露天开采第三章 开采程序.
合集下载
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)。
在许多矿山，最终开采境界范围内的地表是山 坡或山包，随着开采的进行，矿山由上部的山坡露 天矿逐步转为深凹露天矿。采场由山坡转为深凹的 水平成为封闭水平，即在该水平上采场形成封闭圈。 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。
l e
d—汽车车身宽度； e—汽车距沟壁的安全距离。
R R d
e
沟内环形调车
WDmin＝2R＋d＋2e
沟内环形调车平面图
WDmin = 2R＋d＋2e
l
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。
e d
Biblioteka Baidu
R
R d
e
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： 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）
1）沟外调头中线采装 ，WDmin＝2G 2）沟外调头双侧交替采装 ，WDmin＝G＋K 3）沟内折返调车 ，WDmin＝R＋L＋d/2＋2e 4）沟内环行调车 ，WDmin＝2R＋d＋2e
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。
最小工作平盘宽度：刚刚满足采运作业需要的空间的 宽度。
安全挡墙：在工作平盘的外沿用碎石堆筑的一道安全 挡墙。
台阶立体图
台阶划分：水平划分、倾斜划分 划分原则：有利于发挥设备效率，作业安全和 提高煤质。 单台阶开采程序:开采倾斜的出入沟、开掘开 段沟、进行扩帮。
三、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，为新台阶的开采推进 提供初始作业空间。出入沟参数：
台阶几何要素
A-A 坡顶面
H
200m
W 台阶坡面
坡底面
H
188m
176m
坡底线
台阶三要素：
A 176m W 188m A 200m 坡顶线
W—台阶宽度 H—台阶高度 —台阶坡面角
台阶坡面
台阶高度：不小于挖掘机推压轴高度的2/3（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）。 台阶坡面角与矿岩稳定性有关。 岩石普氏系数f 8-14 台阶坡面角（度） 70-75
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 B
G
G
B
K
WDmin =G+K
G—电铲站立水平挖掘 半径； K—电铲尾部回转半径； B—电铲最大卸载高度 处的卸载半径。
沟内折返调车
WDmin＝R＋L＋d/2＋2e
沟内折返调车平面图
WDmin = R＋L＋d/2＋2e
R—汽车最小转弯半径； L—汽车车身长度；
封闭圈
最终境界 H 封闭圈
矿体
单壁沟
e
T WD
G
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
2 深凹露天矿掘沟
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。 不同的掘沟方式下，所需要的WDmin ：
露天开采
太原理工大学矿业工程学院
第三章 露天开采程序
概述 台阶几何要素 掘沟 台阶的推进方式 采场扩延过程与布线方式 帮坡形式与帮坡角 分期开采
一、概述
开采程序：露天开采范围内采煤、剥岩的顺 序。即采剥工程在时间和空间上发展变化 的方式。 包括内容：台阶划分、掘沟、采剥初始位置 确定、水平推进、垂直延伸方式、工作帮 构成等。
露天采场平面投影与剖面示意图
封闭圈
24m 36m
12m
0m 48m
-12m
48m
36m 24m 12m
0m
-12m
0m
36m 24m 12m
48m
二、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： 台阶坡面角，是岩体稳定性的函数； 台阶高度，受生产规模、采装设备、开 采的选别性影响； 台阶宽度，W= Wc (爆破带宽度)+Ws(安 全平台宽度) 。
3-8
1-3
60-70
50-60
工作台阶：正在被开采的台阶。 爆破带：工作台阶上正在被爆破、采掘的部分。其宽 度为爆破带宽度（或采区宽度）。
台阶的采掘方向：挖掘机沿采掘带前进的方向。
台阶的推进方向：台阶向外扩展的方向。
安全平台：在开采过程中，工作平台不能一直推进到 上各台阶的坡底线位置，而是应留下一顶宽度。留 下的这部分叫安全平台。 安全平台宽度一般为2/3-1个台阶高度。
四、台阶推进方式
一）采掘方式及工作平盘参数 1） 垂直采掘 2） 平行采掘 3） 采区宽度与采掘带宽度 4） 最小工作平盘宽度 二）工作线布置方式 1） 纵向布置 2） 横向布置 3） 扇形布置
一）采掘方式及工作平盘参数 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。
出入沟的坡度，取决于汽车的爬坡能力和运输安 全要求； 出入沟的坡度：100t以上的大型汽车的出入沟坡 度为8-10% ，台阶高度为12米，坡度为8%时的出 入沟坡长为150米左右。
出入沟与段沟示意图
出入沟
段沟
164m 152m
140m
开段沟初始位置选定：露头处，可设在顶板或底板。
1 山坡露天矿掘沟
l e
d—汽车车身宽度； e—汽车距沟壁的安全距离。
R R d
e
沟内环形调车
WDmin＝2R＋d＋2e
沟内环形调车平面图
WDmin = 2R＋d＋2e
l
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。
e d
Biblioteka Baidu
R
R d
e
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： 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）
1）沟外调头中线采装 ，WDmin＝2G 2）沟外调头双侧交替采装 ，WDmin＝G＋K 3）沟内折返调车 ，WDmin＝R＋L＋d/2＋2e 4）沟内环行调车 ，WDmin＝2R＋d＋2e
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。
最小工作平盘宽度：刚刚满足采运作业需要的空间的 宽度。
安全挡墙：在工作平盘的外沿用碎石堆筑的一道安全 挡墙。
台阶立体图
台阶划分：水平划分、倾斜划分 划分原则：有利于发挥设备效率，作业安全和 提高煤质。 单台阶开采程序:开采倾斜的出入沟、开掘开 段沟、进行扩帮。
三、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，为新台阶的开采推进 提供初始作业空间。出入沟参数：
台阶几何要素
A-A 坡顶面
H
200m
W 台阶坡面
坡底面
H
188m
176m
坡底线
台阶三要素：
A 176m W 188m A 200m 坡顶线
W—台阶宽度 H—台阶高度 —台阶坡面角
台阶坡面
台阶高度：不小于挖掘机推压轴高度的2/3（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）。 台阶坡面角与矿岩稳定性有关。 岩石普氏系数f 8-14 台阶坡面角（度） 70-75
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 B
G
G
B
K
WDmin =G+K
G—电铲站立水平挖掘 半径； K—电铲尾部回转半径； B—电铲最大卸载高度 处的卸载半径。
沟内折返调车
WDmin＝R＋L＋d/2＋2e
沟内折返调车平面图
WDmin = R＋L＋d/2＋2e
R—汽车最小转弯半径； L—汽车车身长度；
封闭圈
最终境界 H 封闭圈
矿体
单壁沟
e
T WD
G
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
2 深凹露天矿掘沟
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。 不同的掘沟方式下，所需要的WDmin ：
露天开采
太原理工大学矿业工程学院
第三章 露天开采程序
概述 台阶几何要素 掘沟 台阶的推进方式 采场扩延过程与布线方式 帮坡形式与帮坡角 分期开采
一、概述
开采程序：露天开采范围内采煤、剥岩的顺 序。即采剥工程在时间和空间上发展变化 的方式。 包括内容：台阶划分、掘沟、采剥初始位置 确定、水平推进、垂直延伸方式、工作帮 构成等。
露天采场平面投影与剖面示意图
封闭圈
24m 36m
12m
0m 48m
-12m
48m
36m 24m 12m
0m
-12m
0m
36m 24m 12m
48m
二、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： 台阶坡面角，是岩体稳定性的函数； 台阶高度，受生产规模、采装设备、开 采的选别性影响； 台阶宽度，W= Wc (爆破带宽度)+Ws(安 全平台宽度) 。
3-8
1-3
60-70
50-60
工作台阶：正在被开采的台阶。 爆破带：工作台阶上正在被爆破、采掘的部分。其宽 度为爆破带宽度（或采区宽度）。
台阶的采掘方向：挖掘机沿采掘带前进的方向。
台阶的推进方向：台阶向外扩展的方向。
安全平台：在开采过程中，工作平台不能一直推进到 上各台阶的坡底线位置，而是应留下一顶宽度。留 下的这部分叫安全平台。 安全平台宽度一般为2/3-1个台阶高度。
四、台阶推进方式
一）采掘方式及工作平盘参数 1） 垂直采掘 2） 平行采掘 3） 采区宽度与采掘带宽度 4） 最小工作平盘宽度 二）工作线布置方式 1） 纵向布置 2） 横向布置 3） 扇形布置
一）采掘方式及工作平盘参数 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。
出入沟的坡度，取决于汽车的爬坡能力和运输安 全要求； 出入沟的坡度：100t以上的大型汽车的出入沟坡 度为8-10% ，台阶高度为12米，坡度为8%时的出 入沟坡长为150米左右。
出入沟与段沟示意图
出入沟
段沟
164m 152m
140m
开段沟初始位置选定：露头处，可设在顶板或底板。
1 山坡露天矿掘沟