露天开采工艺流程及相关技术演示教学
合集下载
露天采矿的工艺流程
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、铲装与运输及岩石的排卸。
一、穿孔作业及安全要求1、穿孔作业基本情况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。
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：常用的穿孔凿岩设备按穿孔深度分为浅孔凿岩机（凿岩机和凿岩台车）和深孔凿岩机（牙轮钻机和潜孔钻机）。
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％。
缺点：牙轮钻机机身较重，价格昂贵，约200万/台，钻头2-3万，占钻孔成本的40%-50%，可通过提高钻头质量，延长其使用寿命来降低钻孔成本。
(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，主要适用于中小型露天矿。
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。
(3)凿岩台车凿岩台车是使用导轨式重型风动凿岩机的穿孔设备，由于设备简单、灵活、孔径小，可以打任意角度的炮孔，对提高劳动生产率，改善劳动条件作用明显，在小型矿山广泛应用。
3、凿岩安全要求二、爆破作业及安全要求爆破作业是露天矿开采的重要工序，为随后的采装、运输、破碎提供适宜的矿岩物。
露天矿山开采工艺与安全技术ppt课件
nj
=
V A
（1－4）
式中 nj——境界剥采比，米3／米3或吨/吨、米3／吨； ΔV——境界延伸后所增加的剥岩量，米3或吨； ΔA——境界延深后所增加的矿石量，米3或。
5、经济合理剥采比nj˙H，指经济上允许的最大剥岩量与可 采矿量之比。
二、经济合理剥采比的确定
1、原矿成本比较法
以原矿作为计算基础，使露天采出原矿成本等于地下采出 原矿成本，露天开采矿石成本如下式：
2、分层剥采比（图1－4 b）是指境界内某一水平分层的岩石量 与矿石量之比，即：
式中
nf
nf——分层剥采比；
= Vf Af
（1－2）
Vf——水平分层岩石量，米3或吨；
Af——境界内水平分层的矿石量，米3或吨。
3、生产剥采比（图1—4 c）是指露天矿某一生产时期内所剥岩
石量与所采矿石量之比，即
ns
=
开拓是指建立地表与露天采场各生产水平及各水平之间的 运输通路。
第二节 露天开采境界确定
一、剥采比
1、平均剥采比（图1－4 a）是指露天开采境界内总的岩石量与总
矿石量之比，即：
n p
=
Vp Ap
（1－1）
吨/吨
米3／吨；
Vp——境界内总岩石量，米3或吨； Ap——境界总矿石量，米3或吨。
这种方法是以矿石工业储量做为计算基础，使露天开采矿石 盈利等于地下开采矿石盈利。其关系式为：
UL
nb 1
UD
γ ——矿石容量，吨／米3；
n ——剥采比，米3／米3；
b ——剥离成本，元／米3；
UL、UD ——分别为露天开采和地下开采时每吨工业储量矿 石所获盈利，元／吨。
其经济合理剥采比：
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
露天矿开采工艺PPT课件
1、间断开采工艺
（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
24
（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。
28
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
（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
24
（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。
28
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
第十八讲第十五章露天开采程序PPT课件
类型，如汽车运输掘沟、铁路运输掘沟、无
运输掘沟等。
13.11.2020
19
一、深凹露天矿掘沟
❖ 如图15-6所示，假设1水平已被揭露出足够 的面积，根据采掘计划，现需要在被揭露区 域的一侧开挖通达140水平的出入沟，以便开 采140~152台阶。掘沟工作一般分为两阶段 进行:首先挖掘出入沟，以建立起上、下两个 台阶水平的运输联系;然后开掘段沟，为新台 阶的开采推进提供初始作业空间。
6
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)。
13.11.2020
11
13.11.2020
12
❖ 开采选别性是制约台阶高度的又一重要因素。
❖ 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。
13.11.2020
15
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。
露天矿工艺和地下采矿方法 PPT课件
30
❖ 大型露天矿宽轨运输主要使用电机车。中、小型 露天矿所用牵引机车为内燃机车、蒸汽机车、电 机车三种。由于电机车的粘着重量大，牵引力也 大，在同样功率条件下，具有运输能力较高，爬 坡能力大(可达40%)等优点。与其他机车比较，可 通过较小的曲率半径，运输费用低，制动性能和 劳动条件好。因此露天矿广泛采用粘着重量为80、 100，150吨的直流电机车。
❖ 露天矿生产过程中，为了保证挖掘机的工作 安全和提高采掘效率，必须合理确定采掘工 作面参数。工作面参数包括工作面高度、采 掘带宽度和采区长度。
14
❖ 1) 露天矿工作面高度：在不需爆破的软岩中即是 台阶高度，需要爆破的岩石中是指爆堆高度。工作 面高度受矿岩性质及埋藏条件、穿爆方法、挖掘机 规格等限制，但主要决定于挖掘机规格，要求既能 保证挖掘机的工作安全，又能提高其工作效率。
17
❖ 第—次采掘带宽度A1是：
❖ A1=f(R站十R卸大)一C—O.5b
（m）
(8-6)
❖ 式中：f—挖掘机工作规格利用系数，一般 f≤0.9；
18
❖ C—爆堆坡底线至运输设备边缘距离，一般 C=l—1.5m；
❖ b—运输设备宽度（m）。
❖ 第二次采掘带宽度A2是：
❖ A2=B-A1(m)
(8-7)
❖ 按挖掘机工作安全要求的工作面高度，在挖掘不需 要爆破的松软岩石时，一般不应大于挖掘机的最大 挖掘高度H挖大。若挖掘爆破后块度不大的矿岩时， 爆堆高度应不超过最大挖掘高度的1.2～1.3倍。按 照满斗要求的工作面高度，一般不应低于挖掘机推 压轴高度的2／3。
15
❖ 2) 采掘带宽度：是把台阶或爆堆划分为若干个具有 一定宽度的条带以便进行采掘，为了提高挖掘机效 率，挖掘机向里侧挖掘时回转角度不得大于90°，向 外侧应不得大于30°，否则不易满斗。因此采掘带宽 度：
❖ 大型露天矿宽轨运输主要使用电机车。中、小型 露天矿所用牵引机车为内燃机车、蒸汽机车、电 机车三种。由于电机车的粘着重量大，牵引力也 大，在同样功率条件下，具有运输能力较高，爬 坡能力大(可达40%)等优点。与其他机车比较，可 通过较小的曲率半径，运输费用低，制动性能和 劳动条件好。因此露天矿广泛采用粘着重量为80、 100，150吨的直流电机车。
❖ 露天矿生产过程中，为了保证挖掘机的工作 安全和提高采掘效率，必须合理确定采掘工 作面参数。工作面参数包括工作面高度、采 掘带宽度和采区长度。
14
❖ 1) 露天矿工作面高度：在不需爆破的软岩中即是 台阶高度，需要爆破的岩石中是指爆堆高度。工作 面高度受矿岩性质及埋藏条件、穿爆方法、挖掘机 规格等限制，但主要决定于挖掘机规格，要求既能 保证挖掘机的工作安全，又能提高其工作效率。
17
❖ 第—次采掘带宽度A1是：
❖ A1=f(R站十R卸大)一C—O.5b
（m）
(8-6)
❖ 式中：f—挖掘机工作规格利用系数，一般 f≤0.9；
18
❖ C—爆堆坡底线至运输设备边缘距离，一般 C=l—1.5m；
❖ b—运输设备宽度（m）。
❖ 第二次采掘带宽度A2是：
❖ A2=B-A1(m)
(8-7)
❖ 按挖掘机工作安全要求的工作面高度，在挖掘不需 要爆破的松软岩石时，一般不应大于挖掘机的最大 挖掘高度H挖大。若挖掘爆破后块度不大的矿岩时， 爆堆高度应不超过最大挖掘高度的1.2～1.3倍。按 照满斗要求的工作面高度，一般不应低于挖掘机推 压轴高度的2／3。
15
❖ 2) 采掘带宽度：是把台阶或爆堆划分为若干个具有 一定宽度的条带以便进行采掘，为了提高挖掘机效 率，挖掘机向里侧挖掘时回转角度不得大于90°，向 外侧应不得大于30°，否则不易满斗。因此采掘带宽 度：
露天开采工艺流程及相关技术演示教学共92页
42、只有在人群中间，才能认识自 己。——德国
43、重复别人所说的话，只需要教育； 而要挑战别人所说的话，则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
44、卓越的人一大优点是：在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。——贝多芬
45、自己的饭量自己知道。——苏联
露天开采工艺流程及相关技术演示教 学
36、如果我们国家的法律中只有某种 神灵， 法律就 会更好 。—— 马克·吐 温 37、纲纪废弃之日，便是暴政兴起之 时。— —威·皮 物特
38、若是没有公众舆论的支持，法律 是丝毫 没有力 量的。 ——菲 力普斯 39、一个判例造出另一个判例，它们 迅速累 聚，进 而变成 法律。 ——朱 尼厄斯
40、人类法律，事物有规律，这是不 容忽视 的。— —爱献 生
41、学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
43、重复别人所说的话，只需要教育； 而要挑战别人所说的话，则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
44、卓越的人一大优点是：在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。——贝多芬
45、自己的饭量自己知道。——苏联
露天开采工艺流程及相关技术演示教 学
36、如果我们国家的法律中只有某种 神灵， 法律就 会更好 。—— 马克·吐 温 37、纲纪废弃之日，便是暴政兴起之 时。— —威·皮 物特
38、若是没有公众舆论的支持，法律 是丝毫 没有力 量的。 ——菲 力普斯 39、一个判例造出另一个判例，它们 迅速累 聚，进 而变成 法律。 ——朱 尼厄斯
40、人类法律，事物有规律，这是不 容忽视 的。— —爱献 生
41、学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
露天矿工艺和地下采矿方法课件
采矿成本比较
露天采矿成本较高
露天采矿需要剥离表土和废石，建设较大的排土场，增加了 开采成本。
地下采矿成本较低
地下采矿通常不需要剥离表土和废石，开采成本相对较低。
采矿安全性比较
露天采矿安全性较高
露天采矿作业在地面以上，危险因素 相对较少，安全性较高。
地下采矿安全性较低
地下采矿作业在地下进行，存在瓦斯 、水、火等安全隐患，需要采取相应 的安全措施。
CHAPTER
04
露天与地下采矿方法的未来发 展
露天采矿方法的未来发展
自动化和智能化技术
随着科技的不断进步，露天采矿将更加依赖自动化和智能 化技术，如无人驾驶的采矿设备、无人机巡航等，以提高 采矿效率和安全性。
环保要求
随着全球环保意识的提高，露天采矿将更加注重环保要求 ，采取各种措施减少对环境的影响，如减少废气排放、降 低噪音污染等。
在选择地下采矿方法时，需要考虑矿 体的形态、产状、矿石的稳定性、地 质构造等因素，以及采矿的安全、效 率和经济等方面的要求。
CHAPTER
03
露天与地下采矿方法的比较
采矿效率比较
露天采矿效率较高
露天采矿通常采用大规模机械化 作业，开采效率较高，采矿周期 较短。
地下采矿效率较低
地下采矿受限于矿体分布和地形 条件，开采效率相对较低，采矿 周期较长。
充填采矿法是一种采用充填材料将采 空区充填起来的采矿方法，适用于开 采矿石不稳定的矿床，可以减少矿石 损失和贫化。
地下采矿方法应用
地下采矿方法的应用需要根据矿床的 实际情况和采矿要求进行选择。
地下采矿方法的应用需要配合相应的 设备和技术手段，如掘进机、装载机 、运输设备等，以提高采矿的效率和 安全性。
采矿学课件第08章 露天采矿工艺
18
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。
11
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%。
露天矿山开采工艺与安全技术图文PPT学习教案
图 1－65 楔型滑动示意图
第25页/共50页
（3）楔体破坏。楔体破坏多发生在边坡中具有两组 结构面斜交且在边坡上出露相交成楔形体。当两组结构面 的组合交线的倾向与边坡倾向相近，倾角小于坡面角且大 于其摩擦角时，容易发生沿着组合交线方向滑动的这种破 坏，如图 1－65所示。楔形破坏一般只涉及台阶。
第10页/共50页
图1－51 移动坑线开拓的矿山工程发展程序
第11页/共50页
（3）连接平台 为避免载重汽车在坡度较大的开拓抗线上长距离上坡 或下坡运行，造成发动机和制动装置过热而降低使用寿命 和发生事故以及坑线通往相应的工作水平，两连邻台阶的 坑线之间设有减缓坡段。该减缓坡段称为连接平台。实践 证明，连接平台坡度最好不超过1%。如连接平台为50米， 坡度为1%，其连接平台的末端与相连水平高差将差0.5米， 连接平台中部亦有0.25的高差，对汽车运行已存在影响，要 坡度再大，运输就更加困难。连接平台长度一般为40~60米。
第12页/共50页
（二）螺旋坑线开拓
图1－52 螺旋坑线开拓矿山工程发展程序 1－出入沟； 2－开段沟； 3－连接平台
第13页/共50页
螺旋坑线开拓是将运输沟道沿露天矿场四周边帮盘旋 布置，汽车在坑线上直进行驶，不需经常改变运行速度； 螺旋坑线的转弯半径较大，故线路通过能力大。
螺旋坑线开拓的工作线用扇形方式推进，是为及时进 行新水平的掘沟工作创造条件。工作线推进速度在其全长 上是不等的，工作线长度和推进方向也经常改变，从而使 露天矿的生产组织管理工作复杂化。
（二）露天矿排水方案选择原则 （1）有条件的露天矿都应当尽量采用自流排水方案，必 要时可以专门开凿部分疏干平峒以形成自流排水系统。 （2）露天和井下排水方式的确定。对水文地质条件复杂 和水量大的露天矿，首要问题是确定用露天排水方式（明排）， 还是井巷排水方式。当不采用矿床预先疏干措施时，应考虑井 下排水方式为宜。 （3）露天采矿场是采用坑底集中排水还是分段截流永久 泵站方式，应经综合的技术经济比较后确定。
露天开采程序及开拓运输系统PPT课件
使用同样的工艺设备也可实现矿山工程沿煤层顶板向下延深， 这时露天矿同时存在两个各向一侧推进的工作帮，一为剥离．一为 采煤。
沿煤层顶板延深两侧推进开采程序示意图 第1页/共57页
若开采范围ORQ的深度较大，可以先开采OMN范围，使前期经济 效果较好。
用单斗铲和汽车运输工艺，不仅可以先在OMN范围按照①AC及 ②BD…等位置所构成的从底板向顶板推进的程序发展，甚至可以在 OMN范围内先采ODE部分，再采DMNE部分。（分期开采程序）
第3页/共57页
露天矿山的共同点： （1）平面布置 （2）运输线路 （3）排土场 （4）地面生产系统
第4页/共57页
海洲露天煤矿平面图
第5页/共57页
第二节 露天开采程序
一、露天矿场：
概述
非工作帮 帮：工作帮
① 组成： 端帮
底：深部水平 二、开采程序内容：
②形状：长、方、圆，长可达数 公里， 深可达几百米。
采用单斗铲和汽车运输－半固定破碎装置－胶带运输的半 连续工艺的露天矿，当最终边帮角较大，且非工作帮有汽车运 输坑线，为减少开拓工程费用，避免两种运输干线交叉，可将 带式运输机放在斜井内。这样，还可以在地下坑道内设置半固 定破碎设备，并可利用溜井储矿，也能减轻气候对带式运输机 的不利影响。
第28页/共57页
联合的方式可以是两种以上设备同时应用于采场内运 送不同位置或不同品种的物料，这时两套开拓运输系统可 以互不相干，属于并联系统。也可以是在同一时闻和空间 范围内为了运送相同的物料而接力作业，属于串联系统。
第31页/共57页
八、开拓运输系统的合理确定 开拓运输系统的形成是实现工艺过程和工程发展的必要手段和前提，它
不同的延深方向，要求适应的推帮与延深速度相配合， 因此产生的剥采比例关系也不同。当延深方向改变时，剥采 比例关系也要改变，这将对露天矿在开采技术条件和经济效 果上产生很大影响。
沿煤层顶板延深两侧推进开采程序示意图 第1页/共57页
若开采范围ORQ的深度较大，可以先开采OMN范围，使前期经济 效果较好。
用单斗铲和汽车运输工艺，不仅可以先在OMN范围按照①AC及 ②BD…等位置所构成的从底板向顶板推进的程序发展，甚至可以在 OMN范围内先采ODE部分，再采DMNE部分。（分期开采程序）
第3页/共57页
露天矿山的共同点： （1）平面布置 （2）运输线路 （3）排土场 （4）地面生产系统
第4页/共57页
海洲露天煤矿平面图
第5页/共57页
第二节 露天开采程序
一、露天矿场：
概述
非工作帮 帮：工作帮
① 组成： 端帮
底：深部水平 二、开采程序内容：
②形状：长、方、圆，长可达数 公里， 深可达几百米。
采用单斗铲和汽车运输－半固定破碎装置－胶带运输的半 连续工艺的露天矿，当最终边帮角较大，且非工作帮有汽车运 输坑线，为减少开拓工程费用，避免两种运输干线交叉，可将 带式运输机放在斜井内。这样，还可以在地下坑道内设置半固 定破碎设备，并可利用溜井储矿，也能减轻气候对带式运输机 的不利影响。
第28页/共57页
联合的方式可以是两种以上设备同时应用于采场内运 送不同位置或不同品种的物料，这时两套开拓运输系统可 以互不相干，属于并联系统。也可以是在同一时闻和空间 范围内为了运送相同的物料而接力作业，属于串联系统。
第31页/共57页
八、开拓运输系统的合理确定 开拓运输系统的形成是实现工艺过程和工程发展的必要手段和前提，它
不同的延深方向，要求适应的推帮与延深速度相配合， 因此产生的剥采比例关系也不同。当延深方向改变时，剥采 比例关系也要改变，这将对露天矿在开采技术条件和经济效 果上产生很大影响。
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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。
矿岩硬度系 数f
1994年
1995年
1996年
南芬露天矿 8~18
31780 28688 34320
水厂铁矿 8~14
35877 31705 35220
歪头山铁矿 12~15
26057 27172 29352
齐大山铁矿 12~18
30738 24012 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。 N Q
Lq(1e)
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，% 。
（六）提高牙轮钻机的穿孔效率
一方面改进牙轮钻机本身的技术性能，提高钻头的工 作强度与使用寿命，
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
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。
排渣风量Q:
Q(D24d2)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。
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。
（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：
（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。
（三）牙轮钻机的工作参数
牙轮钻机的主要工作参数：钻压、钻具转速、排渣风 量与风压 。合理使用这些参数可以提高凿岩效率延长 钻头寿命。
= 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
2、钻机的台年综合生产能力（23000~33000m/a） 由于管理和钻机本身故障引起的停机原因， 牙轮钻机的年综合生产孔单台平均综合效率（m/年）
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
直径 190mm 直径 250mm 直径310mm
8
10
12.3
15.9
10
12.2
15.5
19.9
12
14.6
19.0
23.8
14
17.6
21.6
27.8
16
19.5
24.9
31.8
18
22
28.0
35.7
岩石容重（t/m3）
< 3.2 >3.2
有裂隙的岩石
排渣风速（m/s）
25~30 40~45
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)
20
24.3
31.2
39.7
tooth 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：转速快，齿轮与孔底岩石的作用时间短（小于0.03 秒）未能充分发挥齿对岩石的破坏作用，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。
另一方面，在牙轮钻机作业过程中，合理配置好各种 参数，协调生产组织管理，提高钻机的工作时间利用 系数。
目前，两种工作制度：
（1）高轴压（30~60t），低转速(150r/min)
（2）低轴压（10~20t），高转速(300r/min)
应该从中寻找到合理的轴压和转速。
根据经验, HY-250c 型和KY-310型钻机的轴压分别 为32t 和45t ,转速分别为100r/min 以内比较合适。