露天开采工艺
露天矿山开采工艺简介
（2）半固定公路：通往采矿场工作面和排土场作业线的 公路，服务年限为1～3年；
（3）临时性公路：采掘工作面和排土场的道路。它随采 掘工作线和排土线的推进而不断移动。这种线路，一般不修筑 路面，只需适当平整、压实即可。
28
运输作业安全要求
12
第二节 露天开采工艺
13
2.1 露天开采过程与技术指标 矿山生命周期：地面准备，矿床疏干和防排水，矿山基
建，剥离和采矿，地表恢复与利用。 地面准备----排除开采范围内妨碍生产的各种障碍物，
如砍除树木，湖泊排干，迁移建筑物，道路和河流改道等。
矿床疏干和防排水----有地表水的矿床应预先排水疏干， 防止地表水流入采矿场应修筑挡水坝、截水沟。
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小型风动凿岩机
凿岩台车
潜孔钻机
牙轮钻机
三牙轮钻头
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2.5 爆破工作及安全要求
（1）矿岩大小适度，便于采装，满足要求； （2）台阶规整不留根底，爆堆集中高度符合采掘要求； （3）不产生后冲破坏作用，利于进行后续穿爆作业； （4）有足够的爆破贮备量，满足连续采掘的需要； （5）满足质量搭配，保障下山石灰石质量搭配要求。
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2.6 采装作业及安全要求
用采装机械从工作面把矿岩自整体中（中等硬度以下的 矿岩）或自爆堆中将爆破成适当块度的矿岩装入运输工具，或 直接排卸到一定地点的工作。
它是露天开采全部生产过程的中心环节，其效率直接影 响矿山生产能力、矿床开采强度及最终经济效益。
主要采用履带式正向和反斗挖掘机（电铲、液压铲）。
6
1.2.2 露天采矿场
露天采矿场构成要素如图5。 露天矿坑四周揭露的由台阶组成的表面称露天矿边帮（BC、AF）。 矿体下盘边帮叫底帮，上盘边帮叫顶帮，端部边帮叫端帮。 非工作帮——顶帮、底帮和端帮。 非工作帮平台——安全平台、清扫平台和运输平台。
露天矿开采工艺PPT课件
（1）概述 间断开采工艺各主要生产环节的矿岩流是间断的。目前单斗铁道工艺基本
被淘汰，单斗—汽车开采工艺的发展趋势是向采运设备大型化、系列化发展， 应用范围越来越广。
（2）间断工艺分类
间断工艺分为
单斗—汽车工艺 单斗—铁道工艺
6
平朔安家岭露天矿单斗—汽车间断工艺
7
平庄西露天矿单斗—铁道间断工艺
应列为首选工艺。
21
黑岱沟露天矿吊斗铲倒堆工艺
22
BE公司2570WS型吊斗铲 BE公司2570WS型吊斗铲
23
拉斗铲倒堆工艺
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（3）剥离倒堆工艺的特点、适用条件
优点： （1）将采掘、运输、排土三个环节合并在一起，致使工艺系统简单化，生产
管理简单化； （2）剥离成本低； （3）劳动效率高，可采用特大型设备。
为0.5—0.87kw·h/m3）； ④剥离或采矿的成本低； ⑤易实现集中自动化控制； ⑥作业效率高。 缺点： ①设备投资高； ②对物料块度、硬度有限制； ③作业机动性差； ④需设专门的辅助运输设备、电路系统； ⑤要求系统有很高的可靠性，各环节之间紧密配合； ⑥受气候影响大。 适用条件： ①以经济角度，目前连续开采工艺系统适用于物料硬度为f<1—2的； ②气候不过于严寒； ③矿层赋存较规整； ④物料中不含研磨性物料，或堵塞性的物料。
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四、我矿开采工艺
1、概述Biblioteka （1）剥离工艺我矿初步设计中剥离工艺采用以拉斗铲无运输倒堆开采工艺为主，以单
斗挖掘机－自移式破碎机－带式输送机－排土机半连续工艺及单斗挖掘机－
自卸卡车间断工艺为辅的综合开采工艺。
（2）采煤工艺
初步设计中采煤工艺采用单斗挖掘机－自卸卡车－半固定式破碎站－带
露天矿开采工艺
露天矿开采工艺露天矿开采工艺是矿山开采的一种常见方式。
露天矿是指开采场地的地表与空气相通，采用露天开采工艺，即是将地表的矿石土壤刨开，进行矿石的开采。
露天矿开采可以用于钨、锡、铅、锌、铁等多种矿物的开采，对提高矿产资源的利用率，优化矿山结构具有重要意义。
1. 露天矿开采的类型露天矿开采可以分为两类，即挖掘机采矿法和爆破采矿法。
其中，挖掘机采矿法又可分为面法、整采法和渐进式法。
2. 露天矿开采的优缺点优点（1）采矿效率较高；（2）工作环境较好；（3）成本较低，投资成本也较低；（4）开采过程占地面积较小。
缺点（1）矿石的深度较深时，开采难度大，需要大型机械设备；（2）爆破式采矿方法可能造成环境污染；（3）露天矿开采会对附近居民的生活产生影响；（4）对土地破坏较大。
3. 露天矿开采的流程（1）准备工作。
进行地质勘探，确定矿石的储量、分布、设定采矿的开采方案等；（2）铺设变电站及主要工地站，为设备提供电力源；（3）设立采掘区和运输区；（4）挖掘机采矿法：需要将挖掘机移动到采掘区，进行挖掘作业；（5）爆破式采矿法：爆破前需要将矿石块状化，爆破后对矿石的分类处理、运出；（6）将采集的矿石、土壤送到选矿车间进行浮选选矿；（7）矿石的精矿处理；（8）将矿石运出送往市场出售。
4. 露天矿开采的环保措施（1）减少土地破坏。
在采掘时减少采区的大小，采取合理的开采措施，减少勘探、采矿等活动对土地的破坏。
（2）减少对附近居民的影响。
严格控制采矿噪音、爆破频率，减少对附近居民生活和工作的影响。
（3）治理尘土污染。
采用雾状喷水装置、覆盖闭院等措施，减少矿渣飞扬和扬尘的污染。
5. 露天矿开采的安全措施（1）对设备及维修人员进行定期检查和维护；（2）对坑壁进行定期检查，防止坑壁崩塌；（3）设置警告信号及疏散路线，妥善应对突发事件。
结语：露天矿开采是现代矿山开采的一种方法，能够高效率、低成本开采矿物，但在进行露天矿开采时也需要严格遵守环保规定和建立相应的安全措施。
露天矿山开采工艺及安全技术
处理方法：沉淀、过滤、吸 附、生物降解等
处理效果：达到国家排放标 准，减少对环境的负面影响
露天矿山开采过程中会产生大量噪声，影响周边居民和生态环境 采取有效的噪声控制措施，如安装消声器、使用低噪声设备等 加强设备的维护和保养，确保设备正常运行，减少噪声的产生 合理规划矿山的布局和作业时间，避免对周边居民造成影响
露天开采：从地表挖掘矿石，使用大型机械设备 地下开采：通过矿井进入地下，使用矿车或提升机 联合开采：露天和地下开采相结合，根据矿床条件选择合适的方法 开采方法选择：根据矿床的规模、矿石品位、地形条件等因素综合考虑
露天开采的基本概念：指将地表或近地表的矿体在剥离了上覆岩层后进行采矿的过程。
采剥工艺流程：包括穿孔、爆破、铲装、运输和排土等主要工序。
排土场周边应设置安全警示标 志和围栏，禁止非工作人员进
入。
排土场作业人员应经过专业培 训，熟悉排土场安全知识和应
急处理措施。
通风排尘的原理：利用风流将粉尘排出矿坑，降低矿坑内的粉尘浓度 通风排尘的方式：自然通风和机械通风两种方式 通风排尘的要求：风流速度适中，风流方向与粉尘扩散方向相反，风流均匀分布 通风排尘的设备：通风机、风筒、调节窗等
隐患排查机制： 建立隐患排查制 度，对存在的安 全隐患进行及时 排查、评估和整 改，防止事故发
生。
检查与排查人员 培训：加强安全 检查和隐患排查 人员的培训，提 高其专业能力和
责任心。
检查结果与整改 反馈：及时将安 全检查和隐患排 查结果向相关部 门反馈，并督促 整改落实，确保
矿山安全。
露天矿山事故预防 与应急处理
设备故障：矿山 设备老化或维护 不当导致的事故
露天矿山开采工艺及安全技术
露天矿山开采工艺及安全技术露天矿山开采是一种常见的矿业采取方式，也是全球最主要的矿山采矿方式之一。
本文将探讨露天矿山开采的工艺流程以及相关安全技术。
一、露天矿山开采的工艺流程1. 原料探勘与评估露天矿山开采前的第一步是进行原料的探勘与评估。
这一过程包括地质勘探、资源储量估算和采矿可行性研究等。
通过地质调查和采样分析，确定矿石的分布情况和质量，以及矿床的储量和开采潜力。
2. 选区与设计选区与设计是确定矿山的具体位置和设计采场布局的过程。
这一阶段的关键任务是确定采场的规模、形状和深度，并进行相关设备的选型和设计，以确保后续的开采工作能够顺利进行。
3.地表开挖地表开挖是露天矿山开采的核心工艺环节之一。
该过程主要包括爆破、挖掘和运输等步骤。
通过爆破将矿石从地下露天中分离出来，然后使用挖掘机械将其从地表上挖掘出来，并通过运输设备将矿石运送到矿石粉碎与选矿厂。
4.矿石粉碎与选矿矿石粉碎与选矿是将露天开采得到的矿石进行破碎和分离的过程。
首先，将矿石经过预处理后送入破碎设备进行粗碎和细碎，然后通过筛分、浮选、重选等工艺将矿石中的有用矿物与废石分离出来，最终得到有用矿石产品。
5.尾矿及废弃物处理尾矿及废弃物处理是露天矿山开采的末端处理过程。
通过合理的废弃物排放和尾矿综合利用，可以最大限度地减少环境污染和资源浪费。
常见的处理方式包括矿山后备分区的建设、尾矿浸润与回收利用以及废弃物填埋等。
二、露天矿山开采的安全技术1. 爆破安全在露天矿山开挖过程中，爆破是一项危险的操作，需要严格遵循安全规程。
爆破安全技术包括预处理矿石、合理选择爆破参数、正确布置装药、安全引爆和及时清理爆破区域等。
同时，要加强对爆破设备和材料的检查与维护，确保其正常运行和安全使用。
2. 挖掘机械安全挖掘机械在露天矿山开挖中扮演着至关重要的角色，其安全运行对于整个开采过程至关重要。
为确保挖掘机械的安全使用，必须加强设备操作人员的安全培训，并定期对设备进行检查、维护与修理，及时消除安全隐患。
露天采矿方法
露天采矿方法用一定的开采工艺，按一定的开采顺序，剥离岩石、采出矿石的方法。
露天开采工艺，按作业的连续性，分间断式、连续式和半连续式，见附表。
间断式开采工艺适用于各种地质矿岩条件；连续式工艺劳动效率高，易实现生产过程自动化，但只能用于松软矿岩；半连续式工艺兼有以上两者的特点，但在硬岩中，需增加机械破碎岩石的环节。
开采顺序是采矿和剥离在时间和空间上的相互配合。
按矿床分布情况，大体有两类采矿方法：平缓矿床的采矿方法适用于倾角一般小于12°的平缓矿床。
倒堆采矿法剥离物用机械铲或索斗铲直接向前一采掘带采空区倒堆，采矿工作面紧随剥离工作面推进。
在相同情况下，机械铲的重量约为索斗铲的1.8倍,因此剥离高台阶时，多用索斗铲。
剥离更高的台阶可采用二次或多次倒堆。
方案有一台机械铲配合一台索斗铲、二台索斗铲互相配合或仅用一台索斗铲兼作二次倒堆等。
横运采矿法剥离物用排土桥、悬臂排土机循垂直于工作线方向运往采空区，剥离台阶与采矿台阶推进的空间关系也受运输设备规格的限制，但不如倒堆采矿法那样严格本法可适应更大的剥离厚度,民主德国的AFB-60型排土桥的可剥离厚度为60m。
纵运采矿法剥离物沿工作线,绕过端帮,纵向运往采空区。
本法不受采、运设备规格和剥离岩石厚度的限制,有较大灵活性。
适用于单斗-机车车辆、单斗-(破碎机)带式输送机、单斗-汽车、轮斗-机车车辆-带式输送机等多种工艺。
上述各法的经济效果，通常以倒堆法最优，横运法次之，纵运法最差。
但适用的剥离厚度则相反。
当剥离厚度大时，可在下部台阶用倒堆法或横运法，上部用纵运法。
为缩短运距，可将矿田划分为若干采区，按一定顺序开采，把剥离物排往本采区或前一采区的采空区。
倾斜矿床的采矿方法基本上把剥离物运往外排土场，仅当采掘工作达到终了深度后，才能利用采空区内排。
工作线的布置方式，基本有沿矿体走向布置和垂直矿体走向布置。
初始位置和推进方向的选择，应综合考虑矿床的地形地质条件、生产能力、运输方式、基建剥离量和生产剥采比的均衡等因素。
露天开采工艺流程及相关技术
岩石容重（t/m3）
< 3.2 >3.2
有裂隙的岩石
排渣风速（m/s）
25~30 40精~4品5课件
50
（四）牙轮钻机的生产能力
即台班生产能力和台年综合生产能力
1、牙轮钻机的台班生产能力
即每台牙轮钻机每一班工时内钻进的米数。
Vb = 0.6 v Tbη Vb — 牙轮钻机台班生产能力，米/台班 v — 牙轮钻机的钻进速度， cm/min,
松动爆破：
S = (0.8~1.2)×W
加强松动爆破：S = (1~1.34) ×n×W
抛掷爆破：
S = 0.5(1+n)×W~n×W
精品课件
（四）装药量计算 calculation of charging 装药量计算根据标准炸药单耗、爆破作用指数和最小 抵抗线进行计算。
二、生产台阶正常爆破 production blasting 生产台阶正常采掘爆破是在每一个生产台阶分区依次 进行的爆破。
钻机类型
轻型钻机
岩石硬度系数 F<8
转速 r/min 80~120
中型钻机 F=10~14 60~100
重型钻机 F=15~20 50~80
3、排渣风速与风量： 经验表明：排渣风量不足时，岩渣 在孔底被反复破碎，将显著地降低钻进速度和钻头寿命； 另一方面，排渣风量过大，从孔底吹出的岩渣对钻头和钻 杆的磨损作用也将显著增大。drilling视频
精品课件
（二）牙轮钻机的钻具 牙轮钻机的钻具包括：钻杆、稳杆器、减震器和牙轮 钻头。如图18-2 钻杆长度一般为9.2 或9.9m。 稳杆器可减小钻杆摆动，防止钻孔偏斜。 钻头是直接破碎岩石的工作部件。如图18-3和18-4所 示。
露天矿开采工艺
绪论金属矿床开采按不同的埋藏条件，主要有以下三种方法：①露天开采，②地下开采，③砂矿床开采，目前主要是机械化采掘，本课程主要讲机械化露天开采的方法。
一、露天开采的基本概念及述语露天开采是在一定范围内敞露的空间里，将掩盖在矿体上部的表土及周围部分的岩石剥除掉，而把矿石开采出来。
因此为了采出矿石，还必须开采矿石。
1．台阶（bank）：（图1-1）开采时，自上而下把矿岩划分成具有一定厚度的水平分层，用独立的采掘、运输设备进行开采，各分层保持一定的超前关系，从而形成阶梯状。
台阶由以下要素构成：上部平盘、下部平盘、坡面、坡顶线、坡底线、高度、坡面角。
台阶分：工作台阶…工作平盘布置采掘、运输设备。
非工作台阶…保安平台：用于缓冲和阻截滑落岩石，减缓边坡角。
清扫平台：阻截滑落岩石并用清扫设备进行清理。
运输平台：作为工作台阶与出入沟运输的联系通道。
2、工作线（Avdvance line）…已经做好准备而形成的矿岩区段。
3、采掘带（excavationzone）：开采时将台阶划分为若干个条带，逐条顺次开采，每一个条带叫做采掘带。
参数：宽度 1、实方……取决于爆破方法和参数。
2、电铲…取决于电铲的挖掘和卸载半径。
4、采区（working section ）每一条带开采时也可划分为若干区段配以独立的采运设备。
参数：长度…一条电铲所占的采掘工作线长度。
5、露天坑道：按用途分：1、出入沟…建立开采水平间的运输通道。
(Bl—4中的AB)。
2、开段沟…建立第一条工作线（初始台阶）见图l—4中的CD。
按断面形状分：整断面（1－5 a）,单侧沟（1－5 b）6．露天矿场（open pit）已经进行和正在进行露天开采的区域，由台阶和露天坑道形成。
山坡露天：封闭圈以上。
凹陷露天：封闭圈以下。
构成要素：（1）边帮：露天矿场四周表面的总体，分：顶帮、底帮（slope）、端帮（2）工作帮：（working slope），非工作帮（slope of respose）（3）工作帮坡面及工作帮坡面角（4）非工作帮坡面及最终边坡角。
露天矿山开采工艺简介
H
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19
小型风动凿岩机
凿岩台车
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潜孔钻机
牙轮钻机
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三牙轮钻头
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2.5 爆破工作及安全要求
（1）矿岩大小适度，便于采装，满足要求； （2）台阶规整不留根底，爆堆集中高度符合采掘要求； （3）不产生后冲破坏作用，利于进行后续穿爆作业； （4）有足够的爆破贮备量，满足连续采掘的需要； （5）满足质量搭配，保障下山石灰石质量搭配要求。
H
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生产公路分为三类：
（1）运输干线：从采矿场出入沟通往卸矿点和排土场的
公路；
（2）运输支线：由各开采水平与采矿场运输干线相连接
的公路，以及由各排土水平与通往排土场运输干线相连接的公
路。
（3）辅助线路：通往各辅助性设施（炸药库，变电站，
水池，检修站，尾矿坝等），行驶一般载重汽车的公路。
H
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H
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运输作业安全要求
①山坡填方的弯道、坡度较大的填方地段以及高堤路基
路段外侧应设置护栏、挡车墙；
②自卸汽车进入工作面装车，应停在挖掘机尾部回转范 围0.5m以外；
③卸矿地点必须设置牢固可靠的挡车设施，并设专人指
挥，挡车设施的高度不得小于小于该卸矿点各种车辆最大轮胎 直径的2/5；
④严禁自卸汽车运载易燃易爆物品；
露天矿床开拓方法主要分为：公路运输开拓法，
铁路运输开拓法，胶带运输开拓法，斜坡卷扬开拓法，平 峒溜井开拓法和联合开拓法等。
H
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17
公路运输开拓优、缺点：
机动灵活，调运方便，爬坡能力大，对线路的技 术条件要求低；可减少开拓工程量和基建投资，缩短基 建时间；利于加快新水平的准备等。
露天矿的开采工艺
露天矿的开采工艺露天矿开采由剥岩、采矿和掘沟三个环节组成，其主要生产工艺程序：穿孔、爆破、矿(岩)的铲装、矿岩的运输及岩石的排卸）一、穿孔作业及安全要求穿孔作业是露天矿开采的首道工序，其目的是为爆破工作提供装放炸药的孔穴。
穿孔质量的好坏，直接关系到其后的爆破、采装、破碎等工作的效率。
我国露天矿山常用的穿孔凿岩设备按穿孔深度分为浅孔凿岩机和深孔凿岩机。
浅孔凿岩设备主要有凿岩机和凿岩台车。
深孔凿岩机主要有牙轮钻机和潜孔钻机。
1．凿岩机械凿岩机按其动力可分为四种类型，即风动、电动、内燃和液压；按重量分为轻型、中型、重型三种；按工作方式分为手持式、气腿式和柱架导轨式三种。
露天矿山使用的穿孔设备，主要有：(1)牙轮钻机。
(2)潜孔钻机。
(3)火钻。
(4)凿岩台车。
(5)钢丝绳冲击钻机。
2．凿岩机的技术性能(1)牙轮钻机牙轮钻机是我国大型露天矿山广泛使用的一种高效率的穿孔设备。
按穿孔尺寸计算，牙轮钻机穿孔的速度一般为4000~6000m／月，最高可达10000m／月以上；若按台年穿爆量计算，一般为400万～600万t，最高可达1200万一1400万t，是钢丝绳冲击钻机的4～5倍。
牙轮钻机的钻孔速度比潜孔钻机约高40％～100％。
从经济效果衡量，牙轮钻机穿孔的成本也最低，大约为钢丝绳冲击钻机的75％，为潜孔钻机的70％。
(2)潜孔钻机潜孔钻机是我国20世纪50年代开始使用的一种穿孔设备，60年代取代了钢丝绳冲击钻。
它的主要特点是：①孔径小(Φ150~200mm)，能钻凿斜孔，爆破的矿岩块度小，便于用小型挖掘机采装。
②设备结构简单，操作维护方便，机动灵活，价格低。
③设备效率发挥得较好，钻孔效率为2000m／(台.月)，台年穿爆矿岩量约60万～150万t。
这种设备主要适用于中小型露天矿。
(3)火钻火钻，是借高温(1600~3000C)、高速(1100~1800m／s)的火焰喷向岩石表面，使岩石在热力作用下骤燃、膨胀、碎裂、剥落而成孔。
采矿课件cha10露天矿生产工艺
第十章 露天开采工艺 露天矿运输
装载工作面的辅助设备 ：带式输送机用于露天矿采 掘工作面运输时，根据矿岩种类和大块率等因素选用不 同的辅助设备。
2024/3/30
图10－35 破碎筛分给料皮带运输系统
第十章 露天开采工艺 露天矿运输
三、联合运输 指从露天采场工作面
的装载点到货流卸载点(矿 石或废石场)之间有两种以 上的运输方式。如图所示。
穿孔设备选型：主要考虑露天矿的生产规模，其次考虑矿 岩性质、作业条件等。
穿孔设备数量计算：主要取决于矿山的采剥总量、钻机效率、 工作制度。
2024/3/30
二、爆破工作 ⒈ 露天矿爆破方法
⑴ 浅眼爆破法。 ⑵ 深孔爆破法。根据起爆顺序和起爆时间的不同，又分为齐发爆 破、秒差爆破、微差爆破。 ⑶ 大爆破(或称硐室爆破法) 。
第十章 露天开采工艺 露天矿运输
6、道路通过能力与运输能力 道路通过能力取决于单位时间内通过线路一定地点
的最大汽车数量，它与行车线数量、路面质量与状态、 汽车运行速度以及安全行车间距有关。
自卸汽车运输能力取决于汽车的载重量、运输周期 和班工作时间的利用程度等。
2024/3/30
第十章Байду номын сангаас露天开采工艺 露天矿运输
※主要优点： ①可以显著地增加岩石中爆炸应力，延长爆炸作用时间，改善炸 药能量的利用率和爆破效果； ②能控制爆堆宽度，避免矿岩飞散。
⒋ 露天矿临近边坡的控制爆破 ⑴ 预裂爆破
沿露天矿设计边坡境界线，钻凿一排较密集的钻孔，在采掘带主 爆孔未爆之前先行起爆，从而炸出一条有一定宽度并贯穿各钻孔的 预裂缝。
（1）电铲 电铲结构如图所示。
第十章 露天开采工艺 采装工艺
2024/3/30
露天矿山开采工艺及安全技术
加强边坡稳定性监测，合理设计边坡角度，及时清理排水设施，规范 采剥作业等。
事故案例二：爆破事故
事故概述
爆破事故是指在进行爆破作业时发生的意外事故，包括爆破飞石 伤人、爆破失败等。
原因分析
爆破事故的原因主要包括爆破参数设计不当、炮孔堵塞或装药量过 多、起爆网络故障等。
预防措施
合理设计爆破参数，确保炮孔质量，检查起爆网络，加强现场安全 管理等。
防排水技术
防水措施
采取防水措施，如设置防洪沟、防水 墙等，以防止雨水进入矿坑造成安全 隐患。
排水系统
防水材料选择
选择合适的防水材料，对矿坑、硐室 等进行防水处理，提高其防水性能。
建立完善的排水系统，及时将矿坑内 的积水排出，保持作业区域的干燥。
防尘技术
洒水降尘
通过洒水设施对矿坑出入口、矿 堆、运输道路等进行洒水降尘。
密闭抽风除尘
对产尘点进行密闭处理，并设置抽 风除尘装置，将粉尘抽离并收集处 理。
个体防护措施
为作业人员配备防尘口罩、防护眼 镜等个体防护用品，减少粉尘对人 体的危害。
排土场安全技术
排土场设计
根据矿山的排土需求，合理设计 排土场的位置、高度和容量，确
保其稳定性和安全性。
排土场边坡治理
定期对排土场的边坡进行监测和 维护，防止滑坡、泥石流等灾害
04 露天矿山开采安全管理与 监督
安全管理体系建设
安全生产责任制
明确各级管理人员和从业人员的 安全生产职责，建立完整的安全 生产责任体系。
安全管理制度
制定各项安全生产管理制度，包 括安全生产责任制、安全检查制 度、隐患排查制度等。
安全生产标准化
推进露天矿山安全生产标准化建 设，规范安全生产管理流程，提 高安全生产水平。
露天矿山开采工艺与安全技术
5
电气安全：规范电气设备安装和使用，防止触电、短路等事故发生
6
应急救援：建立健全应急救援体系，提高应急救援能力，降低事故损失。
安全培训与教育
培训内容：包括矿山安全法规、安 全操作规程、事故预防和处理等
培训方式：包括课堂培训、现场培 训、模拟操作等
培训对象：包括矿山管理人员、技 术人员、操作人员等
教育效果：提高员工的安全意识和 安全操作技能，降低事故发生率
节
07
矿山关闭：包 括设备拆除、 土地移交等环
节
2
露天矿山安全技 术
安全防护措施
1
边坡监测与治理：实时监测边坡稳定性，采取措施防止滑坡、塌方等事故发生
2
防尘防噪措施：采取洒水、绿化等措施降低粉尘污染，控制噪声排放
3
爆破安全：严格控制爆破作业，确保爆破安全
4
交通安全：加强矿山道路安全管理，防止交通事故发生
绿色矿山的定义：指在矿产资源 开发过程中，采用环保、节能、 高效的开采技术和管理措施，实 现资源利用最大化、环境污染最 小化、生态破坏最小化的矿山。
绿色矿山建设的主要内容：包括 矿山地质环境治理、矿山废水处 理、矿山废气治理、矿山固体废 物处理、矿山噪声治理等。
绿色矿山建设的意义：有利于保 护生态环境、提高资源利用效率、 降低生产成本、提高企业竞争力。
开采流程
01
勘探与规划： 确定矿区范围、 地质条件、资 源储量等信息
02
矿区建设：包 括道路、电力、 供水等基础设
施建设
03
采矿准备ห้องสมุดไป่ตู้包 括设备选型、 采矿方案制定
等
04
矿石开采：包 括钻孔、爆破、 装载、运输等
环节
露天开采第二章 露天开采工艺
间断开采工艺——采装
采用上装车： 按照挖掘机的最大卸载高度和最大卸载半径来确定台阶高度。 取下列二式中的较小值： h≤HXmax –hc-ex h≤(Rxmax –Rw.p-c)tanα hc——台阶上部平盘至车辆上缘高度 α——台阶坡面角 c——铁道中心线至台阶坡顶线的间距 ex ——铲斗下缘至车辆上缘间隙 0.5-1m 台阶高度除了受挖掘机的工作参数影响外，还受矿岩性质与煤 藏条件、穿爆工作要求、矿床开采强度及运输条件等因素的影 响。高度增加可以减少台阶总数、简化开拓运输系统、降低材 料消耗。基建时期应采用较小的台阶高度。
间断开采工艺——采装
采掘工作面参数 4）工作平盘宽度B 工作平盘是采装作业的场地。宽度主要取决于爆堆宽度、运 输方式、运输设备规格、动力管线的配置方式以及作业的安全 宽度等因素。 汽车运输时最小工作平盘宽度： Bmin=b+c+d+e+f+g
间断开采工艺——采装
采掘工作面参数
间断开采工艺——采装
间断开采工艺——煤岩预先松碎
预裂爆破：在一个台阶向边帮台阶过渡时，在紧邻边帮的最后 一排孔布置预裂孔，在正常台阶爆破之前爆破预裂孔，形成预 裂面，以减小爆破对最终边帮的震动破坏作用。
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预裂孔 缓冲孔 主爆孔
间断开采工艺——煤岩预先松碎
缓冲爆破：缓冲孔位于预裂孔和生产炮孔之间的一排孔。 特点：孔网参数略小于生产炮孔，且孔底不设超深，装药量 也小于生产炮孔的装药量, 缓冲孔与预裂孔同时起爆，或略迟 于预裂孔起爆。
间断开采工艺——采装
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
露天开采工艺
露天开采工艺
露天开采是一种表面矿床开采方法，适用于大规模、广泛分布的底部平坦矿床。
开采过程中需要先清理表面植被和上下土层，然后使用爆破或机械力量将矿石破碎、装载到运输设备中，最终将矿石送往选矿厂进行处理。
具体开采工艺包括以下步骤：
1. 调查勘探：确定矿藏分布、规模和品质，选定开采方式和工艺流程。
2. 土地开垦：清理表面植被、上下土层等，为后续爆破、采矿和运输作好铺垫。
3. 爆破：根据矿体形状和大小，选择合适的爆破方案，用爆炸能量破碎矿石。
4. 采矿：使用装有钻头、铲斗或推土机的大型机械对矿体进行开采，将矿石挖掘出来。
5. 运输：将矿石通过运输车、输送带或重力输送等方式送至选矿厂。
6. 选矿：将采集到的矿石进行破碎、筛分、浮选、重选等工序进行深度处理，分离出有用矿物和杂质。
7. 降尘减污：为了防止露天矿场产生尘土和环境污染，可采用喷雾、覆盖等方式进行控制。
8. 环境治理：对于用完的矿石堆放场、采矿土壤、废弃矿井等进行环境治理，减少对周边环境的影响。
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浅孔爆破：在小型矿山的台阶爆破和大型矿山的辅助 性爆破，如开出入沟、修路、处理根底及不合格大块 等，其直径在50mm左右。 药壶爆破：可以克服较大的底盘抵抗线，减少钻孔工 作量，通常在工作困难的条件下使用
外敷爆破：不钻孔进行的大块二次爆破或根底处理。 深孔爆破：露天矿台阶正常采掘爆破常用的方法。 该方法分为 (1)齐发爆破、 (2)毫秒迟发爆破， (3)微差爆破。 根据台阶前是否有渣堆，台阶采掘爆破又可以分为 (1)清渣爆破 (2)压渣爆破。
加强松动爆破：S = (1~1.34) ×n×W
（四）装药量计算 calculation of charging 装药量计算根据标准炸药单耗、爆破作用指数和最小 抵抗线进行计算。 二、生产台阶正常爆破 production blasting 生产台阶正常采掘爆破是在每一个生产台阶分区依次 进行的爆破。 （一）生产台阶正常采掘爆破方法 方法： (1)浅孔爆破、 (2)深孔爆破、 (3)药壶爆破 (2)外敷爆破。
三、潜孔钻机 潜孔钻机适用于中小型矿山。该种型号的钻机的工作 原理是冲击回转式风动凿岩。
第二节 爆破作业blasting
爆破是露天矿开采的第二个工艺环节，通过爆破作业， 将整体矿岩进行破碎及松动，形成一定形状的爆堆，为 后续采装作业提供工作条件。 爆破成本约占15~20%， 对爆破工作的要求：requirements for the blasting （1）适当的爆破储备量，以满足挖掘机连续作业的要求， 一般要求每次爆破的矿岩量应能满足挖掘机5~10昼夜的 采装量。 （2）有合理的矿岩块度，以提高后续工序的作业效率， 是开采总成本最低。
H
h
2、布孔方式与布孔参数 两种布孔方式： （1）排间之列布孔（也叫方形布孔）： 如图18-9a。 （2）排间错列布孔（三角形布孔）： 18-9b。 布孔参数：排间距、孔间距、炮孔邻近系数m. （1）孔间距。简称孔距。同排两相邻炮孔中心的距离。
Q a HWP q
Q —— 炮孔装药量kg； WP —— 炮孔底盘抵抗线m， (前排孔底盘抵抗线,后排孔为排距) q——炸药单耗，kg/m3。 （2）排间距 简称排距。平行于台阶坡顶线方向上两排炮孔之间的 距离。 b = (0.8~0.9) WP (3) 炮孔邻近系数 m 也叫炮孔密集系数，即孔间距与排距之间的比值。 前排孔： m a 1 WP
8~14 12~15 12~18
35877 26057 30738
31705 27172 24012
35220 29352 23160
（五）牙轮钻机的需求数量 钻机数量取决于矿山的设计年采剥总量、钻机的设计 年综合生产能力与每米炮孔的爆破量。 Q N L q (1 e) N —— 所需要的钻机数量，台， Q —— 矿山设计年采剥总量，t/a, L —— 每台牙轮钻机的年穿孔效率，m/a, q —— 每米炮孔的爆破量，t/m, （D=250mm,q=90~130t/m) e —— 废孔率，% 。
4、装药量与装药结构 台阶爆破时，每一炮孔的装药量大小与岩石的坚固性、 岩体中节理及裂隙的发育状态、爆破条件、自由面状 态、爆破作用指数、炮孔所负担崩落的矿岩量有关。 （1）炸药单耗q。爆破每一立方米或一吨矿岩平均所用 的炸药量。 炸药单耗低，爆破成本，但大块率增加，使后续作业 成本增加。 （2）装药量Q。 Q= q ×WP × a × H
1、钻压：根据实践经验总结出不同矿岩硬度系数选取不 同的钻压，如表18-2。(10~40t)
f
8
直径 190mm 直径 250mm 直径310mm
10 12.3 15.9
10 12 14 16 18 20
12.2 14.6 17.6 19.5 22 24.3
tooth
15.5 19.0 21.6 24.9 28.0 31.2
排渣风量Q:
Q
(D2 d 2 )
4
VH
D —钻孔直径；m d —钻杆直径；m VH — 回风速度； m/min Q—排渣风量，m3/min。 为了便于排渣，(D-d) 应大于20mm。 目前，国内外度趋向于加大排渣风量，借以提高钻头 的使用寿命和钻孔速度。 当炮孔直径为310mm时 ，钻杆直径为270mm,要求的排 渣风速为20m/s，排渣风量为4m3/s。
（一）爆破作用指数n 爆破作用指数n 是工程爆破中经常应用 的一个重要 参数， 通常以爆破漏斗半径和最小抵抗线的比值来 表征爆破作用指数n的大小。
R N=R/W W
对弱松动爆破，爆破作用指数n小于0.75。 对强松动 爆破，爆破作用指数n为0.75~1之间。
对于抛掷爆破，爆破作用指数参考表18-7中的 经验值。
钻机类型 轻型钻机 岩石硬度系数 F<8 80~120 转速 r/min 中型钻机 F=10~14 60~100 重型钻机 F=15~20 50~80
3、排渣风速与风量： 经验表明：排渣风量不足时，岩 渣在孔底被反复破碎，将显著地降低钻进速度和钻头寿 命； 另一方面，排渣风量过大，从孔底吹出的岩渣对钻 头和钻杆的磨损作用也将显著增大。drilling视频
19.9 23.8 27.8 31.8 35.7 39.7
钻压超过岩石的抗压强度，岩石被 压碎，此时，钻孔速度快，钻头寿 命长。
2、钻速与钻具的转速： 如图18-5。在不同的轴压下钻 头钻进速度V与钻具转速n的关系。 由图可见，转速达到一定值后，钻进速度不增反而减小。 原因：转速用，且加速了钻杆的 震动和钻头磨损。 根据经验，得出表18-3的最佳转速。
（3）爆堆堆积形态好，前冲量小；无上翻，无根底； （4）无爆破危害。 在矿山生产期间，爆破作业主要有三种：
一、基建剥离爆破infrastructure striping blasting 露天矿基建期，为了剥离矿体上覆岩石，平整作业场地、 开挖公路或铁路通常进行的大爆破，既基建剥离爆破。 基建剥离爆破方式： (1)破碎松动爆破 特点：爆破后岩体大部分破碎在原地形成爆堆，少部 分岩体产生位移。
Q —— 炮孔装药量，公斤， q—— 单位炸药消耗量，公斤/立方米(0.45~1) WP —— 台阶底盘抵抗线，米 a —— 孔间距，米， H——台阶高度， 米。 采用多排孔爆破时，后排孔应加大炮孔装药量。 前排孔： Q= q ×WP × a × H 后排孔： Q= q ×b × a × H ×t 其中： b—— 炮孔排距， t—— 后排孔的装药增加系数， 设计后，应用单孔最大装药量验算。 G=g ×(L – L1 ) G—— 每孔最大装药量kg,
单侧双排作用药包
双层单排作用药包
W
单层单排双 侧作用药包
单层多排双 侧作用药包
单层双排双 侧作用药包
单层单排双侧不 单层双排双侧作 对称作用药包 用不等量药包
多重作用的 复合药包
（三）药包的间距 spacing 硐室爆破的药包间距通常根据最小抵抗线和爆破作用 指数来定，在其他条件一定时，岩石越软，药包之间 的距离应越大，反之，岩石越硬，药包之间的距离应 越小。 松动爆破： 抛掷爆破： S = (0.8~1.2)×W S = 0.5(1+n)×W~n×W
（2）抛掷爆破。 特点：岩体经爆破破碎后发生较大的位移。并且在装药 硐室处形成爆破漏斗。 根据抛掷程度有：抛扬爆破、抛塌爆破； 根据抛掷方向有：定向爆破。 大爆破设计原则及要求： （1）经济合理性原则。 （2）爆破设计要求。尽量为后续工作创造良好条件 （3）爆破质量要求。爆堆形态及分布符合要求，大块率低。 （4）爆破安全要求。
第五章 露天开采工艺
露天开采四个工艺
穿孔
爆破
铲装与运输
排岩
第一节 穿孔作业 一、穿孔方法与穿孔设备 穿孔方法：热力破碎穿孔和机械破碎穿孔两种方法。 穿孔设备：火钻、钢绳式冲击钻、潜孔钻、牙轮钻、 凿岩台车。 目前主要应用设备：牙轮钻、潜孔钻、凿岩台车。
二、牙轮钻机 目前，80%的露天金属矿山使用牙轮 钻机穿孔。 牙轮钻机的优点：穿孔作业效率高、 作业成本低、机械化程度高、适用于 各种硬度的矿岩中穿孔。 （一）牙轮钻机的工作原理 牙轮钻机如图所示，它是通过钻机的 回转和推压机构使钻杆带动钻头连续 转动，同时对钻头施加轴向压力，以 回转动压和强大的静压使与钻头接触 的岩石粉碎破坏。同时通过钻杆与钻 头中的风孔向孔底注入压缩空气，利 用压缩空气将空地岩粉吹出孔外，从 而形成炮孔。
47.5 50 55 60 64 68 72 76 抛掷率% 爆破作用指数n 0.75 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4
（二）最小抵抗线W (burden) 如图18-7所示。 由药包中心指向其相邻地表的有向最 短的线段的长度即为该药包的最小抵抗线。 硐室爆破药包布置图
W
W
单侧单排作用药包
a 后排孔： m2 b
每一个炮孔负担面积为a * b 目前，矿山广泛在用大孔距，小抵抗线的布孔方式。以 改善爆破质量。m= 3~8。 3、炮孔规格与超深。subdrill 目前，炮孔直径有：80，100，150，170，200，250， 310 mm等。现代采矿广泛采用大孔径爆破，大型装载设 备与破碎设备，节省成本。 炮孔超深h：炮孔超过台阶底盘的垂直深度， 作用是降 低装药中心的高度，克服台阶底盘的阻力。以避免出现 根底。 h= (0.15~0.35)WP
岩石容重（t/m3） 排渣风速（m/s） < 3.2 25~30 >3.2 40~45 有裂隙的岩石 50
（四）牙轮钻机的生产能力 即台班生产能力和台年综合生产能力 1、牙轮钻机的台班生产能力 即每台牙轮钻机每一班工时内钻进的米数。 Vb = 0.6 v Tbη Vb — 牙轮钻机台班生产能力，米/台班 v — 牙轮钻机的钻进速度， cm/min, Tb — 班工作时间，h, η — 班工作时间利用系数，0.4~0.5 经验公式， v=3.75Pn/(9800Df)=3.75×400000×150/(9.8×1000×25×12) = 76cm/min=0.76m/min=45.6m/hr P——轴压，N, n——钻速，m/min, D——直径，cm； f——普氏系数