露天开采
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1、天开采的特点是什么?
露天开采特点是采掘空间直接敞露于地表,为了采出有用矿物,需将矿体周围的岩石及其上覆盖的土岩剥离掉,通过露天沟道线路系统把矿石和岩石运至地表。
2、露天开采有哪些优缺点?
优点:(1)矿井开采的机械化受到巷道和采掘工作空间的限制而露天开采则可以采用大型采掘运输设备。
故露天开采较矿井开采生产规模大和效率高。
(2)露天开采成本一般为矿井开采时的1/3~3/5
(3)矿产资源利用的好,有用矿物回收率一般比矿井开采时高15%左右,且可顺便采出伴生矿产,有利于综合利用;
(4)木材、金属、电力的消耗较少
(5)作业安全、劳动条件好,能开采易燃、多水超级瓦斯等采用矿井开采较困难的矿床;
缺点:
(1)剥离物的排弃往往占用很多的土地和耕地;
(2)需大型设备多,故矿石的单位基建设投资高;
(3)气候条件对露天开采有一定的影响
(4)要求矿床覆盖层薄荷矿层厚,否则基建剥离量过大;
(5)对环境的污染比矿井开采严重。
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。
露天开采可行性分析露天开采,又称露天矿开采,是指在地表直接开采矿石和矿砂的一种开采方式。
与地下开采相比,露天开采具有较大的可视度、操作灵活性和高效率等优点。
然而,在进行露天开采之前,需要进行可行性分析,以评估该开采方式的适用性和可行性。
首先,进行可行性分析需要考虑的因素之一是地质条件。
露天开采适用于地质构造相对简单、矿石和矿砂分布较广泛的矿区。
通过地质勘探和调查,可以确定矿区的地质构造、矿层分布、矿石储量以及矿石品位等情况,从而评估露天开采的可行性。
其次,进行可行性分析需要考虑的因素之二是环境影响。
露天开采会对周边环境造成一定的影响,包括土地占用、土壤破坏、水源污染等。
因此,在进行可行性分析时需要评估并考虑这些环境影响,采取相应的措施来减轻环境压力,保护生态环境。
第三,进行可行性分析需要考虑的因素之三是经济效益。
露天开采的投资成本相对较低,操作简便,具有高生产效率和快速回收投资的特点。
通过对矿区的资源量、品位以及市场需求等进行评估,可以计算出预计的产量和销售收入,从而评估露天开采的经济效益。
此外,进行可行性分析还需要考虑社会因素。
露天开采可能导致土地被占用、迁村搬迁等问题,对当地社会产生一定的影响。
因此,进行可行性分析时需要重视与当地政府和社区的沟通与合作,尊重当地居民的意见和权益。
综上所述,露天开采的可行性分析需要考虑地质条件、环境影响、经济效益和社会因素等多个方面。
通过对这些因素的综合评估和分析,可以得出露天开采的可行性结论。
对于那些具备较为简单地质条件、资源丰富、矿石品位高、市场需求旺盛的矿区,露天开采是一种可行的开采方式。
但是,在实施露天开采之前,还需要做好相应的规划和管理工作,以保障开采过程的顺利进行,并最大程度地减少对环境和社会的不良影响。
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%。
露天开采工艺
露天开采是一种表面矿床开采方法,适用于大规模、广泛分布的底部平坦矿床。
开采过程中需要先清理表面植被和上下土层,然后使用爆破或机械力量将矿石破碎、装载到运输设备中,最终将矿石送往选矿厂进行处理。
具体开采工艺包括以下步骤:
1. 调查勘探:确定矿藏分布、规模和品质,选定开采方式和工艺流程。
2. 土地开垦:清理表面植被、上下土层等,为后续爆破、采矿和运输作好铺垫。
3. 爆破:根据矿体形状和大小,选择合适的爆破方案,用爆炸能量破碎矿石。
4. 采矿:使用装有钻头、铲斗或推土机的大型机械对矿体进行开采,将矿石挖掘出来。
5. 运输:将矿石通过运输车、输送带或重力输送等方式送至选矿厂。
6. 选矿:将采集到的矿石进行破碎、筛分、浮选、重选等工序进行深度处理,分离出有用矿物和杂质。
7. 降尘减污:为了防止露天矿场产生尘土和环境污染,可采用喷雾、覆盖等方式进行控制。
8. 环境治理:对于用完的矿石堆放场、采矿土壤、废弃矿井等进行环境治理,减少对周边环境的影响。
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。
露天采矿复习题学习资料2011-02-19 23:37:17 阅读141 评论0 字号:大中小订阅第九章复习思考题1、什么叫露天采场?它由哪些基本要素构成?答:露天采场:露天开采过程中所形成的采坑、台阶和露天沟道的总和。
基本要素有:1—工作平盘;2—安全平台;3—运输平台;4—清扫平台2、什么叫台阶?试用剖面图和平面图表示台阶的构成要素。
答: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1—台阶上部平盘;2—台阶下部平盘;3—台阶坡面;4—台阶坡顶线;5—台阶坡底线;α—台阶坡面角;h—台阶高度;3、什么叫出入沟、开段沟?答:出入沟:为建立地面与工作水平之间以及各工作水平之间的运输联系而开掘的倾斜沟道。
开段沟:为开辟开采工作线而掘进的水平沟道。
4、最终边帮、底帮、顶帮、端帮、工作帮、非工作帮、最终边坡角、工作帮坡面、工作帮坡角的概念,并用露天采场构成要素的剖面图加以说明。
答:最终边帮或最终边坡:位于最终境界时的非工作帮。
如图中的AC、BF。
底帮:位于矿体下盘一侧的边帮。
顶帮:位于矿体上盘一侧的边帮。
端帮:位于矿体两端的边帮。
工作帮:由正在进行开采和将要进行开采的台阶所组成的边帮(图中的DE)。
最终帮坡面:通过非工作帮最上一个台阶的坡顶线和最下一个台阶的坡底线所作的假想斜面(图中的AG、BH)。
最终边坡角:最终帮坡面与水平面的夹角(图中的β、γ)。
工作帮坡面:通过工作帮最上一个台阶的坡底线和最下一台阶坡的底线所作的假想斜面(图中的DE)。
工作帮坡角:工作帮坡面与水平面的夹角(图中的φ)。
5、最终边帮上的平台按用途可分为哪几个?各自有什么作用?如何确定他们的宽度?答:最终边帮上的平台按用途可分安全平台、运输平台和清扫平台。
安全平台用作缓冲和阻截滑落的岩石,并减缓最终边坡角,以保证最终边帮的稳定性和下部水平的工作安全。
安全平台的宽度一般约为台阶高度的1/3 。
运输平台是工作台阶与出入沟之间运输联系的通道,其宽度依所采用的运输方式和线路数目决定。
出入沟也称倾斜运输平台。
清扫平台用于阻截滑落的岩石并用清扫设备进行清理。
一般每隔2~3个台阶在四周的边帮上设一清扫平台,其宽度依所用的清扫设备而定,通常大于6米。
6、台阶的命名,通常以开采该台阶的下部平盘(即装运设备站立平盘)的标高表示。
7、掘沟、剥离和采矿是露天矿在生产过程中三个重要的矿山工程。
8、露天矿重要矿山工程之间关系如何?答:在露天矿,一般自上而下进行掘沟、剥离和采矿工作,上部水平依次推进到境界,下部水平顺次开拓和准备出来;旧的工作水平相继结束生产,新的工作水平陆续投产。
这就是露天矿在整个开采期间的生产规律。
掘沟、剥离和采矿三者之间是相互依存和相互制约的。
第十章复习思考题1、露天开采对穿孔爆破工作有哪些要求?答:(1)对爆破矿岩数量的要求工作面每次爆破的矿岩量,至少能保证挖掘设备5~10昼夜的采装。
(2)对爆破质量的要求①大块率。
超过允许块度的矿岩块称为大块。
大块总量与爆破总量的比率称为大块率。
允许块度d的计算:※按挖掘设备要求确定允许块度d :d≤0.8E1/3※按挖掘设备矿仓漏斗口或破碎设备要求确定允许块度d :d≤0.8A②爆堆形状和尺寸爆堆的形状和高度、宽度和松散度,对采装、运输工作都有很大影响。
爆破后,台阶工作面的形状要规整,不允许出现根底、伞岩等凹凸不平的现象。
③爆破后冲在新形成的台阶上部,产生新的裂隙,并出现了破碎矿岩的堆积体(3)对爆破安全的要求爆破可能产生空气冲击波、爆炸震动波,以及爆破飞石,对露天矿的边坡、周围的建筑物和构筑物、人员和设备等造成危害。
(4)对爆破经济上的要求合理确定孔网参数,采用不同的炸药、装药结构、爆破方法和起爆方式,以提高爆破效果、降低爆破成本。
总之,露天开采对穿孔爆破工作的要求是:既要满足爆破数量和质量上的要求,又要符合矿山生产的安全性和经济上的合理性。
2、露天矿生产爆破中,常采用哪两种爆破方法?它们之间有什么区别?答:常采用两种爆破方法:⑴多排孔微差爆破;⑵多排孔微差挤压爆破微差挤压爆破与微差爆破相比,矿岩破碎效果更好,爆堆也更集中。
但是,这种爆破方法也存在炸药消耗量大和爆堆高度大的缺点,特别是当预留渣堆厚度过大,妨碍爆堆向前发展时,有可能影响采装设备的作业安全。
3、露天矿临近边坡的控制爆破主要爆破方法有哪些?它们之间有什么区别?答:⑴预裂爆破;⑵光面爆破;⑶缓冲爆破预裂爆破是沿露天矿设计边坡境界线,钻凿一排较密集的钻孔,在采掘带主爆孔未爆之前先行起爆,从而炸出一条有一定宽度并贯穿各钻孔的预裂缝。
预裂缝吸收并反射地震波,从而降低地震效应,减少对边坡岩体的破坏,提高边坡坡面的平整度,保护边坡的稳定性。
光面爆破和预裂爆破基本相似,不同之处在于起爆的时间上。
光面爆破并不能反射或抑制采掘爆破的爆炸应力波。
缓冲爆破是在沿临近边坡界线布置若干排抵抗线和装药量都逐渐递减的缓冲孔,组成能衰减地震效应的缓冲层,并在正常采掘爆破之后起爆。
主要优点是简便易行,它的孔径可以比预裂爆破、光面爆破的钻孔直径大,有利于准确布置钻孔和便于钻凿较深的孔。
但采掘区主爆破的后冲作用,有时可能部分或全部破坏将要进行缓冲爆破的平台。
4、划分采区长度的依据是什么?答:划归一台挖掘机采掘的台阶工作线长度叫作采区长度。
采区长度是根据穿爆与采装的配合、个水平工作线的长度、矿岩分布和矿石品级变化、台阶计划开采强度以及运输方式等条件来确定。
5、应采取什么措施改善露天矿穿孔爆破工艺?答:6、露天矿运输的基本要求是什么?答:⑴露天矿物料的运距,尤其是剥离岩石的运距应尽可能最短;⑵整个运输网路及个别区段应尽可能固定不动,在开采期间力争所需移动设备重量最小;⑶在一个露天矿最好应用较简单的运输方式和较少的运输设备类型,以简化管理和维修组织工作;⑷运输设备的容积和强度应与采装和卸载设备的容重,以及矿岩运输性质相适应;⑸所选用的运输方式应保证工作可靠,主要设备的停息时间最短,移运过程尽可能地保证有较大的连续性;⑹采用的运输方式应保证工作安全和采矿成本最低。
7、选择废石场及其位置时应考虑哪些因素?答:废石场:接受排弃岩土的场地。
⑴尽量不占或少占农田,在可能的条件下利用山谷、洼地和海滨等设置废石场;⑵在山谷设置废石场时要充分考虑到山洪的影响;⑶废石场尽可能靠近露天采场,并在重点剥离区一侧,以利缩短岩土运距;⑷优先考虑内部废石场,减少占地面积;⑸一般不宜将废石场设在将要扩大的露天开采境界范围之内,在开采境界内设置临时废石场、推迟购地和进行二次转排应慎重,须经技术经济合理性的比较与论证;⑹对可能利用的岩石,应考虑今后回收装运的可能性;⑺废石场应位于工业场地、居民区和水源的下风向地带,不再其附近上方堆弃,否则就需设防护工程防止环境污染,避免滑坡危险;⑻设置废石场必须考虑复垦的可能性,制定复垦规划;⑼选择废石场时,废石场总容积应与露天矿总剥离量相适应;⑽废石场的接受能力应保证露天矿剥采计划的要求;⑾废石场应保持良好的工作状况,保证废石场作业的安全。
⑤调整排弃顺序,对于地形上陡下缓的废石场,宜先从底部堆排或采取水平分段排弃,以保护废石场坡角的稳定性。
16、废石场泥石流形成的条件是什么?答:泥石流的发生需具备三个基本条件:★泥石流区含有丰富、松散的岩土来源;★山坡地形陡峻并有较大的沟谷河床纵坡;★泥石流区中上游有较大的汇水面积和充沛的水源。
第十一章复习思考题1、什么是露天开采境界?答:露天开采境界:指露天矿开采终了时(或某一时期)所形成的空间轮廓。
2、什么叫剥采比?常用有哪几种剥采比?并用横剖面图加以说明各种剥采比的概念和计算式。
答:剥采比:每开采单位矿石量所需要剥离的岩石量。
计量单位用m3/m3或 m3/t或t/t表示。
常用剥采比:(a)平均剥采比;(b)分层剥采比;(c)生产剥采比;(d)境界剥采比。
3、什么叫经济合理剥采比?确定经济合理剥采比的方法有哪些?它们的适用条件是什么?答:经济合理剥采比:指露天开采单位矿石量在经济上允许的最大剥岩量。
金属成本比较法储量盈利比较法原矿成本比较法价格法比较法4、确定露天开采境界的原则有哪些?答:一、境界剥采比不大于经济合理剥采比※使紧邻露天开采境界那层矿岩的开采成本不大于地下开采成本;※能使整个矿床开采的总经济效果(成本或盈利)最佳。
二、平均剥采比不大干经济合理剩采比三、最大生产剥采比不大于经济合理剥采比四、根据矿石的需要量和勘探程度确定开采境界5、已知某铁矿床露天开采和地下开采的基础数据如下,试确定经济合理剥采比。
矿石容重γ=3.5t/m3,露天纯采矿成本a=2元/t,地下开采成本C D=152元/t,露天剥离成本b=5元/m3,露天开采和地下开采每吨工业储量获利分别为U L=252元/t,U D=192元/t,露天开采和地下开采每吨原矿所分摊的采选生产成本为D L=10元/t,D D=14元/t,其相应的每吨原栦的金属产出率分别为K L=0.8t/t,K D=0.7 t/t。
6、在确定露天开采境界时,应确定哪些参数?在确定这些参数时应满足哪些要求?答:在确定露天开采境界时,应确定的参数:露天矿底平面的最小底宽B min、底平面的位置、露天矿最终边坡角、开采深度、底部周界和开采终了平面范围。
确定这些参数时应满足的要求:⑴露天矿最小底宽应满足采装运输设备的要求,保证矿山工程正常发展。
⑵露天矿底平面的位置按下列因素确定:①可采矿量最大而剥岩量最小;②露天矿底宜置于矿体中间;③根据矿石品位分布,使采出的矿石质量最高;④使边坡稳固且穿爆方便。
⑶选择最终边坡角时应同时考虑安全因素和经济因素,在保证露天矿安全前提下,最终边坡角尽可能大些,以减少剥离量。
⑷露天矿开采深度的确定,首先是在各地质横剖面图上初步确定开采深度,再画出代表经济合理剥采比的水平线,两线交点的横坐标Hj,就是所要求的开采深度。
并在地质纵剖面图上调整露天矿底部标高。
⑸绘制露天矿底部周界,调整后的开采深度往往不再是最初方案的深度,因此需要重新绘制底部周界。
⑹绘制露天矿开采终了平面图7、露天开采境界的范围由露天采场的地表境界、底部境界和四周边坡组成。
8、露天开采境界的影响因素有自然因素、技术组织因素、经济因素。
9、对缓倾斜矿体来说,若边坡角大于矿体倾角,则最终边坡角应沿矿体下盘布置。
第十二章复习思考题1、什么是矿床露天开拓?答:矿床露天开拓是开辟地面与露天采矿场各开采台阶以及各开采台阶之间的矿岩运输通路,以此保证露天采矿场与受矿点、废石场和工业场区的运输联系,即使准备出新的工作水平。
2、山坡露天矿与凹陷露天矿的开拓方法有何区别?答:山坡露天矿一般采用直进式和回返式坑线布线。
山坡露天矿的开拓坑线从最低到最高开采台阶一次修筑完成,随着开采水平下降,上部开拓坑线逐渐废弃或消失,矿岩运距随之缩短。