐵路運(yùn)輸相比具有很大的優(yōu)越性，所以在現(xiàn)代露天礦中發(fā)展很快，國外巳成為主要運(yùn)輸方式，如美國除個(gè)別幾個(gè)礦山外，大部分礦山都用汽車運(yùn)輸。在公路運(yùn)輸中廣泛采用礦用自卸汽車。近年來，為了降低成本，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，公路運(yùn)輸正在迅速向大噸位電動(dòng)輪汽車發(fā)展。露天礦使用公路運(yùn)輸具有很多優(yōu)點(diǎn)：汽車運(yùn)輸可以與挖掘機(jī)有效的配合，靈活性大，使采裝設(shè)備效率提高，若用斗容4m3挖掘機(jī)與適當(dāng)載重量礦用自卸汽車配合時(shí)，完成的年產(chǎn)量可比鐵路運(yùn)輸提高2040%?？墒古_(tái)階上同時(shí)工作的挖掘機(jī)數(shù)增加，因此，提高了礦山的采礦能力。汽車運(yùn)輸曲率半徑小，最小曲率半徑可達(dá)910m，是標(biāo)準(zhǔn)軌鐵路運(yùn)輸?shù)?8110。爬坡能力大，重載上坡的坡度達(dá)10-15%，可加大開采深度，如美國碧瑪銅礦、加拿大羅伯特鐵礦等，應(yīng)用汽車開拓的開采深度均達(dá)200m以上。適于開采地形復(fù)雜，礦體走向長度短，分散和多品種礦體?；〞r(shí)期短，又因公路坡度大，修建公路比鐵路的線路長度可以短30-50%。建座年產(chǎn)300萬噸以上露天礦的基建時(shí)間比用鐵路運(yùn)輸可以縮短12年?；ㄍ顿Y較少，不僅需要修建的公路短，投資少，而且每公里修建費(fèi)為修鐵路的14，所以修建公路的總投資少。露天礦使用汽車運(yùn)輸也存在一些缺點(diǎn)：汽車運(yùn)輸噸公里運(yùn)輸費(fèi)較高，由于汽車運(yùn)輸費(fèi)用高，所以，目前合理運(yùn)距在3公里以內(nèi)。但隨自卸汽車噸位加大，運(yùn)輸費(fèi)相應(yīng)減少，合理運(yùn)距不斷擴(kuò)大，國外有的露天礦的合理運(yùn)距巳達(dá)8公里左右。對(duì)公路質(zhì)量要求較高，若線路質(zhì)量不能保證，必使輪胎磨損嚴(yán)重，汽車壽命降低。不同載重量的汽車應(yīng)與相應(yīng)斗容的挖掘機(jī)相配合，否則將影響挖掘機(jī)效率。根據(jù)礦山使用經(jīng)驗(yàn)，為了提高挖掘機(jī)效率、減少行車密度，每車裝35斗比較合適。因此，汽車與挖掘機(jī)合理的配合關(guān)系可參考表5-8-4。表5-8-4 汽車與挖掘機(jī)合理數(shù)據(jù)表挖掘機(jī)斗容（m3）汽車載重量（t）挖掘機(jī)斗容（m3）汽車載重量（t）18-10635-60212-20850-80425-401060-100530-502）鐵路運(yùn)輸：鐵路運(yùn)輸是我國露天礦所占比例較大的種運(yùn)輸方式。它又分為標(biāo)準(zhǔn)軌和窄軌鐵路運(yùn)輸兩種。前者軌距為1435mm，用于大、中型露天礦，后者適于小型露天礦，窄軌常用軌距有762、750、610和600mm。寬軌鐵路運(yùn)輸?shù)膬?yōu)點(diǎn)是：運(yùn)輸能力大，可以和國有鐵路直接辦理行車業(yè)務(wù)，簡化路、礦裝卸工作；運(yùn)輸設(shè)備和線路結(jié)構(gòu)堅(jiān)固，便于維修，運(yùn)輸費(fèi)用隨運(yùn)距增加而降低。缺點(diǎn)是：因?qū)€路坡度、曲率半徑要求較嚴(yán)，采礦場(chǎng)和排土場(chǎng)內(nèi)線路鋪設(shè)和移動(dòng)困難，運(yùn)輸組織復(fù)雜，影響挖掘機(jī)效率；基建投資大，基建時(shí)間長，因此寬軌鐵路適用于產(chǎn)量大，露天礦境界內(nèi)范圍廣闊，運(yùn)距長的露天礦。大型露天礦寬軌運(yùn)輸主要使用電機(jī)車。中、小型露天礦所用牽引機(jī)車為內(nèi)燃機(jī)車、蒸汽機(jī)車、電機(jī)車三種。由于電機(jī)車的粘著重量大，牽引力也大，在同樣功率條件下，具有運(yùn)輸能力較高，爬坡能力大(可達(dá)40%)等優(yōu)點(diǎn)。與其他機(jī)車比較，可通過較小的曲率半徑，運(yùn)輸費(fèi)用低，制動(dòng)性能和勞動(dòng)條件好。因此露天礦廣泛采用粘著重量為80、100，150噸的直流電機(jī)車。標(biāo)準(zhǔn)軌運(yùn)輸?shù)能囕v載重量為60和100噸的自卸翻斗車。窄軌運(yùn)輸?shù)牡V車容積般在4m3以下，最大可達(dá)10m3。3）帶式輸送機(jī)道運(yùn)輸：主要有單一帶式輸送機(jī)道，汽車-半固定破碎機(jī)-帶式輸送機(jī)道，汽車-固定破碎機(jī)-帶式輸送機(jī)道，移動(dòng)式破碎機(jī)-帶式輸送機(jī)道開拓4種類型。帶式輸送機(jī)道運(yùn)輸是國外露天礦已廣泛采用的開拓方法，與公路、鐵路相比，其運(yùn)輸能力較大。如美國西雅里塔桐鉬礦的一條貸款1840mm，長2.4Km，傾角13的帶式輸送機(jī)，其運(yùn)輸能力達(dá)8000t/h；升坡能力可達(dá)16-18，當(dāng)采用特殊構(gòu)造的“夾持式”大陡角帶式輸送機(jī)時(shí)，其升坡能力可達(dá)45，大大降低了運(yùn)輸成本，提高了礦山生產(chǎn)能力。因此特別適合于開采深度大、運(yùn)距長的露天礦山。在帶式輸送機(jī)的設(shè)備和安裝費(fèi)用中，機(jī)頭和機(jī)尾所占比重很大，因而當(dāng)露天開采深度不大或運(yùn)距不長時(shí)，這種開拓方法的經(jīng)濟(jì)效益差，甚至是不經(jīng)濟(jì)的。4）平硐溜井：是利用地下井巷作為開拓坑道，以建立山坡露天礦與地面間的運(yùn)輸聯(lián)系，它是高山型礦床的一種經(jīng)濟(jì)的有效的開拓方法。山坡露天礦采剝的礦巖，用汽車、前端裝載機(jī)或鐵路列車運(yùn)至溜井上口翻斜入井，礦巖靠自重向下溜放，經(jīng)井下部放礦閘門或板式給料機(jī)轉(zhuǎn)載于放礦平硐內(nèi)的運(yùn)輸設(shè)備中，再通過平硐運(yùn)至選礦廠或廢石場(chǎng)。（5）排土工作：露天采礦往往需要?jiǎng)冸x大量巖石，并運(yùn)往排土場(chǎng)進(jìn)行堆置。當(dāng)采用不同運(yùn)輸方式所用排土機(jī)械也不同，鐵路運(yùn)輸常用推土犁排土法，挖掘機(jī)排土法。汽車運(yùn)輸時(shí)主要用推土機(jī)排土法。小型露天礦可用小型機(jī)械和人工排土。小型露天采石場(chǎng)的安全生產(chǎn)與管理蔣勇（河南省第一地質(zhì)工程院 駐馬店 ） 小型露天采石場(chǎng)生產(chǎn)條件簡陋，安全保障條件差，事故多發(fā)，絕大多數(shù)開采設(shè)計(jì)不具有可操作性，開采方法落后。大部分采石場(chǎng)仍然采用擴(kuò)壺爆破、掏底崩落的非正規(guī)開采方法，裝備水平低，多數(shù)采用手工作業(yè)方式；管理方式落后，安全管理制度不健全，缺乏安全管理人員，從業(yè)人員素質(zhì)低，沒有基本的安全健康保護(hù)措施，存在著種種弊端和嚴(yán)重的安全隱患。一、采石場(chǎng)主要事故類型及原因1、物體打擊 采石場(chǎng)在爆破作業(yè)后不及時(shí)對(duì)采面上的浮石、險(xiǎn)石進(jìn)行徹底清理，采面上的浮石、險(xiǎn)石滾落、墜落擊中傷人事故屢屢發(fā)生。導(dǎo)致事故發(fā)生的主要原因是由于管理人員和現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員安全意識(shí)不強(qiáng)，一味追求生產(chǎn)進(jìn)度，或受技術(shù)水平的限制及工作疏忽大意等原因，使采面清理不及時(shí)、不徹底，仍殘留浮石、險(xiǎn)石，一旦落下?lián)糁胁擅嫦伦鳂I(yè)人員，造成物體打擊事故的發(fā)生。2、坍塌 采石場(chǎng)經(jīng)營者為了提高產(chǎn)量，降低生產(chǎn)成本，追求利益的最大化，采用“一面墻”的開采方式，利用鑿巖爆破先掏空下部，以使處于上部的巖面懸空，失去支撐而自由塌落。掏底開采不能將上方巖面全部崩落，會(huì)在工作面上形成較大的懸石或傘檐等重大事故隱患，上部巖體受雨水侵蝕和頻繁爆破震動(dòng)的影響，致使巖體坍塌可能釀成重大傷亡事故。3、高處墜落 部分采石場(chǎng)作業(yè)人員不按安全操作規(guī)程中的規(guī)定作業(yè)，在鑿石、爆破、清理巖面等高處作業(yè)時(shí)不系安全帶，從而導(dǎo)致高處墜落事故的發(fā)生。部分采石場(chǎng)管理人員和作業(yè)人員安全意識(shí)淡薄，冒險(xiǎn)蠻干，不采取任何保護(hù)措施，違章指揮、違章作業(yè)是高處墜落事故發(fā)生的主要原因。4、爆破傷害 小型露天采石場(chǎng)安全生產(chǎn)暫行規(guī)定第十二條明確規(guī)定：“作業(yè)單位應(yīng)當(dāng)采用臺(tái)階式開采，淘汰落后和不安全的開采方式，嚴(yán)禁采用擴(kuò)壺爆破、掏底崩落等開采方式”。但不少采石場(chǎng)為了減少鑿巖量，還能獲得更多的產(chǎn)量，仍然采用擴(kuò)壺爆破掏底崩落。而且為了節(jié)省爆破器材用量，采用過短導(dǎo)火索；擴(kuò)炮時(shí)縮短擴(kuò)炮時(shí)間，藥包和孔壁發(fā)生摩擦撞擊、孔內(nèi)溫度過高等原因而早爆釀成事故。另外，擴(kuò)壺爆破大塊率高，許多崩落下來的巖石尺寸過大，必須進(jìn)行二次爆破，如果爆破作業(yè)人員不規(guī)范操作，往往產(chǎn)生大量的飛石，造成更多爆破事故的發(fā)生。二、采石場(chǎng)安全開采的對(duì)策及措施（一）安全生產(chǎn)對(duì)策及措施1、嚴(yán)格按照開采設(shè)計(jì)方案生產(chǎn) 采石場(chǎng)在開采前，必須請(qǐng)有建設(shè)主管部門認(rèn)定資質(zhì)的設(shè)計(jì)單位或者省級(jí)以上安全生產(chǎn)監(jiān)督管理部門認(rèn)定資質(zhì)的采礦工程技術(shù)服務(wù)機(jī)構(gòu)編制開采方案，并嚴(yán)格按照開采方案生產(chǎn)，淘汰落后和不安全的開采方式，采用臺(tái)階式開采，嚴(yán)禁采用擴(kuò)壺爆破、掏底崩落等開采方式。不能采用臺(tái)階式開采的，應(yīng)當(dāng)自上而下分層順序開采。2、采用科學(xué)的開采方法 小型露天采石場(chǎng)生產(chǎn)規(guī)模小，地形條件千差萬別，采石場(chǎng)應(yīng)根據(jù)自身實(shí)際采用輕型潛孔鉆中深孔爆破簡易臺(tái)階開采，爆破采用中深孔微差爆破技術(shù)。這種開采方法穩(wěn)定可靠，綜合效益高，爆破后多為碎石，且坡面角符合要求，安全性能好，震動(dòng)波小，飛石少，效率高，作業(yè)人員勞動(dòng)強(qiáng)度低，一般不用二次爆破，節(jié)約成本，安全生產(chǎn)水平明顯提高。對(duì)那些確因生產(chǎn)規(guī)模、地形條件和開采礦種等因素限制既無法實(shí)施正規(guī)化臺(tái)階分層開采，也不能采用輕型潛孔鉆中深孔爆破簡易臺(tái)階開采技術(shù)的采石場(chǎng)，則可以采用淺孔排炮安全小平臺(tái)開采技術(shù)。采石場(chǎng)要立足安全生產(chǎn)的長遠(yuǎn)發(fā)展目標(biāo)，加快淘汰擴(kuò)壺爆破和掏底開采，注重安全經(jīng)費(fèi)的有效投入，引進(jìn)科學(xué)先進(jìn)的開采技術(shù)，選用合適的穿孔設(shè)備完善和優(yōu)化爆破工藝，改進(jìn)鏟裝運(yùn)輸方法，促進(jìn)采石場(chǎng)科學(xué)化、規(guī)范化開采技術(shù)方法的實(shí)施。3、提高機(jī)械裝備水平 大多數(shù)小型采石場(chǎng)機(jī)械裝備水平低，采用手工方式，采面下作業(yè)人員較為集中，一旦危險(xiǎn)出現(xiàn)，容易發(fā)生群死群傷的事故。采石場(chǎng)應(yīng)提高機(jī)械化程度，減少人工作業(yè)工序，采用機(jī)械運(yùn)輸和裝載，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)量，改善現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)安全條件，減少傷亡事故發(fā)生。4、加強(qiáng)勞動(dòng)保護(hù) 勞動(dòng)保護(hù)是作業(yè)人員的安全保障，大多數(shù)采石場(chǎng)只片面追求經(jīng)濟(jì)效益，卻缺少全面的勞動(dòng)保護(hù)措施，有的勞動(dòng)保護(hù)用品多年不年檢、不更換，早已失去了保護(hù)作業(yè)人員人身安全的作用。采石