东北大学中国矿业大学采矿学第十五章露天开采程序
矿床露天开采实验指导书
《矿床露天开采》课程实验实验指导书(采矿专业适用)学生姓名学号班级国土资源学院资源开发工程系矿床露天开采课程实验指导书课程名称：矿床露天开采课程实验学时、学分总学时48 总学分 3 实验学时 4一、实验教学目的通过露天矿境界模型教学和计算机上机实践，建立露天开采的空间概念，学习开拓方法及生产工艺，学会用计算机求解露天矿生产优化的相关问题，为掌握露天开采相关知识打下基础。
二、基本原理及课程简介露天矿境界模型包括山坡露天和凹陷露天开采终了的总体轮廓；开采模型演示了露天开采中各类矿床的开拓方法及线路的布置形式；计算机操作主要是运用运筹学和随机模拟方法来解决采运过程中的优化问题。
三、实验方式与基本要求1.考核与报告考核采用5级计分制(1～5)，实验完成后提交实验结果或采矿模型平面手工绘制图。
2.设备与器材配置露天矿开采模型、采天开拓模型、计算机。
四、实验课程内容及学时分配实验一露天采场模型实验一、实验目的了解山坡露天和凹陷露天采场组成要素，如安全平台、清扫平台、运输平台、工作平台等。
掌握台阶坡顶线、坡底线的变化关系。
练习手绘露天境界，掌握绘制露天采场空间状况的技能，掌握坡面线的正确画法。
二、实验操作步骤1.认真观察模型，辨别露天采场各类台阶与沟道的关系；2.确定露天采场的走向长度与宽度的大致比例关系；3.绘制露天采场走向方向的中心线；4.绘制露天采场底部周界，即最下部台阶坡底线；5.绘制连接底部周界的道路斜坡(其中，斜坡的坡顶线和坡底线都与底部周界及最低台阶的坡顶线相连)；6.按第5条所述方法，依次绘制各台阶，直至绘出总出入沟和上部境界。
三、实验要求1.绘制的露天采场空间现状图的长、宽比例与模型大致符合；2.台阶与沟道的关系表达应正确；3.在绘图框的标题栏内填写姓名、日期实验二露天矿开拓模型实验一、实验目的1.了解开拓坑线布置形式及新水平准备方法；2.掌握不同坑线布置形式对掘沟位置的变化关系；3.练习手绘露天境界内工作线的布置及工作线推进方向的描绘。
露天开采
露天开采一、最终开采境界的确定1、概述地质储量：根据地质钻探资料，运用地质统计学方法等估算出来的矿物含量。
开采储量：技术上可行、经济上合理的地质储量。
最终开采境界：圈定开采储量的三维几何体。
由底部周界、最终帮坡角、开采深度决定。
最终开采境界的确定是露天矿设计与规划中的一项十分重要的工作，既是技术决策，又是经济决策。
最终开采境界的设计方法与手段经历了三个阶段：手工设阶段、计算机辅助设计阶段、优化设计阶段。
（1）最终开采境界图（2）采矿与剥离关系示意图（3）最终开采境界的设计方法手工设计阶段：以经济合理剥采比为基本准则 。
计算机辅助设计阶段：方法与手工阶段基本相同，使用计算机、数字化仪、绘图仪等设备。
优化设计阶段：图论法和浮锥法。
2、最终开采境界设计的手工方法（1）剥采比的概念境界剥采比：是指露天开采增加单位深度后所引起岩石增量与矿石增量之比，也称为瞬间剥采比。
采剥并举剥离先行存在一个经济效益最佳的最终开采境界Ri=dw/dO平均剥采比：是指露天开采境界内总的岩石量与总的矿石量之比。
生产剥采比：是指露天矿某一生产时期内所剥离的岩石量与所采的矿石量之比。
分层剥采比：是指露天开采境界内某一水平分层的岩石量与矿石量之比。
经济合理剥采比：是指经济上允许的最大剥岩量与可采矿量之比，即利润增量为零时的瞬时剥采比，也称为盈亏平衡剥采比(breakeven stripping ratio) ；经济合理剥采比不依赖于境界的大小和几何形状，只依赖于回收率与成本、价格等技术经济参数，其值可以通过市场与成本分析得出。
（2）经济合理剥采比确定的其它方法①原矿成本比较法。
②价格法③金属成本比较法④储量盈利比较法（3）基本原理确定最终境界的准则是瞬时剥采比等于经济合理剥采比。
将境界位置上下移动，计算每次移动后的瞬时剥采比，直到它等于经济合理剥采比为止，也就找到了最终境界。
（4）最终开采境界设计的原则①境界剥采比不大于经济合理剥采比②平均剥采比不大于经济合理剥采比③生产剥采比不大于经济合理剥采比④根据对矿石的需要量和勘探程度确定境界（5）最终开采境界设计的手工方法①确定露天矿最小底宽②选取露天矿最终边坡角③地质横剖面面积比法确定合理开采深度；④地质横剖面线段比法确定长矿体的合理开采深度；⑤水平剖面面积法确定短矿体的开采深度（6）最终开采境界的审核①调整最终开采底平面标高②圈定最终开采境界的底部周界3、价值模型地质块状模型是矿物品位及有关地质特征在矿床中分布情况的离散化表述，主要用于储量计算和地质数据的计算机处理。
露天开采的工艺流程
露天开采的工艺流程英文回答：Surface mining, also known as open-pit mining or opencast mining, is a method of extracting minerals or other geological materials from the Earth's surface. It involves the removal of overlying rock or soil to access the desired resource.The process of surface mining typically begins with the identification of a suitable site for extraction. This involves geological surveys and analysis to determine the presence and quality of the mineral deposits. Once a suitable site is identified, the next step is to plan and design the mine layout.The first step in the actual mining process is the clearing and stripping of vegetation, topsoil, and overburden (the layer of rock or soil overlying the mineral deposit). This is usually done using heavy machinery suchas bulldozers and excavators. The removed material iseither stockpiled for future use or used to reshape the landscape after mining is completed.After the overburden is removed, the mining equipmentis brought in to extract the mineral ore. This typically involves drilling and blasting to break up the rock and loosen the ore. Excavators or draglines are then used to remove the ore from the ground and load it onto trucks or conveyor belts for transportation to the processing plant.Once the ore is transported to the processing plant, it undergoes various processes to extract the desired minerals. These processes can include crushing, grinding, and separating the ore from waste materials. The extracted minerals are then further processed to obtain the final product.One example of a surface mining operation is the extraction of coal. In this case, the overburden is removed to expose the coal seam. The coal is then extracted using excavators or draglines and transported to a processingplant where it is crushed and washed to remove impurities. The final product is then shipped to customers for use in power generation or other applications.中文回答：露天开采，又称露天矿业或露天采矿，是一种从地表提取矿物或其他地质材料的方法。
完整版矿山工作流程露采
矿山工作流程一、工作流程采面——破碎——运输——堆场——喷淋——出炭——解析车间——销售二、主要工程机械挖掘机、破碎台、运矿车、推土机、铲车、洒水车三、采面工作流程1、爆破，依照矿石的硬度细风化度决定可否需要爆破，平时情况下，原生矿硬度大，需要爆破，如桃花矿山；而氧化矿硬度小，直接用挖掘机挖掘即可，不需要爆破，如料屯矿山。
爆破员需具备相应资质，拥有爆破证。
爆破所用资料为雷管、炸药。
2、取样、化验。
矿石化验方法平时有快分法和原子解析法，快分法速度较快，但是精度不高，要求化验员具备较丰富的经验，主要经过颜色比较估计矿石品位；原子解析法速度较慢，但能达到较高的精度，化验设备为原子分光仪，价格约10 万元。
现在我们公司的矿山矿石的化验一般用快分法。
每个矿山均有化验室。
3、挖掘开采。
所用设备为挖掘机，分层开采，从高终究，每层高度为挖掘机臂长所能及的最大高度。
挖掘机牢固面须凑近平面。
采矿主管需要在现场甄别哪些是矿石，哪些是废石，并指挥挖机手操作。
平时能凭经验肉眼即可区分矿石与废土。
依照地质形成的原理，矿脉呈规律分布。
4、破碎。
矿石越小，浸出效率越高。
破碎设备为破碎台。
破碎标准，富矿要破碎 0.3CM ，贫矿 0.3CM 不用破碎，也要比较破碎成本和效率，因为破碎诚然能够提高浸出效率，但是工序多了三个步骤（破碎：挖掘机将矿石放进运输车——运输车运矿至破碎台——破碎——将破碎后的矿石装上车——运至堆场）。
需要破碎的先经过破碎再运到堆场。
5、运输。
设备为运矿车，我们公司现在所用品牌是北奔车。
各司机记录运输车数，堆场上有专人记录车数，废土场没有专人记录。
四、堆场建设1、堆场整体大要：矿石——贵液池——水管——炭箱——贫液池——（备用池）2、上矿前堆场面的建设。
（建设成本：桃花的1# 堆场底板建设成本需要60-70 万元）（1）堆场的建设要求：地理地址：最低，（2）整平。
不能够有一点的小石头或尖锐的东西，省得刺破布条漏水，造成贵液流失及因此引起的污染。
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。
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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。
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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)。
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❖ 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。
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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。
露天开采程序
组合单元内的工作帮坡角：最上一个台阶的坡顶线与最 下一个台阶的坡底线连成的斜面与水平面之间的夹角,
g
arctan nH
(n2)WSWtnaH n
WS ——安全平台的宽度; W——工作平盘的宽度; n——组合台阶个数, H——台阶高度; α—— 台阶坡面角
三、各种帮坡形式 一、只有安全平台时的边帮,如图一五-三六,
最小工作平盘宽度：刚刚满足采运作业需要的空间的宽 度,如图一五-二三
安全挡墙：在工作平盘的外沿用随时堆筑的一道安全挡 墙,如图一五-五,
第三节 掘沟
汽车运输掘沟和铁路运输掘沟、无运输掘沟,把汽车运输 掘沟稍作扩展即可得到铁路运输掘沟, 一、深凹露天矿掘沟[如图一五-六] 掘沟工作分两段进行：首先挖掘出入沟,建立上下两个 台阶水平的运输联系;然后开掘段沟,为新水平台阶的开 采推进提供初始作业空间, 出入沟的坡度：一00t以上的大型汽车的出入沟坡度为 八~一0% ,台阶高度为一二米,坡度为八%时的出入沟坡 长为一五0米左右,
采装设备包括：牙轮钻、电铲[挖掘机]、汽车、火车等,
台阶高度应不小于挖掘机推压轴高度的二/三[以便 满斗],台阶高度应小于挖掘机最大挖掘高度[为了挖 掘机的安全],
一般说来,黑色金属矿山矿体品位变化小,矿体形 态规则,矿物价值低,对选别开采要求低,其台阶高度 为一0~一五米,而有色金属矿山对选别开采要求高, 台阶高度为六~一0米,
几个平台留一个缓冲平台, 当纵坡坡度为八%时,连续陡坡坡长应限制在三五0米,
二、布线方式 如图一五-二八,按线路的形式,线路布置方式分：螺旋布 线和迂回布线 螺旋布线：台阶的出入沟沿最终边帮成螺旋状布置的线 路布置, 迂回布线：出入沟以迂回的方式布置在采场一侧的非 工作帮上的线路布置, 按线路固定与否分为：固定式布线和移动式布线,
露天采矿的工艺流程
露天采矿的工艺流程英文回答：The process of open-pit mining involves several stepsto extract minerals or ores from the earth's surface. Iwill explain the process in detail below.1. Exploration: The first step in open-pit mining is to identify the potential mining site. Geologists and mining engineers conduct surveys and tests to determine the presence and quantity of minerals. This may involvedrilling core samples, analyzing rock formations, and using remote sensing techniques.2. Planning and Permitting: Once a potential miningsite is identified, the next step is to obtain the necessary permits and approvals from regulatory authorities. This involves submitting detailed plans and environmental impact assessments to ensure compliance with safety and environmental regulations.3. Clearing and Stripping: Before mining can begin, the vegetation and topsoil covering the mining area need to be removed. This is done using heavy machinery such as bulldozers and excavators. The removed topsoil is usually stored separately for reclamation purposes after mining is completed.4. Drilling and Blasting: Once the mining area is cleared, holes are drilled into the ground for the placement of explosives. The explosives are then detonated to break up the rock and create a pathway for extraction. This step is crucial in loosening the ore or mineral from the surrounding rock.5. Loading and Hauling: After the blasting, the broken rock or ore is loaded onto large trucks using shovels, loaders, or excavators. These trucks then transport the material to a processing plant or stockpile for further processing.6. Crushing and Grinding: At the processing plant, therock or ore is crushed into smaller pieces to facilitate further processing. This is usually done using crushers and mills. The crushed material is then ground into a fine powder to extract the desired minerals or metals.7. Separation and Concentration: Various techniquessuch as gravity separation, flotation, and magnetic separation are employed to separate the valuable minerals from the waste rock. This step helps in concentrating the desired minerals for further processing.8. Smelting and Refining: Once the desired minerals are separated, they are further processed through smelting and refining processes to obtain the final product. Smelting involves heating the minerals to high temperatures toextract metals, while refining involves purifying themetals to remove impurities.9. Reclamation: After the mining operation is completed, the mining site needs to be restored to its original state. This involves backfilling the pit, regrading the land, andre-vegetating the area. Reclamation aims to minimize theenvironmental impact of mining and restore the land for future use.中文回答：露天采矿的工艺流程涉及几个步骤，以从地表提取矿物或矿石。
露天采矿课件
南露天矿工人正在用大型现代化设备采煤
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露天煤矿实例——霍林河南露天矿
年产300万吨的霍 林河煤矿南露天 矿经过技术改造 目前生产能力为 800万吨/年。
南露天矿正在进行紧张的剥离作业
第29页，共43页。
露天煤矿实例——黑岱沟露天矿
黑岱沟露天煤矿隶 属神华准格尔能源 有限责任公司， 是我国自行设计 、自行施工的特
露天煤矿实例——霍林河南露天矿
中国第一个现代化露 天煤矿——年产300万 吨的霍林河南露天矿 ，1976年4月开始兴 建，1984年9月1日建 成投产。
南露天矿各族群众庆祝第一列煤车从矿区驶出
第27页，共43页。
露天煤矿实例——霍林河南露天矿
煤田面积540平方公 里。煤的储量为129 亿吨。煤的覆盖层浅 ，地质结构简单，便 于露天开采。由中国 自己设计、自己建设 的这个现代化露天煤
采条件差的国家，也都超过了10%。
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露天煤矿发展现状
以1994年露天采煤量占该国原煤年产量的比
重为例：
加拿大 88%
德国
78.3%
印度 73.8% 澳大利亚 70%
美国 61.5% 俄罗斯 56.1%
波兰 33.3%
英国
23.6%
日本 11.6%
中国
4%
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露天煤矿发展现状
露天煤矿发展现状
京广铁路以东的煤田，煤层埋藏较深，特别是鲁西、 苏北、皖北、豫东、冀南等地区，煤层多赋存在大平原 之上，上覆新生界松散层多在200-400m，有的已达600m 以上，建井困难，而且多需特殊凿井。与世界主要产煤 国家比较而言，我国煤层埋藏较深。同时，由于沉积环 境和成煤条件等多种地质因素的影响，我国多以薄-中厚
东北大学中国矿业大学采矿学第十五章露天开采程序
在山坡地带的开采也是分台阶逐层向下进 行的。与深凹露天矿开采不同的是不需要在平 地向下掘沟以达到下一水平，只需在山坡适当 位置拉开初始工作面就可以进行新的台阶的推 进。习惯上将“初始工作面的拉开”也称之为 掘沟。山坡上掘出的“沟”是仅在指向山坡的 一面有沟壁的单壁沟。
4.2.3b 工作线布置—扇形
扇形布置时工作线与矿体走向不存在固定的相交关系， 而是呈扇形向四周推进。这种布置方式灵活机动、充分利用 了汽车运输的灵活 性，可使开采工作面尽快到达矿体。
5 采场扩延过程与布线方式
5.1 采场扩延的一般描述 5.2 布线方式 5.3 并段
5.1ab 采场扩延示意图
假设一露天矿最终境界内的地表地形较为平坦，地表标高为200m ，台阶高 度为12m。首选在地表境界线的一端沿矿体走向掘沟到188m水平（图a）。出入 沟掘完后在 沟底以扇形工作面推进（图b）。
5.1cd 采场扩延示意图
当188m水平被揭露出足够面积时，向176m水平掘沟，掘沟位置仍在左侧最 终边帮(图c)。之后， 形成了188-200米台阶和176-188米台阶同时推进的局面（图 d）。
B—电铲最大卸载高度
处的卸载半径。
3.2.3 沟内折返调车
WDmin＝R＋L＋d/2＋2e
沟内折返调车平面图
l e
R
R
e
d
WDmin = R＋L＋d/2＋2e
R—汽车最小转弯半径； L—汽车车身长度； d—汽车车身宽度； e—汽车距沟壁的安全距离。
3.2.4 沟内环形调车
露天采矿概论露天开采程序及开拓运输系统要点PPT课件
四、胶带输送机开拓系统
在缓倾斜软岩露天矿采用连续工艺时，带式输送机开拓系 统比较单一。在深露天矿时，因带式输送机允许坡度较陡，在 边帮上设置较为方便，与提升机有相似之处。
对于矿、岩硬度大的露天矿，为了加大开采强度和提高工 效，在条件适宜时可以采用单斗铲—破碎装置—胶带的半连续 工艺系统。
分期开采示意图 第3页/共45页
在一定矿山条件下，采用同一种工艺，可以有不同的开采程序； 若用不同的工艺，则可出现较多的开采程序。由此可见，当矿山的地 形埋藏条件和技术条件变化，则可以出现更多的开采程序。不同的开 采程序，其开采经济效果不同。它应与工艺方式的选择结合起来考虑， 恰当安排矿山工程在时间和空间上的发展程序，并建立有效的开拓运 输和平面布置系统，才能充分发挥设备效能，达到经济有效地开发矿 山的目的。
对溜井—平硐开拓运输系统的设计，主要是确定该系 统中溜井位置(在境界内部或外部)、数目(集中布置或分散布 置)、溜井结构参数和防止堵塞及跑矿措施以及平硐的位置 与标高等。
第31页/共45页
七、联合运输开拓系统
当开采某些特殊条件的露天矿田，如高而陡的复杂山 坡地形，或高差大的深凹露天矿，或深度不大的凹陷露天 矿其下部境界范围窄小，或因边坡不稳定等，从技术和经 济效果考虑，常常采用两种或多种运输(提升)设备。
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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
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海洲露天煤矿平面图
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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。
露天开采工艺流程及相关技术
（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。
(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。
.
（二）台阶正常采掘爆破参数及爆破设计
露天台阶爆破通常采用多排孔齐发爆破或多排孔间隔 起爆方式。具体设计参数：
1、炮孔底盘抵抗线
a
c
D
b
a —— 孔距 b —— 排距
α WP
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。
L1 H
LB
h
.
炮孔底盘抵抗线：炮孔中心至台阶坡底线的最小距离 （WP)。根据经验有：
WP = (25~45) D D ——炮孔直径；
边沿距：第一排炮孔的孔位距台阶边沿之间的距离C，
因此，底盘抵抗线Wp应满足约束条件：
WP ≥ H(ctg α – ctg β)+C
C —— 边沿距；
H —— 台阶高度；c
露天开采程序
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二、工作线的布置方式 依据工作线的方向与台阶走向之间的关系，工作线可 分为：纵向布置、横向布置和扇形布置。 纵向布置，如图15-26 横向布置，如图15-27 扇形布置，如图15-28
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第五节 采场扩延过程与布线方式
一个台阶的水平推进，使其所在水平的采场不断扩 大，并为其下一个台阶的开采创造条件，新台阶工 作面的拉开，使采场得以延深。台阶的水平推进和 新水平的拉开，构成了露天采场的扩展与延深。 一、采场扩延过程的一般描述 如图15-29所示。
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坡面 坡底面
坡顶面
Bench angle α
Bench height
坡顶线：台阶坡面与台阶坡顶面的交线。
坡底线：台阶坡面与台阶坡底面的交线。
台阶坡面角：台阶坡面与水平面的夹角。
台阶高度：台阶坡顶面与坡底面的垂直距离。
台阶宽度：本台阶的坡顶线与上一台阶的坡底线之间的
距离。
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Wdmin = 2 G G——电铲站立水平挖掘半径。
中线采装：电铲沿沟的中线移动，
向左中右三方向挖掘。
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电铲双侧交替采装方式：电铲沿左右两侧前进。此种方 法电铲移动频繁，作业效率低。
最小沟底宽度，如图15-9：
Wdmin = G + K K——电铲尾部回转半径。
汽车沟内调车方式的沟底宽度WD ，， 折返调车： WD = R + L + d/2 + 2e（如图15-10） 环形调车: WD = 2R + d +2e （图15-11 ） R——汽车最小转弯半径，（某109吨汽车
露天开采规程
5露天开采规程5.1基本规定5.1.1小型露天采石场，除遵守原国家安全生产监督管理局令第19号《小型露天采石场安全生产暂行规定》外，还应遵守本标准的有关规定。
5.1.2露天开采应遵循自上而下的开采顺序，分台阶开采，并坚持“采剥并举，剥离先行”的原则。
5.1.3设计规定保留的矿(岩)柱、挂帮矿体，在规定的期限内，未经技术论证不应开采或破坏。
5.1.4采剥和排土作业，不应对深部开采或邻近矿山造成水害和其他潜在安全隐患。
露天矿山，尤其是深凹露天矿山，应设置专用的防洪、排洪设施。
5.1.5靠近矿山铁路修筑建构筑物，跨越矿山铁路、横穿路基或桥涵架设电线和管道等，以及临时在矿山铁路附近施工，均应事先征得矿山运输和安全部门同意，并制定施工安全措施，经批准方可实施。
5.1.6在矿山铁路或道路两侧堆放物品时，应堆放稳固，且堆放物的边缘与铁路建筑接近限界的距离，应不小于O.75m；与道路路面边缘的距离，应不小于1m(若道路有侧沟，距侧沟外侧，应不小于O.5m)。
5.1.7任何人不应擅自移动和毁坏矿山的测量基点；需要移动或报废时，应经矿山地质测量部门同意，并经主管矿长批准。
5.1.8露天矿符合下列条件之一的，宜配备专用载人车辆接送作业人员上下班：——从上下班人员集中的地方至露天矿(或车间)主要作业场所，路程超过3000m；——凹陷露天矿的垂直深度超过lOOm；——山坡露天矿的垂直高差大于150m。
采用提升设备运送人员时，应遵守本规程第6章的有关规定。
5.1.9露天矿边界应设可靠的围栏或醒目的警示标志，防止无关人员误入。
露天矿边界上2m范围内，可能危及人员安全的树木及其他植物、不稳固材料和岩石等，应予清除。
露天矿边界上覆盖的松散岩土层厚度超过2m时，其倾角应小于自然安息角。
5.1.10因遇大雾、炮烟、尘雾和照明不良而影响能见度，或因暴风雨、雪或有雷击危险不能坚持正常生产时，应立即停止作业；威胁人身安全时，人员应转移到安全地点。
《露天开采》课件
未来露天开采技术的发展将更加注重环境保护和可持续发展 ，采用先进的技术和设备，提高资源利用率和生产效率，降 低对环境的负面影响，实现矿产资源的可持续开发利用。
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露天开采技术
穿孔爆破技术
穿孔爆破技术是露天开采的第一道工 序，其目的是为了将矿岩进行破碎， 为后续采装作业提供条件。
爆破参数的选择和优化是穿孔爆破技 术的关键，包括炮眼深度、间距、装 药量等，需根据实际情况进行调整。
矿权申请与审批
取得采矿权，完成相关审批手 续，确保合法开采。
征地与移民安置
根据矿区规划，征收土地，进 行移民安置工作。
矿区基础设施建设
建设矿区道路、供电、供水、 通讯等基础设施，满足开采需
要。
采装阶段
穿孔作业
使用穿孔机在矿体上钻 孔，为爆破作业做准备
。
爆破作业
对钻孔进行爆破，将矿 石炸松散以便装载。
01
制定安全规章制度
建立完善的安全规章制度，明确 各级管理人员和操作人员的安全
职责，确保安全生产。
03
强化员工安全培训
定期对员工进行安全培训，提高 员工的安全意识和操作技能，减
少事故发生。
02
定期进行安全检查
定期对露天开采现场进行安全检 查，及时发现和消除安全隐患，
确保生产安全。
04
配备安全设施
在露天开采现场配备必要的安全 设施，如安全网、防护栏、警示 标志等，保障员工的人身安全。
环境约束与绿色开采
环境保护法规与政策
01
遵守环境保护法规和政策，强化露天开采的环境监管和责任追
究。
生态恢复与治理
02
加强生态恢复和治理工作，减少露天开采对生态环境的影响，
采矿学_东北大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年
采矿学_东北大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.迂回线路布置在矿体上盘非工作帮时，虽然工作线到达矿体的时间长，但可减少矿石的损失和贫化。
答案:2.依据出入沟布置的形状，布线方式可分为螺旋布线和直线布线。
答案:3.长远计划的每一计划期一般是1年，计划总时间跨度为矿山整个开采寿命。
答案:4.当爆破产生较多大块时，可以采用破碎锤或爆破的方式进行二次破碎，所以爆破效果好与坏对采装效率与作业成本没有太大影响。
答案:5.汽车运输机动活，爬灵坡能力强，转弯半径小，所以深凹露天矿特别适合采用汽车运输开拓方式。
（）答案:6.胶带运输开拓是一种高效率的连续运输开拓方式。
答案:7.目前，国内露天矿常用的破碎设备有旋回式破碎机和颚式破碎机。
答案:8.公路运输的灵活性适合于采用固定式坑线，使开采工作线快速到达矿体，实现强化开采。
答案:9.一般情况下公路运输的合理运距为 3~5km，汽车载重量越大，其合理运距一般来说也越长。
答案:10.牙轮钻机的钻速是指单位时间钻进的钻孔长度，转速是指钻具的旋转速度。
答案:11.露天矿穿孔设备的选择主要取决于开采矿岩的可凿性，开采规模要求及设计的炮孔直径。
答案:12.穿孔作业是露天开采的第一道生产工序，其作业内容是采用某种穿孔设备在计划开采的台阶区域穿凿炮孔，为其后的爆破工作提供装药空间。
答案:13.由于金属矿山的矿岩一般都比较坚硬，世界上绝大多数金属金属露天矿的采装工作以单斗挖掘机为主。
答案:14.一般只有一部分地质储量的开采是（）可行和经济上合理的，这部分储量称为开采储量。
答案:技术上15.圈定开采储量的三维几何体称为最终开采境界，它是预计在矿山开采结束时的（）大小和形状。
答案:采场16.手工设计阶段以（）为基本准则。
答案:经济合理剥采比17.对于埋藏浅且延伸较深的矿床，露天开采境界的合理确定能够使（）最佳。
答案:矿床开采整体经济效益18.胶带排土机的主要工艺参数是最大排土高度和平盘宽度，它们都取决于排土机的结构尺寸。
露天开采程序及开拓运输系统_图文.
露天开采程序及开拓运输系统第一节开采程序露天矿开采程序系指完成露天矿采场内岩石剥离和矿石采出的程序,或称剥采程序,即采剥工程在时间和空间上发展变化方式及其相互关系。
诸如采剥工程台阶划分,采剥工程初始位置确定,采剥工程水平推进、垂直延深方式,工作帮构成等。
一、采剥工程台阶划分及台阶开采程序在露天开采过程中,为了适应工艺设备的作业要求,提高开采强度,将开采境界内的矿石、土岩划分成具有一定高度的台阶进行开采,各台阶的矿山工程包括掘沟、扩邦工程,通过台阶的掘沟实现矿山工程的延深,并建立运输联系和形成台阶工作线,然后以一定的采宽进行扩邦推进,完成台阶的全部矿山工程。
掘沟和扩邦是露天矿山工程发展的主要方式。
台阶式开采是露天开采的主要特征,台阶的划分应利于发挥设备效率,提高矿石质量和保证作业安全。
对勺斗斗容3~4m3的单斗挖掘机,台阶高度一般为10~15m;大规格的挖掘机,台阶高度可达20~25m;大型倒堆挖掘机,台阶高度可在30m以上;轮斗挖掘机,组合台阶高度可达40~50m。
台阶可按水平面和倾斜面划分,分别称水平分层和倾斜分层。
水平分层有利于采掘、运输设备作业,多采用此方式;在某些缓倾斜层状矿床条件下,为了便于选采,减少顶底板岩石的混入和矿石损失,提高矿石质量,可采用倾斜分层开采(图33-1。
图33-1图33-1为了发挥设备效率,划归同一台阶的矿岩应力求一致。
例如,不应把表土、不需爆破的软岩与需要爆破的硬岩划归同一台阶,同时尽量使矿岩分家,便于选采。
台阶的开采程序一般为:开掘倾斜的出入沟,开掘开段沟,进行扩帮,如图33-2。
1.首先开掘自地表±0标高到第一台阶下部平盘的出入沟AB(图33-2a;2.沿台阶全长开掘开段沟BC(图33-2b;3.在开段沟旁建立采掘工作面,在工作面推进过程中,逐条开采采掘带,每采一个采掘带,使工作线推出一个采宽。
在上部台阶工作线推出一定宽度后,下部台阶才能开掘出入沟和开端沟(图33-2c、d,然后下台阶工作线则相应地继续推进。
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在山坡地带的开采也是分台阶逐层向下进 行的。与深凹露天矿开采不同的是不需要在平 地向下掘沟以达到下一水平，只需在山坡适当 位置拉开初始工作面就可以进行新的台阶的推 进。习惯上将“初始工作面的拉开”也称之为 掘沟。山坡上掘出的“沟”是仅在指向山坡的 一面有沟壁的单壁沟。
沟内环形调车平面图
l
e
R
d
R
e
d
WDmin = 2R＋d＋2e
R—汽车最小转弯半径； d—汽车车身宽度； e—汽车距沟壁的安全距离。
3.2.5 不同掘沟方式的WDmin比较
采用Weboo-120c(109t)汽车，R=12.4m， L=11.73m，d=6.179m，e=1.5m；6.88m3电铲， 站立水平最大挖掘半径G=10.75m，尾部回转半 径K=6.02m，最大卸载高度处的卸载半径 B=13.87m。计算得：
A 176m
台阶几何要素
A-A 坡顶面
W
台阶坡面
坡底面
200m
H
188m
H
176m
W 188m
坡底线
A
200m 坡顶线
台阶三要素： W—台阶宽度 H—台阶高度 —台阶坡面角
台阶坡面
台阶立体图
3 掘沟
掘沟是新台阶开采的开始，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
48m 36m
24m 12m
48m
36m
24m
0m
-12m 0m 12m
2 台阶几何要素
台阶由坡顶面、坡底面和台阶坡面 组成。
台阶几何要素： l 台阶坡面角，是岩体稳定性的函数； l 台阶高度，受生产规模、采装设备、开
采的选别性影响； l 台阶宽度，W= Wc (爆破带宽度)+Ws(安
全平台宽度) 。
垂直采掘平面图
采区宽度
台阶推进 方向
下一轮采掘位置
工作线
采掘方向
一次采掘深度（即采掘带宽度A）为电铲站 立水平挖掘半径（G），沿工作线一次采掘 长度为2G。
4.1.2 采掘方式—平行采掘
沟外调头中线采装：WDmin＝2G=21.5m； 沟外调头双侧交替采装: WDmin＝G＋K=16.77m； 沟内折返调车: WDmin＝R＋L＋d/2＋2e=30m； 沟内环行调车:WDmin＝2R＋d＋2e=34m（最大）
作业
l 绘图说明台阶的几何要素，并论述影响各几 何要素的主要因素。
l 绘制一采场平面图。已知：台阶高度12m， 台阶坡面角70°，安全平台宽度6m，出入沟 宽24m，出入沟坡度为8%。要求至少画出两 个工作台阶，两个非工作台阶。
l 一个露天矿山选用4m3的电铲，试确定不同掘 沟方式下的最小沟底宽度。（提示：查采矿 设计手册，先确定出与之匹配的汽车型号）
4 台阶推进方式
4.1 采掘方式及工作平盘参数 4.1.1 垂直采掘 4.1.2 平行采掘 4.1.3 采区宽度与采掘带宽度 4.1.4 最小工作平盘宽度
4.2 工作线布置方式 4.2.1 纵向布置 4.2.2 横向布置 4.2.3 扇形布置
3.2.1 沟外调头中线采装
WDmin＝2G
沟外调头中线采装平面图
G
G
B
WDmin =2G
G—电铲站立水平挖掘半径；
B—电铲最大卸载高度处的
卸载半径。
3.2.2 沟外调头双侧交替采装
WDmin＝G＋K
沟外调头双侧交替采装平面图
K
G
B
G
K
B
WDmin =G+K
G—电铲站立水平挖掘 半径；
K—电铲尾部回转半径；
阶的开采推进提供初始作业空间。出入沟参数：
l 出入沟的坡度，取决于汽车的爬坡能力和运输 安全要求；
l 最小沟底宽度WDmin，是满足采运设备基本作 业空间要求的沟底宽度，其值取决于电铲的作 业技术规格、采装方式与汽车的调车方式。
出入沟与段沟示意图ຫໍສະໝຸດ 出入沟段沟164m
152m
140m
3.1 山坡露天矿掘沟
1 概述
最终开采境界是在当前的技术经济 条件下对可采储量的圈定，也是对开采 终了时采场几何形态的预估。如何采出 最终境界内的矿石和岩石则是露天开采 程序问题。
露天开采是从地表开始逐层向下进 行的，每一水平分层称为一个台阶。
露天采场平面投影与剖面示意图
36m 48m
24m
12m
封闭圈
0m -12m
H 封闭圈
封闭圈
最终境界 矿体
单壁沟
eT
G
WD
电铲开掘单壁沟
WD = G + T + e G为电铲站立水平挖掘半径； T为电铲回转中心到履带外缘距离； e为电铲履带外缘到单壁沟外缘的安全距离。
推土机开掘单壁沟
3.2 深凹露天矿掘沟
不同的掘沟方式下，所需要的WDmin ： 3.2.1 沟外调头中线采装 ，WDmin＝2G 3.2.2 沟外调头双侧交替采装 ，WDmin＝G＋K 3.2.3 沟内折返调车 ，WDmin＝R＋L＋d/2＋2e 3.2.4 沟内环行调车 ，WDmin＝2R＋d＋2e
B—电铲最大卸载高度
处的卸载半径。
3.2.3 沟内折返调车
WDmin＝R＋L＋d/2＋2e
沟内折返调车平面图
l e
R
R
e
d
WDmin = R＋L＋d/2＋2e
R—汽车最小转弯半径； L—汽车车身长度； d—汽车车身宽度； e—汽车距沟壁的安全距离。
3.2.4 沟内环形调车
WDmin＝2R＋d＋2e
采矿学教学课件
——金属矿床露天开采
露天开采
l 绪论 l 矿床品位与储量计算 l 岩石的力学性质及分级 l 最终开采境界的确定 l 露天开采程序 l 露天矿生产计划 l 露天矿床开拓 l 露天开采工艺 l 矿山技术经济
第十五章 露天开采程序
1 概述 2 台阶几何要素 3 掘沟 4 台阶的推进方式 5 采场扩延过程与布线方式 6 帮坡形式与帮坡角 7 生产剥采比 8 分期开采
4.1.1 采掘方式—垂直采掘
垂直采掘时电铲的采掘方向垂直于台阶工 作线走向(即采区走向)、与台阶推进方向相平 行。垂直采掘时，若采用双点装车，电铲的装 载回转角度小(10°～110°之间，平均为60° 左右)，装载效率高；缺点是汽车在电铲周围调 车对位需要较大的空间，要求较宽的工作平盘。 当采掘到电铲回转中心位于采掘前的台阶坡底 线时，电铲沿工作线移动到下一个位置，开始 下一轮采掘。