露天矿床开拓

特点：
通过能力比单线折返单侧进车方式略大，但工程量较大
✓ 端部折返一侧进车
适用条件：
矿区附近地形为单侧山坡；
仅有一侧地形有进车条件；
每个阶段挖掘机数量以1台为宜，如果要使用2台，则另一 台的效率较低。
特点： 工作面推进条件较差，列车 入换条件差 此方式增加了总的运距，增 加了端部工作量 缩短了列车入换距离和入换 时间
✓ 进入采场内折返式
特点：
线路局部进入采场，采场内干线随开采水平下降而消失， 与采场外线路的联系随之截断
给边坡修护所需的联络运输带来困难 位于采场内的线路受爆破影响 行车条件较差，开采强度受一定限制
适用条件： 采场内同时作业阶段 数不多的山坡露天矿， 且出线端地形复杂 特别适用于采场外展 线地形低于上部开采水 平标高的山坡露天矿
应用范围较广，一般同直进式 联合使用，形成直进-回返式，即 汽车直进几个台阶回返一次
✓ 折返式：采用铁路运输，火车 从地表工业广场经过多次折返调 头到采场
开采境界比较小的露天矿采用， 一般联合使用，直进-折返式， 火车进几个台阶折返调头一次
✓ 螺旋式：运输设备沿边帮螺旋 前进从地表工业广场直达采场
采场尺寸要大，近似圆形的凹陷露天矿，边帮的稳固性较 好。
特点： 运量大，服务年限长 可缩短列车运行周转时间， 提高线路通过能力
三、铁路开拓矿山发展工程
新水平的准备和开拓沟道的形成与公路开拓开段 沟纵向布置大致相同
四、铁路开拓评价
✓ 运营费用低 ✓ 运输能力大 ✓ 运输设备坚固耐用 ✓ 运输工作可靠，受气候影响小 ✓ 开拓坑线展线长度长，增加剥离量 ✓ 基建工程量大，基建时间长 ✓ 线路移设和维护工作量大 ✓ 开拓系统和工作组织复杂 ✓ 新水平延深工作缓慢 ✓ 合理开采深度一般不超过120~150m
❖ 从会让站进入采场的入车线路，一般允许一定的坡 度，进入采场后，一般为平坡
二、凹陷露天矿准轨铁路开拓运输 1、布置形式 ❖ 单线折返双侧交替进车 适用条件：
两端部地形有进车条件； 每个阶段挖掘机数量为1台； 采剥总量为不超过700万t/a，否则设双线。
特点： 两端交替进车，不能环 形，矿山生产不大
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
✓ 采场外折返式 特点：
两个以上开采水平共用一条进出车线，采场内用移动坑线 联络
该方式运距较长、汽车在回头曲线上行车多，采场内联络 线路移设频繁、干扰较大
干线不进采场，不受爆破影响
适用条件：
出线端地形较陡峭的 山坡露天矿
即为连接平台
六、出入沟口
布置位置：工程地质条件好、地形标高较低，距工 业场区及排土场较近的地方
应避免和减少重载汽车在采场内作反向运行及 无谓的增长上坡运距
尽可能使矿岩的综合运输功最小 ❖ 总出入沟 ❖ 多出入沟
七、公路运输的评价
适用于山坡和凹陷露天矿 可设置多出入沟口进行分散运输、分散排土 便于多品级矿石选别开采 便于改变工作线推进方向 新水平准备速度快，能达到较高开采强度
线路环绕上下盘及端部边帮
无回头曲线，行车条件较好扩帮量少
开沟方向和位置随线路变化，生产管理复杂，矿石贫化、
损失较大
适用条件
露天矿形状近于圆形
或椭圆形
同时工作的台阶数不
宜过多
对于凹陷露天矿接近
采场底的2~3个开采台
阶，常用此方式
✓ 折返-螺旋式 特点：露天矿上、中部为折返式，下部（2~3个台阶）螺
旋式
自卸汽车运输时，其运距一般不超过3km 单一公路开拓运输的合理开采深度： ❖ 40t以下汽车，80~150m ❖ 电动轮汽车（80~120t），200~300m
第三节 铁路开拓
铁路开拓坑线布置与公路开拓时类同 由于铁路运输的复杂性，铁路开拓较公路开拓复杂 ❖ 开拓展线比汽车运输长 ❖ 转弯半径大，灵活性差 ❖ 掘沟工程量大、边帮附加剥岩量大 ❖ 新水面准备时间较长 铁路开拓分类： ❖ 准轨铁路开拓—大、中型露天矿 ❖ 窄轨铁路开拓—小型露天矿
铁路开拓一般采用固定式坑线 一、山坡露天矿准轨铁路开拓运输 1、布置形式 ❖ 单线折返双侧交替进车 适用条件：
地形为孤立山峰； 两侧地形有入车条件，可布置站场和干线；
每个阶段挖掘机 数量不得超过2台；
采剥总量为 300~700万t/a。
特点：通过能力 比单线折返单侧进 车方式大，但线路 工程量大
✓ 单线折返单侧进车
✓ 端部折返二侧进车 适用条件：
矿区附近地形为单侧山坡； 二侧地形有进车条件； 每个阶段挖掘机数量可2台以上
特点：
线路总的通过能力大
工程量大 一端线路发生故障， 另一端仍可继续生产 可分散货流，缩短运 距
✓ 阶梯式折返线 适用条件：
要求采场尺寸较大； 每个阶段挖掘机数量2台以上； 采场附近地形为一孤立山峰； 需要减少折返次数和改善运输条件。
✓ 单线折返单侧进车 适用条件：
只有一侧端部地形有进车条件； 每个阶段挖掘机数量为1台。 特点： 端部装车，挖掘机与电机车效率低
✓ 单线折返环形进车 适用条件：
两侧端部地形有进车条件； 每个阶段挖掘机数量为1~2台。 特点： 两侧环行，生产能力比前两种大
✓ 双线折返环行燕尾式站 适用条件：
运量超过700万t/a； 各阶段可布置挖掘机多台，一般以2台为宜； 采场要长，尺寸要大。
2 露天矿床开拓
surface development
第一节 概述
露天矿床开拓就是建立地面与露天矿场内各工作水平以及 各工作水平之间的矿岩运输通路，及时准备出新水平。
开拓的任务： ❖ 运输（包括矿岩运输；人员、材料、设备等运输ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ ❖ 准备新水平（开挖出入沟、开段沟）
对象：运输设备+运输通道（运输坑线） 研究的内容： ❖ 针对所待定的运输设备和运输形式 ❖ 确定整个矿床开采过程中运输坑线的布置形式(坑线的形式、 位置和数量、平面形式及其固定性) ❖ 建立合理开发矿床所必须的运输线路 ❖ 也是研究和解决开发矿床总体规划和矿山合理发展的重要 问题
❖ 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。
✓ 半固定线路 露天矿内外的，作为山坡露天各开采水平分支线
与粗破碎站、排土场、临时矿石堆场联系用的线路 使用年限较短 作用随山坡露天矿开采水平的下降而逐渐消失
✓ 移动线路（临时线路） 露天矿各开采水平上的联络运输线路 排土场的工作面线路 露天矿内的、联系各开采水平的分支线
随开采水平的下降和工作面的推进而逐渐消失
✓ 对于多坑底、有“岩岛”的凹陷露天矿，应充分利 用“岩岛”布线，以便最大限度地减少边帮的扩帮量
三、公路开拓运输运输线路的布置方式 根据开采的部位，分为：
山坡线路布置和凹陷线路布置 根据线路形状，分为：
树枝式、折返式、螺旋式、直进式 1. 山坡露天矿线路布置方式 ✓ 树枝直进式 特点：各分支水平全部与主干线相连，运距短
露天矿床开拓是露天开采设计中带有全局性： ❖ 开拓系统受圈定境界的影响 ❖ 开拓系统影响基建工程量、基建投资和基建时间 ❖ 影响矿山生产能力、矿石损失与贫化 ❖ 影响生产的可靠性、均衡性 ❖ 影响矿石的生产成本
开拓方案设计要求： ❖ 结合工艺系统和开采程序合理选择开拓方案 ❖ 确保设计的矿山建设速度，满足矿石产量和质量要求 ❖ 力争投产早，达产快，基建投资少，生产经营费用低 ❖ 尽量采用先进的技术设备，以提高技术的可靠性和生产效率
坑线布置形式
坑线（道）布置形式有直进式、 折返式、回返式、螺旋式、直进回返式、直进-折返式等 ❖ 直进式：运输设备不调头，从 露天开采境界的地表直达采场的工 作平台
一般应用于平缓的露天矿或开 采范围较大、深度较浅的深凹露天 矿，单独使用较小 ❖ 回返式：采用汽车运输，汽车 从地表工业广场经多次回返调头到 达采场
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
适用条件：
露天矿上、中部尺寸长，深部尺寸短的单底或多底的大型、 特大型凹陷露天矿
四、矿山工程发展程序 包括：
台阶的开采程序 工作帮的推进 新水平的开拓延深 介绍：新水平的准备程序和开拓沟道的形成 新水平准备，包括： 掘进出入沟 掘进开段沟 为下水平新水平准备掘沟而进行的扩帮工件
➢ 固定坑线折返式布线时的矿山工程发展
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
适用条件：
地形为孤立山峰； 仅有一侧地形有入车条件； 每个阶段挖掘机数量以1台为宜，如果要使用2台，则另一 台的效率较低。
特点： 通过能力比单线折返 双侧进车方式略低 当地形较缓时，露天 矿的上部、中部及下部 可同时掘沟，互不影响
✓ 单线折返环行进车 适用条件：
地形为孤立山峰； 每个阶段可布置挖掘机多台，一般以2台为宜； 采场面积宽广，一般为12km2。