露天开采概述

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。

露天矿山开采工艺与安全技术第一节露天开采概况与常用术语一、开采概况露天开采是用一定的采掘运输设备在敞露的空间从事矿石开采作业。

露天开采的特点是：采出矿石需将矿体周围的岩石及覆盖岩层剥掉，通过露天运输通道或地下井巷把矿石或岩石运至地表。

这种开采方法广泛用于开采金属矿、冶金辅助原料、建筑材料、化工原料及煤等矿床。

基于露天开采是在敞露的空间从事矿床开采作业，与地下开采比较，它有如下特点：（1）相对讲，开采空间受限较小，有利于采用大型机械化设备。

机械化、自动化水平较高，可提高矿山开采强度和矿石产量。

（2）劳动生产率高。

（3）开采成本低，使大规模开采低品位矿石成为可能（4）矿石损失贫化小，有利于地下矿产资源的回收。

（5）基建时间短，年产吨矿石的基建投资比地下开采低。

（6）对于高温易燃矿体的开采，露天开采也较地下开采较为安全。

（7）劳动条件较好，工作也较安全。

（8）露天开采过程中可产生较大粉尘，自卸汽车运行中可排放废气，爆破后的岩石因含有害成分对与之接触的大气、水和土壤有一定程度的污染。

（9）把大量剥离岩、土排弃到排土场，排土场占地面较大占用山地和农田且局部恶化生态环境。

（10）遇冰雪、暴雨等天气，对露天开采有一定影响。

二、常用基本术语根据矿床埋藏的地形条件及开采空间的不同，露天矿可分为山坡露天矿和深凹（凹陷）露天矿。

露天开采境界封闭圈以上的为山坡露天矿，封闭圈以下的为深凹露天矿。

封闭圈：指露天开采境界与地表相交的封闭的上部界限。

台阶：露天开采时，通常需要把矿岩划分成一定厚度的水平分层，自上而下逐层开采，并保持一定的超前关系，在开采过程中各工作水平在空间上构成了阶梯状，每个阶梯就是一个台阶或称为阶段。

台阶是进行独立采剥作业的单元体。

露天开采所形成的采坑、台阶和露天沟道的总和称为露天矿场。

开采时，将工作台阶划分成若干条带逐条带顺次开采，每一条带叫采掘带。

由结束开采工作的台阶平台、坡面和出入沟底组成的露天矿场的四周表面称为非工作帮或最终边坡（图1－3中的AC、BF）。

矿床露天开采概述1. 矿床露天开采简介矿床露天开采是一种常见的矿产开采方式，指的是将地下矿床暴露在地表，利用机械设备进行矿石的开采和运输。

这种开采方式一般适用于矿床较浅的场所，能够实现规模化的开采，并且具有高效、经济、安全等优势。

本文将对矿床露天开采的工艺流程、设备和环境影响等进行概述。

2. 矿床露天开采的工艺流程矿床露天开采的工艺流程主要包括以下几个步骤：2.1 矿床勘查在矿床露天开采之前，需要进行矿床的勘查工作。

勘查主要包括地质勘查和资源评价，以确定矿床的储量、品位、分布等信息，为后续的开采工作提供依据。

2.2 矿石开采矿石开采是矿床露天开采的核心环节。

一般来说，开采过程包括爆破、矿石抡运、矿石破碎等步骤。

爆破是将矿石从矿体中解体的工艺，常用的爆破方法包括冲击爆破和分段爆破。

矿石抡运是将开采获得的矿石通过运输设备送到破碎设备的过程。

矿石破碎是将大块的矿石进行机械碎破，使其粒度达到要求。

2.3 矿石处理和选矿开采过程中得到的矿石通常包含很多杂质，需要进行矿石处理和选矿工作。

矿石处理是指对矿石进行破碎、筛分等处理，以分离出有用的矿石。

选矿是指根据矿石的品位、颗粒大小等特征，通过物理或化学方法将矿石中的有用矿物分离出来，提高矿石的品位。

2.4 矿石运输和堆放矿石开采和处理后，还需要进行矿石的运输和堆放工作。

常用的矿石运输方式包括卡车运输、输送带运输等，运输设备需要根据矿石的量、距离和坡度等因素进行选择。

矿石堆放是将处理好的矿石按照一定的堆放规则进行堆放，以便于后续的处理和运输。

2.5 环境治理矿床露天开采过程中会产生一定的环境影响，包括土地破坏、水土流失、噪音、粉尘等。

为了减轻和防止这些环境影响，需要进行相应的环境治理工作，如进行水土保持、建设噪音防护设施、喷洒降尘剂等。

3. 矿床露天开采的设备矿床露天开采需要使用一系列的设备来完成开采、处理和运输等工作。

常见的设备包括：•掘进装备：如钻机和挖掘机等，用于开采矿石和挖掘矿井。

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。

第二章露天开采概述第一节露天开采及常用名词术语采掘工业是加工工业的基础。

工业发展的快慢，决定因素之一是原料工业和能源工业的发展。

工业原料和矿物燃料，归根到底取之于自然。

采掘工业就是要从自然界索取矿物燃料、金属矿石、化工原料和建筑材料等矿产，供应国民经济各个部门，以保证社会建设的高速发展。

一、露天开采露天开采是在敞露的地表把有用矿物开采出来。

1、露开开采的优缺点：（1）矿山生产规模大。

山西平朔安太堡露天煤矿年产原煤20.00Mt/a、准格尔、霍林河、元宝山和伊敏河露天煤矿的规模为5.00—15.00mt/a。

国外已有规模达50.00mt/a。

（2）劳动效率高。

1996年霍林河南露天煤矿原煤全员效率达19t/工；平朔安太堡露天煤矿全员效率36.6t/工，目前效率更高。

（3）生产成本低。

露天开采成本的高低与所选择的工艺，煤岩运距、开采单位煤量所剥离的土岩数量等有关。

但与地采相比是低的，世界露天采煤成本约为地下开采采煤成本的二分之一。

（4）资源采出率高。

一般可达90%以上，还可对伴生矿产综合开发。

（5）作业空间不受限制。

露天矿由于开采后形成的是敞露空间，可以选用大型或特大型的设备，因而开采强度较大。

（6）木材、电力消耗少。

（7）建设速度快，产量有保证，生产安全，劳动条件较好。

（8）占用土地多，污染环境。

露天开采后的复田作业需花费相当数量的时间与资金。

（9）受气候影响大。

严寒、酷暑、风雪、暴雨等会影响生产。

（10）对矿床赋存条件要求严格。

露天开采范围受到经济条件限制，因此覆盖层太厚或埋藏较深的煤层尚不能用露天开采法。

2、露天开采的一般程序露天开采的必要前提是有适宜的矿床。

矿床是否适于露天开采，最好在地质勘探的初期就作出评价。

适宜露天开采的矿床，经过进一步勘探提出了满足露天矿设计要求的地质报告，经批准后，才可由设计部门进行设计。

露天矿经过详细设计，设计书经主管部门审查批准后，才能进行建设。

此后的露天矿建设和生产的一般步骤如下：（1）地面准备，通水、通电、通讯、道路建设及场地平整。

一、露天矿现状与发展趋势1 露天矿现状1.1 矿石产量与资源特点经过地质调查和普查勘探，已经查明，我国黑色金属、有色金属和冶金辅助原料矿产资源丰富，铁矿石地质储量已达440亿t，其中工业储量占50%，居世界第三位，仅次于苏联和巴西（焦玉书，1989）截止1996年底，全国共查明铁矿产地1843处，累计探明铁矿石储量（A+B+C+D级）504.78亿t，按全国铁矿石平均含铁品位33%计算，铁金属量为166.58亿t。

扣除历年开采与损失，尚保有铁矿石储量（A+B+C+D级）463.47亿t，铁金属152.95亿t，其中A+B+C级铁矿石储量222.09亿t，铁金属为73.29亿t，D级铁矿石储量241.38亿t，铁金属为79.66亿t。

据美国地质调查所和矿业局1996年1月的统计，世界铁矿石资源量超过8000亿t，折合金属量超过2300亿t。

1995年世界铁矿石储量1500亿t、储量基础2300亿t，折合铁金属量分别为650亿t、1000亿t，我国A+B+C级储量与世界各国储量基础比较，我国铁金属储量73.29亿t，应在俄罗斯、澳大利亚、加拿大、巴西、美国之后居世界第6位，见表1.资料来源：美国矿业局《Mineral Commodity summaries,1996》我国铁矿石产量逐年增长，露天开采的铁矿石所占的比重业由1951年起逐年增加，1958年达到90.7%，我国目前约有露天矿山1500座，其中重点铁矿约40个，重点有色金属矿有12个，根据统计结果，我国露天开采占总开采量的比例见表2所示。

表2 我国目前露天矿开采比例矿石种类露天开采占总开采量比例%铁矿石86.4有色金属49.6煤炭 5建筑材料100冶金辅助材料90.5近年来，国外用露天开采的比例也有所增加。

表3为几个国家用露天开采占总开采量的比例。

国名铁矿石% 有色金属矿石美国96 88苏联80 60~70加拿大96 63英国85~90 —注：铜、铝、铅、锌约占十种有色金属总产量的95% 1.2 矿山企业我国最早的一批近代露天矿石大冶铁矿、庙儿沟铁矿、大孤山铁矿、大石桥镁矿等，解放前，露天矿机械化水平低，基本是手持凿岩机打眼，人工装车、人工推车、工人劳动强度大，作业不安全且资源浪费严重。

一、名词解释：露天开采：采煤与剥离两部分的总称。

边帮：由采场四周坡面及平台组合而成的表面总体。

工作帮：由工作台阶所组成，正在进行开采的边邦或者一部分。

非工作帮：由非工作台阶所组成的边邦。

台阶；在开采过程中，为了满足采运作业的需要，往往把露天采场划分为具有一定高度的水平（或倾斜）分层，每一个分层称为一个台阶。

出入沟；（煤层露头或露头埋藏最浅处，开始挖煤时建立第一个台阶时开挖的沟。

）建立采场与地表运输通道的露天沟道。

开段沟；开掘某标高采掘工作面的沟道。

开采程序：露天开采范围内采煤、剥岩的顺序。

即采剥工程在时间和空间上发展变化的方式。

开采程序包括内容：台阶划分、掘沟、采剥初始位置确定、水平推进、垂直延伸方式、工作帮构成等工作帮坡角；一般定义为最上一个工作台阶的坡顶线与最下一个工作台阶的坡底线联成的假想斜面与水平面的夹角。

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合成的假想平面与水平面的夹角。

上部平盘—台阶的上部水平面；下部平盘—台阶的下部水平面；台阶坡面—朝向采空区的台阶斜面；坡面角：台阶坡面与水平面的夹角。

坡顶线：台阶上部平盘与坡面的交线。

坡底线：台阶下部平盘与坡面的交线。

排土场：露天开采为了采煤而必须剥离的土岩，经运输设备运至一定地点排弃，这个排弃的场所称为排土场。

坑道系统：通过开掘的坑道，把矿场内台阶与台阶、各台阶与地面设施联系起来的坑道。

开拓运输系统：坑道内铺设运输线路时称开拓运输系统。

露天矿床开拓：建立地面与露天矿场内各工作水平以及各工作水平之间的煤岩运输通道，以保证露天矿场的生产运输，并及时准备出新工作水平。

露天开采境界：露天矿场开采终了时形成的空间轮廓。

剥采比：开采单位煤量所须剥离的岩石量。

m3/t平均剥采比：露天开采境界内，全部岩石量与采出煤量之比。

境界剥采比:当露天开采境界做少量变化(扩大或减少△h )所引起的岩土量与煤量变化之比值。

生产剥采比:露天矿某一生产时期剥离的岩土量与采出煤量之比。

1、何为露天开采：将覆盖在矿体上部及上下盘部分表土和围岩剥离，直接把现有的矿物开采出来，采掘后所形成的形体场地是敞露于地表的，称为露天开采。

2、露天开采方法有哪些：主要有水力开采和机械开采两种。

水力开采是用水枪射出高速高压的水流冲采矿岩，并用水力冲运矿岩，此法多用于开采松软的矿床；机械法则是采用各种采、装、运机械设备进行开采的，这是最常用的露天采矿方法。

3、如何区分山坡露天矿和凹陷露天矿;封闭圈为露天采场地表最终境界最上面一个等高线闭合曲线，露天开采境界封闭圈以上为山坡露天矿，封闭圈以下为凹陷露天矿。

4、何谓露天矿台阶，其构成要素有哪些：露天开采时，通常把矿岩草创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，在开采过程中各分层保持一定的超前关系，从而形成了阶梯状，每一个阶梯就是一个台阶（或阶段）5、露天开采中的采掘带与采区：将工作台阶划分成若干个条带逐条顺次开采，挖掘机一次挖掘的宽度称为采掘带宽度，如果采掘带足够长，可将其划分为若干区段，在每个区段内配置设备进行独立的采运工作，这样的区段称为采区，如图所示:6、露天采场构成要素：露天采场是指露天开采形成的采坑、台阶和运输沟道的总和，C(1)露天采场的边帮。

由若干台阶的坡面和平台、运输线路等构成的露天采场倾斜表面，称为露天采场边帮。

(2)露天采场的工作帮（AD）。

由正在进行开采和将要进行开采的台阶所组成的边帮称为工作帮，工作帮的位置是不固定的，它随开采工作的进行而不断地改变。

(3)工作帮坡面（KG）。

通过工作帮最上一台阶的坡底线和最下一台阶坡底线所作的假想斜面称为工作帮坡面。

(4)工作帮坡角（P）。

工作帮坡面与水平面的夹角称为工作帮坡角(5)露天采场非工作帮（CD及AB）．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，当非工作帮位于最终境界时，称为最终边帮或最终边坡。

(6)非工作帮坡面（CD及AB）。

通过非工作帮最上一台阶的坡顶线和最下一台阶的坡底线所作的假想斜面称为非工作帮坡面，非工作帮坡面位于最终境界时称为最终帮坡面或最终边坡面。