金属矿床露天开采2

第二章露天开采程序露天开采是从地表开场逐层向下进展的，每一程度分层称为一个台阶。随着开采的进展，采场不断向下延伸和向外扩展，直至到达设计的最终境界。掘沟掘段沟程度外扩掘沟新程度足够大第一节概述最终边帮出入沟地表出口出入沟任务帮任务台阶：正在开采台阶。最终边帮〔非任务帮〕：任务线推到最终境界限的台阶所组成的空间曲面。斜坡道或出入沟：为了运输矿岩，在本台阶与上一个台阶之间修筑的具有一定坡度的运输道。第二节台阶几何要素一、根本概念台阶由坡顶面、坡底面和台阶坡面组成。

坡顶面坡底面坡面α坡顶线Benchcrest坡底线BenchtoeBenchangleBenchheight坡顶线：台阶坡面与台阶坡顶面的交线。坡底线：台阶坡面与台阶坡底面的交线。台阶坡面角：台阶坡面与程度面的夹角。台阶高度：台阶坡顶面与坡底面的垂直间隔。台阶宽度：本台阶的坡顶线与上一台阶的坡底线之间的间隔。坡顶面坡底面坡面αBenchangleBenchheight二、台阶高度一个矿山的台阶高度主要与消费规模、采装设备规格和选别开采等有关。采装设备包括：牙轮钻、电铲〔发掘机〕、汽车、火车等。

台阶高度应不小于发掘机推压轴高度的2/3〔以便满斗〕。台阶高度应小于发掘机最大发掘高度〔为了发掘机的平安〕。普通说来，黑色金属矿山矿体档次变化小，矿体形状规那么，矿物价值低，对选别开采要求低，其台阶高度为10~15米，而有色金属矿山对选别开采要求高，台阶高度为6~10米。选别开采：在开采过程中能能将不同档次和类型的矿石及废石进展区分开采。三、台阶坡面角台阶坡面角与矿岩稳定性有关。岩石普氏系数f台阶坡面角〔度〕8~1470~753~860~701~350~60四、任务平台与平安平台任务台阶〔任务平台〕：正在被开采的台阶。爆破带：任务台阶上正在被爆破、采掘的部分。其宽度为爆破带宽度〔或采区宽度〕。台阶的采掘方向：发掘机沿采掘带前进的方向。台阶的推进方向：台阶向外扩展的方向。平安平台：在开采过程中，任务平台不能不断推进到上各台阶的坡底线位置，而是应留下一顶宽度。留下的这部分叫平安平台。作用：搜集上部台阶滑落的碎石和阻止大块岩石滚落。平安平台宽度普通为2/3~1个台阶高度。任务平盘的宽度包括采区宽度和平安平台宽度。最小任务平盘宽度：刚刚满足采运作业需求的空间的宽度，如图15-23平安挡墙：在任务平盘的外沿用随时堆筑的一道平安挡墙。如图15-5。第三节掘沟汽车运输掘沟和铁路运输掘沟、无运输掘沟。把汽车运输掘沟稍作扩展即可得到铁路运输掘沟。一、深凹露天矿掘沟〔如图15-6〕掘沟任务分两段进展：首先发掘出入沟，建立上下两个台阶程度的运输联络；然后开掘段沟，为新程度台阶的开采推进提供初始作业空间。出入沟的坡度：100t以上的大型汽车的出入沟坡度为8~10%，台阶高度为12米，坡度为8%时的出入沟坡长为150米左右。出入沟和段沟的爆破：如图15-7。出入沟爆破的炮孔深度逐渐添加，而段沟爆破的炮孔深度不变。如图15-7。沟底宽度：尽量减小掘沟任务量，所以，沟底宽度尽量小一些。最小沟底宽度：满足采运根本的作业空间要求的宽度。它与电铲的作业技术规格，采装方式与汽车的调车方式有关。电铲中线采装作业的所需的最小沟底宽度Wdmin，如图15-8。Wdmin=2GG——电铲站立程度发掘半径。中线采装：电铲沿沟的中线挪动，向左中右三方向发掘。电铲双侧交替采装方式：电铲沿左右两侧前进。此种方法电铲挪动频繁，作业效率低。最小沟底宽度，如图15-9：Wdmin=G+KK——电铲尾部回转半径。汽车沟内调车方式的沟底宽度WD，，折返调车：WD=R+L+d/2+2e〔如图15-10〕环形调车:WD=2R+d+2e〔图15-11〕R——汽车最小转弯半径，〔某109吨汽车R=12.4m)L——汽车车身长度，(L=11.37m)d——汽车车身宽度，(d=6.197m)e——汽车距沟壁的平安间隔。1.5m。二、山坡露天矿掘沟采场由山坡转为深凹的程度称为封锁程度，即在该程度上构成闭合圈。如图15-12。在闭合圈以上的采场部分为山坡露天采场。在闭合圈以下的采场部分为深凹露天采场。山坡露天矿的开采也是逐层往下进展的，但不需求在平地向下掘沟，只需求在山坡适当位置拉开初始任务面就可以进展新台阶的推进。山坡露天矿掘沟只在山坡的一面单壁沟。如图。沟底宽度WD〔如图15-12〕：WD=G+T+e〔电铲发掘半径+履带外缘至回转中心间隔+平安间隔〕第四节台阶的推进方式掘沟为一个新台阶的开采提供了运输通道和初始作业空间，采用汽车运输时，在掘沟完成后，可以立刻以扇形任务面方式向外推进。如图15-15。采区长度：划归一台采掘设备开采的任务线长度。

新程度预备：重新程度掘沟开场到任务台阶到达设计消费才干的过程。

台阶推进方式主要包括：采掘方式和任务线布置。一、采掘方式及任务平盘参数〔一〕垂直采掘电铲的采掘方向垂直于台阶任务线走向(即采掘走向)。如图15-16。优点：电铲装载的回转角度小，从而装载效率高。缺陷：汽车在电铲周围调车，需求有较大的任务平盘宽度。〔二〕平行采掘电铲的采掘方向平行于台阶任务线走向(即采掘走向)。1、单向行车不调头平行采掘，如图15-17。优点：调车简单，任务平盘只需求设单车道。缺陷：电铲回转角度大，需求两个出口〔即双出入口〕，添加掘沟任务量。2、双向行车折返调车平行采掘如图15-18优点：只需求一个出入沟。缺陷：需求设置双车道。单点装车，如图15-18。存在车等电铲或电铲等车的景象。双点装车，如图15-19。抑制了等待景象，但需求有较宽的任务平盘。3、单向行车-折返调车-双点装车，如图15-204、双向行车-迂回调车-单点装车，如图15-20。〔三〕采区宽度与采掘带宽度采区宽度：爆破带的实体宽度。采掘带宽度：是发掘机一次采掘的宽度。一次爆破两次采掘，如图15-21a一次爆破一次采掘，如图15-21b。采掘带宽度AC：保证电铲外转小于900，内转小于300，因此,AC=(1~1.8)GG——电铲站立程度发掘半径。爆堆宽度b与采区宽度WC之间的关系:

b——爆堆宽度；KS——矿岩爆破后的松散系数，WC——采区宽度，H——台阶高度，Hb——爆破后台阶高度，ε——爆堆形状系数(0~1)。

(四〕最小任务平盘宽度最小任务平盘宽度：指刚好满足采运设备正常作业要求的任务平盘宽度。它与设备尺寸、采掘方式、供车方式有关。单向行车、不调头供车的平行采掘方式时的最小任务平盘宽度Wmin：如图15-23Wmin=G+B+d/2+e+sG——发掘机站立程度发掘经半径；B——最大卸载高度时的卸载半径d——汽车车体宽度；e——汽车到平安挡墙的间隔，s——平安挡墙的宽度。例15-1，G=10.75m,B=13.87m,d=6.2m,e=1.5m,s=3.5m,W=33.3m采用折返调车，单点装车，那么最小平盘宽度Wmin如图15-24Wmin=R+d/2+L+2e+sR——汽车转弯半径，d——车体宽度，L——车体长度，e——平安间隔，s——平安挡墙宽度。

采用折返调车，双点装车，那么最小平盘宽度Wmin如图15-25。Wmin=2R+d+2e+sR——汽车转弯半径，d——车体宽度，L——车体长度，e——平安间隔，s——平安挡墙宽度。

二、任务线的布置方式根据任务线的方向与台阶走向之间的关系，任务线可分为：纵向布置、横向布置和扇形布置。纵向布置，如图15-26横向布置，如图15-27扇形布置，如图15-28

第五节采场扩延过程与布线方式一个台阶的程度推进，使其所在程度的采场不断扩展，并为其下一个台阶的开采发明条件，新台阶任务面的拉开，使采场得以延深。台阶的程度推进和新程度的拉开，构成了露天采场的扩展与延深。一、采场扩延过程的普通描画如图15-29所示。1、在境界限的一端沿矿体走向掘出入沟，2、在沟底以扇形任务面推进任务线，3、当沟底暴露面积足够大时，在新程度最终边帮位置掘出入沟到下一程度。4、循环此工艺过程得到最终境界。缓冲平台：在出入沟之间留下的一段程度〔或坡度很缓〕道路。缓冲平台的作用：减少陡坡的继续长度，以免重车在陡坡上延续行驶时间过长，引起引擎过热和加速机械磨损。缓冲平台的坡度普通小于3%，长度80米左右。几个平台留一个缓冲平台。当纵坡坡度为8%时，延续陡坡坡长应限制在350米。

二、布线方式如图15-29。按线路的方式，线路布置方式分：螺旋布线和迂回布线螺旋布线：台阶的出入沟沿最终边帮成螺旋状布置的线路布置。迂回布线：出入沟以迂回的方式布置在采场一侧的非任务帮上的线路布置。按线路固定与否分为：固定式布线和挪动式布线。

固定式布线：每一个新程度的掘沟位置选在最终边帮上，出入沟固定在最终边帮上部在改动位置，挪动式布线：出入沟布置在采场中间，在台阶推进过程中，出入沟一直保管在任务帮上，随任务帮的推进而挪动，直至到达最终边帮位置才固定下来。如图15-30。三、并段每一个台阶推进到最终边帮时，均与上部台阶之间留有平安平台。在实践消费中，经常在最终边帮上每隔两个或三个台阶留一个平安平台，将平安平台之间的台阶合并为一个“高台阶〞，称为并段。如图15-32。普通，每并入一个台阶，平安平台的宽度添加1/3左右。假设最终边帮角大于最大允许边帮角时，需求添加平安平台宽度。第六节帮坡方式与帮坡角在采场的扩延过程中，会构成各种各样的帮坡。一、任务帮坡角任务帮：是由任务台阶组成的边帮，并随台阶的推进而向最终边帮〔非任务帮〕接近。任务帮坡角：最上一个任务台阶的坡底线与最下一个台阶的坡底线连线的假想斜面与程度面的夹角。如图15-33中虚线。任务帮坡角对露天矿开采寿命期内的剥岩量变化有很大影响。如图15-34。

θ——任务帮坡角；α——台阶坡面角。添加台阶高度或减小任务平盘宽度可以使任务帮坡角变陡。但是，台阶高度遭到设备的制约，任务平盘宽度又必需满足采运设备的要求。采用组合台阶可以提高任务帮坡角。二、组合台阶组合台阶是将假设干个〔普通4个左右〕台阶组成一组，划归一台采掘设备开采。这组台阶称为一个组合单元。如图15-35。组合单元内的任务帮坡角：最上一个台阶的坡顶线与最下一个台阶的坡底线连成的斜面与程度面之间的夹角。WS——平安平台的宽度；W——任务平盘的宽度；n——组合台阶个数，H——台阶高度；α——台阶坡面角三、各种帮坡方式1、只需平安平台时的边帮，如图15-36。从最上一个台阶的坡顶线到最下一个台阶的坡底线的斜面与程度面的夹角叫该段边帮的总帮坡角。2、具有道路的一段边帮，如图15-37。道路会使帮坡角变缓。3、具有一个任务台阶的一段边帮，如图15-38。4、具有道路和任务平盘时的边帮，如图15-39。5、两个组合单元进展组合的台阶边帮如图15-406、三个台阶并段的最终边帮，如图15-41。第七节消费剥采比消费剥采比〔几何消费剥采比〕SRH：露天消费过程中某一时段〔或某一开采区域〕内的岩石量与矿石量之比。单位〔岩石〕m3/m3〔矿石〕。如图15-42。累计消费剥采比SRCumulation：从开采开场到某一深度(或时间)累计采出的岩石量与矿石量之比。如图15-43。年消费剥采比SRY：在某一年内采出的岩石量与矿石量之比。从设备管理角度讲：要求消费剥采比动摇越小越好。因此，消费方案中采用平衡剥采比。如图15-45中的B曲线。平衡剥采比:经过调整后动摇比较小的剥采比.剥采比平衡的结果往往是将