霍林河南露天煤矿横采内排工艺应用

露天采矿学----设计原理第十六章露天开采境界16.1 概述1课程的名称及内容；2学习方法；3露天矿设计应遵循的原则；4各种剥采比的概念。

1课程的名称及内容：（1）名称-露天采矿学发展情况：50年代：露天采矿工艺矿山工程（剥离及掘沟）设计原理60年代：露天采矿工艺开拓开采设计原理现代：工艺及工艺系统剥采程序设计原理（2）内容：工艺----研究个别工艺环节的特点、工艺方法、适用条件及能力计算。

工艺系统----研究各环节之间的配合，及构成可行的生产系统。

剥离程序----研究剥离和采矿时间和空间上关系设计原理----除了研究剥离和采矿在时间和空间上的关系外，还要研究它们之间的数值的制约关系。

并把矿山与经济效益结合起来。

以求得最佳设计，初步设计的方法步骤以及资料的处理。

2学习方法：预习；听讲；复习；习题。

（工作前的预演，设计前的准备）3露天矿设计应延续的原则：（1）具体情况具体分析解决。

（多种情况）（2）经济效果为主，劳动生产力的效率为辅。

（劳动力便宜的情况下）4各种剥采比的概念 (1) 平均剥采比： p vn p=（3/m T ） 从露天境界内，采出的岩量与以采出的矿量之比。

设：n ηl ----原矿采出系数；η----有用矿物采出系数； ρ----岩石的混入率； n ηl =η（1+ρ）(2)境界剥采比： kk kv n p =露天矿保持最终帮坡角延伸单位深度时增加的采出岩量与矿量之比。

(1)k k l k k lv p n p ηηηη++=境界剥采比随工程的延伸不断的变化并且一般是在增大。

(3)边邦境界剥采比：露天矿保持最终帮坡角不变延伸单位深度时，从其一邦增加采出的岩量与其矿量之比。

kA kA kA v n p =kB kB kBv n p =(4) 生产剥采比：TT Tv n p =露天矿以其最大帮坡角生产时，延伸单位深度时增加的采出的岩量与其矿量之比（最大帮坡角=＞最小平盘宽度）。

(5)最大生产时期的剥采比： 2max 2T v n p = 最大生产时期的平均剥采比(6)初始剥采比： 00123v n p p p =++ 由其基建时期支付的剥离量与其境界内采出的矿量之比。

半连续开采工艺在我国露天煤矿的应用摘要：介绍了半连续开采工艺的特点及其在我国露天煤矿中的应用情况，分析了我国主要露天煤矿半连续开采工艺系统的存在给露天矿内排土作业带来的平面干扰问题，提出了解决半连续开采工艺系统存在的问题，应该寻求解决破碎机移设、提高破碎机能力以及寻求发展大倾角带式输送机等办法和建议。

关键词：半连续，开采工艺，露天煤矿1. 开采工艺一般定义固体矿物露天开采工艺分类根据开采过程中物料流是否连续可分三大类：间断式开采工艺（亦称周期式开采工艺，连续式开采工艺，半连续开采工艺。

1. 开采工艺一般定义间断式开采工艺主要指开采作业的主要环节采掘、运输、排卸过程中物料分别由不同的设备完成。

典型代表工艺：1.单斗铲/汽车工艺（采掘由单斗铲完成，运输由载重汽车完成，废弃岩石排卸主要由推土机完成，矿石进入贮矿场）；2.单斗铲/铁道工艺（采掘由单斗铲完成，运输由铁道车辆完成，废弃岩石排卸主要由推土犁或挖掘机完成，矿石进入贮矿场）；连续开采工艺其主要作业环节之间物料流保持不间断运行，典型代表工艺：1.轮斗铲/带式输送机/排土机；2.链斗挖掘机/带式输送机等；半连续开采工艺的主要特点是某些作业环节物料流连续，某些作业环节物料流不连续，典型的半连续开采工艺:1.采掘作业环节由单斗铲完成，而运输及排卸环节由带式输送机完成；2.采掘作业由连续开采设备如轮斗挖掘机完成，运输及排卸由汽车或铁道车辆完成。

目前流行的半连续开采工艺系统:主要是由单斗挖掘机采装，经过筛分或破碎设备将物料转运到带式输送机上，然后运达指定地点进行卸载。

半连续开采工艺系统的发展与应用:主要源于间断开采工艺的主流运输设备—汽车随着运输距离的增大，运输成本急剧上升，因而寻求一种能够替代汽车运输的成本较为低廉的运输方式。

近三十余年来，露天矿坑内主要运输设备是矿用汽车，其载重量一般在二十吨至三百余吨。

随着露天矿采深不断加大，采掘、运输设备的规格不断提高，露天矿的运输距离也不断增大。

霍林河北露天煤矿采区开采程序优化杨国华;陈永祥;黄春山;段鹏;邹天旭【摘要】通过对霍林河北露天煤矿资源赋存与开采条件分析,提出3个可行剥采工程方案;利用计算机模拟开采和理论分析等方法,计算各方案不同生产时期的剥采工程量,绘制PV曲线;对各剥采工程方案技术和经济指标的综合对比,从而确定最优方案.【期刊名称】《露天采矿技术》【年(卷),期】2019(034)003【总页数】6页(P46-50,54)【关键词】剥采工程;模拟开采;横采内排;动态时空发展关系【作者】杨国华;陈永祥;黄春山;段鹏;邹天旭【作者单位】内蒙古霍林河露天煤业股份有限公司北露天煤矿,内蒙古通辽029200;内蒙古霍林河露天煤业股份有限公司北露天煤矿,内蒙古通辽 029200;内蒙古霍林河露天煤业股份有限公司北露天煤矿,内蒙古通辽 029200;内蒙古霍林河露天煤业股份有限公司北露天煤矿,内蒙古通辽 029200;内蒙古霍林河露天煤业股份有限公司北露天煤矿,内蒙古通辽 029200【正文语种】中文【中图分类】TD824霍林河北露天煤矿（以下简称北矿）位于内蒙古霍林河煤田沙尔呼热一号露天矿北部，煤质为优质褐煤，具有高挥发分、高灰熔点、低磷、低硫“两高两低”的环保特点，露天可采储量为4.4亿t。

北矿剥离采用单斗-卡车间断工艺；采煤采用单斗-卡车-胶带运输半连续工艺。

北矿由3个露天采区组成，其中一、二采区位于霍林河一号露天矿采矿境界的东北部边缘，三采区位于一号露天矿采矿境界的中南部边缘，与南露天矿相连[1-5]。

根据北矿原5年规划，一、二采区2015—2018年采煤2 000万t，剥离8 000万m3，松散系数按1.2计算，需排土空间9 600万m3，到2018年末，外排土场剩余排土空间为3 154万m3。

预计到2020年累计剥离物料为4 249万m3，需排土空间5 098万m3。

而此时内外排土场总排土空间为3 630.88万m3，已无法满足排土工程要求，致使一、二采区无法继续按原设计进行生产，并且随着采场的不断降深，受其开采布局所限，2个采区深部可采煤层已很难实现合理开采[6-8]。

霍林河北露天煤矿边坡稳定预防及治理措施刘志华;陈永祥;邹天旭【摘要】随着采矿工程的不断延伸，边坡稳定性及安全已经成为影响北矿目前乃至今后发展的重要因素，针对各采区不同边坡工程特征，提出合理的边坡稳定性控制方案，确保安全生产。

%With the continuous extension of mining engineering, Slope stability and security have become the important factors that affect north mine development at present and in the future. According to different characteristics of slope engineering in the mining area, the article presents the reasonable slope stability control scheme to ensure safety in production.【期刊名称】《露天采矿技术》【年(卷),期】2016(031)011【总页数】4页(P7-10)【关键词】边坡稳定;影响因素;治理措施;安全生产【作者】刘志华;陈永祥;邹天旭【作者单位】内蒙古霍林河露天煤业股份有限公司北露天煤矿，内蒙古霍林郭勒029200;内蒙古霍林河露天煤业股份有限公司北露天煤矿，内蒙古霍林郭勒029200;内蒙古霍林河露天煤业股份有限公司北露天煤矿，内蒙古霍林郭勒029200【正文语种】中文【中图分类】TD824.7近年来随着北矿的快速发展，产量由建矿初期的几万吨到2010年的千万吨，采场深度由30 m增加到120 m，排土场高度由20 m增加到100 m，随着边坡高度不断增加，边坡安全隐患不断加大。

例如2005年冬季一采区非工作帮发生滑坡，2006年7月17日下午因连续强降雨影响再次发生了滑坡。

赵贵彬（1974—），男，矿长，高级工程师，021122内蒙古自治区呼伦贝尔市。

总第624期2021年4月第4期现代矿业MODERN MININGSerial No.624April .2021泥岩及泥岩弱层含水率对顺倾软岩基底内排土场稳定性影响研究赵贵彬1封海洋2，3韩猛2，3李金典2，3（1.内蒙古大雁矿业集团有限责任公司扎尼河露天矿；2.中煤科工集团沈阳研究院有限公司；3.煤矿安全技术国家重点实验室）摘要水是影响露天煤矿边坡稳定性的重要因素。

为了研究泥岩及泥岩弱层含水率对顺倾软岩基底内排土场稳定性的影响，以内蒙古东部某露天煤矿2021年及2022年内排土场设计边坡为例，对岩土物理力学性质和边坡稳定性进行了研究，并提出了合理的防治水方案。

研究结果表明，泥岩及泥岩弱层含水率的降低会降低内排土场从基底滑动的风险。

最终确定设计边坡泥岩及泥岩弱层含水率降至27.3%时，可保证内排土场边坡处于稳定状态。

关键词露天煤矿顺倾软岩基底泥岩弱层含水率内排土场DOI ：10.3969/j.issn.1674-6082.2021.04.023Research on the Influence of Water Content of Mudstone and Mudstone Weak Layer onthe Stability of Dumping Site in Downward Soft Rock BaseZHAO Guibin 1FENG Haiyang 2，3HAN Meng 2，3LI Jindian 2，3（1.Zanihe Open -pit Mine ，Inner Mongolia Dayan Mining Group Co.，Ltd.；2.China Coal Technology and Engineering Group Shenyang Research Institute Co.，Ltd.；3.State Key Laboratory of Coal Mine Safety Technology ）AbstractWater is an important factor affecting the stability of open -pit coal slopes.Taking the de⁃sign side slope of the dump in 2021and 2022of an open -pit coal mine in eastern Inner Mongolia as an ex⁃ample ，the influence of the water content of mudstone and weak mudstone layers on the stability of the dump in the down -dip soft rock basement is studied.The physical and mechanical properties of the rock and soil and slope stability were studied ，and a reasonable water prevention plan was put forward.The results of the study show that the decrease of the water content of mudstone and weak mudstone layers will reduce the risk of the internal dumping site sliding from the basement.It is finally determined that when the water con⁃tent of the mudstone and weak mudstone layers of the designed slope falls to 27.3%，it can ensure that theslope of the internal dump is in a stable state.Keywordsopen pit coal mine ，downward soft rock basement ，weak mudstone ，moisture content ，inter⁃nal dump露天煤矿边坡失稳的原因多种多样，但其中水对露天煤矿边坡的影响不可轻视。

内蒙古主要褐煤煤矿简介关于煤矿的简介煤炭是由古代植物遗体演变而来的.古代植物遗体堆积后逐步演变为泥炭和腐泥.泥炭和腐泥由于地壳运动而被掩埋，在较高的温度和压力的作用下，经过成岩作用演变为褐煤.褐煤继续演变为烟煤和无烟煤的过程叫做煤的变质过程。

煤的形成和演变过程也就是碳化过程.按碳化程度从低到高依次为：褐煤，长焰煤，不粘煤，弱粘煤，气煤，肥煤，焦煤，瘦煤，贫煤，无烟煤。

煤炭可分为褐煤和硬煤两大类，硬煤包括烟煤和无烟煤。

烟煤包括：长焰煤，不粘煤，弱粘煤，气煤，肥煤，焦煤，瘦煤，贫煤。

硬煤按碳化程度从低到高分为：低变质烟煤(长焰煤，不粘煤，弱粘煤)，中变质烟煤(气煤，肥煤，焦煤，瘦煤)，高变质煤(贫煤，无烟煤)。

煤炭的演变是逐级进行的：褐煤-低变质烟煤-气煤-肥煤-焦煤-瘦煤-贫煤-无烟煤。

煤的碳化程度与成煤时间，所处地层的压力和温度有关.时间越长，压力越大，温度越高，则碳化程度越高.由于碳化程度受多种因素影响，因而同一成煤年代产生的煤种并不相同，相同的煤种可能来源于不同的年代.例如：侏罗纪煤普遍为低变质烟煤和气煤，而宁夏汝箕沟的侏罗纪煤由于受到火山余热的影响，加速了碳化进程，煤种为无烟煤.辽宁抚顺的长焰煤来自第三纪，阜新的长焰煤来自白垩纪，甘肃华亭的长焰煤来自侏罗纪，内蒙古准格尔的长焰煤来自石炭二叠纪。

褐煤：碳化程度最低的煤种，褐色或褐黑色，水分含量高且含有腐植酸，发热量明显低于其他煤种，远距离运输经济性差，主要用于就近发电.化学活性高，适合直接液化(煤变油)。

长焰煤：碳化程度最低的烟煤，由褐煤演变而来，燃烧时火焰长，适用于各种锅炉.化学活性高，适合直接液化。

不粘煤：成煤初期已受到一定氧化作用的低变质烟煤，几乎没有粘结性，适用于各种锅炉.化学活性高，适合直接液化。

弱粘煤：粘结性较弱的低变质烟煤，适用于各种锅炉.化学活性高，适合直接液化。

气煤：炼焦煤种，加热时产生大量的气体，单独炼焦产出的焦炭易碎易裂，一般与肥煤，焦煤，瘦煤配合炼焦。

露天煤矿生态环境遥感监测与评价方法研究——以霍林河一号露天矿为例蔡博峰;刘春兰;陈操操;王海华【摘要】本文基于不同空间分辨率、时间分辨率的遥感影像,结合地面踏勘和GIS 分析,建立新的露天煤矿开采生态影响评价方法体系.该体系针对不同尺度的评价对象,构建不同监测方法和指标体系.对于排土场等小范围,采用分辨率在2～5m精度的遥感数据监测;对于区域土地利用变化,采用20～30m分辨率的遥感影像,解译后进行空间分析,计算土地转换矩阵;对于区域植被覆盖度,采用NDVI指数建立方程计算;对于区域植被长时序变化,分析LAI长时序动态变化.以霍林河一号露天矿为例研究表明,该体系能较为客观、准确、全面的评价矿区生态的变化特征,弥补了矿区生态很难定量、客观监测和评价的不足,为矿区生态恢复奠定基础.【期刊名称】《中国矿业》【年(卷),期】2009(018)006【总页数】4页(P61-64)【关键词】遥感;露天煤矿;监测;评价【作者】蔡博峰;刘春兰;陈操操;王海华【作者单位】北京市环境保护科学研究院,北京,100037;北京市环境保护科学研究院,北京,100037;北京市环境保护科学研究院,北京,100037;北京市环境保护科学研究院,北京,100037【正文语种】中文【中图分类】X87露天煤矿最为严重的问题，是对区域生态特别是区域植被的破坏［1-3］。

我国露天煤矿大多处于干旱、半干旱的生态脆弱地区，中国5大露天煤矿中4个在内蒙古草原地区。

露天煤矿开采过程中的大面积土地破坏、地下水疏干及空气污染，都加剧了生态环境的脆弱程度和退化速度，严重威胁矿区生态系统。

因而，露天矿区开采施工过程中的生态监测和评价，以及基于此的生态恢复和生态建设，不仅已成为露天矿区重要的工作之一，也是当前生态恢复研究领域的热点问题［4-8］。

因此，对露天矿区生态状况的长期、客观、稳定的监测和评价，不仅是衡量矿区生态工作，及时发现问题的关键环节，也是矿区生态恢复、生态建设工作的必要前提。

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。

基于极限平衡法的霍林河南露天矿观礼台边坡稳定性分析王莫舒;李存金;敖庆有;史春雨【摘要】霍林河南露天煤矿观礼台道路中部位置发生片帮,观礼台道路发生塌陷.通过影响因素分析与数值模拟的方法确定引发片帮的原因,并对采取的措施进行安全评价,确定治理后观礼台位置的边坡稳定性,更为避免类似情况发生提供科学的分析、判断方法.【期刊名称】《露天采矿技术》【年(卷),期】2015(000)007【总页数】4页(P29-32)【关键词】露天矿边坡;Bishop法;数值模拟【作者】王莫舒;李存金;敖庆有;史春雨【作者单位】内蒙古霍林河露天煤业股份有限公司,内蒙古霍林郭勒029200;内蒙古霍林河露天煤业股份有限公司,内蒙古霍林郭勒029200;内蒙古霍林河露天煤业股份有限公司,内蒙古霍林郭勒029200;内蒙古霍林河露天煤业股份有限公司,内蒙古霍林郭勒029200【正文语种】中文【中图分类】TD824.7霍林河矿区位于内蒙古自治区通辽市西北，在霍林郭勒市和扎鲁特旗境内。

南邻赤峰市的阿鲁科尔沁旗，西北与锡林郭勒盟东乌珠穆沁旗毗连。

南矿观礼台区域岩层，主要为人工回填土、黏土质沙、残余煤层露头、泥质砂岩，其吸水性强，软化性大，力学性质比较弱化，不利于边坡的稳定。

14煤露头的遗留，分割岩体，使其失去连续性，降低岩体的整体强度。

本区含煤地层为中生界上侏罗系霍林河组，属陆相沉积，新生界第四系地层，第三系玄武岩不整合覆于其上。

结构面间距很大，结构面走向与露天最终边坡走向夹角接近。

各结构面的存在，会弱化边坡岩体的力学性质，从而降低边坡的稳定性。

区内主要含水层有第四系砂砾石含水层，煤系风化带含水层，火山碎屑岩裂隙含水层带分述如下：1）松散层砂砾石含水层。

广布全区，大面出露在漫滩、山前平原地带，主要由细砂、砾石、砂砾石组成，厚度为1.27～47.6 m，单位涌水量为0.134～1.361L/s·m。

2）煤系风化带含水层（J3-K1h3）。

第二篇露天开采工艺系统绪论露天开采的剥离和采矿，包括一系列工艺环节，其中主要工艺环节是：采掘、运输、排卸。

围绕这三个主要工艺环节还有一系列辅助工艺环节：穿孔、爆破、设备维修、动力供应、防排水、运输线路移设及维修等。

前面我们已经学习了穿孔爆破、采掘、运输、排卸等工艺环节的作业。

但是露天开采各工艺环节是一个统一的整体，既相互联系、又相互制约。

因此各工艺环节所构成的整体形成了露天开采工艺系统。

一、露天开采工艺系统（概念）（surface mining technology system）即完成采掘、运输、排卸这三个主要工艺环节的机械设备和作业方法的总称。

二、露天开采工艺系统分类<一>按着采、运、排三大环节中使用的设备类型或作业过程中矿岩流的特征，分为三大类：1.间断开采工艺系统（disc on tenuous mining technology system）——采装、运输和排卸作业均用周期式设备形成不连续物料流单斗——2.连续开采工艺系统(semi-continuous mining technology system)——采装运输和排卸作业均用连续式设备形成连续物料流的开采工艺。

3.半连续开采工艺系统（semi-continuous mining technology system）——部分环节是间断的、部分环节是连续的。

或者部分物料流是连续的，部分物料流是间断的开采工艺。

<二>按照工艺环节中设备状况，可分为二类：1.独立式工艺系统——采掘、运输、排卸三个主要工艺环节各自有独立的设备的开采工艺。

2.合并式工艺系统——采掘、运输、排卸三个主要工艺环节中有两个或三个环节合并在一起，由同一种设备完成的开采工艺。

P表）综合考虑上述因素，露天开采工艺系统分类（见表160三、露天开采工艺系统选择的影响因素露天开采设计一个主要内容就是选择合适的开采工艺系统，影响开采工艺系统的因素主要有以下几方面：1. 矿床自然条件。

关于露天煤矿中几个重要技术应用分析【摘要】露天煤矿作为煤炭开采的一种重要形式，因其开采规模大、产量高，一直在煤炭行业及在国民经济建设中发挥着举足轻重的作用。

露天煤矿的开采技术是煤矿产量多少的关键，本文在此主要探讨了露天煤矿中几个重要技术施工工艺，并研究了其实际应用情况。

【关键词】露天煤矿;重要技术;应用分析1.露天煤矿钻机工艺技术1.1工作原理和特点1.1.1钻机的工作原理钻机通过回转机构和加压、提升机构给钻具施加回转扭矩及轴向压力来破碎矿岩。

同时将压缩空气经过钻杆中心孔及钻头喷嘴吹至孔底，将破碎的岩渣排出孔外从而形成炮孔。

1.1.2钻机的主要特点(1)钻机的行走采用双电机单独驱动的履带式行走机构，与平台采用三支点联接，后横轴为平衡梁，行走、转弯灵活稳定。

(2)钻机采用顶部回转，油缸—钢丝绳连续加压的滑架式工作机构，回转由三速电机驱动，提升、加压由油缸驱动，因此回转及加压均可按矿岩的硬度来选择所需的转速及进给速度。

(3)钻架起落采用两个油缸，由一个操纵阀控制,同步起降，结构简单，动作平稳可靠。

(4)钻机采用单根钻杆，一次穿孔至 11 m，钻孔作业效率高。

(5)由于钻机加压油缸活塞杆的运动速度与钻具上下移动速度之比为 1∶5，从而大大降低了钻架的高度，增加了钻机的稳定性。

1.2主要结构及技术要点1.2.1行走机构回转钻机的行走采用双电机单独驱动的履带式行走机构，两台22 kw 起重型电动机分别通过作为电磁抱闸轮的弹性联轴器、二级斜齿轮减速箱、一级开式齿轮、一级链条传动，最后传至履带行走机构。

行走传动系统见。

这种传动系统效率高、寿命长、维修方便。

两履带单独驱动且都是电气控制，操作灵活方便，行走时司机在地面控制手动按钮盒即可动作，也可在操作台上进行。

两电机同时使驱动轮正转；同时使驱动轮反转；两履带反向转动或一停一转即可转弯，履带采用油缸—弹簧装置来张紧。

1.2.2回转机构（1）回转机构的组成和工作原理。