第十八讲第十五章露天开采程序ppt课件.ppt

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1、非煤矿床开采第十八讲主讲：马同禄7/27/20211第十五章露天开采程序第一节概述第二节台阶几何要素第三节掘沟第四节台阶的推进方式7/27/20212第一节概述如何采出开采境界内的矿石和岩石是露天开采程序问题。露天开采是从地表开始逐层向下进行的，每一水平分层称为一个台阶。一个台阶的开采使其下面的台阶被揭露出来，当揭露面积足够大时，就可开始下一个台阶的开采。随着开采的进行，采场不断向下延伸和向外扩展，直至到达设计的最终境界。每一台阶在其所在水平面上的任何方向均以同一台阶水平的最终境界为限。正在开采的台阶叫做工作台阶。推到最终境界

2、线的台阶所组成的空间曲面称为最终边帮(或非工作帮)。7/27/20213最终边帮并不是一“光滑”的曲面，而是呈阶梯状的。为了开采一个台阶并将采出的矿岩运出采场，需要在本台阶及其上部各台阶修筑至少一条具有一定坡度的运输通道，称为斜坡道或出入沟。图15-1是一采场的水平投影与剖面示意图。7/27/202147/27/202157/27/20216第二节台阶几何要素一、基本概念图15-2是两个相邻台阶的局部剖面及其平面投影示意图。台阶由坡顶面、坡底面和台阶坡面组成。台阶常以其坡顶面水平和坡底面水平命名，例如图15-2中的上部台阶称为

3、188~200m台阶。台阶坡顶面和坡底面与台阶坡面的交线分别称为台阶的坡顶线和坡底线。一个台阶的坡底面水平同时又是其下一个台阶的坡顶面水平。台阶坡面与水平面的夹角称为台阶坡面角(α)。7/27/202177/27/20218台阶构成要素及参数hB台阶坡面角台阶高度台阶上部平盘台阶坡顶线台阶坡面台阶坡底线台阶下部平盘平盘宽度7/27/20219台阶坡顶面与坡底面之间的垂直距离即为台阶高度(H)。从本台阶的坡顶线(本台阶外缘)到上一个台阶的坡底线(本台阶内缘)之间的距离称为台阶宽度(W)。台阶是垂直方向上的最小开采单元，即台阶在

4、其整个高度上是一次爆破、一次铲装的。穿孔和装药作业在台阶的坡顶面水平进行，铲装和运输作业在台阶的坡底面水平进行。7/27/202110二、台阶高度台阶高度是露天开采中最重要的几何参数之一。影响台阶高度的因素有生产规模、采装设备的作业技术规格以及对开采的选别性要求等。为保证挖掘机挖掘时能获得较高的满斗系数(铲斗的装满程度)，台阶高度应不小于挖掘机推压轴高度的2/3。另一方面，为避免挖掘过程中在台阶的顶部形成悬崖，台阶高度应小于挖掘机的最大挖掘高度。图15-3所示7/27/2021117/27/202112开采选别性是制约台阶高度

5、的又一重要因素。开采选别性系指在开采过程中能够将不同品位和类型的矿石及废石进行区分开采的程度。台阶高度越大，开采选别性越差。因此，开采对选别性要求较高的矿床时，应选取较小的台阶高度。一般说来，黑色金属矿床的品位变化较小、矿体形态较为规则、矿物价值低，对选别性要求较低，台阶高度一般大于10m，以12~15m最为常见。大多数贵重金属矿床的特征恰恰相反，故台阶高度一般小于10m，以6~8m最为常见。7/27/202113另一方面,台阶高度也制约着铲装设备的选择，当选用汽车运输时，铲装设备的斗容和装卸参数又进一步制约着汽车的选型。台阶

6、高度同时也影响着最终边帮的几何特征。由此可以看出，台阶高度的选取对整个露天矿的开采经济效益有着重要的影响。在一定范围内增加台阶高度会降低穿孔、爆破和铲装成本，但确定最佳的台阶高度应综合考虑各种相关因素，使矿床开采的经济效益(不仅仅是穿孔、爆破和铲装成本)达到最佳值。7/27/202114三、台阶坡面角台阶坡面角主要是岩体稳定性的函数，其取值随岩体的稳定性的增强而增大(最大为900)。确定台阶坡面角时，需要进行岩石稳定性分析，或参照岩体稳定性相类似的矿山选取。另外，岩体层理面的倾向对台阶坡面角有直接的影响、当台阶坡面与岩体层理面

7、的倾向相同或相近，而且层理面倾角较陡时，台阶坡面角等于层理面的倾角。7/27/202115四、工作平台与安全平台正在被开采的台阶称做工作台阶(或工作平台、工作平盘)。如图15-4所示，工作台阶上正在被爆破、采掘的部分称为爆破带，其宽度(wc)为爆破带宽度(或采区宽度)，台阶的采掘方向是挖掘机沿采掘带前进的方向，台阶的推进方向是台阶向外扩展的方向。7/27/202116在开采过程中，工作台阶不能一直推进到上个台阶的坡底线位置，而是应留有一定的宽度(Ws)。留下的这部分称为安全平台。安全平台的作用是收集从上部台阶滑落的碎石和阻止大

8、块岩石滚落。安全平台的宽度一般为2/3~1个台阶高度。在矿山开采寿命期末，有时将安全平台的宽度减小到台阶高度的1/3左右。工作平盘的宽度(W)等于采区宽度与安全平台宽度之和。最小工作平盘宽度是刚刚满足采运作业所需要的空间的宽度。7/27/202117沿工作平盘的外缘常用碎石堆