采矿工程专业基础知识培训

1Huaxincem露天开采的主要特点矿床开采分为地下开采、露天开采和海洋开采。露采相对地采的主要优点：1、受开采空间限制小，可采用大型机械设备，有利于实现自动化生产，从而可大大提高开采强度和矿石产量；2、资源回收率高，矿石损失贫化较低；3、劳动生产率高，为地下开采的5~10倍；4、生产成本低，为地下开采的1/4~1/3；5、开采条件好，作业比较安全；6、建设速度快，单位矿石基建投资较低。2Huaxincem露天开采的基本概念露天采矿场构成要素：台阶、边帮、沟道、开采境界、边坡角等台阶构成要素3Huaxincemαβ台阶的分类和露天采场构成要素工作台阶非工作台阶非工作帮最终边坡底帮顶帮端帮工作帮非工作帮坡面最终边坡面最终边坡角工作帮坡面工作帮坡角工作平盘上部最终境界线底部周界安全平台清扫平台运输平台4Huaxincem露天矿采剥方法：研究露天开采中的采准(即掘沟工程)、剥离和采矿工序的开采程序及其之间的时空关系1.露天矿采剥方法(1)按工作线的布置形式分为工作线纵向布置，工作线横向布置，工作线扇形布置，工作线环形布置依据坑线布置的位置可分为：固定坑线上盘布置，固定坑线下盘布置移动坑线上盘布置，移动坑线下盘布置(2)按工作台阶开采方式分为台阶全面开采－主要是缓帮开采台阶轮流开采－主要是陡帮开采露天矿采剥方法5Huaxincem开段沟沿矿体走向布置，位置：顶帮，底帮特点：工作线平行推进，采掘带宽度保持不变；同时工作台阶数少；内部运距大；下盘掘沟时，损失贫化大，基建剥岩量大；应用：铁路运输矿山长宽接近矿山工作线纵向布置6Huaxincem开段沟垂直矿体走向布置，位置：端部，中部特点：基建工程量少；同时工作台阶数多；采掘设备调动频繁，若组管不善，易造成采剥失调应用：汽车运输矿山长宽比大矿山工作线横向布置7Huaxincem围绕某点的工作线上的推进速度不一致特点：设备效率低；损失贫化大；应用：矿体特殊的矿山大型矿体对损失贫化无要求矿山工作线扇形布置8Huaxincem基建工程量小，使用比较灵活工作线环形布置9Huaxincem露天矿山主要安全问题1、爆破作业安全问题爆破作业中有较多的不安全因素。包括爆破准备、药包加工、装药、起爆、爆后检查等。爆破地震波、冲击波、飞石可产生对人及建筑物的危害。早爆和盲炮处理可引起大的安全事故。2、机械运行时的安全问题穿孔机、潜孔钻、牙轮钻行走作业时，由于露天作业条件恶劣可引发各种安全事故。电铲作业时机械室内、电铲作业范围内、电铲向汽车装载时，以及电铲作业台阶岩块悬浮倒挂、盲炮等不安全因素3、交通运输的安全问题露天矿铁路运输中撞车、脱轨、道口肇事、线路弯曲、下沉，行使过程的制动、调车时的摘挂车可引发事故。矿用汽车运输作业时的制动失灵、夜间照明不良、路况不好，行驶过程中翻斗自起等均可导致事故。露天矿带式运输作业中，由于保护罩不当，人员靠近胶带行走引起伤人等。10Huaxincem露天矿山主要安全问题4、露天矿山用电安全问题露天矿使用的三相交流电、采场移动设备的高压胶缆，各种接地保护失灵、各类电气设备的安装检修存在不安全因素。5、边坡稳定及防排水的安全问题露天矿边坡的滚石、塌方、滑坡等事故对矿山生产及机械设备人身安全危害极大，凹陷露天矿由于暴雨等灾害性气候可引起采场淹没6、阶段构成的安全问题由于露天矿阶段构成要素在设计和生产中选择不当，可造成边坡安全隐患和引发事故。因此，露天矿阶段高度、工作阶段坡面角、非工作阶段的最终坡面角和最小工作平台宽度等应严格执行有关规定和设计的要求。11Huaxincem1.矿床露天开拓的概念:矿床露天开拓就是开辟地面与露天采矿场各开采台阶之间的矿岩运输通路，以此保证露天采矿场与受矿点、废石场和工业厂区的运输联系，并及时准备出新的工作水平。2.矿床露天开拓的研究内容:总的说，是研究和解决矿床开拓总体规划和矿山工程的合理发展。具体的说包括两个方面：①开拓坑线的布置形式：坑线的形式、位置、数量②建立合理开发矿床的运输系统3.露天矿山的分类：依据矿床埋藏条件和开拓布线方式，分为①山坡露天矿②凹陷露天矿矿床露天开拓12Huaxincem13Huaxincem4.影响开拓方案设计的主要因素：①地质地形条件地形地貌：山坡露天矿还是凹陷露天矿山坡/凹陷露天矿：上部开拓，深部开拓，及其相互衔接矿床地质，水文地质，气候条件②开采技术条件矿山规模，开采程序，露天采场尺度，生产工艺流程，设备类型及技术装备，矿区总平面布置③经济因素国家的经济政策，矿山建设投资，矿石生产成本，劳动生产率，矿山服务年限矿床露天开拓14Huaxincem5.矿床露天开拓方法的分类：(1)以运输/设备方式分类①公路运输开拓②铁路运输开拓③胶带运输开拓④平硐－溜井开拓⑤斜坡道－提升机开拓⑥联合开拓(2)以开拓坑线位置分类①上盘开拓系统②下盘开拓系统(3)以开拓坑道布置形式分类①固定坑线开拓②移动坑线开拓矿床露天开拓15Huaxincem公路开拓：又称为汽车运输开拓，是国内外现代露天矿山应用最广泛的开拓方法公路开拓坑线布置的影响因素：①矿床埋藏条件②露天采矿场的空间参数公路开拓矿床露天开拓16Huaxincem山坡露天矿单侧山坡端帮坑线布置1.山坡露天矿开拓坑线布置形式：直进式，回返式，螺旋式矿床露天开拓17Huaxincem山坡露天矿开拓直进式公路开拓系统矿床露天开拓18Huaxincem山坡露天矿坑线(直进式/回返式)布置适用条件：①相对运输高差不大；②开采台阶数较少；③山坡展线条件好。山坡露天矿坑线开拓的特点：从最低运输标高到最高开采台阶一次性修筑完成；随开采水平下降，上部开拓坑线逐渐消失，运距越来越短运输效率提高，运费降低。矿床露天开拓19Huaxincem2.凹陷露天矿开拓开采条件：矿体埋藏于露天开采境界封闭圈以下。坑线布置形式：①直进式：用于端帮不稳定，矿体走向较长的矿山②回返式：用于端帮不稳定，矿体走向较短的矿山③螺旋式：用于端帮稳定，矿体走向较短的矿山④联合开拓坑线布置位置：①内部坑线开拓：凹陷露天矿的开拓坑线(出入沟)布置在开采境界以内②外部坑线开拓：凹陷露天矿的开拓坑线(出入沟)布置在开采境界以外凹陷露天坑线布置原则：①尽量减少回头曲线②下盘布置20Huaxincem凹陷露天矿直进－回返式开拓适用条件：①开采相对高差较大；②地形坡度较陡；③直进式开拓展线困难特点：①适应性强；②应用比较广③回头曲线多④最终边坡角变缓⑤增加附加剥岩量21Huaxincem凹陷露天矿直进－回返－螺旋坑线联合开拓22Huaxincem凹陷露天矿外部坑线开拓的矿山发展程序出入沟露天开采境界23Huaxincem凹陷露天矿内部坑线开拓的矿山发展程序出入沟露天开采境界24Huaxincem固定坑线开拓矿山发展程序③扩帮②掘进开段沟－横向布置25Huaxincem固定坑线开拓矿山发展程序①掘进出入沟②掘进开段沟－纵向布置26Huaxincem固定坑线开拓矿山发展程序③扩帮②掘进开段沟－纵向布置27Huaxincem连接平台为什么要设置连接平台：①露天公路开拓坑线坡度较大(为缩短运距)；②载重汽车长距离上下坡，易发生事故；③为便于从开拓坑线向各采剥台阶布设运输线路。布设要求：①长度：40m～60m②坡度：≯3%，平坡或缓坡出入沟口总出入沟是整个矿山的出入地方；各开采水平出入沟位置是连接平台的斜坡道。一个矿山可以有多个出入沟口，将增加附加基建工程量。28Huaxincem多出入沟口适用条件：①废石场位置比较分散②要求空、重车顺向运行③矿山服务年限较长特点：①缩短了矿岩运输距离②减少运输汽车数量③降低运营费用④各出入口可以相互补给⑤坑线增多，增加附加工程29Huaxincem4.公路开拓坑线布置的要求(1)满足开采工艺和矿山总平面布置的要求；(2)保证各生产水平矿岩的运输畅通；(3)与各辅助生产工艺(机修/仓库/油库/炸药库)形成一个完整的开拓系统；(4)符合线路技术等级要求和相应设计技术规范；(5)充分发挥汽车运输的效率；(6)坑线尽量布置在工程、水文地质条件好地段；(7)露天采场新水平准备和既有坑线的联系畅通；(8)出入沟出口方向应与联络线路和固定线路同向。矿床露天开拓30Huaxincem选择固定线路时，为提高行车效率，减少坑线基建工程量，要求对山坡露天矿：尽量采用树枝式布置；回返式坑线避免线路进入采场内；线路布置尽可能平直，减少弯道和回头曲线；上山公路通过采场时，要充分考虑爆破对线路的影响。矿床露天开拓31Huaxincem选择固定线路时，为提高行车效率，减少坑线基建工程量，要求对凹陷露天矿：避免在高边坡部位布置回头曲线；尽量不在深部设置回头曲线；当生产规模很大，可设两个出口或双侧线路，以分散运量，缩短运距。总出入沟位置：应考虑其与工业场地(选厂贮矿场排土场修理场仓库等)的相对位置，务求运输功最小，且减少重车上坡线路矿床露天开拓32Huaxincem谢谢大家！