露天采矿第08章__矿床露天开拓
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矿床露天开采概述
□按运输方式不同，露天矿开拓可以分为:
□公路运输开拓
□铁路运输开拓
□平硕溜井开拓
□胶带运输开拓
□斜坡提升开拓
□联合开拓
8.2
8.2.1
□公路运输开拓采用的主要设备是汽车。
□其Байду номын сангаас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
(1)直进式坑线开拓
□当山坡露天矿高差不大、地形较缓、开采水平较 少时，可采用直进式坑线开拓，如下图所示。运 输干线一般布置在开采境界外山坡的一侧，工作 面单侧进车。
(3)螺旋坑线开拓
口螺旋坑线开拓一般用于深凹露天矿。坑线从地表 出人沟口开始，沿着采场四周最终边帮以螺旋线 向深部延伸。由于没有回返曲线段，扩帮工程量 较小，而且螺旋线的曲率半径大，汽车运行条件 好，不必因经常改变运行方向而不断变换运行速 度，因而线路通过能力大。但回采工作必须采用 扇形工作线，其长度和推进方向要经常变化，巳 各开采水平相互影响，使生产组织工作复杂。
(4)公路运输开拓的出人沟口与连接平台
a.出人沟口
□公路开拓的坑线出人沟口应尽量设置在工程地质条件较好, 地形标高较低，距工业场地及矿、岩接受点较近的地方； 应避免和减少重载汽车在采场内作反向运行及无谓增加上 坡距离，尽可能使矿石及岩石的综合运输功小，所需运输 设备数量少。当废石场的位置分散和为了保证露天矿的生 产能力，以及为使空、重车顺向运输时，在服务年限较长 的露天矿可采用多出人沟口。多出人沟口使坑线增多，附 加剥岩量加大，掘沟工程量及费用也增多，因此，出人沟 口的数目应根据矿山规模、矿山总平面布置及生产需要综 合进行技术经济分析后确定，一般数目不宜过多。
□山坡露天矿开拓干线在基建时期应修筑到最上一个开采水 平。开拓线路一般沿自然地形在山坡上开掘单壁路堑，随 着开采水平不断下降，上部坑线逐渐废弃或消失。在单侧 山坡地形条件下，坑线应尽量就近布置在采场端帮开采境 界以外，以保证干线位置固定且矿岩运输距离较短。在采 场位于孤立山峰条件下，则应将坑线布置在开采工作面推 进方向的对侧山坡卿非工作山坡一侧)，这样，多水平同 时推进时，可以保证下部工作面推进不会切断上部开采台 阶的运输通道。
□公路运输开拓
□铁路运输开拓
□平硕溜井开拓
□胶带运输开拓
□斜坡提升开拓
□联合开拓
8.2
8.2.1
□公路运输开拓采用的主要设备是汽车。
□其Байду номын сангаас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
(1)直进式坑线开拓
□当山坡露天矿高差不大、地形较缓、开采水平较 少时，可采用直进式坑线开拓，如下图所示。运 输干线一般布置在开采境界外山坡的一侧，工作 面单侧进车。
(3)螺旋坑线开拓
口螺旋坑线开拓一般用于深凹露天矿。坑线从地表 出人沟口开始，沿着采场四周最终边帮以螺旋线 向深部延伸。由于没有回返曲线段，扩帮工程量 较小，而且螺旋线的曲率半径大，汽车运行条件 好，不必因经常改变运行方向而不断变换运行速 度，因而线路通过能力大。但回采工作必须采用 扇形工作线，其长度和推进方向要经常变化，巳 各开采水平相互影响，使生产组织工作复杂。
(4)公路运输开拓的出人沟口与连接平台
a.出人沟口
□公路开拓的坑线出人沟口应尽量设置在工程地质条件较好, 地形标高较低，距工业场地及矿、岩接受点较近的地方； 应避免和减少重载汽车在采场内作反向运行及无谓增加上 坡距离，尽可能使矿石及岩石的综合运输功小，所需运输 设备数量少。当废石场的位置分散和为了保证露天矿的生 产能力，以及为使空、重车顺向运输时，在服务年限较长 的露天矿可采用多出人沟口。多出人沟口使坑线增多，附 加剥岩量加大，掘沟工程量及费用也增多，因此，出人沟 口的数目应根据矿山规模、矿山总平面布置及生产需要综 合进行技术经济分析后确定，一般数目不宜过多。
□山坡露天矿开拓干线在基建时期应修筑到最上一个开采水 平。开拓线路一般沿自然地形在山坡上开掘单壁路堑，随 着开采水平不断下降，上部坑线逐渐废弃或消失。在单侧 山坡地形条件下，坑线应尽量就近布置在采场端帮开采境 界以外，以保证干线位置固定且矿岩运输距离较短。在采 场位于孤立山峰条件下，则应将坑线布置在开采工作面推 进方向的对侧山坡卿非工作山坡一侧)，这样，多水平同 时推进时，可以保证下部工作面推进不会切断上部开采台 阶的运输通道。
露天采矿第08章__矿床露天开拓详解
（4）公路运输开拓的出人沟口与连接平台 a. 出人沟口 公路开拓的坑线出人沟口应尽量设置在工程地质条件较好， 地形标高较低，距工业场地及矿、岩接受点较近的地方； 应避免和减少重载汽车在采场内作反向运行及无谓增加上 坡距离，尽可能使矿石及岩石的综合运输功小，所需运输 设备数量少。当废石场的位置分散和为了保证露天矿的生 产能力，以及为使空、重车顺向运输时，在服务年限较长 的露天矿可采用多出人沟口。多出人沟口使坑线增多，附 加剥岩量加大，掘沟工程量及费用也增多，因此，出人沟 口的数目应根据矿山规模、矿山总平面布置及生产需要综 合进行技术经济分析后确定，一般数目不宜过多。
凹陷露天矿的坑线布置形式主要取决于采场的大 小与形状、工作线的推进方向和生产规模。通常 将坑线布设在底帮或顶帮上，但有时为了减少折 返次数，也可将上部折返坑线改造成螺旋坑线。 下图为凹陷露天矿顶帮固定直进－折返坑线开拓 系统。 大多数露天矿都先是山坡开采后转为凹陷露天开 采。故确定坑线位置时，既要考虑总平面布置的 合理性，又要照顾以后向凹陷露天矿的过渡，力 争使线路特别是站场的移设和拆除工程诅最小。
（1）直进式坑线开拓 当山坡露天矿高差不大、地形较缓、开采水平较 少时，可采用直进式坑线开拓，如下图所示。运 输干线一般布置在开采境界外山坡的一侧，工作 面单侧进车。 当凹陷露天矿开采深度较小，采场长度较大时， 也可采用直进式坑线开拓。公路干线一般布置在 采场内矿体的上盘或下盘的非工作帮上。条件允 许时，也可在境界外用组合坑线进人各开采水平。 但由于露天矿采场长度有限，往往只能局部采用 直进式坑线开拓。
按运输方式不同，露天矿开拓可以分为： 公路运输开拓 铁路运输开拓 平硕溜井开拓 胶带运输开拓 斜坡提升开拓 联合拓采用的主要设备是汽车。 其坑线布置形式有： 直进式 回返式 螺旋式 多种形式相结合的联合方式
矿床露天开拓
矿床露天开拓
p 环形运输折返站的附加剥岩量较大，但当台阶上 有两台或两台以上挖掘机同时作业时，相互干扰 较小、采用双干线开拓时，折返站的布置形式分 为燕尾式和套袖式，如下图所示。其中燕尾式折 返站站场长度和宽度相对较小，线路通过能力也 相对较小；套袖式折返站线路的通过能力大，站 场的长度和宽度均比燕尾式大。
矿床露天开拓
p 与半连续开采工艺紧密相连的开拓方案主要有：
p ①公路（铁路）—固定破碎—胶带运输开拓。矿 岩一般用单斗挖掘机装入汽车（机车），运至固 定破碎站，破碎后经胶带运输机运出。
p ②公路（铁路）－半固定破碎－胶带运输开拓。 该方案不同的是几个开采台阶共用一个破碎站， 随采场的下降，破碎站逐渐向下移设，下图为大 孤山铁矿设计的深部铁路－半固定破碎－斜井胶 带运输开拓示意图。
出人沟口开始，沿着采场四周最终边帮以螺旋线 向深部延伸。由于没有回返曲线段，扩帮工程量 较小，而且螺旋线的曲率半径大，汽车运行条件 好，不必因经常改变运行方向而不断变换运行速 度，因而线路通过能力大。但回采工作必须采用 扇形工作线，其长度和推进方向要经常变化，巳 各开采水平相互影响，使生产组织工作复杂。
矿床露天开拓
8.3.1选择开拓系统的原则及影响因素
（1）选择开拓系统的主要原则 确保矿山生产的可靠性和合理性 减少基建工程量和投资，施工方便，做到早投产
矿床露天开拓
8.2.2 铁路运输开拓
（1） 坑线位置 p 因铁路运输牵引机车爬坡能力小，每个水平的出人沟和折
返站所需线路较长，转弯曲线半径很大，故不适用于采场 面积小，高差较大的露天矿开拓；也不宜采用移动坑线或 回返坑线。铁路运输开拓采用较多的坑线形式为直进式、 折返式和直进－折返式。 p 山坡露天矿的坑线位置，主要取决于地形条件和工作线 的推进方向。当地形为孤立山峰时，通常将坑线布设在工 作帮的背面山坡上；当地形为延展式山坡时，通常将坑线 布设在采场的一侧或两侧。山坡露天矿常采用直进式或直 进折返式布置。下图为歪头山露天铁矿上部开拓系统示意 图。
p 环形运输折返站的附加剥岩量较大，但当台阶上 有两台或两台以上挖掘机同时作业时，相互干扰 较小、采用双干线开拓时，折返站的布置形式分 为燕尾式和套袖式，如下图所示。其中燕尾式折 返站站场长度和宽度相对较小，线路通过能力也 相对较小；套袖式折返站线路的通过能力大，站 场的长度和宽度均比燕尾式大。
矿床露天开拓
p 与半连续开采工艺紧密相连的开拓方案主要有：
p ①公路（铁路）—固定破碎—胶带运输开拓。矿 岩一般用单斗挖掘机装入汽车（机车），运至固 定破碎站，破碎后经胶带运输机运出。
p ②公路（铁路）－半固定破碎－胶带运输开拓。 该方案不同的是几个开采台阶共用一个破碎站， 随采场的下降，破碎站逐渐向下移设，下图为大 孤山铁矿设计的深部铁路－半固定破碎－斜井胶 带运输开拓示意图。
出人沟口开始，沿着采场四周最终边帮以螺旋线 向深部延伸。由于没有回返曲线段，扩帮工程量 较小，而且螺旋线的曲率半径大，汽车运行条件 好，不必因经常改变运行方向而不断变换运行速 度，因而线路通过能力大。但回采工作必须采用 扇形工作线，其长度和推进方向要经常变化，巳 各开采水平相互影响，使生产组织工作复杂。
矿床露天开拓
8.3.1选择开拓系统的原则及影响因素
（1）选择开拓系统的主要原则 确保矿山生产的可靠性和合理性 减少基建工程量和投资，施工方便，做到早投产
矿床露天开拓
8.2.2 铁路运输开拓
（1） 坑线位置 p 因铁路运输牵引机车爬坡能力小，每个水平的出人沟和折
返站所需线路较长，转弯曲线半径很大，故不适用于采场 面积小，高差较大的露天矿开拓；也不宜采用移动坑线或 回返坑线。铁路运输开拓采用较多的坑线形式为直进式、 折返式和直进－折返式。 p 山坡露天矿的坑线位置，主要取决于地形条件和工作线 的推进方向。当地形为孤立山峰时，通常将坑线布设在工 作帮的背面山坡上；当地形为延展式山坡时，通常将坑线 布设在采场的一侧或两侧。山坡露天矿常采用直进式或直 进折返式布置。下图为歪头山露天铁矿上部开拓系统示意 图。
露天矿床开拓
书山有路勤为径，学海无涯苦作舟露天矿床开拓露天矿床开拓就是建立地面与露天采场各工作水平之间的运输通道（即出入沟或井巷），以保证露天采场正常的运输联系，及时准备出新水平。
露天矿床开拓与运箱方式有密切的关系。
开拓方式的选择正确与否直接影响矿山基建工程量、基建投资、投产与达产时间、矿山生产能力、生产成本等重要指标。
露天矿开拓运物方式可分为公路运输开拓、铁路运输开拓、公路－铁路联合运输开拓、公路（或窄轨铁路）－斜坡提升联合运输开拓、公路（或窄轨铁路）－平铜溜井联合运输开拓、公路－破碎站－胶带机联合运输开拓、自溜－斜坡卷扬提升运输开拓七种。
一、公路运输开拓其主要特点：由于路线坡度大，转弯半径小，因而线路工程量少，基建时间短，基建投资少；便于采用分散排土场；机动性灵活，适应性强，可提高挖掘机效率20％～30％（与机车运输相比）；深凹露天矿可减少基建剥离量和扩帮量。
但燃油和轮胎消耗量大，设备利用率低，运输成本高，经济运距短；汽车排出的废气污染环境（比铁路运输）较严重。
适用条件：地形条件和矿体产状复杂，矿点多而且分散的矿床；矿体薄、倾角缓，需要分采分运的矿体；用陡帮开采工艺；运距不长，一般在3 km 内，但对采用电动轮自卸汽车的大型露天矿，其合理运距可适当加大。
不适用泥质、多水和全松散沙层的露天矿，也不适于多雨或水文地质条件复杂，而且疏干效果不好，含泥量高的露天矿。
二、铁路运输开拓其主要特点：运输量大；线路工程量大，基建投资多，基建时间长；采场和剥离物排弃场移道工作量大；由于线路坡度小（比汽车公路），因此，采深受限制，一般为200～250m；经济合理运距长，一般在4km 以上。
适用条件：准轨铁路适用于地形和矿体产状简单的大型露天矿；窄轨铁路适用于地形简单，比高较小的中、小型露天矿。
三、公路－铁路联合运输开拓其主要特点：充分发挥公。
露天采矿第08章__矿床露天开拓
露天矿床开拓与运输方式和矿山工程的发展有着 密切联系，而运输方式又与矿床地质地形条件、 开采境界、生产规模、受矿点和废石场位置等因 素有关。所以，露天矿床开拓问题的研究，实质 上就是研究整个矿床开发的程序，综合解决露天 矿场的主要参数、工作线推进方式、矿山工程延 深方向、剥采的合理顺序和新水平准备，以建立 合理的矿床开发运输系统。
（3） 螺旋坑线开拓 螺旋坑线开拓一般用于深凹露天矿。坑线从地表 出人沟口开始，沿着采场四周最终边帮以螺旋线 向深部延伸。由于没有回返曲线段，扩帮工程量 较小，而且螺旋线的曲率半径大，汽车运行条件 好，不必因经常改变运行方向而不断变换运行速 度，因而线路通过能力大。但回采工作必须采用 扇形工作线，其长度和推进方向要经常变化，巳 各开采水平相互影响，使生产组织工作复杂。
当采场面积较小，且长、宽尺寸相差不大，同时 开采的水平数较少，以及采场四周岩石比较稳固 时，可采用螺旋坑线开拓。 由于露天采场空间一般是变化的，坑线往往不能 采用单一的布置形式，而多采用两种或两种以上 的布置形式，即联合坑线，如下图为上部回返， 下部螺旋的回返－螺旋联合坑线开拓方式。
图 8.3 回返－螺旋联合坑线开拓 1－出入沟； 2－连接平台
图 8.11 某露天矿深部开拓系统 图 1－运送岩石的带式输送斜井； 2－运送矿石的带式输送斜井； 3－岩石半固定破碎站；4－ 矿 石半固定破碎站
8.2.6 斜坡提升开拓
斜坡提升开拓是通过较陡的斜坡提升机道建立工 作面与地面卸矿点和废石场的运输联系，是一种 投资省、建设速度快、设备简单、生产成本低、 提升坡度较大的开拓方案。但斜坡提升机不能直 接到达工作面，需与汽车或铁路等配合才能构成 完整的开拓运输系统。该开拓方法运输环节多、 转载站和矿仓结构复杂且移设困难。
采矿学课件第08章 露天采矿工艺
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2020/4/19
（2）自卸汽车运输与铁路运输比较
自卸汽车运输优点： （1）机动灵活，有利于多金属矿石分采，并适于开采分散的或不规
则的矿体，对各种地形条件适应性强； （2）爬坡能力强，最大可达10%~15%，在高差相同的条件下，汽
车运距短，基建工程量小，投资少，建设速度快； （3）可与挖掘机密切配合，缩短运输周期，提高挖掘机效率； （4）自卸汽车转变半径小，最小可达15~20m； （5）运输组织简单，可简化开采工艺； （6）道路修筑和养护简单。
最终边坡线（AG、BH）：最上一个非工作台阶坡顶线与最下一 个非工作台阶坡底线的边线。
最终边坡角（β、γ）：最终边坡线与水平线的夹角。
非工作帮上的平台有：
安全平台：用作缓冲和阻截滑落的岩石，同时还可以用作减缓最 终帮坡角，以保证最终边帮的稳定性和下部水平的工作安全。安全平 台宽度一般为台阶高度的1/3。
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2020/4/19
8.2 穿孔爆破
8.2.1穿孔设备
主要有潜孔钻机、牙轮钻机、凿岩钻车。 （1）潜孔钻机
潜孔钻机是冲击器潜入孔内，直接冲击钻头，而回转机械在孔外钻孔 设备。 潜孔钻机结构简单，重量轻，价格低，机动灵活，使用和行走方便， 制造和维护容易。 同接杆凿岩钻车相比优点：①冲击直接作用于钎头，冲击能量不因 在钎杆中传递而损失，故凿岩速度受孔深的影响小。②高压气体排 渣。③工作面噪声小。 钻孔效率和钻进技术不如牙轮钻。 孔径80~165mm，孔深20m。
8 露天采矿工艺
8.1 露天开采的基础知识
8.1.1 矿床的开采方法
金属矿床的开采可分为三种: (1)露天开采； (2)地下开采； (3)其他方法开采。 我国露天开采的比重，据统计铁矿占87%，有色金属占50%，化 工原料占70.7%，建筑材料近100%，煤炭不中3%。
矿床露天开拓
示意图。
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8.2.4 平铜溜井开拓
平碉溜井开拓是借助于开凿的平桐和溜井（溜 槽），建立露天矿工作台阶与地表的运输联系。 合理地确定溜井位置和结构要素是其关键。
确定溜井位置时，应使溜井与采掘工作面间的平 均运距短，溜井和平硐的掘进工程量小，一般应 保证溜井穿过的岩层稳固，避开含水层和含泥多 的岩层。平硐的位置与溜井位置关系密切，平硐 应尽可能短，不受爆破作业的影响，平硐口应设 在最高洪水位之上。下图为平硐溜井开拓典型示 意图。
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（2）回返式坑线开拓
当露天矿开采相对高差较大、地形较陡，采用直进式坑线 有困难时，常采用回返式坑线开拓，或采用直进－回返联 合坑线开拓，如下图所示。
山坡露天矿开拓干线在基建时期应修筑到最上一个开采水 平。开拓线路一般沿自然地形在山坡上开掘单壁路堑，随 着开采水平不断下降，上部坑线逐渐废弃或消失。在单侧 山坡地形条件下，坑线应尽量就近布置在采场端帮开采境 界以外，以保证干线位置固定且矿岩运输距离较短。在采 场位于孤立山峰条件下，则应将坑线布置在开采工作面推 进方向的对侧山坡卿非工作山坡一侧），这样，多水平同 时推进时，可以保证下部工作面推进不会切断上部开采台 阶的运输通道。
行业法，结合我国国情，因地制宜
37
（2）选择开拓系统的主要影响因素
1）矿区自然条件
它包括地形、气候、矿床埋藏条件（矿床埋藏深 度、倾角、厚度、走向长度、矿床形态、地质构
造、覆盖层厚度、矿岩稳固性等），水文及工程
地质条件，矿石价值，矿床勘探程度及储量发展
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8.2.2 铁路运输开拓
（1） 坑线位置
因铁路运输牵引机车爬坡能力小，每个水平的出人沟和折 返站所需线路较长，转弯曲线半径很大，故不适用于采场 面积小，高差较大的露天矿开拓；也不宜采用移动坑线或 回返坑线。铁路运输开拓采用较多的坑线形式为直进式、 折返式和直进－折返式。
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8.2.4 平铜溜井开拓
平碉溜井开拓是借助于开凿的平桐和溜井（溜 槽），建立露天矿工作台阶与地表的运输联系。 合理地确定溜井位置和结构要素是其关键。
确定溜井位置时，应使溜井与采掘工作面间的平 均运距短，溜井和平硐的掘进工程量小，一般应 保证溜井穿过的岩层稳固，避开含水层和含泥多 的岩层。平硐的位置与溜井位置关系密切，平硐 应尽可能短，不受爆破作业的影响，平硐口应设 在最高洪水位之上。下图为平硐溜井开拓典型示 意图。
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（2）回返式坑线开拓
当露天矿开采相对高差较大、地形较陡，采用直进式坑线 有困难时，常采用回返式坑线开拓，或采用直进－回返联 合坑线开拓，如下图所示。
山坡露天矿开拓干线在基建时期应修筑到最上一个开采水 平。开拓线路一般沿自然地形在山坡上开掘单壁路堑，随 着开采水平不断下降，上部坑线逐渐废弃或消失。在单侧 山坡地形条件下，坑线应尽量就近布置在采场端帮开采境 界以外，以保证干线位置固定且矿岩运输距离较短。在采 场位于孤立山峰条件下，则应将坑线布置在开采工作面推 进方向的对侧山坡卿非工作山坡一侧），这样，多水平同 时推进时，可以保证下部工作面推进不会切断上部开采台 阶的运输通道。
行业法，结合我国国情，因地制宜
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（2）选择开拓系统的主要影响因素
1）矿区自然条件
它包括地形、气候、矿床埋藏条件（矿床埋藏深 度、倾角、厚度、走向长度、矿床形态、地质构
造、覆盖层厚度、矿岩稳固性等），水文及工程
地质条件，矿石价值，矿床勘探程度及储量发展
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8.2.2 铁路运输开拓
（1） 坑线位置
因铁路运输牵引机车爬坡能力小，每个水平的出人沟和折 返站所需线路较长，转弯曲线半径很大，故不适用于采场 面积小，高差较大的露天矿开拓；也不宜采用移动坑线或 回返坑线。铁路运输开拓采用较多的坑线形式为直进式、 折返式和直进－折返式。
矿床露天开采技术概述PPT公开课(80页)
（2）回返式坑线开拓
当露天矿开采相对高差较大、地形较陡，采用直进式坑线 有困难时，常采用回返式坑线开拓，或采用直进－回返联 合坑线开拓，如下图所示。
山坡露天矿开拓干线在基建时期应修筑到最上一个开采水 平。开拓线路一般沿自然地形在山坡上开掘单壁路堑，随 着开采水平不断下降，上部坑线逐渐废弃或消失。在单侧 山坡地形条件下，坑线应尽量就近布置在采场端帮开采境 界以外，以保证干线位置固定且矿岩运输距离较短。在采 场位于孤立山峰条件下，则应将坑线布置在开采工作面推 进方向的对侧山坡卿非工作山坡一侧），这样，多水平同 时推进时，可以保证下部工作面推进不会切断上部开采台 阶的运输通道。
当山坡露天矿高差不大、地形较缓、开采水平较 少时，可采用直进式坑线开拓，如下图所示。运 输干线一般布置在开采境界外山坡的一侧，工作 面单侧进车。
当凹陷露天矿开采深度较小，采场长度较大时， 也可采用直进式坑线开拓。公路干线一般布置在 采场内矿体的上盘或下盘的非工作帮上。条件允 许时，也可在境界外用组合坑线进人各开采水平。 但由于露天矿采场长度有限，往往只能局部采用 直进式坑线开拓。
当采场面积较小，且长、宽尺寸相差不大，同时 开采的水平数较少，以及采场四周岩石比较稳固 时，可采用螺旋坑线开拓。
由于露天采场空间一般是变化的，坑线往往不能 采用单一的布置形式，而多采用两种或两种以上 的布置形式，即联合坑线，如下图为上部回返， 下部螺旋的回返－螺旋联合坑线开拓方式。
（4）公路运输开拓的出人沟口与连接平台
坡长限制的要求，以及便于从坑线向各采剥台阶 在平坦地面或地表以下挖掘的沟，都具有完整的梯形断面，叫做双壁沟；
只有当底帮岩石不稳固，或地形不允许，或为了减少矿岩接触带的矿石损失贫化时，才将坑线布置在采场的顶帮。
露天矿床开拓
❖ 分为上部开拓和深部开拓 ❖ 应考虑两者的相互衔接
可分为：固定坑线开拓、移动坑线开拓
露天开拓方法： 露天矿床开拓与运输方式有密切关系 按运输方式，露天矿床开拓方法主要分为：
（1）公路运输开拓； （2）铁路运输开拓； （3）胶带运输开拓； （4）平硐-溜井开拓； （5）提升机提升开拓（包括箕斗、串车）； （6）联合开拓。
特点： 减少了折返次数 工作面为两端进车 各阶段均为环行运输
2、山坡露天矿开拓设计注意的问题 ❖ 一般沿山坡地形挖掘单壁堑沟
❖ 当阶段的挖掘机数量在2 (或以上)台时，采场应尽 量采用两侧进车的环形运输线路
❖ 尽量缩短会让站至挖掘机装车点之间的列车入换距 离
❖ 尽量减少铁路的折返次数，以缩短会让时间
特点：
环形运输可缩短运距✓Fra bibliotek双线直进式环行进车 适用条件：
采场要长，尺寸要大，采场长度在2.6km以上； 采剥量要大； 各阶段可布置挖掘机多台，一般以2台为宜；
特点： 线路通过能力大 各水平能环形运 输 露天矿边坡角度 较缓，工程量大
✓ 单线螺旋式坑线
适用条件：
当折返式不能完成运量时，可用螺旋式（运量大）；
影响开拓方案设计的主要因素： ❖ 自然地质条件
地形、矿床地质、水文地质、工程地质及气候条件
❖ 开采技术条件
矿山规模、矿区开采程序、露天采场尺寸、高差、生产 工艺流程、选用设备类型及技术装备、矿区总平面布置
❖ 经济因素
国家有关技术经济政策、矿山建设投资、矿石生产成本、 劳动生产率、矿山服务年限
山坡露天矿和凹陷露天矿的开拓布线和方式不同
汽车在回头曲线上行驶的机会少 干线、支线界线分明 投资省 适用条件：出线端地 形平缓的山坡露天矿
可分为：固定坑线开拓、移动坑线开拓
露天开拓方法： 露天矿床开拓与运输方式有密切关系 按运输方式，露天矿床开拓方法主要分为：
（1）公路运输开拓； （2）铁路运输开拓； （3）胶带运输开拓； （4）平硐-溜井开拓； （5）提升机提升开拓（包括箕斗、串车）； （6）联合开拓。
特点： 减少了折返次数 工作面为两端进车 各阶段均为环行运输
2、山坡露天矿开拓设计注意的问题 ❖ 一般沿山坡地形挖掘单壁堑沟
❖ 当阶段的挖掘机数量在2 (或以上)台时，采场应尽 量采用两侧进车的环形运输线路
❖ 尽量缩短会让站至挖掘机装车点之间的列车入换距 离
❖ 尽量减少铁路的折返次数，以缩短会让时间
特点：
环形运输可缩短运距✓Fra bibliotek双线直进式环行进车 适用条件：
采场要长，尺寸要大，采场长度在2.6km以上； 采剥量要大； 各阶段可布置挖掘机多台，一般以2台为宜；
特点： 线路通过能力大 各水平能环形运 输 露天矿边坡角度 较缓，工程量大
✓ 单线螺旋式坑线
适用条件：
当折返式不能完成运量时，可用螺旋式（运量大）；
影响开拓方案设计的主要因素： ❖ 自然地质条件
地形、矿床地质、水文地质、工程地质及气候条件
❖ 开采技术条件
矿山规模、矿区开采程序、露天采场尺寸、高差、生产 工艺流程、选用设备类型及技术装备、矿区总平面布置
❖ 经济因素
国家有关技术经济政策、矿山建设投资、矿石生产成本、 劳动生产率、矿山服务年限
山坡露天矿和凹陷露天矿的开拓布线和方式不同
汽车在回头曲线上行驶的机会少 干线、支线界线分明 投资省 适用条件：出线端地 形平缓的山坡露天矿
矿床露天开拓
8.2.5 胶带运输开拓
胶带运输开拓是利用胶带运输系统建立矿岩运输 通道的开拓方法。国外煤炭、冶金、建材露天矿 广泛应用胶带运输开拓，我国近几年也开始应用 这一方法。
胶带运输开拓具有生产能力大、升坡能力强、运 输距离短、运输成本低等优点，但也有基建投资 大、胶带寿命短、生产系统受气候条件影响大、 系统自适应凋节能力差等缺点。
公路－铁路联合开拓的基本形式有： 地表用铁路运输开拓，采场内用公路运输开拓，
转载站设在境界外不远的地方；
采场内某一标高以上用铁路开拓，此标高以下用 公路运输开拓，在采场内设转载站；
山坡露天部分用公路运输开拓，把矿岩转载到下 部，再用铁路运输。
下图为大冶铁矿东露天采场公路－铁路联合开拓 示意图。
常用的斜坡提升开拓方法有斜坡箕斗开拓和斜坡矿车 开拓。斜坡箕斗开拓是以箕斗为主体的开拓运输系统， 在采场内用汽车或其他运输设备将矿岩运至转载站装 入箕斗，提升或下放至地面矿仓卸载，再装入地面运 输设备。下图为抚顺西露天煤矿斜坡箕斗开拓示意图。
在凹陷露天矿，箕斗道设在最终边帮上；山坡露天矿 的箕斗道设在采场境界外的端部。箕斗的转载方式有 直接转载和漏斗转载，转载站随开采水平的下降每隔 2～4个水平移设一次。斜坡矿车开拓用小于 4m3的 各型窄轨矿车运输，适用于采用窄轨铁路运输的中小 型露天矿。矿车在工作面装载后，由机车牵引至斜坡 道的车场，矿车被单个或成串挂至提升机钢丝绳上， 用提升机提升或下放至地面站。斜坡矿车道的坡度一 般小于250，最大可达300。
a. 出人沟口
公路开拓的坑线出人沟口应尽量设置在工程地质条件较好， 地形标高较低，距工业场地及矿、岩接受点较近的地方； 应避免和减少重载汽车在采场内作反向运行及无谓增加上 坡距离，尽可能使矿石及岩石的综合运输功小，所需运输 设备数量少。当废石场的位置分散和为了保证露天矿的生 产能力，以及为使空、重车顺向运输时，在服务年限较长 的露天矿可采用多出人沟口。多出人沟口使坑线增多，附 加剥岩量加大，掘沟工程量及费用也增多，因此，出人沟 口的数目应根据矿山规模、矿山总平面布置及生产需要综 合进行技术经济分析后确定，一般数目不宜过多。
矿床露天开拓
当采场面积较小，且长、宽尺寸相差不大，同时 开采的水平数较少，以及采场四周岩石比较稳固 时，可采用螺旋坑线开拓。
由于露天采场空间一般是变化的，坑线往往不能 采用单一的布置形式，而多采用两种或两种以上 的布置形式，即联合坑线，如下图为上部回返， 下部螺旋的回返－螺旋联合坑线开拓方式。
（4）公路运输开拓的出人沟口与连接平台
（2）回返式坑线开拓
当露天矿开采相对高差较大、地形较陡，采用直进式坑线 有困难时，常采用回返式坑线开拓，或采用直进－回返联 合坑线开拓，如下图所示。
山坡露天矿开拓干线在基建时期应修筑到最上一个开采水 平。开拓线路一般沿自然地形在山坡上开掘单壁路堑，随 着开采水平不断下降，上部坑线逐渐废弃或消失。在单侧 山坡地形条件下，坑线应尽量就近布置在采场端帮开采境 界以外，以保证干线位置固定且矿岩运输距离较短。在采 场位于孤立山峰条件下，则应将坑线布置在开采工作面推 进方向的对侧山坡卿非工作山坡一侧），这样，多水平同 时推进时，可以保证下部工作面推进不会切断上部开采台 阶的运输通道。
8.2.2 铁路运输开拓
（1） 坑线位置
因铁路运输牵引机车爬坡能力小，每个水平的出人沟和折 返站所需线路较长，转弯曲线半径很大，故不适用于采场 面积小，高差较大的露天矿开拓；也不宜采用移动坑线或 回返坑线。铁路运输开拓采用较多的坑线形式为直进式、 折返式和直进－折返式。
山坡露天矿的坑线位置，主要取决于地形条件和工作线 的推进方向。当地形为孤立山峰时，通常将坑线布设在工 作帮的背面山坡上；当地形为延展式山坡时，通常将坑线 布设在采场的一侧或两侧。山坡露天矿常采用直进式或直 进折返式布置。下图为歪头山露天铁矿上部开拓系统示意 图。
（3） 螺旋坑线开拓
螺旋坑线开拓一般用于深凹露天矿。坑线从地表 出人沟口开始，沿着采场四周最终边帮以螺旋线 向深部延伸。由于没有回返曲线段，扩帮工程量 较小，而且螺旋线的曲率半径大，汽车运行条件 好，不必因经常改变运行方向而不断变换运行速 度，因而线路通过能力大。但回采工作必须采用 扇形工作线，其长度和推进方向要经常变化，巳 各开采水平相互影响，使生产组织工作复杂。
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8.2.2 铁路运输开拓
（1） 坑线位置
因铁路运输牵引机车爬坡能力小，每个水平的出人沟和折 返站所需线路较长，转弯曲线半径很大，故不适用于采场 面积小，高差较大的露天矿开拓；也不宜采用移动坑线或 回返坑线。铁路运输开拓采用较多的坑线形式为直进式、 折返式和直进－折返式。
山坡露天矿的坑线位置，主要取决于地形条件和工作线 的推进方向。当地形为孤立山峰时，通常将坑线布设在工 作帮的背面山坡上；当地形为延展式山坡时，通常将坑线 布设在采场的一侧或两侧。山坡露天矿常采用直进式或直 进折返式布置。下图为歪头山露天铁矿上部开拓系统示意 图。
（4）公路运输开拓的出人沟口与连接平台
a. 出人沟口
公路开拓的坑线出人沟口应尽量设置在工程地质条件较好， 地形标高较低，距工业场地及矿、岩接受点较近的地方； 应避免和减少重载汽车在采场内作反向运行及无谓增加上 坡距离，尽可能使矿石及岩石的综合运输功小，所需运输 设备数量少。当废石场的位置分散和为了保证露天矿的生 产能力，以及为使空、重车顺向运输时，在服务年限较长 的露天矿可采用多出人沟口。多出人沟口使坑线增多，附 加剥岩量加大，掘沟工程量及费用也增多，因此，出人沟 口的数目应根据矿山规模、矿山总平面布置及生产需要综 合进行技术经济分析后确定，一般数目不宜过多。
（2）回返式坑线开拓
当露天矿开采相对高差较大、地形较陡，采用直进式坑线 有困难时，常采用回返式坑线开拓，或采用直进－回返联 合坑线开拓，如下图所示。
山坡露天矿开拓干线在基建时期应修筑到最上一个开采水 平。开拓线路一般沿自然地形在山坡上开掘单壁路堑，随 着开采水平不断下降，上部坑线逐渐废弃或消失。在单侧 山坡地形条件下，坑线应尽量就近布置在采场端帮开采境 界以外，以保证干线位置固定且矿岩运输距离较短。在采 场位于孤立山峰条件下，则应将坑线布置在开采工作面推 进方向的对侧山坡卿非工作山坡一侧），这样，多水平同 时推进时，可以保证下部工作面推进不会切断上部开采台 阶的运输通道。
凹陷露天矿的坑线布置形式主要取决于采场的大 小与形状、工作线的推进方向和生产规模。通常 将坑线布设在底帮或顶帮上，但有时为了减少折 返次数，也可将上部折返坑线改造成螺旋坑线。 下图为凹陷露天矿顶帮固定直进－折返坑线开拓 系统。
大多数露天矿都先是山坡开采后转为凹陷露天开 采。故确定坑线位置时，既要考虑总平面布置的 合理性，又要照顾以后向凹陷露天矿的过渡，力 争使线路特别是站场的移设和拆除工较大的坡度以缩短运距，但重 载汽车长距离上坡或下坡运行时，容易使发动机 和制动装置过热而引起机械损坏，发生事故。为 了保证行车安全，延长汽车使用寿命，满足坑线 坡长限制的要求，以及便于从坑线向各采剥台阶 引人运输线路，故应在开拓坑线与各台阶交汇处 设置长度40～60m、坡度不超过3％的平坡或缓 坡段，这就是连接平台。
矿床露天开采
第8章 矿床露天开拓
8.1 概述
露天矿开拓就是建立地面到露天采场各工作水平 以及各工作水平之间的矿岩运输通道，建立采矿 场、受矿点、废石场、工业场地之间的运输联系， 形成开发矿床的合理运输系统。
其主要研究内容是开拓运输方式、开拓坑线的位 置及其布置形式，目的是保证矿山持续生产。
露天矿床开拓与运输方式和矿山工程的发展有着 密切联系，而运输方式又与矿床地质地形条件、 开采境界、生产规模、受矿点和废石场位置等因 素有关。所以，露天矿床开拓问题的研究，实质 上就是研究整个矿床开发的程序，综合解决露天 矿场的主要参数、工作线推进方式、矿山工程延 深方向、剥采的合理顺序和新水平准备，以建立 合理的矿床开发运输系统。
凹陷露天矿的回返坑线一般布置在采场底盘的非工作 帮上，可使开拓坑线离矿体较近，基建剥岩量较小， 可缩短基建时间，节约投资。若坑线布置在采场顶盘 的非工作帮上时，则与上述柏反。只有当底帮岩石不 稳固，或地形不允许，或为了减少矿岩接触带的矿石 损失贫化时，才将坑线布置在采场的顶帮。
回返坑线开拓适应性较强，应用较广。但由于回返坑 线的曲线段必须满足汽车运输要求（如线路内侧加宽 等），使最终边帮角变缓，从而使境界的附加剥岩量 增加。因此，应尽可能减少回头曲线数量，并将回头 曲线布置在平台较宽或边坡较缓的部位。
当采场面积较小，且长、宽尺寸相差不大，同时 开采的水平数较少，以及采场四周岩石比较稳固 时，可采用螺旋坑线开拓。
由于露天采场空间一般是变化的，坑线往往不能 采用单一的布置形式，而多采用两种或两种以上 的布置形式，即联合坑线，如下图为上部回返， 下部螺旋的回返－螺旋联合坑线开拓方式。
图 8.3 回返－螺旋联合坑线开拓 1－出入沟； 2－连接平台
（3） 螺旋坑线开拓
螺旋坑线开拓一般用于深凹露天矿。坑线从地表 出人沟口开始，沿着采场四周最终边帮以螺旋线 向深部延伸。由于没有回返曲线段，扩帮工程量 较小，而且螺旋线的曲率半径大，汽车运行条件 好，不必因经常改变运行方向而不断变换运行速 度，因而线路通过能力大。但回采工作必须采用 扇形工作线，其长度和推进方向要经常变化，巳 各开采水平相互影响，使生产组织工作复杂。
当山坡露天矿高差不大、地形较缓、开采水平较 少时，可采用直进式坑线开拓，如下图所示。运 输干线一般布置在开采境界外山坡的一侧，工作 面单侧进车。
当凹陷露天矿开采深度较小，采场长度较大时， 也可采用直进式坑线开拓。公路干线一般布置在 采场内矿体的上盘或下盘的非工作帮上。条件允 许时，也可在境界外用组合坑线进人各开采水平。 但由于露天矿采场长度有限，往往只能局部采用 直进式坑线开拓。
按运输方式不同，露天矿开拓可以分为： 公路运输开拓 铁路运输开拓 平硕溜井开拓 胶带运输开拓 斜坡提升开拓 联合开拓
8.2 开拓方法
8.2.1 公路运输开拓
公路运输开拓采用的主要设备是汽车。 其坑线布置形式有： 直进式 回返式 螺旋式 多种形式相结合的联合方式
（1）直进式坑线开拓