露天煤矿土石方剥离工艺工法两篇

露天煤矿土石方剥离工艺工法两篇

篇一：露天煤矿土石方剥离工艺工法

为了满足我国国民经济迅速发展的需要，当矿床赋存条件对开采方式不限制时，应首先采用露天开采。露天开采比地下开采更易于应用大型生产设备，从而扩大企业的生产能力，提高劳动生产率，缩短基建时间，降低开采成本，提高经济效益。随着生产设备不断改进，露天矿土石方剥离技术不断成熟，其施工机械化程度和生产效率也得到显著提高。

本工法施工按照“间断开采工艺”原理，采用单斗挖掘机—卡车开拓运输系统，平行采场斜坡道布置，将剥离物运输至覆盖式多台阶排土场排弃。遵循先易后难，突出初期效益；综合运距小，生产机具布置容易的地段；便于采区衔接，有利于后续工程施工的原则，沿布置工作线，依次推进，保证剥离任务的完成。

一、工艺工法特点

1.施工设备配套简单，工艺易操作，易推广，集中强化开采，速度快。

2.工艺流程清晰，容易操作和掌握，质量容易控制，在施工机具充足的条件下可分段施工，不受场地限制，能够加快施工速度。

3.施工空间大，可以引入大型施工机械多作业面平行施工，工效高。

4.在地质结构复杂多变的露天矿土石方剥离过程中，便于及时的调整施工方法，进度稳定，工期保障性强。

二、适用范围

本工法适用于任意地形条件的露天矿，并且采用自卸汽车运输，运距不超过3公里，修建铁路不经济，要求分采、分运的露天矿。

三、主要引用标准

《露天煤矿工程设计规范》（GB50197-94）；《露天煤矿工程施工及验收规范》（GB50175-93）；设计图纸、合同文件的相关要求。

四、施工方法

露天煤矿土石方剥离是按照设计要求采用大型设备挖掘、爆破等手段把覆盖在煤层上面的土层、岩石等覆盖层根据不同厚度分层与煤层剥离开，将土层、岩石等剥离物用大型装载运输设备运到排土场进行排弃（称之为外排），使煤层外露后进行开采，并依次向前推进。对于大型露天煤矿分期施工的，前期剥离完成的露天煤矿后面紧跟进行煤矿开采，将后期开发煤层的剥离物排弃至开采完的煤坑内（称之为内排）。

五、工艺流程及操作要点

1、工艺流程

露天煤矿土石方剥离被剥离物若为土层，施工流程较为简单，即主要挖掘采装、运输排土；若被剥离物为岩石，则其主要施工工艺过程增加了爆破作业，主要包括穿孔、爆破、采装、运输、排土等工序。防排水等辅助工序也是在各个主要生产工艺中需要考虑的问题。由于公路无轨运输是露天矿剥离工程最常见的开拓方式，所以一般采用单斗挖掘机配合汽车运输工艺进行土石方剥离。

2、操作要点

(1)剥离施工准备

露天煤矿土石方剥离施工可分为采剥、运输、排土、后勤保障与辅助施工四大系统，四大系统相辅相成，相互依存，缺一不可。各系统施工要点概括为：

采剥系统：帮齐底平，减少干扰；

运输系统：安全有效，运输顺畅；排土系统：排土有序，现场受控；

后勤保障和辅助系统：保障有力，服务到位。同时，露天煤矿土石方剥离的施工组织要点总结如下：

1）施工应遵循先易后难的顺序，突出初期效益，首先施工综合运距小，生产机具布置容易的地段。

2）尽可能利用现场实际条件，合理进行施工组织设计，以便于采区衔接，有利于后续工程的施工。

(2)四大施工系统主要准备内容

①采剥系统工作内容：掘沟位置选择，机械型号数量，平盘划分，台阶宽度、高度确定，边坡管理，工程数量控制等（土石方数量界定）。石方爆破：穿孔、炸药运输、炸药现场临时保管、装药、起爆、炸药退库等。

②运输系统工作内容：主干道位置选择，采区道路选择，排土场道路，道路标准（宽度、坡度），道路标识、标志（分夜间和白天），运输设备选择等等

③排土系统工作内容：推土设备选择，排土台阶高度确定，排土场台阶数量确定，倒车指挥人员数量等

④后勤保障和辅助系统工作内容：驻地建设，油料供应，设备修理，便道维护，人员生活供给，车辆救援，人员疾病工伤救援等。

(3)采掘

采用挖掘机按照自上而下的顺序分台阶进行。由于挖掘机配合汽车运输工艺具有高度机动性，能充分发挥挖掘机的效率，同时挖掘机在工作面的自由度较大，有利于回采和分运，能适用于各种开采程序的要求，属于间断作业的开采工艺，整个工艺系统效率的发挥，受各生产环节的制约。故在施工过程中应注意挖掘机配合汽车运输工艺的工作面参数：

①台阶高度（h）

台阶高度主要决定于挖掘机工作参数、矿岩性质、运输条件等。挖掘机配合汽车运输工艺的采装方式一般均为平装车。对于不需要

爆破直接挖掘的软岩工作面为了保证斗满，台阶高度不应小于挖掘机推压轴高度的2/3；为了保证安全，台阶高度不应大于挖掘机最大挖掘高度，即：

H≥2/3Hth≤Hw.ｍａｘ式中：h——台阶高度，m；Ht——挖掘机推压轴高度，m；

Hw.ｍａｘ——挖掘机最大挖掘高度，m。

在采掘坚硬矿岩的爆堆时，爆堆的高度一般不应大于挖掘机最大挖掘高度。但当爆破后的矿岩破碎比较均匀、无黏结性时，爆堆高度可以是挖掘机最大挖掘高度的1.2～1.3倍。

台阶高度与爆堆高度之间的关系，与被爆破矿岩的性质和爆破方法有关，通常采用经验公式：h=KBh＇≤KBHw.ｍａｘ式中：h＇—爆堆高度，m

KB—与矿岩性质和爆堆性质有关的系数。h—台阶高度，m；

如石方采用松动爆破，松动爆破的爆堆，KB=1.1～1.5。

②采掘带宽度（A）

1）松软矿岩采掘带宽度

在采掘松软矿岩时，不需要进行爆破，采掘带宽度可按下式确定：

A=（1.0～1.7）Rwz

式中Rwz——挖掘机站立水平挖掘半径，m；A——采掘带宽度，m。

2）坚硬矿岩采掘带宽度

在采掘经爆破的矿岩时，若采掘带过小，会使挖掘机移动频繁，作业时间减少，从而使挖掘机生产效率降低；若采掘带过宽，挖掘机不做横向移动时会使采掘带边缘满斗程度降低，残留物增多。由于挖掘机和汽车的相对位置比较灵活，故采掘带宽度可根据实际情况适当变化。例如北联电矿建工程施工采用斗容为1.8～4m3的挖掘机时，挖掘机采掘带宽度最小可取5～9m，一般为12m左右。为了加大采掘带宽度，挖掘机可作“之”字形移动。当增大矿岩爆破量，使挖掘带宽度达40～60m或更大时，挖掘机可横向采掘。③最小工作平盘宽度（Bmin）

台阶工作平盘是进行采装运输作业的场地。保持必要的工作平盘宽度，是保证上下台阶之间正常进行开采工作的必要条件。工作平盘宽度取决于爆堆宽度、运输设备规格和调车方式以及动力管线的配置方式等。

最小工作平盘宽度，是指布置采掘运输设备和正常作业的最小宽度。露天煤矿可根据现场实际情况主要采用直进运输方式，从而保证工作效率，同时采场布局整齐，保证了文明施工。汽车运输时最小工作平盘宽度（Bmin）按下式计算：Bmin=b+c+d+e+f+g式中：b——爆堆宽度；

c——爆堆坡底线至汽车边缘的距离；d——车辆运行宽度（与调车方式有关）；e——线路外侧至动力电杆的距离；