露天采矿学第05章 排岩工作

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排岩工作应注意的问题
汽车进入废石场后沿废石场公路到达卸岩段，
然后调车，其调车宽度要大于汽车的最小转弯 半径，然后汽车后退，靠近边坡翻卸岩土
翻卸后留在平台上的岩堆宽度的大小对推土机
的推排工作量影响很大，在确保安全的前提下， 汽车应尽量靠近边坡翻卸岩土
为了保证汽车卸载安全，台阶坡顶需用推土机 推出车挡，车挡高度一般不低于0.6～0.8m
分区排土和分期排土。
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5.1.3 排土场堆置要素
排土场的台阶平盘宽度 ➢ Bmin工作平台最小宽度取决于上一台阶的高度、运输
排弃设备和运输线路的布置、移道步距（铁路）等。 ➢ 使得上下相邻台阶的排岩工作不相互影响。 ➢ 参考采场的最小工作平盘宽度。
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5.1.3 排土场堆置要素
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5.2.1 汽车运输－推土机排岩
推土机平整场地和整修排土场公路
二、排土场堆置参数
排岩作业线长度Lmin
Lmin nx b
nx
N
t DX TZ
t D X
tD
tX
3 ~ 6R
vR
L 2.5 ~ 3 Lmin
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5.2.1 汽车运输－推土机排岩
三、排土设备 排土设备选型与匹配
7. 排土场应设置在居民区和工业场地的下风侧或者最小风 侧，远离生活水源，并处于生活水源的下游，以避免对 居民区或工厂的粉尘、有害气体危害和水污染。
8. 废岩中含有用矿物成份的，要尽量根据矿物成份和品位 分别堆存，以利于日后的二次回收利用；
9. 排土场地的选择要考虑复垦的可能性，制定复垦计划。
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推土机推排能力与功率关系
汽车载重(t) 20
30~40 60 100
推土机功率(马力) 100~200 140~160 ≥220 ≥320
小时能力(m3) 100~120 140~160 260~320 450~550
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5.2.1 汽车运输－推土机排岩
三、排土设备
排土设备数量的计算：NT
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5.2.1 汽车运输－推土机排岩
Hp 0.6-1.0m
1-2m αp
汽车在排土场卸载及车挡示意图
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5.2.1 汽车运输－推土机排岩
汽车进入废石场排岩地段进行调车 公路宽度A和前面所说一直。
汽车翻卸岩土 调车带宽度B大于汽车最小转弯半径，和车辆 有关。 卸土带宽度C-取决于翻卸条件和岩土性质， 一般取3-5m。 安全车档：车轮的2/3。 排岩台阶坡顶：3%-5%的反坡。
一、工艺过程主要有： 汽车进入废石场排岩地段进行调车 汽车翻卸岩土 推土机推排 平整场地 整修废石场公路
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CB A
推土机
汽车
A BC
A-公路宽度，即行 车带宽度； B-调车入换部分的 宽度，即调车带宽 度； C-汽车翻卸后留在 平台上的土堆宽度， 即卸土带宽度。
Hp
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运距； 4. 为防止压矿，排土场宜选在矿体的下盘方向，如果矿体赋存情
况可靠，也可以放在矿体的上盘或者端部的开采界限以外。深 凹露天矿的排土场如果距离采场太近，应考虑排土场对采场露 天边帮稳定的影响以及废岩滚落距采场边缘的安全距离。 5. 根据地形、开采水平标高、堆弃量等因素进行全面分析，选取 集中或者分散布置排土场。分散布置，利于多出口运输，疏散
准则目的
安全 环保 经济
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5.1.3 排土场位置选择排土场位置选择
排土场位置选择的原则
1. 有条件情况下，尽量利用内排，包括内部临时排土场。 2. 不占用良田，少占用耕地，尽量利用山坡、山谷的荒地，尽量
避免村庄的搬迁。 3. 在不影响矿山建设的情况下，尽量靠近采场布置，以缩短排岩
I
II
III
IV
V
VI
初始松散系数 1.1-1.2 1.2-1.3 1.24-1.3 1.35-1.45 1.4-1.6 1.45-1.8
终止松散系数 1.01-1.03 1.03-1.04 1.04-1.07 1.1-1.2 1.2-1.3 1.25-1.35
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5.1.3 排土场堆置要素
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5.1.3 排土场堆置要素
排土场的堆置高度 ➢ 台阶高度和堆置高度的关系 ➢ 影响因素：排土场的地形、水文地质条件、工程地
质条件气候条件、排弃岩土的物理力学性质（粒度 分布、矿物成分、密度等）、排岩工艺设备、排岩 管理、废石运输方式等。 ➢ Hmax主要受散体岩石强度和地基软弱层强度的控制。 ➢ Htj，高度和经济（效率，成本）的矛盾。高台阶排 土-坚硬岩石+高差较大的陡峭山岭地形，一般可达 30m以上；软岩和土质层，10-15m，甚至小于10m；
VTS
KS QT
KJ
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主要技术性能 单位
型号
140T TY165
品牌
东方红 东方红
发动机功率 kw 工作重量 kg 行走速度 km/h 外形尺寸：长 mm
宽 mm 高 mm 推土板刀： 宽 mm 高 mm 板刀最大提高 mm 最大切入深度 mm
104 9500 0-12.8 5385 2982 2850 2982 885
新堆弃的岩土密实性小，孔隙大，经压实后台 阶会下沉。为了保证安全卸载和充分利用废石
场容积，台阶顶面应保持2％的反向坡
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5.2.1 汽车运输－推土机排岩
推土机推排 推排汽车翻卸残留在平台上的岩土 排土场下沉塌落需平整的岩土工作量 一般占总排土量的20-30%
卸载汽车结构、卸载是汽车后轮距排土坡顶线 距离、排弃季节、司机作业素质。
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5.1.3 排土场堆置要素
排土场的堆置高度 ➢ 地基岩性较好，地基稳定-采用覆盖式排岩（上部台
阶直接坐在下不台阶上），此时排土场的极限高度 主要与松散岩体的强度有关，可用极限平衡法直接 求的。 ➢ 软弱地基排土场极限堆置高度：主要受地基软岩强 度、厚度和产状等地质条件影响。
露天采矿学
第5章 排岩工作
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教学计划与安排
➢ 教学目标及基本要求： ◎了解内容： 排岩工艺及废石场的建设、安全与复垦。 ◎掌握内容： 废石场位置选择原则，常用的排岩工艺及优缺点，排岩工艺选择需
考虑因素。 ➢ 主要内容及学时分配（共2学时）：
排岩工艺中的汽车运输-推土机排岩、铁路运输排岩、带式排土机排 岩， 1学时
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5.2.1 汽车运输－推土机排岩
推土机平整场地和整修排土场公路
二、排土场堆置参数
排岩台阶高度h、排岩工作平盘宽度Bmin、排岩工作线长 度Lmin。 排岩台阶高度h-取决于土岩性质和地形条件，可调节余地 较大（相对于火车排岩），一般取较大，如弓长岭100m， 德兴铜矿170m。有条件可取一个台阶。 排岩工作平盘宽度Bmin、
排岩工艺选择与废石场的建设与安全，1学时 ➢ 重点内容：
各种排岩工艺的特点及适用条件，废石场的建设、安全与复垦。 ➢ 难点内容：
如何选取合适的排岩方式。
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教学内容
5.1 概述 5.2 排岩工艺 5.3 废石场建设与安全
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5.1 概述
定义：露天矿要剥离覆盖在矿床上部及其周围 的表土和岩石，并将其运至专设的排弃场地 （废石场）。
3395 4230 3057 3700 3060 4590
3725 4320 - 4507 4260 5265
1315 1875 - 1229 1060 2690
1210 -
- 1070 1260
-
540 700
-
430 530
-
履带 履带式 履带式 轮胎式 履带式 履带式
式
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四、评价:
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5.2 排岩工艺
露天矿的排岩工艺是按运输方式和排岩设备 的不同而划分的。
常用的排岩工艺可分为： 汽车运输－推土机排岩
铁路运输－挖掘机排岩（前装机排岩、排土犁 排岩）
胶带排土机排岩、胶带排烟机排岩 倒堆吊斗铲排岩 水力排岩
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5.2 排岩工艺
5.2.1 汽车运输－推土机排岩
山推 勒勒
D 小松
D 小松
162 310 119 299 180 641
23400 5200 16880 28724 21300 102500
0-11.2 0-12.2 0-10.8 0-32.1 0~10.4 0-11.9
5750 9630 3937 8224 5890 11565
3725 4320 2440 4507 4260 3610
汽车运输—推土机排岩工艺具有一系列优点：
(1) 汽车运输机动灵活，爬坡能力强，可适应情况复杂的排岩场地作 业；
(2) 汽车运输—推土机的排土台阶高度远比铁路运输时大，即使在岩 性较差的情况下台阶高度也比铁路运输较容易实现高台阶排土；
(3) 汽车运输—推土机排土工艺符合露天矿运输设备发展方向，国内 外金属露天矿广泛采用汽车运输，并且向大型发展，与之相配合的推 土机也随之向大马力发展；
360
122 18700 0-12.5 5097 3447 3190 3447 1167 1200 545
行走机构
履带式 履带式
中国 TY
山推
132.4 18512 0~3.9 5360 3970 3041 3970 1050 1250 545
履带式
美国
日本
SD22 山推
SD42 D 824H 卡特比 卡特比
占地少、运距短、剥离费用低；--经济性好。 一般适用于水平矿体或者倾角小于12°的厚 度不大的缓倾斜矿体。 ➢ 外排土场： 和内排土场相对应； 金属矿山一般倾角大，多为倾斜、急倾斜矿 床，且开采深度一般较大，故多为外排土场。
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5.1.3 排土场位置选择
考量因素
地形地质条件 环境条件 排土场容积 矿床分布 废岩运距 废岩回收利用 生态环境保护 排土场复垦治理
道路的通过能力，缓和排岩高峰。大型露天矿宜适当集中。 中小型露天矿山可就近分散堆弃。
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5.1.3 排土场位置选择排土场位置选择
排土场位置选择的原则
6. 必须掌握排土场场址的工程地质及水文地质资料。排土 场的地形坡度一般宜小于堆置废岩的内摩擦角(自然安息 角)。以保证排土场的稳定，避免排土场发生滑坡和泥石 流事故。在排土场周围应设置防护工程，防止环境污染， 避免发生泥石流、滑坡等危害。
排土场容积
岩土沉降系数参考值
岩土种类 砂土
砂质粘土 粘质土 粘土夹石 小块岩石 大块岩石
沉降系数 1.07-1.09 1.11-1.15 1.13-1.15 1.16-1.19 1.17-1.18 1.10-1.20
岩土种类 硬粘土 泥夹石 亚粘土 砂和砾石 软岩 硬岩
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沉降系数 1.24-1.28 1.21-1.25 1.18-1.21 1.09-1.13 1.10-1.12 1.05-1.07
(4) 当排土场内运输距离较短时，排岩运输线路建设快、投资少，易 于维护。
主要缺点：
排土运输费用相对较高 ，特别是当排岩运距较远时，排岩效费比显著 增加。
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5.2.2 铁路运输排岩
铁路运输的排岩方法： 挖掘机排岩 前装机排岩 排土犁排岩 其中主要工艺为铁路运输－挖掘机排岩工艺 挖掘机排岩主要工序为： 列车翻卸岩土 挖掘机堆垒 线路移设
工作对象：剥离岩土、贫矿、难选矿物 排岩工作的经济效益：排土场位置；排岩工艺；
排岩方法。
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5.1.1排岩工作内容：
排岩工作内容： ➢ 排弃工艺 ➢ 排土场修建和排岩规划 ➢ 排土场稳定性 ➢ 排土场环境污染防治 ➢ 排土场复垦
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5.1.2排土场分类
排土场的种类： ➢ 内排土场
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5.2.1 汽车运输－推土机排岩
推土机平整场地和整修排土场公路 二、排土场堆置参数
排岩工作平盘宽度Bmin
Bmin C 2(R L) F
Bmin—工作平台最小宽度，m； C—超前上阶段的宽度(当上、下阶段汽车卸车点互不干扰时， C=0)，m； R—汽车回转半径，m； L—汽车长度，m； F—外侧线路中心至平台眉线的最小距离，m。
排土场容积
➢ 废石场总容积应与露天矿总剥离量相适应
➢ 按剥离量所需的废石场有效容积计算公式：
Vr
Vsh K s Kc
沉降系数定义公式：
Kc
1
hP1 hP2 hP2
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5.1.3 排土场堆置要素
排土场容积
岩土松散系数参考值
砂质
块度不
种类
砂
粘土 带夹石粘土
大块岩石
wenku.baidu.com粘土
大岩石
岩土类别