露天礦山開采工藝與安全技術(shù)

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1、露天礦山開采工藝與安全技術(shù)第一節(jié)露天開采概況與常用術(shù)語(yǔ)一、開采概況露天開采是用一定的采掘運(yùn)輸設(shè)備在敞露的空間從事礦石開采作業(yè)。露天開采的特點(diǎn)是：采出礦石需將礦體周圍的巖石及覆蓋巖層剝掉，通過(guò)露天運(yùn)輸通道或地下井巷把礦石或巖石運(yùn)至地表。這種開采方法廣泛用于開采金屬礦、冶金輔助原料、建筑材料、化工原料及煤等礦床?；诼短扉_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(diǎn)：（1）相對(duì)講，開采空間受限較小，有利于采用大型機(jī)械化設(shè)備。機(jī)械化、自動(dòng)化水平較高，可提高礦山開采強(qiáng)度和礦石產(chǎn)量。（2）勞動(dòng)生產(chǎn)率高。（3）開采成本低，使大規(guī)模開采低品位礦石成為可能（4）礦石損失貧化小，有利于地

2、下礦產(chǎn)資源的回收。（5）基建時(shí)間短，年產(chǎn)噸礦石的基建投資比地下開采低。（6）對(duì)于高溫易燃礦體的開采，露天開采也較地下開采較為安全。（7）勞動(dòng)條件較好，工作也較安全。（8）露天開采過(guò)程中可產(chǎn)生較大粉塵，自卸汽車運(yùn)行中可排放廢氣，爆破后的巖石因含有害成分對(duì)與之接觸的大氣、水和土壤有一定程度的污染。（9）把大量剝離巖、土排棄到排土場(chǎng)，排土場(chǎng)占地面較大占用山地和農(nóng)田且局部惡化生態(tài)環(huán)境。（10）遇冰雪、暴雨等天氣，對(duì)露天開采有一定影響。二、常用基本術(shù)語(yǔ)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。露天開采境界封閉圈以上的為山坡露天礦，封閉圈以下的為深凹露天礦。

3、封閉圈：指露天開采境界與地表相交的封閉的上部界限。臺(tái)階：露天開采時(shí)，通常需要把礦巖劃分成一定厚度的水平分層，自上而下逐層開采，并保持一定的超前關(guān)系，在開采過(guò)程中各工作水平在空間上構(gòu)成了階梯狀，每個(gè)階梯就是一個(gè)臺(tái)階或稱為階段。臺(tái)階是進(jìn)行獨(dú)立采剝作業(yè)的單元體。露天開采所形成的采坑、臺(tái)階和露天溝道的總和稱為露天礦場(chǎng)。開采時(shí)，將工作臺(tái)階劃分成若干條帶逐條帶順次開采，每一條帶叫采掘帶。由結(jié)束開采工作的臺(tái)階平臺(tái)、坡面和出入溝底組成的露天礦場(chǎng)的四周表面稱為非工作幫或最終邊坡（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。正在進(jìn)行開

4、采和將要進(jìn)行開采的臺(tái)階所組成的邊幫叫工作幫通過(guò)非工作幫最上一個(gè)臺(tái)階的坡頂線與最下一個(gè)臺(tái)階的坡底線所作的假想斜面叫非工作幫坡面或最終幫坡面。最終幫坡面與水平面的夾角叫最終幫（邊）坡角。通過(guò)工作幫最上一個(gè)臺(tái)階的坡底線與最下一個(gè)臺(tái)階的坡底線所作的假想斜面叫工作幫坡面。工作幫坡面與水平面之間的夾角叫工作幫坡角。最終幫坡面與地表的交線為露天礦的最終境界線。最終幫坡面與露天礦場(chǎng)底平面的交線為底部周界。上部最終境界線與下部最終境界線所在水平的垂直距離為露天礦場(chǎng)的最終深度。非工作幫上的平臺(tái)，按用途分為安全平臺(tái)、運(yùn)輸平臺(tái)和清掃平臺(tái)。第二節(jié)露天開采境界確定1、平均剝采比是指露天開采境界內(nèi)總的巖石量與總礦石量

5、之比。2、分層剝采比是指境界內(nèi)某一水平分層的巖石量與礦石量之比。3、生產(chǎn)剝采比是指露天礦某一生產(chǎn)時(shí)期內(nèi)所剝巖石量與所采礦石量之比。4、境界剝采比是指露天開采境界增加單位深度后引起巖石增量與礦石增量之比。第三節(jié)穿孔爆破一、穿孔工作（一）鑿巖機(jī)鑿巖機(jī)主要是應(yīng)用在堅(jiān)硬的巖石中鉆鑿炮孔。它的鉆孔作用為沖擊轉(zhuǎn)動(dòng)式的。按照動(dòng)力劃分，又有風(fēng)動(dòng)、電動(dòng)、內(nèi)燃和液壓等類型鑿巖機(jī)。露天礦山主要用風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)，其類型一般分以下幾種：手持式鑿巖機(jī)：其重量較輕，通常小于20千克，功率較小，如Y－3。這種鑿巖機(jī)適用于鉆鑿淺炮孔。操作時(shí)，勞動(dòng)強(qiáng)度大，在礦山中已很少使用。（二）鑿巖臺(tái)車鑿巖臺(tái)車是隨著采礦工業(yè)的發(fā)展而出現(xiàn)的一

6、種新型鑿巖作業(yè)設(shè)備。它是將一臺(tái)或幾臺(tái)鑿巖機(jī)連同自動(dòng)推進(jìn)器一起安裝在特制的鉆臂或臺(tái)架上，并且有行走機(jī)構(gòu)，使鑿巖機(jī)作業(yè)實(shí)現(xiàn)機(jī)械化。按照鑿巖臺(tái)車的用途可分為平巷掘進(jìn)臺(tái)車，采礦臺(tái)車，露天開采臺(tái)車；按照臺(tái)車行走機(jī)構(gòu)可分為軌輪，輪胎和履帶式；按照其架設(shè)鑿巖機(jī)臺(tái)數(shù)可分為單機(jī)，雙機(jī)和多機(jī)臺(tái)車等。（三）鋼繩沖擊鉆機(jī)目前，由于生產(chǎn)能力較低，所以我國(guó)鋼繩沖擊鉆機(jī)用量較少。這種鉆機(jī)幾乎不再生產(chǎn)，現(xiàn)有的鉆機(jī)用在不同性質(zhì)和不同堅(jiān)固性的巖石中和在局部勘探中使用，穿孔直徑150~350毫米，孔深50米左右。（四）潛孔鉆機(jī)潛孔鉆機(jī)同鋼繩沖擊鉆機(jī)相比，鉆孔產(chǎn)率高，機(jī)械化程度高，減少了輔助作業(yè)時(shí)間，提高了鉆機(jī)的作業(yè)率，減輕了

7、工人的體力勞動(dòng)，工作安全可靠，由于潛孔鉆機(jī)機(jī)動(dòng)靈活，設(shè)備重量輕，投資費(fèi)用低，特別是可以通過(guò)鉆鑿各種斜孔來(lái)控制礦石品位，能消除根底、減少大塊，提高爆破質(zhì)量。因此，潛孔鉆機(jī)目前在國(guó)內(nèi)外中小型礦山廣泛使用。（五）牙輪鉆機(jī)牙輪鉆機(jī)是在旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種近代新型鉆孔設(shè)備。二、爆破工作爆破工作的目的是破碎堅(jiān)硬的實(shí)體礦巖，為采裝工作提供塊度適宜的挖掘物。在露天開采的總費(fèi)用中，爆破費(fèi)約占15%-20%。此外，爆破質(zhì)量的好壞，對(duì)采裝、運(yùn)輸