露天矿山采矿工培训课件

职业培训的重要性作为政府，要给社会创造一公平竞争的机会；作为企业家，要负责有效组织资源进行生产、销售；作为老百姓的生存之道是什么呢？应该问自己，我凭什么可以获得某个就业机会，而不被别人所取代！很简单，那就是要拥有一技之长，肯吃苦、任劳任怨，忠心耿耿，有被社会和企业利用的价值，哪个企业不愿聘用你这样的人呢？哪儿找不到饭碗呢？

一技之长从哪儿来？必须学习，可以从学校中学，也可以跟师傅学，从失败和成功中学，还可以从社会实践中学，从各种渠道来学习。只有通过学习各种相关的新知识，提高相关的技能，自我提高、自我突破，增强自身的生存本领，拓展自己的职业发展空间和机会，超越竞争者，才能获得理想的发展前途和美好的生活。职业培训的重要性

随着国家经济发展速度不断提高，对职工队伍的技术技能水平的要求也随之提高。对社会来说，如何来界定从事某一职业的人员是否具有必备的专业知识、职业技能和工作能力？他能完成的工作内容、数量、质量和工作责任与其他人有多大差别？都需要有一个客观的职业资格和等级来进行衡量和确定，因此国家建立了职业资格证书制度，并为此建立了一整套职业培训和鉴定的工作机构。将各职业按工种性质及难易程度分为初级工、中级工、高级工、技师、高级技师共五个等级。对每个工种，都有相关的由国家社会劳动保障部制定的职业标准，在这个职业标准中，对本职业概况、基本要求、工作要求都有具体规定。对每个人进行职业各等级的鉴定时，都要考察你有多少年本工种的工龄；有什么学历；是否经过正式培训、具有相应的理论知识和实际操作能力，是否在职业鉴定中考试合格等；劳动者经过培训、学习有关技术和知识，提高业务素质后，根据每个人的文化程度、本工种工龄和考试鉴定成绩，可以取得国家颁发的，全国通用的不同级别的职业资格证书，而且凭低级的证书，还可在工作一段时间后，再去考高一级的证书。

职业培训的重要性

取得职业资格证书后，在劳动力市场上你就有可靠的凭证，来证明自己的专业能力和技术水平；企业也能凭此召到自己需要的、有一定水平的专业技术人才，并可以此作为确定岗位和工资的依据。工人在工作中也有了从初级工向高级工和技师努力的奋斗目标，使自己成为在本行业中的佼佼者。希望大家经过培训和在实践中的提高，都成为高技术人才。

露天矿山职工培训第一章基础知识第二章矿床开拓和新水平准备第三章露天矿生产工艺第四章露天矿安全与环境保护第一章基础知识第一课：矿石及矿床的基本特征第二课：采矿科学第三课：露天矿开采基本概念名称第一课：矿石及矿床的基本特征1、矿产资源的基本特征(1)有效性：具有使用价值(2)有限性：不可再生(3)时空分布不均匀性(4)投资的高风险性(5)开发的环境破坏性(6)资源储量的动态性(7)多组分共生性(8)质量差异性第一课：矿石及矿床的基本特征2、了解下列名词：矿石：在现代技术经济水平条件下，能以工业规模从中提取国民经济所必需的金属或矿物产品矿物自然聚集体。矿体：在某种地质作用的影响下，由一种或数种有用矿物自然聚集形成的堆积体。矿床：多个矿体的总称。围岩：矿体周围或中间没有开采价值的岩石，也称废石。

第一课：矿石及矿床的基本特征2、了解下列名词：

品位：矿物中有用成分的含量，用%或其它方式表示。分布是不均匀的。边界品位：划分矿石和废石的有用组分最低含量标准，不同国家、不同矿种的边界品位是不同的。工业品位：最低可采平均品位矿产储量：经地质勘查工作，基本查明其空间分布、产状形态、规模和质量均符合当前工业生产技术经济条件，或政策允许开发利用，呈自然状态赋存于自然界的矿床的矿量。第一课：矿石及矿床的基本特征3、矿岩的性质容重，硬度，强度，稳固性、结块性，氧化性，自燃性，含水性，碎涨性，层节理第一课：矿石及矿床的基本特征4、矿体的产状要素：是用来描述矿体赋存条件、大小的参数走向：矿体层面与水平面成交线的方向，走向长度：矿体在走向方向的长度，在不同水平上会有变化倾向：矿体层面倾斜的方向，延深：指矿体在深度上的变化，用埋藏深度（地表至矿体上部界限的距离）和赋存深度（指矿体上、下部界限的垂直距离或倾斜距离）表示倾角：矿体层面与水平面的夹角厚度：矿体上下盘边界间的距离，水平厚度及垂直厚度第一课：矿石及矿床的基本特征5、矿体的埋藏条件，形状、大小、按矿体形状分：脉状，层状，块状按矿体倾角大小分：水平、缓倾斜、倾斜、急倾斜按矿体厚度分：薄、中厚，厚

第一课：矿石及矿床的基本特征6、矿岩的种类：有不同的分类方法

按矿岩的成因分：火成岩、沉积岩、变质岩、疏松覆土层按有用组成性质分：金属矿和非金属矿，按矿石的组成分：自然金属，氧化矿、硫化矿、混合矿按金属种类分：黑色金属，有色金属，贵重金属，稀有金属按矿石品位分：富矿，贫矿。第一课：矿石及矿床的基本特征7、矿山地质与测量地球内部和太阳能量的共同作用下，会使地表形态及地壳内部物质组成及结构构造不断发生变化，地球内部能量引起的如岩浆作用、沉积作用、变质作用等，外部影响产生的风化作用、剥蚀作用、搬运作用、沉积作用等，会使分散存在的有用矿物在一定的地质环境中富集而形成矿床，如岩浆成矿、伟晶成矿、接触交代成矿、热液成矿、风化成矿、沉积成矿和变质成矿等。上述关于矿体在地壳中的赋存情况及矿石的成分及性质是如何知道呢？这就要通过大量的地质测量工作才能确定。地质工作就是采矿工作的眼睛。第一课：矿石及矿床的基本特征反之，一些地质作用又会破坏成矿条件，如断层，有的会加大开采的难度，如节理裂隙和各种地质灾害。第一课：矿石及矿床的基本特征地质工作阶段：普查找矿阶段——地质勘探阶段——矿山地质工作阶段。以上三个阶段的工作调查的深度是不一样的，是由简到详、由粗到精的过程，通过三个阶段的工作，可以得到不同的储量分级。第一课：矿石及矿床的基本特征D级：远景储量（预测的和推断的）；C级：设计储量；（控制的）B级：建设储量；A级：生产储量。（探明的）第一课：矿石及矿床的基本特征矿山地质工作的内容：生产过程中勘探、调查、取样、地质编录、绘图、储量计算矿产储量、二级储备矿量的管理，矿石质量的均衡管理，损失贫化管理，采掘单元停采及报废管理矿区深部及外围找矿。第二课：采矿科学并不是所有的矿物都能够进行工业化利用的，因为有的矿物元素含量非常低，开采成本太高，人们只能将自然界中相对富集的矿物加以开采利用。采矿学是研究如何用高效，低成本的方法将人类社会需要的矿物开采出来的科学。它的技术基础是岩石破碎、松散物料运移、流体输送、矿山岩石力学和矿业系统工程等理论。

第二课：采矿科学第二课：采矿科学1、采矿学要解决的问题：⑴矿石和岩石破碎的理论和方法⑵采矿工艺和设计⑶为采矿创造基本条件的矿山开拓方法⑷采矿主要工艺的设计方法（压通排运通提）⑸矿山安全技术(6)矿山环境再造工程(7)其它与采矿有关的理论和技术第二课：采矿科学第二课：采矿科学2、采矿工业的特点：⑴矿山建设受矿产资源所在地的限制，造成交通、建设、动力、生活等诸多不便，引起投资增多，建设周期加长。⑵矿产资源均是以一定数量赋存在地壳里的，矿山也就存在一定服务年限。⑶矿产资源赋存条件多样，同一矿体也有变化，造成采矿方法及工艺的多样及变化⑷采矿过程中有部分矿石不能采出造成损失，而部分废石的混入造成矿石品位降低（贫化），降低矿损及贫化是采矿工作的重要质量要求⑸采矿作业受客观条件限制，工作条件恶劣，劳动强度大，安全性差，生活条件艰苦，不易实现机械化及自动化，因此应特别注意生产安全及劳动保护工作。第二课：采矿科学第二课：采矿科学3、采矿工作的意义：采矿业是国民经济的基础和支柱产业，是工业化的源头产业，以矿业为基础的原材料工业及相关加工业的产值占全国工业总产值的60%以上，而且提供了大量的就业机会。矿产品、特别是金属矿产品是重要的战备物资，对巩固国防、保卫国防起着重大的作用。4、采矿工业面临的形势和对策由于浅表易开采富矿已开采完毕，现在开采深度加大，开采品位降低，机械化装备水平和设备配套能力不高，安全环保压力增大，资源综合利用率不高。因此应引进大型无轨设备和智能化设备，采用高效低成本的采矿方法，开发深部、边远及残留的矿体，研发新的高效选矿冶炼技术，加大资源综合利用力度，加大安全及环保投入，充分利用资源。第二课：采矿科学第二课：采矿科学5、矿床的开采方法：露天、井下、其它（采砂船，钻井，化学开采，海洋采矿等），决定采用哪种采矿方法是由矿体赋存条件及开采成本来决定的。露采与坑采比较优点：建设速度快；劳动生产率高；开采成本低；矿损贫化小，作业条件好，安全可靠。露采与坑采比较缺点：初期投资大；环保能力差，工作条件受气候影响大第二课：采矿科学第三课露天矿开采基本概念1、露天开采方法的选择原则剥采比剥采比是指在露天矿开采过程中，每采出单位有用矿石所需剥离岩石量。可分成平均剥采比、分层剥采比、境界剥采比、生产剥采比和经济合理剥采比经济合理剥采比：是指经济允许的最大剥离量与可采矿量的比，此时开采矿石的成本小于地下开采的成本第三课露天矿开采基本概念

第三课露天矿开采基本概念⑶影响露天矿开采境界的因素和原则a、自然因素：矿体的埋藏条件、矿岩的物理机械性质，矿区地形及水文地质条件、矿石和围岩的稳定性、易燃性等b、经济因素：基建投资、开采成本、矿石质量、矿损贫化、达产时间、机械设备供应情况c、组织技术因素：地面重要建筑物或河流、设置排土场的可能性等确定露天矿境界时，必须综合考虑各种因素，结合具体条件，在设计中研究比较才能确定第三课露天矿开采基本概念⑷确定露天矿开采境界的原则：露天矿开采境界的确定，决定着露天矿的工业矿量、剥离总量、生产能力及开采年限，而且还影响到矿床的开拓方法和矿山的总图布置，因而直接影响矿床开采的经济效果，是设计中重要一环。a、境界剥采比不大于经济合理剥采比b、平均剥采比不大于经济合理剥采比c、最大均衡生产剥采比不大于经济合理剥采比第三课露天矿开采基本概念

第三课露天矿开采基本概念(5)确定露天开采境界的三要素：露天矿场的底平面：由矿体大小和设备安全作业的最小宽度决定（P178）露天矿最终边坡角：由保持边坡稳定的岩石物理力学性质、地质构造、水文地质条件、开采年限及气候条件、开采深度等因素决定（P179）开采深度：由经济合理剥采比决定上述三个方面，必须互相配合，经多次验算后才能确定。

第三课露天矿开采基本概念2、了解露天矿境界的名词：

第三课露天矿开采基本概念露天采场：露天开采时，采装运输设备及人员工作的场所。山坡露天矿：矿体赋存或部分赋存在地平面以上，没形成封闭矿坑，地平面以上部分深凹露天矿：矿体赋存在地平面以下，形成封闭矿坑，地平面以下部分露天开采境界：指露天矿开采终了时形成的露天矿场开采深度：指开采水平的最高点到露天矿场的底平面的垂直距离。

第三课露天矿开采基本概念边帮：指露天开采境界四周表面部分，由许多台阶组成。工作帮：正在进行开采和将要进行开采的台阶组成的边帮。工作帮是随开采工作的进行而不断改变的非工作帮：由结束开采工作，已没有工作设备在上作业的台阶平台、坡面和出入沟底组成的露天矿场四周表面。又称最终边帮。工作帮坡面：指露天矿场最上一个工作台阶到最下一个工作台阶坡底线形成的假想平面，它与水平面的夹角称工作帮坡角非工作帮坡面：指露天矿场最上一个非工作台阶到最下一个非工作台阶坡底线形成的假想平面。

第三课露天矿开采基本概念

3、露天矿的开采步骤A、准备阶段：经地质勘探部门经过勘探确定储量——由投资方进行可行性研究——初步设计和计经指标计算——施工图设计——征地——编制矿山基本建设进度计划——基建工程招标——编制施工设计——基建队伍进场.B、基本建设阶段：排除地面障碍物——矿体疏干排水或地面防水工程——四通一平（水、电、电讯、道路通，场地平整）——修建工业厂房及办公民用建筑——修建矿区内道路及排土场——生产辅助设施建设——挖掘出入沟及开段沟准备新水平——表土剥离直至达到二级矿量保有要求第三课露天矿开采基本概念

3、露天矿的开采步骤C、正常生产阶段：正常生产按一定生产程序分台阶进行，分为剥离和采矿工程，为了保证矿山生产稳定、持续、均衡地进行，必须遵循“采剥并举，剥离先行”的原则，保证剥离工作相对采矿有一定的提前量。采矿和剥离是按以下生产工序来完成的穿孔——爆破——采装——运输——排土D、生态恢复阶段：在批准闭坑后，应对开采终了的露天矿场进行生态恢复工作，建设为防止边坡垮塌、排土场渗水滑坡等安全工程，进行覆土造田、绿化造林、牧业草场、水产养植、水上旅游、建筑用地、综合开发等生态恢复工作第三课露天矿开采基本概念4、了解露天矿生产的名词：露天矿按设备条件，是分成若干具有一定高度的水平分层，自上而下逐层开采的，并必须保持一定的超前关系，因此在开采过程中各工作水平在空间上了阶梯状。在每个分层上再分成一个个相对独立的采区，每个采区再分成一条条采掘带来进行开采第三课露天矿开采基本概念

4、了解露天矿生产的名词：第三课露天矿开采基本概念

台阶：将露天矿场分成许多具有一定高度的水平分层来开采，这些分层称为台阶，一般用它的海拔标高来表示。台阶是进行独立剥离岩石和采矿作业的单元体。台阶高度：两个相邻分层之间的垂直高度。由采掘设备的工作性能决定。台阶坡面：上下平台间的坡面台阶坡面角：台阶坡面与水平面的夹角第三课露天矿开采基本概念工作平台：指工作帮水平部份，穿爆、采装和运输工作均在此进行非工作平台：指非工作帮上的水平部份，可分成安全平台：是缓冲和阻截滑落岩石，减缓边坡角以保证最终边破稳定和下部水平工作安全的非工作平台清扫平台：用于阻截滑落岩石，并用清扫设备进行清理的非工作平台运输平台：作为工作台阶与出入沟之间运输联系的通路，其宽度依采用的运输方式和线路数目来决定。第三课露天矿开采基本概念采掘带：以挖掘机一次采掘实际岩体的宽度将工作台阶分成若干条带顺次开采，这些条带称采掘带采区：指位于工作平盘上的凿岩、采装、运输等设备工作的区域，在采掘带够长时，可分为几个采区，每个采区的长度是一台挖掘机所占的采掘工作线长度。第三课露天矿开采基本概念露天矿储备矿量：指已完成开拓工程，能提供近期生产需要储量。一般分为二级矿量：开拓矿量及备采矿量开拓矿量指在设计工作帮坡角以上范围内的岩土已剥离，地质工作已达到相应要求，已完成开拓工程，形成运输、防排水系统，完成入车沟工程，具备扩帮或回采条件的该水平以上的矿量。一般保有量达到开采1——2年以上备采矿量指台阶上矿体的上面及侧面已剥离完毕，，相邻上部台阶已完成采矿，停止工作，在保留最上工作平盘宽度就能采出的那部分矿量。一般保有量为3——6个月第三课露天矿开采基本概念第三课露天矿开采基本概念贫化：采矿过程中回废石混入，引起采下矿石品位较原矿品位降低，称为贫化贫化率：指采出矿石品位比原生矿石品位降低的百分比矿石损失：开采过程中，在采场内未采下或采下未运走的矿石称为矿损矿石损失率：损失的矿石量占采区内工业储量的百分比称损失率。

第三课露天矿开采基本概念降低矿损贫化的方法：①加强生产地质测量工作对矿体的控制，以便正确划定采剥界限，减少矿损和贫化②正确选定开拓方法，避免留永久矿柱和矿石多次转运，减少矿石损失③正确选定合理的采矿方法及结构参数，选定合理的采掘带宽及穿孔爆破参数④选择合理的采剥顺序⑤提高作业人员的技术操作水平⑥进行综合开发，扩大矿产资源和新的采选方法，变废为宝第二章矿床开拓及新水平准备第一课：露天矿开拓第二课：公路运输开拓法第三课：其它开拓方法简介第四课新水平准备第一课露天矿开拓露天矿开拓的定义露天矿开拓是指按一定的方式和程序建立地表与露天采场内各工作水平及各工作水平之间的矿岩运输通路。

露天矿开拓第一课露天矿开拓露天矿开拓是通过掘进一系列坑道来实现的，依据开拓巷道的类型和运输方式可以分为下列开拓方法。斜坡铁路开拓法斜坡公路开拓法斜坡运输开拓法斜坡卷扬开拓法平硐溜井开拓法斜坡提升开拓法竖井提升开拓法联合开拓法露天矿开拓第一课露天矿开拓3、影响开拓方法选择的因素(1)、自然地质条件：地形、矿床地质、水文地质、工程地质及气候等因素(2)、生产技术条件：矿山规模、矿区开采程序、生产工艺流程、选用设备类型及技术装备等(3)、经济因素：矿山基本建设投资、矿石生产成本及劳动生产率露天矿开拓第一课露天矿开拓4、选择开拓方法的主要原则(1)、能满足生产能力的需要(2)、基本建设时间短，基建投资少，早投产，早达产(3)、生产工艺简单，安全可靠，技术上先进(4)、生产经营费用低(5)、不占良田，少占耕地露天矿开拓第二课公路运输开拓法1、斜坡公路开拓法的优点及适用范围优点：它具有机动灵活，调运方便，爬坡能力大，要求线路条件较低等优点，因开拓坑线较短，可减少开拓工程量和基建投资，缩短基建期限，有利于新水平的准备，。缺点：是汽车运输对线路坡度要求较缓，线路展线较长，增加了掘沟工程量，对深度较大的露天矿而言，线路太长，严重影响了汽车的运输效率。露天矿开拓第二课公路运输开拓法公路运输开拓法的适用范围特别适用于地形复杂，矿床赋存形状不规则或采场平面尺寸较小而开采深度较大的露天矿。一般在下列范围内均可采用此开拓方式：露天坑深度：普通自卸汽车：150M，电动轮汽车：250M；运输距离：普通自卸汽车：2——3KM，电动轮汽车：4——5KM；坡度：一般8%，特殊情况短距离可达12%；曲线直半径：小吨位汽车：15M，大吨位汽车：30M露天矿开拓第二课公路运输开拓法

2、公路运输开拓坑线的布置形式露天矿开拓第二课公路运输开拓法

(1)直进式坑线开拓运输干线布置在露天矿边坡的一侧，呈直线形。特点：布线简单，沟线展线最短，汽车运行不需回弯，运行速度及效率高。在有条件的矿山应优先选用适用范围：矿区地形比较简单，高差不大，走向有足够长度的矿山(2)回返式坑线开拓运输干线到达要开采的水平时，需要每隔一个或几个水平回返一次，形成回返式坑线。优点：容易布线，适用范围广，同时工作的台阶较多缺点：回返平台掘进工程量较直进式大，汽车经过曲率半径较小的回返平台时，必须减速，降低了运输效率适用范围：开采深度较大的深凹露天矿或比高大的山坡露天矿(3)螺旋式坑线开拓运输干线沿露天采场四周边帮螺旋布置，汽车在坑线内直向行驶。特点：线路通过能力大于回返式坑线，但掘沟工程量比较大。适用范围：用于地形复杂，矿体赋存条件不规则或采场平面尺寸小而开采深度又大的矿山。露天矿开拓第二课公路运输开拓法

3、固定坑线开拓及移动坑线开拓(1)固定坑线开拓坑线沿露天矿非工作帮布置，采矿工作向下延伸时，运输干线不作任何移动，只向下延伸。(2)移动坑线开拓出入沟未设在非工作帮上，有开采过程中出入沟随工作线的移动而移动，直至开采境界边帮才固定下来。露天矿开拓第二课公路运输开拓法(3)固定及移动坑线开拓对比a、移动坑线比固定坑线可靠近矿体掘进出入沟和开段沟，可减少基建剥离量，加快矿山建设b、移动坑线开始掘进时未设在露天矿坑边界上，可在开采过程中加深对采场地质条件的了解，以便合理确定露天采场的最终边坡和开采境界，减少资源及经济上的损失及改变开采境界造成的技术上的困难。c、移动坑线可自由选定开拓坑道的位置，有利于根据开采要求确定工作线的推进方向，减少开采过程中的矿损及贫化。d、在露天矿底部平盘宽度较小时，移动坑线减少扩帮量和缩短运输距离。e、移动坑线作业条件差，设备效率、劳动生产率降低，采剥成本增加。f、移动坑线在工作平台上，加大了工作平台的最小宽度，增加了超前剥离量。g、移动坑线因经常移动，增加了线路维修工作量。h、对多个台阶开采时线路、站场的移设及配合难度加大，使组织工作复杂化露天矿开拓第二课公路运输开拓法(4)移动坑线适用范围a、矿床地质或水文地质勘探不清，又要求立即投产的矿山b、用于急倾斜矿山，以缩短建设周期，减少基建工程量c、对今后需要改、扩建的矿山d、在露天矿底部开采时，为减少扩帮工程量而将移动坑线布置在工作帮上。露天矿开拓第三课其它开拓方法简介1、铁路运输开拓法开拓坑道是铺设铁路干线的露天沟道，在平面布置上可分成直进式、折返式和螺旋式三种，主要适用于平面尺寸大，埋藏较深，运量大，地形坡度在30°以下，比高在200M以内的大中型露天矿山。

露天矿开拓第三课其它开拓方法简介优点：通用性强，运输能力大，运营费用低，运输设备及线路结构坚实，工作可靠、易于维修，受气候影响较小，可与国家铁路接轨，简化了装卸工作。缺点：线路允许坡度小，曲率半径大，因此基建工程量大，导致基建费用高，建设时间长，新水平开拓延伸缓慢。随开采深度加深，运输线路加长，运输效率明显下降。在采用移动坑线时，线路维修和移动工程量加大，线路质量难保证，运行管理复杂，影响挖掘机的效率。露天矿开拓第三课其它开拓方法简介

2、平硐溜井开拓平硐溜井开拓用溜井和平硐建立采矿场与地面的运输联系。在采场内可用汽车或其它运输设备将矿石运到卸矿平台向溜井内卸矿，利用矿石自重下放到平硐，下部用漏斗装车后运到地面。平硐内可用铁路、箕斗等设备运输适用于地形复杂、高差大，坡度较陡，矿体在地面标高以上的山坡露天矿。露天矿开拓第三课其它开拓方法简介优点：减少了运输线路工程，基建投资少，基建时间短，缩短了运输距离，可减少运输设备，利用矿石自重放矿，运营费用低，因此运用十分广泛。缺点：溜井及平硐开拓时需井下作业，作业条件差，对易结块或含水量大的矿石容易堵塞溜井或跑矿，处理比较困难，井底装车时因通风条件较差，粉尘易对人体产生危害。露天矿开拓第三课其它开拓方法简介

3、井筒提升开拓借助开掘地下井筒来建立采矿场与地表的运输联系，按井筒的角度不同，或分成竖井或斜井提升开拓，竖井提升设备可采用箕斗，斜井提升设备可采用箕斗、串车或胶带运输机。适用范围：用于开采深度大的露天矿。露天矿开拓第三课其它开拓方法简介优点：能以短的距离克服大的高差，设备简单，运输能力大，经营费用低，投资少，建设快，机械化程度高。缺点：箕斗运输灵活性差，运输环节多面影响生产，新水平准备也比较困难。胶带运输机对矿石要求较严，故要求建设采场内破碎站，增加了基建费用，且移动困难。串车运输受矿车载重和调车限制，生产能力较低，只能用于中小型矿山。露天矿开拓第三课其它开拓方法简介

4、联合开拓法采用两种或两种以上开拓方式共同建立地表与采矿场各工作水平之间运输联系的方法。此法能充分发挥各运输方式的特长来满足不同类型矿床开拓的需要。露天矿开拓第四课新水平准备

露天矿开采过程中，原来的工作水平不断被采完，就必须不断开辟新的工作台阶，建立上下两台阶的运输通道，才能保证矿山持续稳定地生产。开辟新工作台阶的工作被称为新水平准备工程，包括掘进出入沟（建立上下两台阶的带坡度的运输通道）、开段沟（开辟新水平的初始工作线）和为掘进在上水平进行的扩帮工作。露天矿开拓第四课新水平准备

露天堑沟的几何要素出入沟：开辟新的工作水平时，向下开挖的一段倾斜的梯形沟段开段沟：出入沟开到新水平的标高时，再开挖一定长度水平的梯形沟段扩帮：开段沟形成后，扩大开段沟的宽度，直到能满足凿岩、采装、运输等设备工作的要求。露天矿开拓第四课新水平准备

露天矿开拓(1)沟的底宽：取决于沟的用途、掘沟所用的设备和掘沟方法(2)沟帮坡面角：取决于岩石性质及沟帮存在期限(3)沟深:出入沟的深度从0到台阶高度，开段沟的深度为台阶高度(4)沟的纵断面坡度：出入沟的坡度取决于露天矿采用的开拓运输方式和运输设备类型开段沟的坡度，一般是水平的，但有时为了排水，有千分之三到五的坡度(5)沟的长度：出入沟的长度取决于台阶高度及沟的纵向坡度开段沟的长度与准备水平的长度大至相等第四课新水平准备

露天堑沟的类型(1)单壁堑沟：沿山坡等高线挖掘的沟，只有一侧有帮壁，断面呈三角形(2)双壁堑沟：在平坦地形挖掘的沟，断面为梯形3、露天矿的掘沟方法按运输设备分：铁路运输掘沟法，汽车运输掘沟法，联合运输掘沟法。按沟道断面分：全断面掘沟法，分层掘沟法。按装车方式分：平装车掘沟法，上装车掘沟法，联合装车掘沟法，无运输掘沟法其它类型：联合掘沟法，斜坡卷扬掘沟法等露天矿开拓第四课新水平准备

汽车运输掘沟一般用全断面平装车掘沟法铁路运输掘沟法可用全断面平装车或上装车掘沟法，也可用分层掘沟法无运输掘沟法均不利用运输工具，分为有两种：一是捣堆法，用挖掘机将沟内岩石直接捣到沟旁山坡堆置，一般用于山坡露天矿，也可在挖双壁堑沟时，将其堆在两帮上。另一种是抛掷爆破法，即沿沟道合理布置药室，利用定向抛掷爆破将沟内岩石破碎并抛掷到沟的两侧或一侧露天矿开拓第四课新水平准备

4、汽车掘沟法的特点：汽车掘沟除要求穿孔、爆破、采装、运输各工种密切配合外，还应确定合理的调车方式，他不但影响调车时间，而且是确定掘进沟底宽度的重要因素。一般分为折返式和回返式两种。回返式调车入换时间短，挖掘机效率高，但要求沟底宽度较大，增加了新水平准备时间，折返式则与之相反。优点：工作机动灵活，没有移设线路及爆堆埋道的问题，车辆供应比较及时灵活，提高了挖掘机的效率和掘沟速度，缺点：汽车运输受距离的限制，超过2——3KM后运输成本过高，技术经济指标恶化。露天矿开拓第三章露天矿生产工序第一课：穿孔工作

第二课：露天深孔爆破第三课：露天矿采装技术第四课露天矿运输第五课露天矿排土第一课：穿孔工作

（一）穿孔工作这是固体矿床开采的第一道工序，为其后的爆破工作提供装炸药的空间。穿孔速度和炮孔质量对其后的爆破、采装及破碎等工序的工作效率有很大的影响，在中硬及坚硬岩石中，穿孔费用占矿岩开采成本的10-20%。

第一课：穿孔工作

露天矿主要生产工艺包括穿孔、爆破、要装、运输、排土等工序及防排水、通风、边坡维护等辅助工序。（一）穿孔工作这是固体矿床开采的第一道工序，为其后的爆破工作提供装炸药的空间。穿孔速度和炮孔质量对其后的爆破、采装及破碎等工序的工作效率有很大的影响，在中硬及坚硬岩石中，穿孔费用占矿岩开采成本的10-20%。

第一课：穿孔工作

现代穿孔技术的分类：第一课：穿孔工作

2、各种钻机可钻孔径和使用条件见书上P36《各种钻机可钻孔径和使用条件》3、岩石的可钻性及普氏分级可钻性指岩石钻孔的难易程度，现在多数采用按岩石的物理力学性质如硬度、强度、研磨性来作为可钻性分级的基础，如普氏坚固性系数的分级就属此类。普氏分级的实质是以岩石的单轴抗压强度的百分之一作岩石分级标准，将岩石分为十级（P52）。而我国东北大学用比功（破碎单位体积岩石所消耗的功）作为岩石坚固性分级标准，将岩石分为七级（极软、软、较软、中等、较硬、硬、极硬），且研制了工作可靠、简单易操作的凿测器来进行测定，现用的岩石分级方法，不仅在可钻性上有指导作用，也用于对岩石稳定性的评估和用以确定岩石爆破的难易。

第一课：穿孔工作

4、如何提高露天矿穿孔作业效率(1)选择和矿山规模、矿岩性质相一致的穿孔设备；(2)选择与矿岩性质相适应的钻头和钻机型式(3)提高工人的操作技术，采用合理的钻孔制度；(4)加强设备的维护和检修(5)加强组织管理，提高钻机的利用率(6)正确选择穿孔参数(7)注意保护已钻好的钻孔，减少废孔率第一课：穿孔工作

5、潜孔钻机

第一课：穿孔工作

潜孔钻机是上世纪50年代兴起的一种新型穿孔机，逐步取代了笨重而效率低的钢绳冲击钻，广泛用于矿山、道路及其它建筑工地。到本世纪，已有逐步被牙轮钻取代的趋势。（1）潜孔钻组成及工作原理潜孔钻机是一种回转冲击钻机，由钻具组、回转机构、推进提升机构、钻架及起落机构、钻具存入及接卸机构、行走机构、压气和除尘系统、动力系统、司机室及操作控制系统等部份组成。潜孔钻破碎岩石的动作原理是：风动冲击器的活塞在压气的作用下快速运动，冲击钻头的硬质合金钎刃（或硬质合金柱齿），钎刃凿入岩石，变成超过岩石强度的应力，而破碎岩石。第一课：穿孔工作

（2）潜孔钻的优缺点优点：a、它的冲击机构与回转、推进机构均通过钻杆相连，冲击力不作用于钻杆，钻杆使用寿命长，可达10000——15000M；冲击机构随钻杆一起潜入孔底，冲击器活塞直接冲击钻头，因此能量损失少，穿孔速度受孔深的影响小，能穿凿孔径较大和较深的炮孔。b、冲击器排出的废气可用来排渣，或节省动力；冲击器潜入孔内工作，噪音较小；c、较冲击钻和凿岩台车工作效率高，台月进尺约2000M，台年穿爆矿岩量约达60——150万吨d、与牙轮钻比，可穿凿倾斜钻孔，有利于减小底盘抵抗线，改善爆破效果；孔径较小，（150——200mm），爆破块度较小，有利于提高小型挖掘机效率；e、因为轴压小，钻孔偏斜率可控制在1%以内，特适合穿凿深孔；f、与牙轮钻比，结构简单，工作稳定，机动灵活，易于维修，设备购置费用低第一课：穿孔工作

（2）潜孔钻的优缺点缺点：a、穿凿大孔径炮孔时，排渣不良，因此炮孔直径受限，也限制了冲击器的直径，只能打200mm以下孔径b、当孔径在200mm以上时，穿孔速度低于牙轮钻，动力消耗则高30——40%，作业成本高。（3）潜孔钻的适用范围和分类：潜孔钻可用于各种硬度的岩石，但特别适用于硬岩，钻孔直径一般为100——200mm、孔深为30M以内。特殊情况下孔径可达70mm——762mm，孔深可达500——800M。因此多于中、小型露天矿山，在我国得到广泛应用。第一课：穿孔工作

潜孔钻按钻头直径大小可分成轻型、中型和重型。a、轻型潜孔钻孔径在100mm左右，钻孔深度可达20——30M，机重6——7T，国产型号有KQ-100，KQD80/120，SQ-100J，CLQ-80等。适用于小型露天矿、采石场、水电及建筑工地作业。b、中型潜孔钻孔径在130——180mm左右，钻孔深度可达18——20M，机重15——20T，国产型号有YQ-150A、YQ-150B、KQ-150等。（P38）适用于中小型露天矿山。c、重型潜孔钻孔径在180——250mm左右，钻孔深度可达18——20M，机重30——40T，国产型号有KQ-200，KQ-250等。（P38）适用于大型露天矿山。第一课：穿孔工作

（4）提高潜孔钻机穿孔效率的途径根据岩石只有在足够大的冲击力下才能有效地进行体积破碎，因此提高的途径为：a、提高风压达到提高冲击功的目的，当风压从7kg/cm2提高到14kg/cm2时，钻孔速度提高90%b、改进冲击器如双活塞冲击器、无阀冲击器等，增大活塞作用面积，提高单次冲击功，一般钻孔速度可提高40—100%。c、增大钻孔直径，通过增加炮孔延米装药量后，提高延米爆破量来提高效率。d、采用合理的轴压力和转速e、建立设备检查维修制度，加强设备的保养的计划检修。（5）潜孔钻司机安全操作规程（P43）

第一课：穿孔工作

6、牙轮钻机牙轮钻自20世纪50年代中期开始应用以来，随钻机和钻头的日趋完善，已成为大中型露天矿应用最广泛的高效穿孔设备。穿孔速度一般4000-6000M/月，最高可达10000M/月，年穿爆量一般达400-600万吨，最高可达1200-1400万吨（1）牙轮钻机组成及工作原理牙轮钻机是一种回转式钻机，由钻具组、回转机构、加压提升机构、钻架、钻具存入及接卸机构、行走机构、稳车液压千斤顶、压气和除尘系统、动力系统、司机室及操作控制系统等部份组成。

第一课：穿孔工作

牙轮钻机破碎岩石的动作原理是：，在数十吨的压力下，将镶有硬质合金柱齿的钻头压入孔底，在钻具回转扭矩和牙轮滚动的作用下，变成超过岩石强度的应力，挤压、切削岩石，对孔底岩石进行滚压破碎，能得到相当高的钻孔速度。（2）牙轮钻机的优缺点优点：a、比钢绳冲击钻效率提高3——5倍，穿孔成本降低10——30%b、在坚硬以下岩石中，钻直径超过150mm的炮孔，比潜孔钻效率提高2——3倍，穿孔成本降低15%；缺点：a、牙轮钻机钻压高、钻机重，设备购置费用高；b、在极坚硬岩石中或炮孔直径小于150mm时，因牙轮钻头轴承直径受限，钻头使用寿命较低，延米钻孔成本高于潜孔钻，c、不能打倾斜孔第一课：穿孔工作

第一课：穿孔工作

（3）牙轮钻机的使用范围和分类能用于各种硬度的矿岩，钻孔直径从150——445mm、孔深为30M以内。最近问世的P&H120A钻机，最大孔径可达559mm，会因购置成本较高，一般用于大中型露天矿。世界上生产牙轮钻的三家厂均在美国，（BE。I-R、P&H），主要为KY和YZ两大系列共12个型号。我国主要由洛阳矿山机械工程设计研究院、江西采矿机械厂和衡阳有色冶金机械厂生产和研制。按钻机大小可分成三类：a、轻型牙轮钻机：适用于在f≤11的矿岩中钻孔，孔径在150——250mm左右，钻孔速度26——45M/h。型号有ZX-150、KY-150等。适用于中型露天矿及地质勘探作业。b、中型牙轮钻机：适用于在f=6-18的矿岩中钻孔，孔径在170—270mm左右，钻孔速度15—30M/h。型号有KY-250，YZ-35、45-R，等。适用于大中型露天矿。c、重型牙轮钻机：适用于在f=6-18的矿岩中钻孔，孔径在250—310mm左右，钻孔速度10—30M/h。型号有KY310，YZ-55、60-R(Ⅲ)、61-R(Ⅲ)等。适用于大中型露天矿。第一课：穿孔工作

（4）提高牙轮钻机穿孔效率的途径a、对不同的矿岩应建立不同的钻孔制度，选择合理的轴压、转速和排渣风量b、提高钻机的工作时间利用系数c、增大钻孔直径，通过增加炮孔延米装药量后，提高延米爆破量来提高效率。d、建立设备检查维修制度，加强设备的保养的计划检修。（5）牙轮钻司机安全操作规程（P50）第二课：露天深孔爆破

1、炸药爆炸的特点(1)反应的快速性：一般炸药的爆速可达3000——8500M/秒(2)反应的放热性：炸药爆炸时温度可达2800——4500°C(3)产生气体：炸药在爆炸瞬间从固体变成气体，体积为爆炸前的几百倍，这种骤然升起的压力，约高于十万个大气压，放出高能量。第二课：露天深孔爆破

(1)矿用炸药的基本要求①爆炸性能良好，有足够的爆炸威力；②敏感度适当，能用雷管起爆，使用时安全可靠③对人体无毒害，爆炸时产生的有毒有害气体少④在一定的储存时间内，不易变质和失效⑤原料来源丰富，加工简单易行，成本低廉。根据上述要求，矿山生产中采用较多的是铵梯炸药、铵油炸药、铵沥（松）蜡炸药等。第二课：露天深孔爆破

(2)雷管：用来起爆炸药和导爆索的爆破器材。按点火方式可分成火雷管和电雷管，按起爆能力又可分为十级，矿山常用的为6#和8#雷管。火雷管由导火索引爆。电雷管又可分为瞬发雷管、秒延期雷管和毫秒延期（微差）雷管。电雷管可用矿用起爆器或照明线路、动力线路供电引爆。在中深孔爆破使用电爆网络时，应注意：在一个爆破网络中要求采用同厂同型号同批次的电雷管，且用爆破专用电桥逐个检测，要求电雷管电阻误差为0.1-0.2Ω以内，检查完后应将雷管脚线短路；网路必须按设计联结，联结后测定的总电阻与设计误差应小于5%，否则应重新检查，排除故障，合格后方能与起爆电源联结。爆破作业场地杂散电流>30mA时改用非电导爆系统起爆。第二课：露天深孔爆破

(3)导爆索：药芯是猛炸药黑索金、泰安等，直径6mm。用来传递爆轰波，并直接引爆炸药，它本身需用雷管引爆。导爆索可用搭接、水手结或T型结进行联结。采用微差爆破时，可在中间加入继爆管(4)导火索：药芯是黑火药，直径5-6mm。用来引爆火雷管，导火索可用点火器、火柴点燃(5)导爆管：药芯是薄层炸药奥克托金、铝粉及其它添加物，直径3mm。用来传递爆轰波，但本身没有炸药的特性，只能引爆雷管，不能引爆炸药，他本身仍由雷管引爆。导爆管可用塑料联结块或工业胶布联结

第二课：露天深孔爆破(6)矿山爆破器材的贮存和领用矿山爆破器材必须严格按国家爆破安全规程的有关规定，贮存在专门的库房内，库房的建设要符合技术要求，并经有关部门审核批准。库房应有足够的安全距离，在危险范围内，不得建设任何房屋设施。不同类型的爆破器材要严格按规定存放，规定要求不能共同存放的要分离存放，不得任意超过库房规定的贮存量。要建立严格的爆破材料管理制度和领用交回登记制度，未用完的爆破材料必须及时交回库房，不得在库房外任何地方存放。

第二课：露天深孔爆破

3、露天开采对深孔爆破工作的要求(1)人员、设备和建筑物的安全不受威胁；(2)每次爆破应有足够的爆破贮存量,以保证采装工作的持续进行；(3)爆破后要有合理的矿岩块度以适应采装设备工作要求，大块率应低于5%以提高采装设备的效率；(4)爆堆宽度和高度应适应采装设备的回转性能和安全性能，防止产生铲装死角，提高采装设备工作效率；(5)爆破后要有规整的台阶，不留根底和伞檐，爆破后冲小；(6)节约炸药及其它材料，爆破成本低，延米炮孔崩矿量高为达到良好的爆破效果，应正确选择爆破参数，选用合适的炸药和装药结构，确定正确的起爆方法和起爆顺序，并加强施工管理。第二课：露天深孔爆破

4、露天矿常用的爆破方法(1)中深孔爆破：孔深一般10——15M，孔径一般75——300mm，用大中型露天矿的主要爆破方式(2)硐室爆破：用井下掘进方式掘出药室，装药进行爆破。一般用于露天矿基建和一些特殊情况，有的小型采石场也作为生产爆破的主要手段(3)浅孔爆破：孔深一般3——5M，孔径一般25——75mm，是大中型露天矿的辅助爆破作业和小型露天矿的的主要爆破方式(4)药壶爆破：在穿孔作业比较困难时采用，克服较大的抵抗线，也用于二次破碎，主要用于小型露天矿(5)糊炮：即在岩石表面放一定量炸药进行爆破。主要用于二次破碎和处理伞檐。第二课：露天深孔爆破5、露天深孔布置及爆破参数第二课：露天深孔爆破

(1)炮孔直径：视穿孔设备而定，一般在100——310mm，直径越大，装药越多，孔网参数越大，装药重心越低，增加了延米崩矿量，减少了穿孔量，可充分利用炸药能量；但反过来因孔网参数大，装药相对集中，增大的爆破后的矿岩块度。(2)炮孔深度：垂直孔：台阶高度+炮孔超深；倾斜孔：台阶高度×tgα+炮孔超深(3)炮孔超深：指炮孔超过台阶高度的那一段深度，用来降低装药中心位置，以有效克服底盘抵抗线的阻力，消除根底，一般为底盘抵抗线的0.15-0.3倍，f值大时取大值。(4)底盘抵抗线：炮孔中心到台阶坡底线的最小水平距离。一般为孔径的25——45倍一般应考虑到设备安全作业条件和每个炮孔的装药量。第二课：露天深孔爆破

(5)孔距：同一排孔相邻两孔的距离。与底盘抵抗线、单位炸药消耗量、台阶高度和装药量有关。现有减少抵抗线增加孔距来改善爆破质量的趋势，一般孔距为抵抗线的1.2——1.4倍(6)排距：指平行台阶坡顶线的相邻两排炮孔之间的垂直距离。在分排微差爆破时，即为第二排孔的抵抗线，一般为底盘抵抗线的0.8——0.9倍。(7)堵塞长度：每个炮孔装完炸药后所余的用来填塞炮泥的长度。关系到炸药能量利用率、爆破质量、空气冲击波及个别飞石的危害程度不同，堵塞工作量的大小，一般取孔径的16——32倍。

第二课：露天深孔爆破

(8)单位炸药消耗量：指每爆破一立方米的矿岩，需消耗的炸药量（Kg）。与岩石的可爆性、炸药的威力和爆破技术有关，还受到其它爆破参数的影响，这对每个矿山都很重要，传统的确定方法是用试验加经验来确定。(9)每孔装药量：按每孔爆破矿岩量的体积来计算。但第二排孔起，因后排受夹制，应逐排增加药量。当台阶坡面角小于55°时，应将底盘抵抗线改为最小抵抗线，以免药量过大造成飞石过远，爆堆过散的问题。

第二课：露天深孔爆破

6、深孔爆破装药(1)深孔爆破装药量计算每孔装药量=单位炸药消耗量×单孔爆破的矿岩体积

=单位炸药消耗量×孔距×台阶高度×底盘抵抗线一次爆破的总装药量=各单个炮孔装药量之和第二课：露天深孔爆破

(2)深孔爆破装药装药方法应根据矿岩及孔网布置的情况，一般采用连续装药结构，也可以分段装药。分段装药一般用于下列情况：①炮孔穿过强度悬殊的软硬岩层或大破碎带、宽裂隙和小溶洞时须用堵塞料分段堵塞②大孔径炮孔计算装药量较小时，为使药量均匀分布而分段装药③在最终边坡爆破时，为保持边坡稳定采用光面爆破或预裂爆破时，采用分段装药④大孔径深孔爆破，计算堵塞长度大于6M时，为均匀分布药量，采用分段装药装药方式可采用人工装药，也可采用装药车装药。现国内一些装药车可在车上现场混制三种炸药，降低了工人劳动强度，提高了矿山机械化水平。第二课：露天深孔爆破7、深孔爆破方式(1)单排齐发爆破(2)多排微差爆破：起爆网路的变异形式较多，可按各种条件机动灵活进行变化，来满足各种爆破的要求。第二课：露天深孔爆破多排孔爆破较之单排孔爆破有以下优点：①一次爆破量大，可减少爆破次数，提高装运设备时间利用率②提高爆破质量，改善爆破效果，爆堆集中，根底、后冲减少，大块率低③降低炸药单耗，提高延米崩矿量④可降低地震效应，减少爆破对边坡和附近建筑物的危害较之单排孔爆破有以下缺点：①由于分段较多，对后排孔的夹制较大，影响爆破效果②分段网路施工及检查较繁杂，易出错③微差起爆段数较多时，起爆材料的消耗也大第二课：露天深孔爆破按微差方式分可分成：（P56）①排间微差：最简单，使用最广泛的起爆形式，可按纵向、横向、斜线、V形等多种形式起爆②孔间微差：波浪形、阶梯形等③孔内微差。微差时间一般每段在25——75毫秒为宜第二课：露天深孔爆破

(3)多排孔微差挤压爆破利用前排留下的渣堆延缓岩体的运动和内部裂缝张开的时间，从而延长爆炸气体的静压作用时间，再利用运动岩块的碰撞作用，进行辅助破碎。此法除有上述微差爆破的优点外，爆破后爆堆集中整齐，根底少，个别飞石飞散距离小，爆破块度均匀，大块率降低，能贮存大量已爆矿岩，有利于均衡生产。现根据各矿的经验，留渣厚度一般在10-20M，一次爆破的排数3-7排，第一排炮孔的底盘抵抗线适当减少，并相应增大炮孔超深，微差时间间隔较非挤压爆破增加30-60%，第一排孔和最后一排孔的药量应各增加10-20%第二课：露天深孔爆破

第二课：露天深孔爆破

(4)预裂爆破、光面爆破和缓冲爆破露天矿开采到最终境界时，为保护边坡稳定，沿设计开挖轮廓打一排小直径的、不超深的平行深孔，采用分段装药方式，采用小装药量，在主爆破炮孔起爆前同时起爆，形成一排预裂缝，然后再起爆主爆破炮孔，以减少爆破对边坡的震动和破坏作用（P60）三者的区别只在起爆时间，预裂爆破在主爆破炮孔起爆前预先起爆，缓冲爆破与主爆破炮孔同时起爆，光面爆破是在主爆破炮孔起爆完清渣后再一次起爆。第二课：露天深孔爆破

第二课：露天深孔爆破

8、影响爆破质量的原因及预防(1)爆破后冲现象：给下一次穿孔带来极大困难主要原因是前排底盘抵抗线过大，装药充填高度过小和充填质量差；炸药单耗太大和一交爆破排数太多等采取措施：加强爆破前的清底工作，使底盘抵抗线不超过台阶高度合理布孔，控制装药结构和后排孔的装药高度，保证足够的堵塞高度及质量采用微差爆破，选择最佳的排间微差时间，④采用倾斜深孔爆破

第二课：露天深孔爆破

第二课：露天深孔爆破

(2)爆破根底现象（P63）影响采装设备作业，给下一次爆破造成困难产生原因：底盘抵抗线过大，超深不足，台阶坡面角太小（60°以下），工作线沿岩层倾斜方向推进等采取措施：①适当增加超深值，在底部装入威力大的炸药②控制台阶坡面角，使其保持在60°—75°，若坡面角过小时，要进行拉根处理第二课：露天深孔爆破

(3)爆破大块及伞檐（P63）增大二次破碎工作量，对采装设备安全造成威胁大块：凡爆破后矿岩块度大小超过铲运设备容器尺寸或超过溜井、初破碎机入口尺寸的不合格矿岩块称为大块。不合格块度占爆破矿岩总量的百分比，称大块率。主要原因是炸药在岩体内分布不匀，集中在底部，底盘抵抗线过小，岩石节理裂隙发达或装药量不足采取措施：合理确定孔网参数分段装药，根据情况微差起爆

第二课：露天深孔爆破

(4)爆堆形状不合理：过高会影响人员设备作业的安全，过低和分散、中间出现根底或硬墙都会降低采装设备的工作效率，采取措施：选择合理的孔网参数和爆破参数9、二次破碎工安全操作规程（P64）10、露天矿爆破工安全操作规程（P63）第三课：露天矿采装技术采装工作是指用装载机械将矿岩挖掘出来，装入运输容器或直接倒卸到一定地点的工作。是露天开采的中心环节，采装设备的好坏直接影响到矿床的开采强度、露天矿的生产能力和最终经济效果。第三课：露天矿采装技术1、常用的采装设备（1）挖掘机：是用铲斗挖掘物料，并装入运输设备可料场的土方机械，①挖掘机的分类以动力分：电铲和柴油铲以传动方式分：机械铲和液压铲以斗的数量分：单斗铲和多斗铲以工作装置的支持方式分：挠性支持（如索斗铲、抓斗铲），刚性支持（正铲、反铲和刨铲）目前，矿山使用最多的的刚性支持的单斗正铲（如WK-4、WK-20、EKG-20型）和单斗液压反铲（如WY-100）。第三课：露天矿采装技术②挖掘机的结构：一般由动力装置、传动装置、行走装置、回转装置和工作装置组成

第三课：露天矿采装技术

第三课：露天矿采装技术

第三课：露天矿采装技术

③挖掘机的工作参数：第三课：露天矿采装技术挖掘半径：从挖掘机回转中心线至铲齿切割边缘的水平距离；最大挖掘半径是铲杆最大水平伸出是的挖掘半径挖掘高度：从挖掘机站立水平到铲齿切割边缘的垂直距离。最大挖掘高度是铲杆最大伸出并提到最高位置时的挖掘高度。卸载半径：卸载时从挖掘机回转中心线至铲斗中心的水平距离；最大卸载半径是铲杆最大水平伸出是的卸载半径卸载高度：卸载时从挖掘机站立水平到铲斗打开的斗底下边缘的垂直距离。最大卸载高度是铲杆最大伸出并提到最高位置时的卸载高度。下挖深度：从挖掘机所在水平向下挖掘时，该水平到铲齿切割边缘的垂直距离第三课：露天矿采装技术

第三课：露天矿采装技术（2）前端式装载机：铲斗在装载机前端进行铲装和向前卸载的装载机。在露天矿山是一种重要的辅助设备，用以清理岩堆，搬运大块矿岩及重型机器部件及材料。

第三课：露天矿采装技术

①前装机的结构：由动力装置、液压传动装置、行走装置和工作装置组成。一般采用柴油机驱动，液压传动，②前装机的特点：自重为同斗容挖掘机的1/6——1/7；，既可装载，又能自装自运，还能用来牵引货载及清理工作面，一机多能，行走速度快，机动灵活，爬坡能力大；购价比同斗容挖掘机低，折旧年限短。但工作效率比挖掘机低，挖掘高度及挖掘半径均小于挖掘机，对矿岩块度的适应性较小，轮胎磨损快，使用寿命短，仅能用作矿山辅助设备使用或用于小型矿山作装运设备。（3）大型轮斗式多斗铲和索斗铲。多用于煤矿及矿岩较软的大中型矿山。第三课：露天矿采装技术

第三课：露天矿采装技术

2、采装工艺（P84）(1)采装工作面参数：采装工作面参数合理与否，不仅影响挖掘机的采装效率，也影响露天矿其他生产工艺过程的顺利进行第三课：露天矿采装技术

①台阶高度:受挖掘机工作参数、矿岩性质和埋藏条件，穿爆工作要求及矿床开采强度、运输条件等的限制，一般在设计阶段就确定了。台阶高度大优点：减少了台阶数量，可简化开拓系统，提高穿爆效率，有利于降低采装工作要求成本。台阶高度大缺点：减小台阶的稳定性，增加新水平的掘沟工作量，爆破大块率增加，也增加了人员设备作业的不安全性，增加了矿损和贫化率。一般来说，采掘工作方式和使用的设备性能是决定台阶高度的主要因素。如采装工作要求爆堆高度不应大于挖掘机最大挖掘高度。因此，我国采用斗容为1-8立方的挖掘机时，采用的台阶高度一般为10-14M。第三课：露天矿采装技术

②采区长度（挖掘机工作线长度）：是指把工作台阶划归一台挖掘机采掘的那部分长度。要依据穿爆与采装的配合、矿岩的分布及矿石的品级变化、台阶的开采计划及运输方式来决定，一般将一个采区分成采装区、待爆区和穿孔区三个作业分区。据经验，采区最小长度应至少保证挖掘机有5——10天以上的采装爆破量，一般汽车运输采区长度应不小于150——200M。③采掘带的宽度：采掘带即为挖掘机一次采掘的宽度，为保证满斗挖掘，提高挖掘机的生产效率，采掘带的宽度应使挖掘机向里回转角度不大于90度，向外侧回转角度不大于30度，一般为挖掘机挖掘半径的1-1.5倍。为减少移机和清理工作面等辅助作业时间，要求爆堆宽度要成为挖掘机采掘带的整数倍，因此应合理确定爆破参数及爆破方法来达到要求。第三课：露天矿采装技术

④工作平盘宽度：

工作平盘是进行穿孔、采掘、运输等各工序的作业场地，保持一定的工作平盘宽度是保证上、下台阶各采区之间正常进行作业的必要条件。这个宽度由爆堆宽度、采掘、运输设备的规格、动力管线等设备的安置和通行以及所需的备采矿量等条件来加以确定。仅按布置采掘运输设备正常作业所必须的宽度，称最小工作平盘宽度。汽车运输时的最小工作平盘宽度见图。

第三课：露天矿采装技术

第三课：露天矿采装技术

(2)采装方式：运输工具与挖掘机布置在同一水平上的侧装车方式是露天矿最常用的采装方法，它采装条件好，调车方便。挖掘机生产能力高。比上装车有不可比拟的优点。

第三课：露天矿采装技术汽车在工作面的配置和入换方式有同向行车、折返式和回返式

第三课：露天矿采装技术同向行车所需工作平盘宽度小，汽车不调头，工作效率高，但只能用于有两个出口的工作平盘折返式要求工作平盘宽度较小，但汽车入换时间较长，工作平盘只需一个出口。回返式要求工作平盘宽度较大，但汽车入换时间较短，工作平盘只需一个出口。第三课：露天矿采装技术

3、提高挖掘机工作效率的途径(1)缩短挖掘机的工作循环时间(2)提高满斗系数(3)改善爆破质量，保证足够的爆破矿岩储量(4)及时供应空车，提高挖掘机的工时利用率(5)加强设备维修，提高出勤率(6)提高挖掘机司机的操作水平(7)加强调度，保证各工程的配合4、挖掘机械操作注意事项及操作规程采装方式

（P98）第四课：露天矿运输露天矿运输工作的任务是将露天采场内采出的矿石运至破碎厂、选矿厂或储运场，将剥离的废石运至排土场，并把材料、设备、人员送到所需的工作地点。这些任务称为露天矿的内部运输。

第四课：露天矿运输1、露天矿运输的特点（1）剥离量为矿石量的数倍，因此运输量大，而且体重大、硬度高、块度不一；（2）内部运输距离短，坡度大，运输密度大，行车速度慢；（3）采场及排土场中的运输线路随工作面推进而随时变动，因此运输线路质量低；（4）露天矿工作条件变化会引起采装运输设备的变化，给运输组织调度工作增加复杂性第四课：露天矿运输

2、露天矿运输的要求（1）决定开拓系统时，应保证合理的运输系统，线路尽量简单，减少分段运输，避免反向运输；（2）运输设备结构简单，足够坚固，易于维修，质量优良，保证安全；（3）运输设备及运输能力都应有一定的备用量，易损零部件应有合理的备品备件储备，便于维修。（4）建立完善的维修保养制度，做到计划检修，确保运输设备技术状况良好；（5）有合理的调度管理和组织工作，保证矿山各工艺之间的紧密配合。第四课：露天矿运输

3、露天矿各种运输方式的特点及适用范围（1）铁路运输特点：①线路坡度陡，弯道多，曲率半径小；②线路区间短，技术标准低，行车速度慢；③线路级别复杂，经常移动；④运输周期中，运行时间短，装卸时间长；⑤不按运行图行车，行车密度大。适用范围：用于矿床规模较大，埋藏深度不大的大中型露天矿。第四课：露天矿运输优点：①运输能力大，运输成本低，能满足大中型矿山的要求②能和国营铁路接轨，简化装卸工作③设备结构坚固，备件供应可靠，维修养护容易④线路及设备通用性强，可折卸到另处使用

缺点：①基建投资大，建设速度慢，线路工程及辅助工作量大②爬坡能力差（2%），对线路坡度和曲率半径（100-200M）的要求较严，灵活性差③线路系统、运输组织、调度工作复杂④随露天矿开采深度增加，运输效率显著下降第四课：露天矿运输

（2）公路运输特点：①比一般的交通公路断面复杂，线路坡度大，弯道多，运量大②行驶车辆的载重量大，相对服务年限短③要求公路结构简单，易于维护，在一定服务年限内保持相当的坚固性和耐磨性适用范围：用于地形和矿体赋存条件复杂，多种矿体分采，和要求尽快投产的大中小型矿山，也可用于联合开拓的矿山。第四课：露天矿运输优点：①比铁路运输线路的转弯半径小（最小可达10-15M），爬坡能力大（最大可达10-15%），因此线路大大缩短，减少基建工程量，加快建设速度；②机动灵活，有利于分采和提高挖掘机效率和提高掘沟速度，加大了矿床的开采强度，简化的排土工艺；③生产组织调度工作及公路修筑、维修简单；④线路工程和设备投资比铁路运输低。第四课：露天矿运输缺点：①运输成本较高；②合理的经济运距较小，运距增大时，经营效果显著降低；③受气候条件影响较大，④道路及汽车的维修、保养工作量大，所需工人多，费用高，汽车出勤率低。第四课：露天矿运输

（3）其他运输方式：①带式运输机：可分为普通胶带运输机和钢绳胶带运输机和大倾角带式运输机。均属于连续运输机械。优点：爬坡能力大（可达18——20°），高倾角运输机可达35——40°；生产能力高；劳动条件好；工作连续且易于实现自动化；能量消耗少；运输距离短，成本低。缺点：不适合运用粘性大的矿岩和坚硬的矿岩，对块度要求高需设采场内破碎站。常作为连续运输的一部分在矿山使用。第四课：露天矿运输

②钢绳运输：是利用钢绳、绞车牵引矿车或其它运输容器在轨道上运送货载的一种运输方式。优点：设备简单，易于制造，技术要求不高，建设时间短，能量消耗少，生产成本低。缺点：钢绳磨损大，运转中维护和辅助劳动多。转载和延深工作复杂。运距大、弯道多时不能使用。适用范围：中小型露天矿或与其它运输方式联合使用。第四课：露天矿运输

③自溜运输：矿车利用本身重力，沿轨道自动滑行的一种运输方式。优点是设备少而简单。投资少、上马快，但生产能力低。适用范围：中小型露天矿或与其它运输方式联合使用。④胶轮驱动运输：在运输线路轨道两侧间断安装驱动站，驱动站上的胶轮旋转挤压矿车上的摩擦板，驱使车队沿运行轨道前行。优点：采用分散驱动装置，不需大型设备，制造简单，维护容易，能爬大坡和拐小弯，适用范围广，生产能力大，能连续运输。适用范围：用于运量大、运距长和地形复杂的矿石运输线路中。第四课：露天矿运输

4、露天矿公路运输（1）公路运输线路①对矿山公路的要求：a、道路路基有足够的稳定性和强度，能承受较大的载荷；b、路面具有一定的平整度和粗糙度，保证轮胎有足够的粘着力；c、不因降雨、冰冻等气候原因而改变质量；d、有合理的坡度和曲率半径，能保证行车安全。

第四课：露天矿运输

②公路运输线路分类：按用途分：生产公路和辅助公路按服务年限分：固定公路（3年）、半固定公路（1-3年）、临时性公路按性质和所处的位置分，可分成三类：a、运输干线：从露天矿出入沟通往卸载点和排土场的公路，属固定公路，筑路标准相对较高，属一或二级线路。小时单向行车密度>85或85-25b、运输支线：从各开采水平与运输干线相接的道路，从各排土水平与通往排土场运输干线相连接的道路，属半固定，需经常维护，属二级或三级线路。小时单向行车密度85-25或<25,若属各开采水平或排土场水平工作面上的移动线路,一般只需适当整平压实即可。c、辅助线路:通往分散布置的辅助性设施（如变电站，炸药库，水源地等），行驶一般载重汽车的道路。属三级线路.第四课：露天矿运输

③对公路路基的要求一般就地取材,但要求足够的强度和稳定性和良好的排水性。因此在路堤为较高的填方时，要进行稳定性计算并采用档墙等措施，在路基为挖方时，更应注意修筑截水沟、挡水埝、排水沟，并注意在路面设置1-4%的横坡。第四课：露天矿运输

第四课：露天矿运输

④对公路路面的要求：是路基上用坚硬材料铺成的结构层，为汽车通行提供坚固而平整的表面。路面的好坏直接影响轮胎的磨损、燃料和润滑材料的消耗及行车安全和汽车寿命。要求其有足够的强度和稳定性；有一定的平整度和粗糙度；在行车过程中产生的粉尘尽量少。路面可分成面层（磨耗层），基层（取重层）和垫层（辅助层）。按材料不同可分成砼路面、沥青路面、碎石路面和石材路面。第四课：露天矿运输

⑤公路设计：要求根据矿山地形及车型，行车速度和路面类型确定公路的平面及纵断面，在转弯线路上除根据车型及行车速度考虑曲率半径外，还要对曲线进行超高、超宽以保证行车安全。线路纵坡由采掘工艺要求、地形条件、道路等级、汽车类型和空重车运行方向等因素合理确定。此外还要考虑视距等安全要求。在公路维护时，也应达到设计的要求，不能任意改变。第四课：露天矿运输

（2）公路运输自卸汽车①对矿用汽车的要求和选型原则：矿用汽车要求载重量大，抗坚硬矿岩磨损，爬坡能力强，机动灵活，运行速度快，能耗低，性能完好，能适应在恶劣的道路条件和在多种气候条件下工作。影响露天矿汽车选型的因素很多，最主要的是考虑矿岩的年运量、运距及挖掘机的规格。汽车车箱容量与挖掘机的斗容之比，一般取3-6，最大不超过7-8。第四课：露天矿运输②普通矿用自卸汽车主要由车厢、内燃发动机和底盘三部分组成，底盘包括传动装置，走行部分、操纵机构和卸载机构等。一般有EQ340、QD351、BJ371、B540、SH380、35D、50B、W392等型号，载重量从4.5——68吨不等。第四课：露天矿运输③电动轮自卸汽车采用柴油发电机组，经整流后将电能送给电动轮上电动机，通过一系列减速装置后驱动电动轮进行工作。其结构简单、容易制造和修理，牵引性能好，爬坡能力强，运输效率高，由于是无级变速，操作简单，运行平衡，行车比较安全。主要由动力装置、电动机部分、电控部分、液压传动部分、车体和齿轮减速装置等部分组成；一般有SF3100、W3101、120C、170C、常州154等国产型号，载重量从100——154吨。国外已有载重量300吨的电动轮汽车，多用于大型露天矿。第四课：露天矿运输

（3）公路运输作业及操作规程（P127）第五课：露天矿排土露天采矿的一个重要特点就是必须将覆盖在矿体上部及周围的岩石剥离，并运至专门地点排弃。接受排弃岩土的场地称为排土场。在排土场按一定方式进行堆放岩土的作业称为排土工作。第五课：露天矿排土1、选择排土场的原则(1)在不产生重复倒运的前提下,尽量采用内部排土;(2)不占良田，少占耕地，尽量利用山坡、山谷的荒地，尽量避免移民；(3)在不影响矿山发展的情况下，尽可能靠近采场设置排土场以减少运距；(4)场地不应沟谷纵坡陡、汇水面积大、出口又不易拦截的山谷中，也不应设置在水文地质条件复杂的地段，要对排土场基底岩石的水文和工程地质条件进行充分勘察，以保持排土场的稳定性；(5)场地应设在工业场地、居民区的下风侧或最小风侧，并设在生活水源的下游，以免造成环境污染；第五课：露天矿排土(6)排土场不宜设在工业厂房、居民点或其他构筑物、公路的上游，以免发生泥石流和滑坡，危及生命财产，污染环境；(7)应考虑排弃废料的综合利用和二次回收方便，对暂不能利用的贫矿或其他有用矿物、优质建材应分别堆置保存；(8)排土场的总容积要与露天矿设计的剥岩总量相适应，接受能力能满足年度采掘计划的要求；(9)排土场在日常使用中要保持良好的工程状况，保证排土作业的安全进行；(10)场地的选择要有利于占用土地的复垦，减少环境污染。第五课：露天矿排土2、排土工艺分类(1)铁路—电铲（排土犁、推土机、前装机、铲运机）排土；铁路运输排土必须与其它设备配合，将倾卸在轨道边岩土推开可倒运。(2)带式运输机—推土机排土；(3)水力运输排土(4)汽车—推土机排土该工艺适合任何地形条件，可堆置山坡型和平原型排土场，工序简单，堆置高度高，能充分利用排土场的容积，排弃设备机动性高，基建和经营费用少等优点。第五课：露天矿排土3、汽车—推土机排土工艺汽车推土机排土工序为：汽车翻卸土岩——推土机推土——平整工业场地——堆