露天矿山开采与安全.ppt

1、露天矿山的开采和安全，讲课者：韩新玲，采矿工业作为国民经济的基础产业，对我国国民经济的建设发挥了很大的作用。 但是，采矿工业是一个特殊的行业，由于生产作业场所的流动、采矿环境空间和地质条件的变化和工作条件比其他行业差，危险性大的事故多，职工素质不高，灾害随时威胁矿工的生命和健康，所以矿工事故和职业病仍然严重， 这些灾害不仅给矿工和家庭带来很大的痛苦，也给国家带来巨大的经济损失，中国非煤矿山和发达国家的差距很大，现在属于高风险行业，但中国非煤矿山的装备水平低，劳动生产率低，矿山设备的制造水平落后，而且规模不同的矿山的我国矿山生产规模一般只有资源储备几乎相同的采矿发达国家矿山的1/21/5，露天矿

2、劳动生产率相当于发达国家的1/10，地下矿山相当于发达国家的1/20。 许多中小矿山没有摆脱手工开采模式，劳动生产率低，开采技术落后，部分采石场仍有“一侧坡”开采方式，地下矿山也有一眼井开采现象。 党和政府一贯重视安全生产工作，明确提出“安全第一、以预防为主”的安全生产方针，制定煤矿安全规章、矿山安全条例和矿山安全监察条例等矿山安全生产法规，这些法规的实施，对采矿工业的安全健康发展起到了有力的作用，取得了明显的效果。 随着国家经济体制改革的深化，国家立即制定了中华人民共和国矿山安全法的法律及其辅助法规和规则，公布实施它们，有力促进采矿工业安全健康发展，为我国采矿工业安全健康发展提供法律保证，同

3、时标志着我国采矿工业安全生产进入法制化、规则化管理的轨道。 第一章矿山露天开采第一节概况一、露天矿和露天矿场的基本概念露天开采是从地面剥去矿床上部隐藏的表土和部分两块围岩，直接开采有用的矿物，其开采后形成的空间露出地表的开采方法称为露天开采。 露天矿是指在露天法中开采有用矿物的企业。 露天矿场是用露天法开采矿床的矿山工程的整体。 低于地表凹陷的露天矿场被称为凹陷的露天矿场，高于地表的斜面状矿场被称为斜面露天矿场。 露天矿开采方式有机械开采、人工开采、水力开采和挖泥船开采等方式。 露天开采有两种基本方法。 阶梯式开采和带剥离式开采。 前者主要用于开采金属矿床和其他硬岩矿床；后者主要用于采煤。 这

4、两种基本的露天开采方法几十年来没有根本的动物变化。 露天开采技术的改进主要体现在紧急工作的帮助和分期开采，以及不同的爆炸设备、采装设备、运输设备和运输方式(铁路、汽车的断续连续运输)的应用。 二、露天开采和地下开采的优缺点比较露天开采与井下开采相比，具有明显的优势： (1)机械化程度高，可以采用高效率的大型机械设备，实现高矿山生产能力；(2)劳动生产率高，露天开采的劳动生产率是地下开采的510倍；(3)采矿成本低， 一般较地下开采低23倍；(4)矿石贫化、损失率小，能充分回收地下资源；(5)建设时间短，约为地下开采的1/2；(6)工作条件好，安全系数大。 不足之处： (1)开采中“三废”容易对

5、环境造成污染；(2)剥落废弃大量废石，特别是深露天矿，需要大量占有农地和山地；(3)受气候条件的影响，遇到寒冷和冰雪(指北方地区)、酷暑和暴雨等，会影响生产效率。露天开采从20世纪50年代开始发展，其技术标志发展的重要标志之一是生产规模扩大，劳动生产率提高。 (生产规模千万吨/a以上，劳动生产率达到13T原矿/工时，最深的露天矿超过850m )由于露天矿的生产规模优势，在世界各国固体矿物开采中占主导地位。 据统订，包括全球建材在内的固体矿物开采总量约为160亿t，露天开采约占80%。 露天开采的各种矿物开采中据点的比例%，三、露天开采术语露天矿场一般分为具有一定高度的多个水平层，从上到下分阶段

6、开采，保持一定的前进距离，这些阶梯状的水平层称为阶梯。 步骤以下列磁盘级别的高度命名。 步骤为： 1、步骤上部平盘2、步骤下部平盘3、步骤斜面4、步骤斜面顶线5、步骤斜面底线6、步骤斜面角7、步骤高度8、步骤宽度、或露天矿场的侧面帮助：露天矿场的矿石被开采后，由在其周围暴露的台阶组成的表面称为露天矿侧面帮助。 矿床下盘侧的边称为底助，上盘侧的边称为顶助。 位于矿体端部的边助叫做边助。 露天矿的底层叫底盘。 帮忙工作：帮助由开采和将要开采的楼梯构成的边。 帮忙工作的位置不固定，随着开采工作的进行不断变化。 工作平台：工作帮手的水平部分被称为工作平台。 设置设备进行穿孔爆破、采矿、运输作业的场所。

7、 非工作边帮助：指由完成剥工作的步骤(边界步骤或永久步骤)组成的最终边帮助。 非工作边缘帮助最上面阶梯的坡度线和最下面阶梯的坡度线的假想斜面。 非工作边帮助斜面或最终斜面。 这个斜面标志着露天矿场边坡的最终位置。 它们与水平面所成的角度称为边助废除角。 最终帮助斜面的假想平面和水平面的夹角是露天矿的最终边坡角。 最终分界线：开采结束时，非工作支援斜面和地表的交线称为露天矿场的上部最终分界线。 最终与采矿场底盘协作的郊狼县称为下部最终分界线。 最终深度：上边界所在的水平和下边界所在的水平垂直高度。 2、阶梯露天开采时，通常将矿岩分为几个水平层次，从上到下分阶段开采。 开采中的各层保持一定的先行关

8、系，在空间上形成阶梯状，各阶梯称为一个阶梯或阶梯。 楼梯是露天采矿场的基本要素之一，是进行独立采矿的单元。 阶梯的上部水平面称为阶梯的上部平盘，阶梯的下部水平面称为阶梯的下部平盘。 上下两评价之间的倾斜面称为梯级斜面，梯级的上部平台和斜面的交线称为梯级斜面顶线，梯级的下部平台和斜面的交线称为梯级下线，上部平台和下部平台之间的垂直高度称为梯级高度，梯级斜面和下部平台形成的角度称为梯级斜面角。 阶梯构成要素：1)平台宽度：平台分为安全平台、清扫平台、运输平台，各有相应的宽度。 2 )台阶斜面角：主要取决于岩性、爆破方法及建筑机械特性等条件。 3 )台阶高度：取决于采矿机械和工艺条件。 最终边坡角的

9、大小由最终边坡上各步骤的构成要素决定。 楼梯的上部平盘与下部平盘相对，一个楼梯的上部平盘同时为上一个楼梯的下部平盘。 台阶的命名通常用开采该台阶的下部平台的标高表示。 正在进行的步骤称为作业步骤。 作业步骤的特征是在下部的平台上设置了爆炸、采装、运输设备。 在作业步骤中，分为具有一定宽度的多个带，一条一条地依次开采，这个带称为开采带。其宽度根据使用的生产设备的挖掘半径、一次爆破量和爆破残奥表决定。 中大型露天矿非工作支持平台还应设有安全平台、运输平台、清洁平台。 安全平台用于缓冲和隔断滑落岩石，也用于缓和最终坡地，确保最终边缘帮助的稳定性和下层工作安全。 运输平台：作业步骤与出入沟之间的运输路

10、线。 清扫平台：用于隔断滑落岩石，用清扫设备清扫，她还可以作为安全平台，与安全平台合并。 被称为进行露天开采的地区和露天矿场。 由开采的楼梯和露天坑道组成。 露天矿场的构成要素的工作帮助、工作帮助坡线、工作帮助坡角、工作平盘露天采矿场的最终边坡(非工作帮助)，采矿场中位于下盘的岩石的边坡称为底帮助，上盘的岩石的边坡称为顶帮助，采矿场两端的边坡称为末帮助。 最终边坡线、最终边坡角采矿场的底盘。 四、露天矿开采的一般过程露天矿开采通常需要经过下列步骤： 1、开采设施修订的所有设施修订文件须经国家有关部门审批，其中矿山安全卫生篇章须经安全生产监督管理局批准后实施。 2 .地面场所的准备排除开采范围内

11、的各种障碍物，如砍伐森林、移动房屋和道路等。 3、矿床疏干和防排水4、矿山基础设施建设包括配电在内的工业现场建筑排土场运输线路开始生产前完成挖沟工程和基础设施剥离等。 5、矿山生产主要包括穿孔爆破、采装、运输、排土等四个技术环节。 6 .矿山开采结束(基坑封闭)时地表的恢复利用等对*矿山开采规定金属非金属矿山安全规程作了具体的规定，以下简称规程。 第二章露天矿开采技术安全第一节露天矿开采根据矿产资源埋藏深度、地质地形状况、露天矿场空间几何形状及周边环境等制定设置修订方案，确定开采顺序。 (1)斜面露天矿的开采；(1)从上到下开采；(2)沿斜面开采(属于沿斜面开采，不安全的开采方式)。 (2)凹

12、陷露天矿开采露天矿开采的全过程顺序是挖沟、剥离、采矿三项工作，这三项工作都是通过穿孔、爆破、开采、运输等技术实现的。 第二节露天矿床开拓作业露天矿床开拓是以一定的方式在地面和采场各生产水平之间建设运输通道(即出入沟或井巷)。 保证露天矿场生产运输，及时准备新的工作水平。 露天矿床的开拓方法主要以运输方式为特征，运输方式与矿床的地质地形条件、生产规模和围绕的开采深度等因素有关。 合理选择开拓方案，以确保设订矿山建设速度，满足设订矿石产量和质量要求生产快、生产快、建设投资少、生产经营费用低为目标。 根据运输方式，我国金属露天矿采用的开拓方法有：一、铁路运输开拓铁路运输开拓干线坡度比较缓(一般在3.

13、5以下)二、坡面道路开拓斜面道路在露天矿场缓倾斜露天沟道上设置几条道路干线。 其配置形式通常有3种： (1)直进式坑线开拓；(2)返回式坑线开拓；(3)螺旋式坑线开拓，规程为铁路运输装载(装载)车线和窄轨人力台车时，如下规定的有装载(装载)车线滚动轴承的车辆，为坡度特殊情况下，机车进行不脱钩作业时，其装卸线的坡度：准轨，必须在10以下的窄轨必须在15以下。 铁路终点必须设置安全车的阻挡和警告标志。5.3.1.12对于窄轨人力台车，必须遵守以下规定：线路坡度在5以下，前后车辆的间隔必须在lOm以上，坡度大于5，间隔必须在30m以上，坡度大于10，不应该用人力推车：在可自行的线路上运行矿车进入弯道

14、、道岔、车站和终点时，必须减速慢行的车辆，在不得有人乘坐的双轨上同向或反向行驶的矿山间隔，必须在O.7m以上。 推车工不应该走在2车道的正中间。规章对斜坡道路运输(装卸)车上规定的5.3.2.1深凹露天矿运输(岩)石汽车，应采取废气净化措施。 5.3.2.2不使用自卸汽车而运送易燃爆炸物的室外平台、踏板及铲斗并非有人驾驶。 开车时不要使铲斗升降。 5.3.2.8自卸汽车进入工作面装车时，必须停止在挖掘机尾部转弯范围0.5m以外，以免挖掘机转弯撞到车辆。 汽车靠近边坡或危险路面行驶时，必须慎重通过，以防止发生坍塌事故。 5.3.2.9对于主要的运输道路及联络道路的增长坡路，应根据运行安全的需要，

15、设置汽车避难道路。 5.3.2.10道路与铁路交叉的道口，最好采用正交形式。 受地形限制，应斜交时，其交叉角必须在45以上。 道口请设置警告牌。 在车辆通过道口之前，驾驶员必须减速确认安全后通过。 5.3.2.11装车时，不得检查、维护车辆。 司机不要离开驾驶室，不要把头和胳膊伸出驾驶室。 三、坡面卷扬开拓(一)坡面串联车的提升开拓*对于地形坡度平缓、台阶差不大的坡面露天矿，也可以采用重力卷扬的开拓方案。 重力提升是一种不需要动力的运输方式，利用重型车辆的下放提升空车。 (二)坡面箕斗升开拓就是这种开拓方法，箕斗不能单独完成露天矿的运输任务，需要用其他运输方式协作。 (三)斜坡台车的上升开拓、

16、斜坡上升开拓的安全问题意外的“跑车”事故*斜坡上升斜坡必须设置跑车装置。 在上部水平端口，必须设置拦截器。 必须在变坡点以下二十米处设置车栏。 障碍必须经常关闭，放车时必须打开，斜面的放车场必须设置信号灯，放车时必须发出警号。 矿车升降时必须使用保险绳(口袋绳)。 规章对此规定，在5.3.6.1灯轨道、上端口和中间端口的连接处，设置灵敏、可靠性高的断路器。 5.3.6.2斜面轨道应防止跑车装置等安全设施。 5.3.6.3斜面提升运输速度不得超过以下规定：升降人员或矿山运输材料的最高速度：斜面长度在300m以下，3.5ms灯轨长度超过300m，5ms； 投掷车运行，1.5ms。 箕斗运输材料和矿

17、石的最高速度：灯长在300m以下时，5ms灯轨长超过300m时，7ms； 承运人的加速度或减速度，O.5mS2。 第二节露天开采的基本安全要求露天矿开采由剥岩、采矿和开沟三个环节组成，其主要生产工艺是穿孔、爆破、矿(岩)铲、运输和岩土排放。 一、穿孔作业及安全要求穿孔作业是露天矿开采的第一道工序，其目的是为以后的爆破作业提供装炸药的孔。 在生产过程中，有的矿山由于钻孔作业跟不上，严重影响其他生产技术的发展，使钻孔作业成为目前露天开采的弱点之一。 我国露天矿生产使用的穿孔设备主要有： (1)冲击式穿孔机冲击式穿孔机(也称定位钻头)由钻头自由落入孔底凿岩。 只能打垂直孔。 (旧式设备)，(2)潜孔挖掘机潜孔挖掘机通过冲击钻作用于孔底，钻头在旋转时对孔底产生剪切作用，破碎岩石，这种钻头可同时挖掘垂直孔和倾斜孔。(效率是冲击式穿孔机的23倍)，台年穿孔量为60150万t。 (三)牙轮钻头(低成本、效率高)牙轮钻头是旋转式钻头，上推机构对钻头施加较大的轴压力，将钻头的齿压入岩石中，用于钻头的旋转力矩和齿轮的转动作用，将齿轮削成岩石碎片。 (与冲击式穿孔机相