露天开采工艺流程及相关技术[业界研究]

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、铲装与运输及岩石的排卸。

一、穿孔作业及安全要求1、穿孔作业基本情况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。

穿孔方法：热力破碎穿孔和机械破碎穿孔两种方法。

穿孔设备：常用的穿孔凿岩设备按穿孔深度分为浅孔凿岩机（凿岩机和凿岩台车）和深孔凿岩机（牙轮钻机和潜孔钻机）。

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％。

缺点：牙轮钻机机身较重，价格昂贵，约200万/台，钻头2-3万，占钻孔成本的40%-50%，可通过提高钻头质量，延长其使用寿命来降低钻孔成本。

(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，主要适用于中小型露天矿。

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。

(3)凿岩台车凿岩台车是使用导轨式重型风动凿岩机的穿孔设备，由于设备简单、灵活、孔径小，可以打任意角度的炮孔，对提高劳动生产率，改善劳动条件作用明显，在小型矿山广泛应用。

3、凿岩安全要求二、爆破作业及安全要求爆破作业是露天矿开采的重要工序，为随后的采装、运输、破碎提供适宜的矿岩物。

第十八章露天开采的生产工序金属矿床露天开采一般要经过以下四道生产工序：穿孔、爆破、铲装及运输，以上各工序环节相互衔接、相互影响、相互制约，共同构成了露天开采的最基本生产周期，本章将介绍以上各生产工序中的主要问题。

第一节穿孔作业穿孔作业是矿床露天开采的第一道生产工序，其作业内容是采用某种穿孔设备在计划开采的台阶区域内穿凿炮孔，为其后的爆破工作提供装药空间。

穿孔工作质量的好坏直接影响着爆破工序的生产效率与爆破质量。

在整个露天开采过程中，穿孔作业的成本约占矿石开采总生产成本的10％~15％。

一、穿孔方法与穿孔设备截至目前为止，露天矿生产中曾广泛使用过的穿孔方法有两种：热力破碎法与机械破碎法，其相应的穿孔设备有火钻、钢绳式冲击钻、潜孔钻、牙轮钻与凿岩台车，其中以牙轮钻的使用最为广泛，潜孔钻次之，火钻与凿岩台车仅在某些特定条件下使用，钢绳式冲击钻已被淘汰。

近年来，国内外一些专家还在探索新的穿孔方法，如频爆凿岩、激光凿岩、超声波凿岩、化学凿岩及高压水射流凿岩等，但目前所设计出的相应凿岩设备仍处在试验研制阶段，尚未在实际生产中广泛使用。

露天矿穿孔设备的选择主要取决于开采矿岩的可凿性、开采规模要求及设计的炮孔直径。

表18-1中列出了在露天矿生产中曾广泛使用过的各种类型钻机的穿孔原理、可穿孔直径、生产能力及适用条件。

二、牙轮钻机牙轮钻机于五十年代开始在美国露天矿山使用，七十年代起引进我国。

目前，美国、加拿大和苏联的金属露天矿山中牙轮钻机的比重已占80％以上，我国大型露天矿山都已大量使用牙轮钻机。

牙轮钻机具有穿孔作业率高、作业成本低，机械化程度高、适用于在各种硬度的矿岩中穿孔的优点，已成为当今世界各国露天矿最先进的穿孔设备。

(一)牙轮钻机的工作原理牙轮钻机的外形如图18-1所示，其穿孔原理主要是通过钻机的回转和推压机构使钻杆带动钻头连续转动、同时对钻头施加轴向压力，以回转动压和强大的静压形式使与钻头接触的岩石粉碎破坏，钻进的同时，通过钻杆与钻头中的风孔向孔底注入压缩空气，利用压缩空气将孔底的粉碎岩渣吹出孔外，从而形成炮孔。

露天矿山开采工艺与安全技术讲义一、露天矿山开采工艺1. 露天矿山开采方式- 采用挖掘机、装载机和卡车进行矿石开采。

- 采用爆破技术进行岩石破碎。

- 采用输送带将矿石运输到破碎设备进行处理。

2. 露天矿山开采过程- 地质勘探：对矿山进行地质勘探，确定矿藏位置和质量。

- 开发工程：进行道路和设施建设，确保采矿设备正常运转。

- 矿石采集：利用挖掘机和装载机进行矿石采集，确保生产效率。

- 爆破作业：采用爆破技术对岩石进行破碎，提高矿石开采效率。

- 矿石处理：利用破碎设备对矿石进行处理，确保矿石质量。

二、露天矿山安全技术1. 安全管理- 建立健全的安全管理制度，确保员工遵守安全规定。

- 进行安全培训，提高员工的安全意识和技能。

- 定期进行安全检查，及时发现和解决安全隐患。

2. 作业安全- 配备有资质的司机和操作人员，确保设备的安全操作。

- 严格执行作业程序，避免操作失误和事故发生。

- 使用安全设备和保护装置，减少作业风险。

3. 环境保护- 建立完善的环保设施，减少矿山开采对环境的影响。

- 处理和回收矿石加工产生的废渣和废水，减少环境污染。

- 加强对矿山周边环境的监测和保护，保护生态环境。

三、总结露天矿山开采工艺与安全技术讲义中，我们了解了露天矿山的开采工艺和安全技术。

通过严格遵守安全规定，提高员工安全意识和技能，加强安全管理和环境保护，可以有效减少事故发生，并保护生态环境。

希望大家在矿山开采过程中能够重视安全工作，确保自己和他人的安全。

四、露天矿山安全技术的主要内容1. 安全标准- 制定并执行严格的安全标准和规定，确保所有员工都了解并遵守安全操作程序。

- 通过定期培训和考核，使员工了解安全标准的重要性，并且知道应该如何正确执行。

2. 事故预防- 加强事故预防措施，包括定期检查和维护设备，及时处理可能存在的安全隐患。

- 设立事故应急预案，为遇到意外事件时的应急处理提供指导，包括疏散和救援措施，以最大程度减少伤亡和财产损失。

露天煤矿开采流程步骤详解露天煤矿是一种常见的煤矿开采方式，它以开放式采矿方式进行。

在露天煤矿的开采过程中，涉及到一系列的步骤和流程。

本文将详细解读露天煤矿开采的步骤和流程，并探讨其中的关键要素和技术。

一、准备工作1. 地质勘探和资源评估：在选择开采区域之前，煤矿公司会进行地质勘探和资源评估。

这些工作将确定矿区的煤矿储量、质量和分布情况，从而为开采工作提供依据。

2. 设计和规划：在资源评估完成后，煤矿公司会进行开采区域的设计和规划。

这包括确定露天矿场的大小、形状和布局等因素，以及确定采矿设施的位置和布局。

3. 环境评估和协调：在进行开采之前，煤矿公司需要进行环境评估，并与当地政府和相关利益相关者进行协调。

这是为了确保开采过程对环境的影响得到控制，并获得必要的许可和批准。

二、挖掘和开采4. 清理和拓展：在开始挖掘之前，煤矿公司需要首先清理并拓展地表。

这包括清除植被、移除上覆的土石等。

5. 爆破与挖掘：煤矿公司会采用爆破技术来破碎和分离煤矿。

爆破后，使用大型挖掘机械、装载机等设备进行煤矿的开采和装载工作。

6. 运输与堆放：开采下来的煤矿会被运输到指定的堆放区域。

这通常涉及到使用卡车、输送带等设备进行煤矿的运输，然后进行堆放和储存。

三、处理和利用7. 煤矿处理：在露天煤矿开采过程中，煤矿通常需要进行初步的处理。

这包括破碎、筛分和洗选等工艺，以提高煤矿的质量和适应不同的利用需求。

8. 销售与利用：经过处理后的煤矿可以被销售给不同的用户和行业。

煤矿的利用方式包括发电、煤化工、冶金等，满足社会的能源需求和工业发展的需要。

以上是露天煤矿开采的一般步骤和流程。

然而，需要注意的是，每个煤矿项目具体情况会有所不同，因此在实际操作中，可能还需要进行一些额外的步骤和工作。

为了确保安全和环境保护，煤矿公司还需要严格遵循相关的法规和标准，并采用适当的技术和措施。

在我看来，露天煤矿开采虽然在某种程度上能够满足煤炭需求，但也存在一定的问题和挑战。

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露天煤矿怎么开采1. 引言露天煤矿开采是一种常见的煤矿开采方式，通过在地表对煤矿进行开挖和开采。

相比于井下开采，露天煤矿有一些独特的特点和优势。

本文将介绍露天煤矿开采的流程和关键步骤。

2. 露天煤矿开采的准备工作要开展露天煤矿开采，首先需要进行一系列的准备工作，包括地质调查、设计矿井布置方案、确定矿井开采方式等。

2.1 地质调查地质调查是露天煤矿开采的重要前提，通过对煤矿地质结构和煤层分布等情况进行研究和调查，以确定矿床的形态、规模和煤质等参数。

2.2 设计矿井布置方案根据地质调查的结果，设计矿井布置方案，确定露天煤矿的开采范围和开采方式。

这包括确定不同矿区的开采顺序、矿坑形状和开采深度等。

2.3 确定矿井开采方式根据矿井布置方案和地质条件，确定具体的煤矿开采方式。

常见的露天煤矿开采方式包括平底开采、台阶开采和斜坡开采等。

3. 露天煤矿开采的流程露天煤矿开采的流程一般包括以下几个步骤：矿场准备、矿井开拓、矿区开采、矿场复垦。

3.1 矿场准备矿场准备包括选址、平整地面、建设道路、修建排水系统等工作。

选址要考虑地质条件、交通便利程度和环保要求等因素。

3.2 矿井开拓矿井开拓是指在选定的露天矿场内进行探矿和开拓工作，包括开挖矿井、铺设输送设备等。

开挖矿井要按照设计方案进行，铺设输送设备要保证煤炭的顺利运输。

3.3 矿区开采矿区开采是露天煤矿的核心工作，主要包括爆破、采矿、运输等环节。

在矿区开采过程中，要注意煤层的倾角、断层和软弱地层等地质问题，采取相应的措施进行处理。

3.4 矿场复垦矿场复垦是指在煤矿开采完毕后对矿区进行修复和复原的工作。

这包括填平矿坑、种植植被、恢复生态环境等措施，以达到矿区复原和环境保护的目标。

4. 露天煤矿开采的安全措施在进行露天煤矿开采的过程中，应注重安全生产，采取一系列的安全措施，保障煤矿工人的生命安全和物质财产。

4.1 安全教育和培训对从业人员进行安全教育和培训，提高其安全意识和应急处理能力。

露天开采程序第一节概述最终开采境界是在当前的技术经济条件下对可采储量的圈定，也是对开采终了时采场几何形态的预估。

那么，如何采出最终境界内的矿石和岩石则是露天开采程序问题。

简单地讲，露天开采是从地表开始逐层向下进行的，每一水平分层称为一个台阶。

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

随着开采的进行，采场不断向下延伸和向外扩展，直至到达设计的最终境界。

每一台阶在其所在水平面上的任何方向均以同一台阶水平的最终境界为限。

推到最终境界线的台阶所组成的空间曲面称为最终边帮（或非工作帮）。

可以想象，最终边帮并不是一“光滑”的曲面，而是呈阶梯状的。

为了开采一个台阶并将采出的矿岩运出采场，需要在本台阶及其上部各台阶修筑至少一条具有一定坡度的运输通道，称为斜坡道或出入沟。

图15-1是一采场的水平投影与剖面示意图。

本章从台阶的几何参数入手较为详细地讨论露天开采中的掘沟、台阶推进、采场扩延、线路布置及台阶和工作面参数的计算等内容。

第二节台阶几何要素一、基本概念图15-2是两个相邻台阶的局部剖面及其平面投影示意图。

台阶由坡顶面、坡底面和台阶坡面组成。

台阶常以其坡顶面水平和坡底面水平命名，例如图15-2中的上部台阶称为188 - 200米台阶。

台阶坡顶面和坡底面与台阶坡面的交线分别称为台阶的坡顶线和坡底线。

一个台阶的坡底面水平同时又是其下一个台阶的坡顶面水平。

台阶坡面与水平面的夹角称为台阶坡面角（α），台阶坡顶面与坡底面之间的垂直距离即为台阶高度（H）。

从本台阶的坡顶线（本台阶外缘）到上一个台阶的坡底线（本台阶内缘）之间的距离称为台阶宽度（W）。

台阶是垂直方向上的最小开采单元，即台阶在其整个高度上是一次爆破、一次铲装的。

穿孔和装药作业在台阶的坡顶面水平进行，铲装和运输作业在台阶的坡底面水平进行。

二、台阶高度台阶高度是露天开采中最重要的几何参数之一。

影响台阶高度的因素有生产规模、采装设备的作业技术规格以及对开采的选别性要求等。

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。