下载文档原格式
露天煤矿开采基本知识目录一、露天煤矿的概念与特点 (2)1. 露天煤矿的定义与分类 (2)2. 露天煤矿的开采方式 (3)3. 露天煤矿的开采效率与经济效益 (5)二、露天煤矿开采流程与工艺 (6)1. 矿床勘探与储量评估 (7)2. 露天开采的规划与设计 (8)3. 开采设备的选型及配置 (10)4. 矿岩挖掘与运输 (13)5. 剥离岩土与物料处理 (14)6. 露天矿山复垦与环境保护措施 (15)三、露天煤矿煤矿资源与环境保护 (16)1. 环境影响评价及其管理 (18)2. 有效控制水土流失和粉尘污染 (19)3. 减少对原生生态系统的破坏 (20)4. 节能减排与可持续发展 (22)四、露天煤矿的技术进步与管理创新 (23)1. 自动化与数字化矿山建设 (24)2. 智能化矿山信息系统 (26)3. 新技术在露天煤矿中的应用 (27)4. 煤矿工程项目管理与质量控制 (28)五、露天煤矿安全生产与员工培训 (29)1. 安全生产法规和标准制定 (31)2. 危险源识别与事故预防 (32)3. 员工职业健康与安全培训 (33)4. 应急救援体系建设与发展 (34)六、露天煤矿的持续性发展与未来趋势 (35)1. 新技术在露天煤矿的应用趋势 (37)2. 经济效益与环境效益平衡的策略 (38)3. 国际露天煤矿发展趋势与经验借鉴 (39)一、露天煤矿的概念与特点露天煤矿是指开采深度小于150米、易于直接采掘、并且地表结构有利于开采的煤炭矿床。
相对地下煤矿，露天煤矿开采方式简单，施工设备规模略大， production 能量高，也更易于实现机械化和自动化。
开采深度浅:主要开采地表附近的煤层，最大开采深度一般不超过150米，有时甚至更浅。
地面剥离:需要移除地表 overlying strata，包括岩石、土壤等，暴露煤炭层。
采矿方式较为集中:采用各种露天开采方法，如开挖、堆推、炸断等，对地域范围相对集中。
露天采矿学基础理论和专业知识一露天开采的基本概念1、矿山是采矿作业的场所，包括开采形成的开挖体、运输通道和辅助设施等，开挖体暴露在地表的矿山称为露天矿;开挖体在地下的矿山称为地下矿2、剥采比:采出一吨矿石所需要剥离的岩石量3、,开采境界:是由采场底部周界、最终便迫、开采深度三部分组成。
4、,境界封闭圈:是划分山坡露天矿与凹陷露天矿的界限。
最终开采境界范围内的地表是山坡或山包(图15-12)，随着开采的进行，矿山由上部的山坡露天矿逐步转为深凹露天矿。
采场由山坡转为深凹的水平称为封，即在该水平上采场形成闭合圈。
闭水平5、,山坡露天矿和深凹露天矿:在封闭圈以上的为上坡露天矿在封闭圈以下的为深凹露天矿6露天采场的构成要素1) 露天采场的边帮。
即露天采场的四周表面，由台阶坡面、倾斜干线的坡面和平台组成的表面总体。
位于矿体顶盘的叫顶帮，位于矿体底盘的叫底帮，位于矿体走向两端的叫端帮。
2) 露天采场的工作帮。
正在开采和将要开采的工作台阶组成的边帮或边帮的一部分。
工作帮的位置是不固定的，她随着开采工作的进行而不断的移动。
3) 工作帮坡面。
通过工作帮坡面最上和最下一个台阶的坡底线所做的一个假想平面。
4) 工作帮坡角工作帮坡面与水平面的夹角。
5) 露天采场非工作帮。
由已结束开采工作的非工作台阶组成的边帮或边帮的一部分。
非工作帮的位置是固定不动的。
6) 非工作帮坡面。
通过露天采场非工作帮最上一个台阶的坡顶线和下一个台阶的坡底线所作的假想面，他代表露天采场的最终位置，所以必须保持稳定。
7) 露天采场最终边坡角。
非工作帮坡面与水平面的夹角。
8) 上部最终境界线。
开采结束时，非工作帮坡面与地表相交的闭合线。
9) 下部最终境界。
露天开采结束时，由其上下部最终境界所限定的位置。
二露天开采的特点同地下开采相比，露天开采的优缺点优点:1)基建期短、见效快。
根据国内经验，建成一个大型露天矿，一般只需2,4年，小型矿只需3,4个月，而建成同等规模的地下矿山，至少需要增加一倍的时间。
1、露天开采：用一定的采掘运输设备在敞露的空间里从地表开始进行开采作业地下开采：从地下矿床的矿块里采出矿石的过程。
山坡露天矿：露天开采境界封闭圈以上为山坡露天矿凹陷露天矿：封闭圈以下为凹陷露天矿封闭圈：露天开采上部境界在同一标高上形成的闭合曲线，称为封闭圈。
露天采场：露天开采所形成的采坑、台阶和露天沟道的总和，称为露天采场。
台阶：露天开采时，通常是把矿岩划分成一定厚度的水平分层，自上而下层开采，并保持一定的超前关系。
在开采过程中各工作水平空间上呈阶梯状，每个阶梯就是一个台阶。
台阶的命名：通常以开采该台阶的下部平盘的标高表示，故常把台阶叫作xx 水平。
工作台阶：台阶是露天采场基本构成要素之一，进行采剥作业的台阶为工作台阶。
非工作台阶：暂不作业的台阶为非工作台阶。
爆破带：开采时，将工作台阶划分成若干个条带逐条顺次开采，称每一条带为爆破带。
采掘带：挖掘机一次挖掘的宽度为采掘带。
非工作帮：由结束开采工作的台阶平台、坡面和出入沟底组成的露天采场的四周表面称作非工作帮。
底帮：位于矿体下盘一侧的边帮叫做底帮。
顶帮：位于矿体上盘一侧的边帮叫做顶帮。
端帮：位于矿体两端的边帮叫做端帮。
最终边坡角：指露天矿非工作帮最上一个台阶坡顶与最下一个台阶坡底线所作的假想斜面与水平面的夹角，也称最终帮坡角或最终边帮角。
上部最终境界线：最终帮坡角与地面的交线为露天采场的上部最终境界线下部最终境界线：最终帮坡面与露天采场底平面的交线为下部最终境界线或称底部周界剥采比：剥离的岩石量与所采的矿石量之比，即每采一吨矿石所需剥离的岩石量叫做剥采比出人沟：是建立地面与工作水平之间以及各工作水平之间倾斜的运输通路开段沟：是在每个水平上为开辟开采工作线面掘进的近似水平的沟道。
3、露天开采所形成的采坑、台阶和露天沟道的总和，称为露天采场。
基本要素：非工作帮、工作帮、最终边坡角、工作帮坡角、上部最终境界线、下部最终境界线。
5、露天开采的基本内容是什么？露天开采通常包括：地面的场地准备、矿床的疏干和防排水、矿山基建及生产工作以及生产结束时地表的恢复利用等内容。
一、露天开采的基本概念1、露天开采露天开采是指依照矿床的赋存条件，用一定的采、装、运设备，在敞露的空间从事开采工作。
有的矿床规模大，埋藏较浅，甚至出露地表，只要将上覆岩层及围岩剥离掉，不需掘进大量的井巷就可以从地表挖掘出有用矿物，这种矿床适合露天开采。
2、露天开采与井下开采比较的优点（1）基建期短，见效快。
根据国内外矿山建设经验，建设一个大型的露天矿一般需要2—4年的时间，小型矿需3—4个月，而建成同等规模的地下矿山，至少需要增加一倍的时间。
（2）开采空间大，劳动生产率高。
露天矿可采用大型、特大型机械设备，有利于实现采矿机械化，从而大大提高了开采强度，劳动生产率比地下开采提高了2—10倍。
（3）开采成本低。
由于露天作业范围大，有利于机械化开采，降低了采矿成本。
一般来讲，露天开采比地下开采成本降低了200%--300%。
（4）矿石损失贫化较小。
金属露天矿，矿石损失一般为3%--5%，贫化率一般为5%--8%，而地下开采损失率一般为10%--25%，贫化率为3%--20%。
因此，露天开采对充分回收国家矿产资源有利，尤其对一些高温、易燃、多水的矿体，露天开采更具有适应性和灵活性。
（5）劳动条件好，生产比较安全。
3、露天开采与地下开采比较的缺点（1）由于露天开采是敞露作业，所以受气候影响大，暴雨、大雪等恶劣天气都会影响露天作业。
（2）基建投资较大。
由于露天开采采用大型机械设备，基建剥离量较大，加上矿山大量征用土地，往往导致基建投资较大。
（3）矿山占地较多，对环境破坏较大，工作中噪音、废气、粉尘等造成的污染范围比地下开采大。
4、露天开采的适应性露天开采在经济、技术、安全等方面具有明显的优越性，只要条件允许，应优先考虑露天开采，这是国内外总的趋势。
但露天开采不能取代地下开采，从矿山经济方面衡量，当露天开采成本高于地下开采成本时，应选用地下开采，尤其对埋藏较深的矿床一般采用地下开采。
5、我国露天开采的现状我国目前露天开采矿山1500个，其中重点铁矿约40个，重点有色金属矿约12个，据统计，我国铁矿露天开采占总开采量比例86.4%，有色金属露天开采占总开采量比例的49.6%，煤矿占5%。
露天矿必备知识一、露天矿开采概述露天矿开采是一种广泛应用的采矿方式，主要适用于地表或近地表的有用矿物资源的开采。
露天开采始于地表剥离，通过逐渐深入的方式将矿体周围的岩石和覆盖物剥离掉，使有用矿物显露出来。
与地下开采相比，露天开采具有采矿作业空间不受限制、作业环境好、资源利用率高等优点。
二、露天矿开采工艺露天矿开采工艺主要包括穿孔、爆破、铲装、运输等工序。
穿孔是利用钻机在矿体上钻出一定深度的孔，为爆破做准备；爆破是利用炸药爆炸产生的能量将矿体破碎；铲装是将爆破下来的矿石装入运输工具；运输则是将矿石从采场运往选矿厂或堆放场。
露天开采工艺需要根据矿体的性质、规模、采场条件以及企业的技术装备水平等因素来确定。
三、矿体开拓与运输矿体开拓是指为了将矿石从采场中运出而修建的道路、台阶、坡面等设施。
开拓方式主要有平硐开拓、斜井开拓、竖井开拓等。
矿体运输则是将矿石从采场运往选矿厂或堆放场的过程，常用的运输方式有汽车运输、铁路运输、胶带运输等。
选择合适的开拓与运输方式对于提高采矿效率、降低成本具有重要意义。
四、矿床地质勘探矿床地质勘探是露天开采前的重要准备工作，目的是查明矿床的分布、埋藏条件、矿石的物理性质和工业指标等，为露天开采提供可靠的地质资料。
地质勘探的方法有地表工程和地下工程两类，常用手段包括钻探、坑探、地球物理勘探等。
通过地质勘探，可以了解矿体的形态、规模、产状以及矿石的质量和品位等，为确定合理的采矿方案提供依据。
五、环境影响与治理露天开采会对周围环境产生一定的影响，如破坏地形地貌、占用土地资源、产生粉尘和噪音等。
为了保护环境，采矿企业需要采取一系列措施进行治理。
例如，控制采剥作业对地形的影响，采取水土保持措施；减少对土地资源的占用，采用合理的采剥方式；控制粉尘和噪音的产生和传播，采取洒水降尘、消声减噪等措施。
同时，还需要遵守国家和地方的相关法律法规，确保采矿活动与环境保护相协调。
六、安全生产与防护安全生产是露天开采中非常重要的一环，需要采取一系列措施来保障人员的生命安全和健康。
露天开采基本知识 1．基本定义借助于机械设备由地表直接开挖的生产过程。
主要由穿、爆、采、运、排五大生产环节组成。
2．岩石的分类、褶曲、断层2.1 由岩浆作用形成的岩石称岩浆岩； 2.2 由沉积作用形成的岩石称沉积岩； 2.3 由变质作用形成的岩石称变质岩。
走向、倾向和倾角表示产状三要素。
3．煤层、煤炭基本要素 3.1 按煤层厚度：薄煤层 <３.５m 中厚煤层 ３.５～10m 厚煤层 >10m 3.2 按煤层倾角：近水平煤层 <5° 缓倾斜煤层 5～10° 倾斜煤层 10～45° 急倾斜煤层 >45° 3.3 按挥发份指标：褐煤 HM ＞37% Qgr,m,af(无灰恒湿基高位发热量)＜24MJ/kg背斜向斜褶曲的基本形态断层正断层逆断层平移断层长焰煤CY＞37% Qgr,m,af(无灰恒湿基高位发热量)＞24MJ/kg不粘结煤BM＞20－37% G值小于5弱粘结煤投RM＞20-37% G值大于5-30气煤QM＞37% G值大于30肥煤FM＞10-37% G值大于85焦煤JM＞20-28% G值大于50-65瘦煤SM＞10-20% G值大于25-65贫煤PM＞10－20% G值大于5-20无烟煤WM＞0-10%3.4 按灰分产率：低灰分煤≤15%；中灰分煤 >15～25%；高灰分煤 >25%；3.5 按煤炭颗粒度：特大块（T）大于100mm；大块（D） 50~100mm；中块（Z） 25~50mm。
4．煤的基本含义4.1 原煤——绝对干燥灰分在40%以下，不应含有大于50mm的矸石。
4.2 毛煤——从采区开采出来没有经过加工的煤炭，其数量等于原煤加粒度大于50mm的矸石量。
4.3 工程煤——在建设过程中或试生产过程中采出的煤。
4.4 挥发份——煤在密闭状态中加热后，从煤中分解出来的液体（蒸汽状态）和气体产物。
4.5 固定碳含量——以煤为100%减去水水分、灰分和挥发分产率而得。
第二章金属非金属露天矿山安全技术第一节露天开采基础知识 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，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。
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建至少一条具有一定坡度的运输通道，称为斜坡道或出入沟。
一、露天开采台阶的几何要素 台阶有坡顶面、坡底面和台阶坡面组成。
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（台阶外缘）到上一个台阶的坡底线（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。
（一）台阶高度 台阶高度应不小于挖掘机推压轴高度的2/3（以便满斗）。
台阶高度应小于挖掘机最大挖掘高度（为挖掘机安全）。
黑色金属矿床，台阶高度一般以12～15m最为常见。
贵重金属矿床，一般小于10m，以6～8m最为常见。
（二）台阶坡面角 台阶坡面角主要是岩体稳定性决定的，其取值随岩体的稳定性的增强而增大。
另外，岩体层理面的倾向对台阶坡面角有直接的影响，当台阶坡面与岩体层理面的倾向相同或相近且层理面倾角较陡时，台阶坡面角等于层理面的倾角。
均质岩体中台阶坡面角的参考值表岩石硬度系数台阶坡面角（°）8~14以上70~753~860~701~350~60（三）工作平台与安全平台 正在被开采的台阶称作工作平台或工作平盘。
露天煤矿开采基础知识对于储量丰富、埋藏浅的煤田，可采用剥离煤层上部覆盖岩层的方法进行开采，这种开采方法叫做露天开采，露天开采的特点是将采掘空间直接敞露于地表，为了采煤需剥离煤层上覆及其四周的岩土，因此，采场内建立的露天沟道线除为系统担负着煤炭运输外，还需将比煤量高几倍的土岩运往指定的排土场，所以，露天开采是采煤和剥离两部分作业的总称。
第一部分概述一、露天开采的特点1、生产规模大，劳动效率高；2、回采率高，成本低；3、开采强度大，可用大型设备；4、建设速度快，生产安全，劳动条件好；5、占地多，污染环境；6、受气候影响大，暴雨，严寒等恶劣天气都会影响生产。
二、露天开采的基本步骤1、准备：清除开采境界内的障碍物。
如：村庄、森林、交通线等。
2、疏干：地下水位降低，保证安全生产。
3、基建：运输道路、工作线、地面构筑物和其他设施。
4、生产：包括剥离和采煤。
剥离生产工艺包括：穿孔、爆破、采装、运输及岩石排弃。
三、采场要素主要包括：开采境界、采场边帮、边坡角、台阶等。
（一）露天开采境界及边帮要素1、露天开采境界，即露天开采终了时的空间。
2、露天矿采场边帮，是由采场四周所有台阶组成的总体表面。
采场的边帮包括工作帮、非工作帮及端帮。
（1）工作帮：正在进行开采的边帮或一部分。
（2）非工作帮：由非工作台阶组成的边帮。
（3）端帮：位于矿体两端的称为端帮。
3、边坡角。
采场内工作边帮角与最终边帮角，统称为边帮角。
（1）工作边帮角：工作帮最上台阶与最下台阶坡底线形成的假象平面与水平面的夹角。
（2）最终边帮角：露天采场终了时，最上台阶坡顶线和最下台阶坡底线组成的假象平面与水平面的夹角。
（二）台阶要素在开采过程中，根据采运作业要求将矿体按一定高度的水平分层，每一层称为台阶。
台阶包括以下内容：1、台阶的上部水平面叫做上部平盘。
2、台阶的下部水平面叫做下部平盘。
3、台阶坡面：台阶朝向采空区一侧的倾斜面。
4、台阶坡面角：台阶坡面与水平面的夹角。
