露天开采考点总结

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Ah）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。经济合理剥采比：是指经济上允许的最大剥岩量与可采煤量之比。二、填空题：穿孔设备：钢绳式冲击钻机、潜孔钻机、牙轮钻机、火钻、水钻。常用的爆破方法有浅孔爆破、深孔爆破、裸露爆破和药壶爆破四种。控制爆破手段：预裂爆破、缓冲爆破、光面爆破。单斗挖掘机的工作规格采掘工作面参数：台阶高度、采区长度、采掘带宽度、工作平盘宽度铁道线路按生产需要分为：固定线路、半固定线路和移动线路。公路线路分类：生产干线、生产支线、联络线和辅助线。破碎机按移动方式可分为半固定式、半移动式和自行式台阶三要素：台阶宽度、台阶高度、台阶坡面角台阶：由坡顶面、坡底面和台阶坡面组成。台阶几何要素：台阶坡面角。台阶高度。台阶宽度。单台阶开采程序:开采倾斜的出入沟、开掘开段沟、进行扩帮工作线的布置方式可分为：横向布置、纵向布置、扇形布置布线方式：螺旋布线、迂回布线、固定式布线、移动式布线最小工作平盘宽度Wmin单向行车不调头平行采掘：Wmin=G+B+d/2+e+s双向折返调车单点装车：Wmin=R+d/2+L+2e+s双向折返调车双点装车：Wmin=2R+d+2e+s最小沟底宽度WDmin沟外调头中线采装： WDmin=2G沟外调头双侧交替采装：WDmin=G+K沟内折返调车：WDmin=R+L+d/2+2e沟内环行调车：WDmin=2R+d+2e轮斗挖掘机结构：斗轮、斗轮臂、平衡臂、装载臂、可回转机体、行走履带装载臂结构三种：悬臂式、桥式、胶带车配合式破碎机按移动方式可分为：半固定式、半移动式和自行式单斗挖掘机按其工作装置可分为：正铲、反铲、刨土产、拉铲、抓斗铲。开拓方案设计的影响因素（矿床赋存的自然条件、开采技术条件、经济因素）影响露天矿边坡稳定的最主要因素：岩体的岩石组成、岩体构造和地下水。露天矿边坡破坏类型：平面破坏、楔体破坏、圆弧形破坏、倾倒破坏。露天矿的穿爆参数包括：孔径d、底盘抵抗线Wd、孔距a、排距b、超钻深度hO、填塞长度L0、单位炸或消耗量q。布孔方式与起爆顺序；排间顺序起爆；大孔距排间顺序起爆，斜线顺序起爆，V形起爆，波浪形起爆,中间或楔形掏槽起爆爆破方法；挤压爆破，预裂爆破，缓冲爆破，光面爆破采掘工作面参数；单斗挖掘机工作面参数主要有：台阶高度、采区长度、采掘带宽度和工作平盘宽度露天矿边坡人工加:抗滑桩、金属锚杆和锚索固:减震爆破:减少每段延发爆破的炸药量,预裂爆破,缓冲爆破露天矿的涌水来源；大气降水；地表径流；地下涌水地面防水措施：截水沟；河流改造；调洪水库；拦河护堤开采境界三要素：底部周界、最终边坡、开采深度影响露天开采境界因素：自然因素。技术组织因素。经济因素。地下涌水防治；探水钻孔；防水墙和防水门；防水矿柱；防渗帷幕疏干方式；按施工阶段分：预先疏干、平行疏干；按施工条件分：地表式、地下式、联合疏干；按采掘关系分：固定式、移动式排水方式分类：自流排水；露天排水；井巷排水；联合排水影响露天矿边坡稳定的因素;岩体的岩石的组成,岩体的构造,和地下水，爆破和地震、边坡形状露天矿边坡破坏类型:平面破坏,楔体破坏,圆弧形破坏,倾倒破坏公路运输开拓坑线布置形式有：直进式；回返式；螺旋式；多种形式相结合的联合方式开拓方案设计的影响因素：矿床赋存的自然条件，开采技术条件，经济因素。露天矿生产能力的确定：按技术条件确定、按经济条件确定。影响露天矿生产能力的主要因素1）矿体自然条件2）开采技术条件3）市场4）经济效益三、简单题1、露天开采与井下开采相比较的优缺点：优点：1）生产规模大，贫化率低，适于使用大型机械化作业；2）建设速度快，产量有保证，生产安全劳动条件好。不易发火，瓦斯不易积聚，无顶板冒落，不会有煤尘爆炸；3）劳动效率高；4）生产成本低；5）资源采出率高；6）作业空间不受限制；7）材料、电力消耗少；8）安全，劳动条件好；9）集中开采，生产规模大，吨煤投资与生产成本低；10）开采工艺连续化、简约化、综合化；11）多数为近水平矿床，厚煤层，多煤层，有利于开采。缺点：）1）占用土地多；2）污染环境；3）受气候影响大；4）对矿床赋存条件严；5）初期投资大；6）露天矿生产多以单斗铲——汽车工艺为主，燃油消耗量大，生产成本偏高，而且越来越受到国际国内燃油市场的制约。2、露天开采生产工艺环节有：主要生产环节：煤岩预先松碎、采装、运输、排土和卸煤辅助生产环节：动力供应，疏干及防排水，设备维修，线路修筑、移设和维修，滑坡清理及防治等。3、露天开采主要步骤：1）矿区地面场地准备；（树木、房屋、河流、道路）2）疏干排水工作；（地表水、地下水）3） 矿山基建工作；（供电、工广、筛分、排土场、地面运输、掘沟工程、基建剥离）4） 露天矿生产；（顺序进行掘沟、剥离、采矿）5）地表的恢复和利用。以上步骤在初期是依次进行的，以后又是同时并进，但在空间和时间上应保持一定的超前关系。4、露天开采技术发展方向：（1）开采规模大型化2、工艺连续化、综合化3、应用联合开拓方式4、设备大型化，开采集中化5、加强计算机在露天矿设计、管理中的应用；6、保持可持续发展5、排土场位置选择遵循的原则：1） 尽量少占或不占农田，尽可能利用山谷、洼地等地形；2）在山谷设置排土场时，需考虑到山洪的影响；3）尽可能靠近采场，以缩短运距；4）优先考虑设置内排土场，减少占地面积；5）排土场位于居民区下风侧；6）排土场总容积应与总剥岩量相适应；7）注意环境污染问题，制定复垦规划。6、露天开采主要开采工艺类型、优缺点、适用条件：（1） 连续式开采工艺（该工艺在采装、运输和排卸三大主要生产环节中，物料的运输时连续的）优点：1）生产能力大，效率高，是开采工艺的发展方向；2）工艺系统简单，降低成本；3）操作简单，维修方便；4）容易实现现代化管理。缺点：1）不适应硬岩、中硬岩；2）设备投资大。适用条件：适用于开采松软岩土。工艺形式水枪或挖泥船——水力运输——水力排土轮斗或链斗铲——带式输送机——排土机轮斗或链斗铲——运输排土桥或悬臂排土机（2） 半连续式工艺特点：（定义：整个生产工艺中，一部分生产环节是间断的，另一部分生产环节是连续的）（3） 其适用性很强，挖掘机生产效率可提高20-25%，并能使露天矿山生产规模得以扩大，尤其在深凹露天矿以及矿岩运距远的露天矿的开采过程中可减少基建工程量、缩短卡车运距、降低燃油消耗，从而大大地降低了生产成本。工艺形式1）单斗——卡车——半固定式破碎机——带式输送机2） 单斗——自移式破碎站——带式输送机工艺过程（系统的配合方式）半连续开采工艺的核心是破碎环节，按破碎机的移动方式可分为半固定式、半移动式和自行式。采装过程同间断开采工艺采用单斗挖掘机运输过程是间断和连续开采工艺的联合应用，采用单斗和胶带，中间多一环节，即破碎机。排土过程同连续工艺采用排土机或排土桥。（3）间断式开采工艺：该工艺在采装、运输和排卸三大主要生产环节是间断进行的）优点：工艺简单，适用性强，若采用单斗卡车工艺，机动灵活，运输能力大；缺点：投资大，成本适用：适用于各种硬度的煤岩和赋存条件，在我国得到广泛应用。工艺形式:单斗—铁路单斗—卡车（4）倒堆工艺特点：大型拉斗铲无运输倒堆工艺是一种先进的露天开采工艺，它集采掘、运输与排土于一体，将剥离物直接倒堆排弃于采空区内，具有设备少、作业效率高、生产成本低、生产能力大、生产可靠性高等显著特点，在国际露天矿山开采中，已成为首选的露天开采。适用条件；适用于近水平或缓倾斜煤层，对剥离物的物理力学性质和气候条件等无严格要求。7、影响开采程序选择的因素：煤岩赋存条件，露天矿床的尺寸和几何形状，工艺类型，开拓方式，以及煤的产量、质量、投产时间、达产时间等。8、 公路运输开拓特点：机动灵活、利用选采；矿场内可设置多出入口，分采分运，运输效率高，也便于采用高、近、分散的排土场；爬坡能力强，适应各种开采程序需要，工作线长度可以很短，可采用无段沟或短段沟开掘新水平，以减少掘沟工程量；比铁道运输时线路工程量小、基建投资少，基建时间短；矿岩吨公里运输成本高于铁路运输。适用条件：地形复杂的山坡、凹陷露天矿；煤层赋存复杂，煤质变化、要求分采的矿山；运距不长的山坡露天矿，一般大于3km；作为联合开拓方式的组成部分9、 铁路运输开拓特点：开拓系统运量大，成本低，吨公里运输费低，约为汽车运输的1/4-1/3；运输设备及线路坚固耐用；适应各种气候条件下作业；爬坡能力低，要求的曲线半径大；基建工程量大，新水平开拓延深工程缓慢。适用条件：矿床埋藏较浅，平面尺寸较大的凹陷露天矿或者在开采深度较大的凹陷露天矿的上部及其矿床走向长、高差相差较小的山坡露天矿。10、 （带式）胶带运输机运输能力大，升坡能力大，可达到16度-18度，运输线路距离短，约为汽车运距的1/4-1/5，铁路运距的1/10-1/5，因而开拓坑线基建工程量小；运输成本低，运输的自动化程度高，劳动生产率高。由于胶带运输系统中需设置破碎站，破碎站的建设费用高；采用移动式破碎站时，破碎站的移设工作复杂；当运送硬度大的矿岩时，胶带的磨损大；敞露式的胶带运输机易受到恶劣气候条件的损害，因而增大了设备的维护量与维护费用。11、 确定开采境界的原则；境界剥采比不大于经济合理剥采比nk<=nj；平均剥采比不大于经济合理剥采比np<=nj；生产剥采比不大于经济合理剥采比ns<=nj12、 确定露天矿开采境界的方法与步骤1）确定有关经济指标CL、a、b的确定计算CL-a/b值2） 在断面图上计算不同标高和位置时的煤岩量比值V/P确定露天矿场底宽确定最终帮坡角计算任何深度VP值3） V/P=CL-a/b的深度4）各断面合理深度进行调整5）绘出处最终开采位置平面图13、 露天矿边坡与其他岩土工程边坡相比，具有如下特点：1） 露天矿边坡的规模较大，边坡高度一般为200-300m,最高可达500-700m,边坡走向延伸可达数公里，因而边坡揭露地层多，边坡各部分的地质条件差异大，变化复杂。2） 露天矿边坡一般不维护，故易受风化作用的影响。3）露天矿场频繁的爆破作业和车辆运行，使边坡经常受到动荷载的作用。同时随着采掘、运输及其他设备日益大型化，边坡台阶的负荷有日益增大的趋势。4）露天矿的最终边坡由上至下逐渐形成，上部边坡服务期长，下部边坡服务期则相对较短。5）露天矿边坡的不同地段要求有不同的稳定程度。14、 单斗挖掘机的工作参数：挖掘半径Rw；最大挖掘半径Rw.max；站立水平挖掘半径Rw.p；卸载半径Rx；最大卸载半径；Rxmax挖掘高度Hw；最大挖掘高度Hwmax；卸载高度Hx；最大卸载高度Hxmax；下挖深度hw；15、 不稳定边坡治理工程的考虑顺序是1）截住并排出流入不稳定边坡区的地表水2）尽量采取疏干措施，降低地下水位3）采取削坡减载措施；4）采取人工加固工程。16、 边坡疏干方法:在边坡岩体外面修筑排水沟；钻水平排水孔：在边坡岩体外围打疏干井；地下巷道疏干；采用多种方法同时。19、 剥采比的变化规律是：由小到大，达地表最远处时达到最大值（又称剥离高峰），而后再变小。剥采比的这种变化规律，给按照设计煤炭生产能力计划生产带来了困难。故必须对其进行调整，使其在相当长时间内能按一个剥采比进行生产，这就是均衡剥采比20、 煤岩为何要预先松碎？松碎方法和要求有哪些？露天开采所用的采装设备切割力士有限的。采掘设备可以直接铲挖软岩，但更多的中等硬度以上的煤层和岩层难以直接挖掘，所以要进行预先松碎。松碎方法是穿孔爆破。21、露天矿（间断式开采）铁路运输特点：1） 优点：可利用任何种类的能源和机车类型；设备和线路坚固可靠；设备供应可靠，运行作业易于自动控制；车辆运行阻力小，能耗小，运输成本低；列车载重量大，运输能力大；对矿岩性质、块度以及气候条件适应性强。2） 缺点：爬坡能力小，曲线半径大，线路工程量大，基建投资也大，基建时间长，受开采深度限制，线路系统及组织复杂等。3） 适应性：适用于储量大、采场面积大、运距长（大于4km）和运量大的露天矿。22、露天矿（间断式开采）公路运输特点：1） 优点：机动灵活，调运方便；爬坡能力强，运距短，基建工程量小，建设速度快；重型汽车技术已经成熟，能够满足大型、特大型矿山运输强度的要求；运输组织简单，可简化开采工艺和提高挖掘机效率。2） 缺点：单位运输成本高，运输距离受到限制；汽车维护费用高；受气候条件影响较大；深凹露天矿采用汽车运输容易造成坑内空气污染。3） 适应性：适用于地形复杂、山高坡陡、走向长度小、矿石需要分采以及要求加速矿山建设速度的露天矿。四、计算题：1、工作帮坡角计