山坡露天矿开段沟工艺

露天采场工艺技术规程露天开采是从地表开始逐层向下进行的，每一水平称为一个台阶。

一个台阶的开采使其下面的台阶被揭露出来，当揭露的面积足够大时，就可以开始下一个台阶的开采。

随着开采的进行，采场不断的向下延伸和向外扩展，直至到达设计的最终境界。

在此过程中，剥离工程与采矿工程的关系对露天矿山工程能够正常进行，有用矿产能够合理开采，且取得较好的经济效益，有着重要作用。

1、剥离管理：1、1剥离工艺流程斜坡道施工方样技术交底安全挡坎标高控制开拓斜坡道排水沟标高控制掘沟安全挡坎标高控制分层平面开挖平整度台阶坡面清理凿岩工作面安全平台平台开挖线放样技术交底凿岩爆破1、2开拓斜坡道技术要求（1）平面位置与设计吻合，误差±0.3m（2）宽度符合设计要求，误差±0.5m（3）纵坡不大于10%；局部最大纵坡不大于12%，且坡长不大于43m（4）平整度眼睛观看平顺，无明显凸凹，±0.15m以内（5）外侧安全挡坎平顺、规则，宽×高=0.8m×0.6m（6）工作进度与计划吻合，必须超前一个分层（7）内侧排水沟宽×高=1m×0.5m1、3掘沟（1）根据各分层《采剥综合平面布置图》布置（2）严格控制掘沟底标高，与分层标高吻合，误差±0.2m（3）工程进度与计划吻合，必须在上一分层剥离结束前完成（4）掘沟宽度与挖机工作台数所需工作线长度吻合，最小底宽20m1、4分层平面开挖（1）标高与设计一致，误差±0.5m（2）平整度除局部爆破残根、瞎炮引起的凸凹外，控制在±0.8m，且眼睛观看大面平整，施工形象文明（3）工作面挖机摆放规则，工作间距7—10m，同一工作面统一推进，两机之间不留残堆，不留墙，做到安全文明生产（4）提高工作线利用率，减少移动，提高挖机工作效率1、5台阶施工（1）浮石清理，在下一个分层开挖前，必须对上一分层坡面浮石进行清理，确保下一分层剥离施工安全（2）各分层安全平台标高必须符合设计要求，误差±0.3m（3）上一台阶坡面浮石清理及安全平台清扫完成后，具备施工放样条件，及时施工放样，个点位要标明标高，且标志明显（4）靠近坡面凿岩施工，必须经过设计并通过生产设能部审查通过；设计中应包括控制减震措施及相关设计参数，而且符合《爆破安全规程》（5）台阶坡面角，符合设计要求，误差±2°（6）安全平台宽度符合设计要求，误差±0.5m（7）台阶坡面不允许超挖、欠挖，欠挖不大于±0.5m（8）台阶坡面、平台清理验收不合格，不允许进入下一分层施工1、6凿岩（1）根据各个分层爆破顺序设计图，放样凿岩区域，根据岩性最小抵抗线，确定经济合理的空网参数，放出炮孔（2）爆块区域大小要根据剥离进度计划设计，并用装运设备工作参数验证工作线长度能否满足生产需求（3）凿岩前测定凿岩面标高，确保孔底标高与设计分层平面标高吻合，误差0.1m （4）矿块孔网参数确定，保证800mm以上大块产出率小于20℅，减少二次破碎（5）孔底超深为最小抵抗线的0.35倍，最小抵抗线不大于3米（6）矿块出矿留3m，作为侧向挤压爆破介质，且合理加大第一段管状药量（7）靠近边坡必须采取控制爆破及减震措施，确保边坡稳定，满足生产安全要求2采矿管理要求2、1采矿工艺流程分层地质填图分层地质取样及储量计算矿块划分查明矿体赋存条件根据品质及赋存条件划分矿块采矿单体设计矿体厚度上盘剥离直接暴露矿体—小于大于1.5m—上盘剥离3至5m爆块垂直矿体走向布置清理矿体上盘弃渣矿岩整体记录各孔矿体位置（5分层一次性清理）穿孔起爆采用空气耦合装药软弱介质用岩粉填塞整平矿体底脚平台矿体上盘岩石清理出坑综合样分层矿体采掘配比发矿出坑块度剥离矿体下盘弃渣按剥离规定清理平台、边坡2、2矿块划分（1）五米分层地质填图：每分层矿体后适时进行原始地质编录，并进行地质填图，表明岩层界线及岩性，断层位置，类型及产装（2）分层地质取样及储量计算：每分层矿体揭露后，适时进行地质取样及矿块编录，依据cu≥0.3℅作为边界品位进行矿块圈定。

露天采场工艺技术规程露天开采是从地表开始逐层向下进行的，每一水平称为一个台阶。

一个台阶的开采使其下面的台阶被揭露出来，当揭露的面积足够大时，就可以开始下一个台阶的开采。

随着开采的进行，采场不断的向下延伸和向外扩展，直至到达设计的最终境界。

在此过程中，剥离工程与采矿工程的关系对露天矿山工程能够正常进行，有用矿产能够合理开采，且取得较好的经济效益，有着重要作用。

1、剥离管理：1、1剥离工艺流程斜坡道施工方样技术交底安全挡坎标高控制开拓斜坡道排水沟标高控制掘沟安全挡坎标高控制分层平面开挖平整度台阶坡面清理凿岩工作面安全平台平台开挖线放样技术交底凿岩爆破1、2开拓斜坡道技术要求（1）平面位置与设计吻合，误差±0.3m（2）宽度符合设计要求，误差±0.5m（3）纵坡不大于10%；局部最大纵坡不大于12%，且坡长不大于43m（4）平整度眼睛观看平顺，无明显凸凹，±0.15m以内（5）外侧安全挡坎平顺、规则，宽×高=0.8m×0.6m（6）工作进度与计划吻合，必须超前一个分层（7）内侧排水沟宽×高=1m×0.5m1、3掘沟（1）根据各分层《采剥综合平面布置图》布置（2）严格控制掘沟底标高，与分层标高吻合，误差±0.2m（3）工程进度与计划吻合，必须在上一分层剥离结束前完成（4）掘沟宽度与挖机工作台数所需工作线长度吻合，最小底宽20m1、4分层平面开挖（1）标高与设计一致，误差±0.5m（2）平整度除局部爆破残根、瞎炮引起的凸凹外，控制在±0.8m，且眼睛观看大面平整，施工形象文明（3）工作面挖机摆放规则，工作间距7—10m，同一工作面统一推进，两机之间不留残堆，不留墙，做到安全文明生产（4）提高工作线利用率，减少移动，提高挖机工作效率1、5台阶施工（1）浮石清理，在下一个分层开挖前，必须对上一分层坡面浮石进行清理，确保下一分层剥离施工安全（2）各分层安全平台标高必须符合设计要求，误差±0.3m（3）上一台阶坡面浮石清理及安全平台清扫完成后，具备施工放样条件，及时施工放样，个点位要标明标高，且标志明显（4）靠近坡面凿岩施工，必须经过设计并通过生产设能部审查通过；设计中应包括控制减震措施及相关设计参数，而且符合《爆破安全规程》（5）台阶坡面角，符合设计要求，误差±2°（6）安全平台宽度符合设计要求，误差±0.5m（7）台阶坡面不允许超挖、欠挖，欠挖不大于±0.5m（8）台阶坡面、平台清理验收不合格，不允许进入下一分层施工1、6凿岩（1）根据各个分层爆破顺序设计图，放样凿岩区域，根据岩性最小抵抗线，确定经济合理的空网参数，放出炮孔（2）爆块区域大小要根据剥离进度计划设计，并用装运设备工作参数验证工作线长度能否满足生产需求（3）凿岩前测定凿岩面标高，确保孔底标高与设计分层平面标高吻合，误差0.1m （4）矿块孔网参数确定，保证800mm以上大块产出率小于20℅，减少二次破碎（5）孔底超深为最小抵抗线的0.35倍，最小抵抗线不大于3米（6）矿块出矿留3m，作为侧向挤压爆破介质，且合理加大第一段管状药量（7）靠近边坡必须采取控制爆破及减震措施，确保边坡稳定，满足生产安全要求2采矿管理要求2、1采矿工艺流程分层地质填图分层地质取样及储量计算矿块划分查明矿体赋存条件根据品质及赋存条件划分矿块采矿单体设计矿体厚度上盘剥离直接暴露矿体—小于大于1.5m—上盘剥离3至5m爆块垂直矿体走向布置清理矿体上盘弃渣矿岩整体记录各孔矿体位置（5分层一次性清理）穿孔起爆采用空气耦合装药软弱介质用岩粉填塞整平矿体底脚平台矿体上盘岩石清理出坑综合样分层矿体采掘配比发矿出坑块度剥离矿体下盘弃渣按剥离规定清理平台、边坡2、2矿块划分（1）五米分层地质填图：每分层矿体后适时进行原始地质编录，并进行地质填图，表明岩层界线及岩性，断层位置，类型及产装（2）分层地质取样及储量计算：每分层矿体揭露后，适时进行地质取样及矿块编录，依据cu≥0.3℅作为边界品位进行矿块圈定。

露天矿开采工艺露天矿开采由剥岩、采矿和掘沟三个环节构成，其重要生产工艺程序：穿孔、爆破、矿(岩)铲装、矿岩运送及岩石排卸）一、穿孔作业及安全规定穿孔作业是露天矿开采首道工序，其目是为爆破工作提供装放炸药孔穴。

穿孔质量好坏，直接关系到其后爆破、采装、破碎等工作效率。

国内露天矿山惯用穿孔凿岩设备按穿孔深度分为浅孔凿岩机和深孔凿岩机。

浅孔凿岩设备重要有凿岩机和凿岩台车。

深孔凿岩机重要有牙轮钻机和潜孔钻机。

1．凿岩机械凿岩机按其动力可分为四种类型，即风动、电动、内燃和液压；按重量分为轻型、中型、重型三种；按工作方式分为手持式、气腿式和柱架导轨式三种。

露天矿山使用穿孔设备，重要有：(1)牙轮钻机。

(2)潜孔钻机。

(3)火钻。

(4)凿岩台车。

(5)钢丝绳冲击钻机。

2．凿岩机技术性能(1)牙轮钻机牙轮钻机是国内大型露天矿山广泛使用一种高效率穿孔设备。

按穿孔尺寸计算，牙轮钻机穿孔速度普通为4000~6000m／月，最高可达10000m／月以上；若按台年穿爆量计算，普通为400万～600万t，最高可达1200万一1400万t，是钢丝绳冲击钻机4～5倍。

牙轮钻机钻孔速度比潜孔钻机约高40％～100％。

从经济效果衡量，牙轮钻机穿孔成本也最低，大概为钢丝绳冲击钻机75％，为潜孔钻机70％。

(2)潜孔钻机潜孔钻机是国内20世纪50年代开始使用一种穿孔设备，60年代取代了钢丝绳冲击钻。

它重要特点是：①孔径小(Φ150~200mm)，能钻凿斜孔，爆破矿岩块度小，便于用小型挖掘机采装。

②设备构造简朴，操作维护以便，机动灵活，价格低。

③设备效率发挥得较好，钻孔效率为m／(台.月)，台年穿爆矿岩量约60万～150万t。

这种设备重要合用于中小型露天矿。

(3)火钻火钻，是借高温(1600~3000C)、高速(1100~1800m／s)火焰喷向岩石表面，使岩石在热力作用下骤燃、膨胀、碎裂、剥落而成孔。

火钻穿孔机理，就是建立在岩石受热产生不均匀变化基本上。

山坡露天矿开段沟工艺山坡露天矿开段沟工艺是一种常用于露天矿采矿的方法。

该工艺适用于山坡地形，以段状露天开采的方式，将矿石从山坡上剥离并运输到下方的处理厂。

首先，山坡露天矿开段沟工艺要准确选择采矿区域。

在选择合适的山坡地形时，需要考虑地质条件、矿石分布、矿体厚度等因素。

一般来说，选择较为陡峭的山坡地形可以增加开采效率，但也会带来斜坡稳定性的挑战。

接下来是开段沟的过程。

开段沟是指在山坡上以一定的坡度、长度和高度开挖地面，从而形成一个个横切整个山坡的沟槽。

这些沟槽有助于矿石的剥离和运输。

开段沟工艺通常包括以下几个步骤。

首先是分级开挖。

根据矿石的产出量和质量要求，将整个采矿区域分成若干个段，然后逐段进行挖掘。

这样可以有效控制开挖量和提高采矿效率。

接下来是机械化开挖。

开段沟采用机械化设备进行开挖，常见的设备包括挖掘机、装载机、推土机等。

这些设备可以快速而有效地开挖段沟，将矿石从山坡上剥离。

同时，为了保证开段沟的稳定性，还需要进行边坡支护。

边坡支护是指对段沟的边坡进行加固和防护，以防止边坡滑坡和崩塌。

边坡支护通常包括以下几种方法。

一种是采用钢筋混凝土梁支护，即沿边坡设置一定间距的钢筋混凝土梁，增加边坡的稳定性。

另一种是采用喷射混凝土支护，将喷射混凝土喷射到边坡上形成一层覆盖，增加边坡的抗滑性。

最后是矿石的运输和处理。

开段沟工艺通常将矿石通过输送带或卡车等运输设备从开挖段沟的山坡上运输到下方的处理厂。

在处理厂，矿石经过破碎、磨矿、选矿等工艺处理，最终得到所需的金属或非金属产品。

山坡露天矿开段沟工艺是一种高效的采矿方法，适用于山坡地形。

通过合理的开挖和边坡支护，可以保证采矿过程的安全和稳定。

同时，机械化开挖和矿石运输设备的使用，可以提高采矿的效率和生产能力。

露天矿开段沟的合理布置与改进开段沟的定义：露天矿为建立台阶或台阶初始工作线而掘进的水平堑沟。

我国大中型露天矿基建一般3～4年，而大型的地下矿基建时间要7～10年。

一般大型露天矿单位矿石基建投资比地下矿要低1～3倍。

而众所周知的是露天矿与井下矿最大的特点是露天矿的初期投资生产一次性投资很大。

所以减少露天矿初期的基建工程量，对节约基建投资和加速露天矿建设有很大的意义。

怎么样合理布置开段沟的位置，其工作线的推进方向，是决定开段沟位置的重要因素。

然而，不同的开段沟位置和工作线推进方向，就要和采用的生产工艺系统、开拓运输系统相结合。

对同一露天矿采用不同的开段沟位置，对于基建工程有重大影响。

就拿一个很普通的矿体为例，来分析不同的开段沟位置对于基建工程的重大影响。

如图下图所示，在同一个露天矿中，沟的位置和矿山工程发展方向分别有：低帮开拓（a）：顶帮开拓（b）：沿下盘开拓（c）：沿上盘开拓（d）。

因为都是采用同一种折返沟开拓，其境界相同，所以平均剥采比相等。

四个开段沟开拓方案其计算公式为：λ=nn1−n2μ=n2n2=v2计算式中：n————均衡生产剥采比；n1————平均剥采比；n2————初始剥采比；v2————初始剥离量；p————露天矿总剥采量。

图（a）初期开拓沟长，因而基建工程量大，基建时间长、投资大，企业投产时经济效益差。

而且因为是沿低帮开拓，离矿体较远，长时间见不到煤，基建工程量大，均匀生产剥采比小，没法及时收回资金。

这会大大的增加初期投资。

图（b）同图（a）一样，初期开拓沟长，因而基建工程量大，基建时间长、投资大，企业投产时经济效益差。

而且因为是沿低帮开拓，离矿体较远，长时间见不到煤，基建工程量大，均匀生产剥采比小，没法及时收回资金。

这会大大的增加初期投资。

图（c）沿底板拉钩能够减小初期生产剥采比和基建工程，也更接近矿体，覆盖岩层也比较薄，能够更快的见到煤层，回收资金，有效的减小初期投资。

但是呢，这样会有三角沿，增加了煤岩混杂，减少了原煤质量降低了煤岩回收率。

绪论金属矿床开采按不同的埋藏条件，主要有以下三种方法：①露天开采，②地下开采，③砂矿床开采，目前主要是机械化采掘，本课程主要讲机械化露天开采的方法。

一、露天开采的基本概念及述语露天开采是在一定范围内敞露的空间里，将掩盖在矿体上部的表土及周围部分的岩石剥除掉，而把矿石开采出来。

因此为了采出矿石，还必须开采矿石。

1．台阶（bank）：（图1-1）开采时，自上而下把矿岩划分成具有一定厚度的水平分层，用独立的采掘、运输设备进行开采，各分层保持一定的超前关系，从而形成阶梯状。

台阶由以下要素构成：上部平盘、下部平盘、坡面、坡顶线、坡底线、高度、坡面角。

台阶分：工作台阶…工作平盘布置采掘、运输设备。

非工作台阶…保安平台：用于缓冲和阻截滑落岩石，减缓边坡角。

清扫平台：阻截滑落岩石并用清扫设备进行清理。

运输平台：作为工作台阶与出入沟运输的联系通道。

2、工作线（Avdvance line）…已经做好准备而形成的矿岩区段。

3、采掘带（excavationzone）：开采时将台阶划分为若干个条带，逐条顺次开采，每一个条带叫做采掘带。

参数：宽度 1、实方……取决于爆破方法和参数。

2、电铲…取决于电铲的挖掘和卸载半径。

4、采区（working section ）每一条带开采时也可划分为若干区段配以独立的采运设备。

参数：长度…一条电铲所占的采掘工作线长度。

5、露天坑道：按用途分：1、出入沟…建立开采水平间的运输通道。

(Bl—4中的AB)。

2、开段沟…建立第一条工作线（初始台阶）见图l—4中的CD。

按断面形状分：整断面（1－5 a）,单侧沟（1－5 b）6．露天矿场（open pit）已经进行和正在进行露天开采的区域，由台阶和露天坑道形成。

山坡露天：封闭圈以上。

凹陷露天：封闭圈以下。

构成要素：（1）边帮：露天矿场四周表面的总体，分：顶帮、底帮（slope）、端帮（2）工作帮：（working slope），非工作帮（slope of respose）（3）工作帮坡面及工作帮坡面角（4）非工作帮坡面及最终边坡角。

绪论金属矿床开采按不同的埋藏条件,主要有以下三种方法:①露天开采，②地下开采，③砂矿床开采，目前主要是机械化采掘，本课程主要讲机械化露天开采的方法。

一、露天开采的基本概念及述语露天开采是在一定范围内敞露的空间里，将掩盖在矿体上部的表土及周围部分的岩石剥除掉，而把矿石开采出来。

因此为了采出矿石，还必须开采矿石。

1．台阶(bank）：（图1－1)开采时，自上而下把矿岩划分成具有一定厚度的水平分层,用独立的采掘、运输设备进行开采，各分层保持一定的超前关系，从而形成阶梯状。

台阶由以下要素构成:上部平盘、下部平盘、坡面、坡顶线、坡底线、高度、坡面角.台阶分:工作台阶：工作平盘布置采掘、运输设备。

非工作台阶:保安平台：用于缓冲和阻截滑落岩石，减缓边坡角。

清扫平台:阻截滑落岩石并用清扫设备进行清理.运输平台：作为工作台阶与出入沟运输的联系通道.2、工作线(Ａｖdｖaｎce line）…已经做好准备而形成的矿岩区段。

3、采掘带（excavaｔion zone）：开采时将台阶划分为若干个条带，逐条顺次开采，每一个条带叫做采掘带.参数:宽度(１）、实方……取决于爆破方法和参数。

(2)、电铲…取决于电铲的挖掘和卸载半径。

4、采区（ｗorkｉng sectiｏn ）每一条带开采时也可划分为若干区段配以独立的采运设备.参数：长度…一条电铲所占的采掘工作线长度.５、露天坑道:按用途分：１、出入沟…建立开采水平间的运输通道。

（图l—4中的AB).2、开段沟…建立第一条工作线（初始台阶)（见图l—4中的CD)。

按断面形状分：整断面（1-5 a）,单侧沟(１－5 b）6．露天矿场（ｏｐｅｎ piｔ)已经进行和正在进行露天开采的区域，由台阶和露天坑道形成。

山坡露天：封闭圈以上。

凹陷露天：封闭圈以下.构成要素:(1)边帮：露天矿场四周表面的总体，分：顶帮、底帮（ｓlｏｐｅ)、端帮(2）工作帮：(workｉng slope），非工作帮（ｓlope ｏｆ re ｓｐoｓｅ)（３）工作帮坡面及工作帮坡面角（4）非工作帮坡面及最终边坡角。

露天矿的开采工艺露天矿开采由剥岩、采矿和掘沟三个环节组成，其主要生产工艺程序：穿孔、爆破、矿(岩)的铲装、矿岩的运输及岩石的排卸）一、穿孔作业及安全要求穿孔作业是露天矿开采的首道工序，其目的是为爆破工作提供装放炸药的孔穴。

穿孔质量的好坏，直接关系到其后的爆破、采装、破碎等工作的效率。

我国露天矿山常用的穿孔凿岩设备按穿孔深度分为浅孔凿岩机和深孔凿岩机。

浅孔凿岩设备主要有凿岩机和凿岩台车。

深孔凿岩机主要有牙轮钻机和潜孔钻机。

1．凿岩机械凿岩机按其动力可分为四种类型，即风动、电动、内燃和液压；按重量分为轻型、中型、重型三种；按工作方式分为手持式、气腿式和柱架导轨式三种。

露天矿山使用的穿孔设备，主要有：(1)牙轮钻机。

(2)潜孔钻机。

(3)火钻。

(4)凿岩台车。

(5)钢丝绳冲击钻机。

2．凿岩机的技术性能(1)牙轮钻机牙轮钻机是我国大型露天矿山广泛使用的一种高效率的穿孔设备。

按穿孔尺寸计算，牙轮钻机穿孔的速度一般为4000~6000m／月，最高可达10000m／月以上；若按台年穿爆量计算，一般为400万～600万t，最高可达1200万一1400万t，是钢丝绳冲击钻机的4～5倍。

牙轮钻机的钻孔速度比潜孔钻机约高40％～100％。

从经济效果衡量，牙轮钻机穿孔的成本也最低，大约为钢丝绳冲击钻机的75％，为潜孔钻机的70％。

(2)潜孔钻机潜孔钻机是我国20世纪50年代开始使用的一种穿孔设备，60年代取代了钢丝绳冲击钻。

它的主要特点是：①孔径小(Φ150~200mm)，能钻凿斜孔，爆破的矿岩块度小，便于用小型挖掘机采装。

②设备结构简单，操作维护方便，机动灵活，价格低。

③设备效率发挥得较好，钻孔效率为2000m／(台.月)，台年穿爆矿岩量约60万～150万t。

这种设备主要适用于中小型露天矿。

(3)火钻火钻，是借高温(1600~3000C)、高速(1100~1800m／s)的火焰喷向岩石表面，使岩石在热力作用下骤燃、膨胀、碎裂、剥落而成孔。

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