第二节露天矿开拓案例

回返式坑线


当露天矿开采相对高差较大、地形较陡，采用直 进式坑线有困难时，常采用回返式坑线开拓，或 采用直进－回返联合坑线开拓，如下图所示。 山坡露天矿开拓干线在基建时期应修筑到最上一 个开采水平。开拓线路一般沿自然地形在山坡上 开掘单壁路堑，随着开采水平不断下降，上部坑 线逐渐废弃或消失。在单侧山坡地形条件下，坑 线应尽量就近布置在采场端帮开采境界以外，以 保证干线位置固定且矿岩运输距离较短。的对象是运输设备与运输 通道。

研究的内容是针对所选定的运输设备及运输形
式，确定整个矿床开采过程中运输坑线的布置
形式，以建立起开发矿床所必需的运输线路，
确保矿山工程的合理性。
1.3 矿床的露天开拓方法



按运输方式不同，露天矿开拓可以分为： 公路运输开拓 铁路运输开拓 平硐溜井开拓 胶带运输开拓 斜坡提升开拓 联合开拓
露天开采
露天矿床开拓




概述 公路运输开拓 铁路运输开拓 联合运输开拓
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概述
露天矿床开拓：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煤岩运输通道，以保证露天 矿场的生产运输，并及时准备出新工作水平。 通过开掘的坑道，把矿场内台阶与台阶、各台阶 与地面设施联系起来的坑道称坑道系统。 坑道内铺设运输线路时称开拓运输系统。
2.3 合理运距与合理开采深度

在露天开采中，运输费用占矿石开采成本的 40%-60%。

随着矿床开采深度的增加，矿岩的运距显著增 大，汽车台班运输能力逐渐降低，运输费增大。

合理运距即是在该运距范围内，开采矿石的总
成本与上缴的利税总和不大于矿石的销售价格， 保证正效益开采。合理运距是一个经济概念， 随着技术经济条件的不同而变化。
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公路运输开拓
公路运输开拓的方法评价 公路运输开拓的坑线布置 合理运距与合理开采深度
2.1 公路运输开拓的方法评价
开拓特点： 机动灵活、利用选采； 多出口，分采分运，运输效率高； 适应各种开采程序需要，减少掘沟工程量； 线路工程量小、基建投资少，基建时间短； 运输成本高于铁路运输。 适用条件： 地形复杂的山坡、凹陷露天矿； 煤层赋存复杂，煤质变化、要求分采的矿山； 运距不长的山坡露天矿； 作为联合开拓方式的组成部分。
螺旋坑线


当采场面积较小，且长、宽尺寸相差不大，同时 开采的水平数较少，以及采场四周岩石比较稳固 时，可采用螺旋坑线开拓。 由于露天采场空间一般是变化的，坑线往往不能 采用单一的布置形式，而多采用两种或两种以上 的布置形式，即联合坑线，如下图为上部回返， 下部螺旋的回返－螺旋联合坑线开拓方式。
公路运输开拓的出人沟口与连接平台

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铁路运输开拓
铁路运输开拓的方法评价 铁路运输开拓的坑线布置 铁路运输开拓的合理开采深度

3.1 铁路运输开拓的方法评价
开拓特点： 开拓系统运量大，成本低，吨公里运输费低，约为 汽车运输的1/4-1/3； 运输设备及线路坚固耐用； 适应各种气候条件下作业； 爬坡能力低，要求的曲线半径大； 基建工程量大，新水平开拓延深工程缓慢。 适用条件： 矿床埋藏较浅，平面尺寸较大的凹陷露天矿或者在 开采深度较大的凹陷露天矿的上部及其矿床走向长、 高差相差较小的山坡露天矿。
回返式坑线


凹陷露天矿的回返坑线一般布置在采场底盘的非工作 帮上，可使开拓坑线离矿体较近，基建剥岩量较小， 可缩短基建时间，节约投资。 回返坑线开拓适应性较强，应用较广。但由于回返坑 线的曲线段必须满足汽车运输要求（如线路内侧加宽 等），使最终边帮角变缓，从而使境界的附加剥岩量 增加。因此，应尽可能减少回头曲线数量，并将回头 曲线布置在平台较宽或边坡较缓的部位。
螺旋坑线

螺旋坑线开拓一般用于深凹露天矿。坑线从地表出 人沟口开始，沿着采场四周最终边帮以螺旋线向深 部延伸。由于没有回返曲线段，扩帮工程量较小， 而且螺旋线的曲率半径大，汽车运行条件好，不必 因经常改变运行方向而不断变换运行速度，因而线 路通过能力大。但回采工作必须采用扇形工作线， 其长度和推进方向要经常变化，巳各开采水平相互 影响，使生产组织工作复杂。
公路运输开拓的出人沟口与连接平台
连接平台 开拓坑线一般采用较大的坡度以缩短运距，但重载 汽车长距离上坡或下坡运行时，容易使发动机和制 动装置过热而引起机械损坏，发生事故。为了保证 行车安全，延长汽车使用寿命，满足坑线坡长限制 的要求，以及便于从坑线向各采剥台阶引人运输线 路，故应在开拓坑线与各台阶交汇处设置长度4060m、坡度不超过3％的平坡或缓坡段，这就是连接 平台。
2.2 公路运输开拓的坑线布置
公路运输开拓采用的主要设备是汽车。 其坑线布置形式有： 直进式 回返式 螺旋式 多种形式相结合的联合方式
直进式坑线


当山坡露天矿高差不大、地形较缓、开采水平较少 时，可采用直进式坑线开拓，如下图所示。运输干 线一般布置在开采境界外山坡的一侧，工作面单侧 进车。 当凹陷露天矿开采深度较小，采场长度较大时，也 可采用直进式坑线开拓。公路干线一般布置在采场 内矿体的上盘或下盘的非工作帮上。条件允许时， 也可在境界外用组合坑线进人各开采水平。但由于 露天矿采场长度有限，往往只能局部采用直进式坑 线开拓。
2.3 合理运距与合理开采深度

采用普通载重自卸汽车运输时，其合理运距约 为3km；采用大型电动轮自卸汽车运输时，合理 运距可达到5-6km。 考虑到凹陷露天矿重载汽车上坡运行和至卸载 点的地面距离，在合理运距范围内可折算出汽 车运输开拓的合理开采深度。当采用载重量为 80-120t的电动轮汽车时，合理开采深度一般在 200-300m。

出人沟口应尽量设置在工程地质条件较好，地形标 高较低，距工业场地及矿、岩接受点较近的地方； 应避免和减少重载汽车在采场内作反向运行及无谓 增加上坡距离，尽可能使矿石及岩石的综合运输功 小，所需运输设备数量少。当废石场的位置分散和 为了保证露天矿的生产能力，以及为使空、重车顺 向运输时，在服务年限较长的露天矿可采用多出人 沟口。多出人沟口使坑线增多，附加剥岩量加大， 掘沟工程量及费用也增多，因此，出人沟口的数目 应根据矿山规模、矿山总平面布置及生产需要综合 进行技术经济分析后确定，一般数目不宜过多。