【正文】 相關(guān)行業(yè)法現(xiàn)，結(jié)合我國國情，因地制宜（ 2）選擇開拓系統(tǒng)的主要影響因素 J 少占土地，充分利用地下礦產(chǎn)資源J 生產(chǎn)工藝簡單可靠，設(shè)備選擇因地制宜J 生產(chǎn)成本低 開拓方法選擇 p 露天礦開拓系統(tǒng)是露天礦開采中極其重要的問題，它不僅影響到最終境界的位置，生產(chǎn)工藝系統(tǒng)的選擇，礦山工程發(fā)展程序等，還直接關(guān)系到基建工程量、基建投資、投產(chǎn)和達產(chǎn)時間、生產(chǎn)能力、礦石損失與貧化、生產(chǎn)的可靠性及生產(chǎn)成本等技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)、開拓系統(tǒng)一旦形成，不易改變，因此，正確選擇開拓系統(tǒng)是設(shè)計中帶全局性的關(guān)鍵問題之一。斜坡礦車開拓用小于 斜坡箕斗開拓是以箕斗為主體的開拓運輸系統(tǒng)，在采場內(nèi)用汽車或其他運輸設(shè)備將礦巖運至轉(zhuǎn)載站裝入箕斗，提升或下放至地面礦倉卸載，再裝入地面運輸設(shè)備。 斜坡提升開拓p 斜坡提升開拓是通過較陡的斜坡提升機道建立工作面與地面卸礦點和廢石場的運輸聯(lián)系，是一種投資省、建設(shè)速度快、設(shè)備簡單、生產(chǎn)成本低、提升坡度較大的開拓方案。p ② 公路（鐵路）－半固定破碎－膠帶運輸開拓。p 連續(xù)開采工藝主要采用輪斗（鏈斗）挖掘機挖掘松散礦巖，并將礦巖轉(zhuǎn)載到膠帶運輸機上運出，其中礦石直接運至礦倉，廢石運至廢石場后經(jīng)排土機排土。 膠帶運輸開拓 p 膠帶運輸開拓是利用膠帶運輸系統(tǒng)建立礦巖運輸通道的開拓方法。下圖為溜井貯礦爆破降段示意圖。p 確定溜井位置時，應(yīng)使溜井與采掘工作面間的平均運距短，溜井和平硐的掘進工程量小，一般應(yīng)保證溜井穿過的巖層穩(wěn)固，避開含水層和含泥多的巖層。 公路－鐵路聯(lián)合開拓 p 公路－鐵路聯(lián)合開拓的基本形式有：p 地表用鐵路運輸開拓，采場內(nèi)用公路運輸開拓，轉(zhuǎn)載站設(shè)在境界外不遠的地方；p 采場內(nèi)某一標(biāo)高以上用鐵路開拓，此標(biāo)高以下用公路運輸開拓，在采場內(nèi)設(shè)轉(zhuǎn)載站；p 山坡露天部分用公路運輸開拓，把礦巖轉(zhuǎn)載到下部，再用鐵路運輸。折返站設(shè)在出入溝與開采水平的連接處，供列車換向和會讓之用。p 根據(jù)露天礦的年運輸量，開拓溝道可鋪設(shè)單線或雙線。線路數(shù)目及折返站 下圖為凹陷露天礦頂幫固定直進－折返坑線開拓系統(tǒng)。山坡露天礦常采用直進式或直進折返式布置。p 因鐵路運輸牽引機車爬坡能力小，每個水平的出入溝和折返站所需線路較長，轉(zhuǎn)彎曲線半徑很大，故不適用于采場面積小，高差較大的露天礦開拓；也不宜采用移動坑線或回返坑線?？泳€位置 當(dāng)廢石場的位置分散和為了保證露天礦的生產(chǎn)能力，以及為使空、重車順向運輸時，在服務(wù)年限較長的露天礦可采用多出入溝口。 p 螺旋坑線開拓一般用于深凹露天礦。螺旋坑線開拓 p 回返坑線開拓適應(yīng)性較強，應(yīng)用較廣。在采場位于孤立山峰條件下，則應(yīng)將坑線布置在開采工作面推進方向的對側(cè)山坡卿非工作山坡一側(cè)），這樣，多水平同時推進時，可以保證下部工作面推進不會切斷上部開采臺階的運輸通道。（ 2）回返式坑線開拓p 當(dāng)露天礦開采相對高差較大、地形較陡，采用直進式坑線有困難時，常采用回返式坑線開拓，或采用直進－回返聯(lián)合坑線開拓，如下圖所示。p 當(dāng)凹陷露天礦開采深度較小，采場長度較大時，也可采用直進式坑線開拓。 回返式176。所以，露天礦床開拓問題的研究，實質(zhì)上就是研究整個礦床開發(fā)的程序，綜合解決露天礦場的主要參數(shù)、工作線推進方式、礦山工程延深方向、剝采的合理順序和新水平準(zhǔn)備，以建立合理的礦床開發(fā)運輸系統(tǒng)。礦床露天開采第 8章 礦床露天開拓 概述p 露天礦開拓就是建立地面到露天采場各工作水平以及各工作水平之間的礦巖運輸通道，建立采礦場、受礦點、廢石場、工業(yè)場地之間的運輸聯(lián)系，形成開發(fā)礦床的合理運輸系統(tǒng)。p 按運輸方式不同，露天礦開拓可以分為：W 公路運輸開拓W 鐵路運輸開拓W 平硐溜井開拓W 膠帶運輸開拓W 斜坡提升開拓W 聯(lián)合開拓 開拓方法 公路運輸開拓p 公路運輸開拓采用的主要設(shè)備是汽車。 螺旋式176。公路干線一般布置在采場內(nèi)礦體的上盤或下盤的非工作幫上。p 山坡露天礦開拓干線在基建時期應(yīng)修筑到最上一個開采水平。p 凹陷露天礦的回返坑線一般布置在采場底盤的非工作幫上，可使開拓坑線離礦體較近，基建剝巖量較小，可縮短基建時間，節(jié)約投資。但由于回返坑線的曲線段必須滿足汽車運輸要求（如線路內(nèi)側(cè)加寬等），使最終邊幫角變緩，從而使境界的附加剝巖量增加?？泳€從地表出入溝口開始，沿著采場四周最終邊幫以螺旋線向深部延伸。p 當(dāng)采場面積較小，且長、寬尺寸相差不大，同時開采的水平數(shù)較少，以及采場四周巖石比較穩(wěn)固時，可采用螺旋坑線開拓。出入溝口 多出入溝口使坑線增多，附加剝巖量加大，掘溝工程量及費用也增多，因此，出入溝口的數(shù)目應(yīng)根據(jù)礦山規(guī)模、礦山總平面布置及生產(chǎn)需要綜合進行技術(shù)經(jīng)濟分析后確定，一般數(shù)目不宜過多。p 開拓坑線一般采用較大的坡度以縮短運距，但重載汽車長距離上坡或下坡運行時，容易使發(fā)動機和制動裝置過熱而引起機械損壞，發(fā)生事故。鐵路運輸開拓采用較多的坑線形式為 直進式 、 折返式 和 直進－折返式 。p下圖為歪頭山露天鐵礦上部開拓系統(tǒng)示意圖。 p 大多數(shù)露天礦都先是山坡開采后轉(zhuǎn)為凹陷露天開采。大型露天礦年運輸量超過 折返站的布置形式較多，下圖為單干線開拓，工作水平為盡頭式運輸和環(huán)行運輸?shù)恼鄯嫡?。p 下圖為大冶鐵礦東露天采場公路－鐵路聯(lián)合開拓示意圖。平硐的位置與溜井位置關(guān)系密切，平硐應(yīng)盡可能短，不受爆破作業(yè)的影響，平硐口應(yīng)設(shè)在最高洪水位之上。降段時溜井周圍的礦石可用淺孔爆破，以免產(chǎn)生大塊落入溜井引起堵塞。國外煤炭、冶金、建材露天礦廣泛應(yīng)用膠帶運輸開拓，我國近幾年也開始應(yīng)用這一方法。 p 半連續(xù)開采工藝又稱間斷－連續(xù)工藝，它指生產(chǎn)工藝環(huán)節(jié)中，一部分為連續(xù)工藝，另一部分為間斷工藝。該方案不同的是幾個開采臺階共用一個破碎站，隨采場的下降，破碎站逐漸向下移設(shè)，下圖為大孤山鐵礦設(shè)計的深部鐵路－半固定破碎－斜井膠帶運輸開拓示意圖。但斜坡提升機不能直接到達工作面，需與汽車或鐵路等配合才能構(gòu)成完整的開拓運輸系統(tǒng)。下圖為撫順西露天煤礦斜坡箕斗開拓示意圖。4m3的各型窄軌礦車運輸，適用于采用窄軌鐵路運輸?shù)闹行⌒吐短斓V。 p 現(xiàn)代化露天礦應(yīng)盡可能采用先進設(shè)備，但要考慮資金和設(shè)備供應(yīng)的可能。 p 影響選擇開拓系統(tǒng)的因素很多，具體設(shè)計時要抓住主要矛后，對提出的開拓方案進行技術(shù)經(jīng)濟比較，全面分析，最后擇優(yōu)選用。 p 4）綜合分析評價，比較各方案的技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)，選取最適宜方案。p 選擇開拓方案過程是一個完整的系統(tǒng)分析過程，要遵循分析－綜合－分析的系統(tǒng)分析思想，采用定性與定量相結(jié)合的分析方法，全面考察各備選方案。p 靜態(tài)分析比較法主要是通過基建投資額 K和年經(jīng)營費 C進行評價。p礦山設(shè)計中，一般取 T0為 3～ 5a。 p 定線步驟（以回返坑線為例）為： G 1）在開采境界平面圖上，畫出底部周界和臺階坡底線，見下圖（ a）； G 2） 確定出入溝口位置； G 3）自上而下初步確定溝道中心線位置； G 4）根據(jù)出入溝和各種平臺的尺寸，按線路要求自下而上繪出開拓和開采終了時臺階的具體位置，如下圖（ b） 深凹采場開拓方法特點及選擇p 隨著開采工作的進行，露天采場逐漸形成深凹采場。一般深凹露天礦開拓運輸方式有以下幾種： 216。 216。 4）陡坡隧道鐵路開拓運輸系統(tǒng)。p 正確選擇深凹露天礦的開拓運輸系統(tǒng)，首先應(yīng)綜合分析國內(nèi)外露天礦山的開拓運輸經(jīng)驗，結(jié)合我國國情慎重考慮。216。216。先進的開拓運輸工藝方案只有建立在可行的技術(shù)、裝備基礎(chǔ)上才能保證穩(wěn)定的生產(chǎn)能力。 p4）先進工藝的采用條件 只有這樣，才能保證新工藝系統(tǒng)的順利實施和最大程度地發(fā)揮其效益。p 開拓運輸方案不僅要對其經(jīng)濟效益進行單獨評價，還要針對整個礦床開采時期的經(jīng)濟效果加以評價?？傊?，在進行總體經(jīng)濟評價時，在保證每階段最佳經(jīng)濟效益的前提下，一定要考慮礦床開采的分期數(shù)和各期之間開拓運輸系統(tǒng)的銜接時間，以及伴隨銜接工作而發(fā)生的費用?；靖拍頿 在特定的露天開采境界內(nèi)，在一定的開采工藝和開拓形式條件下，相應(yīng)的礦山工程（掘溝、剝離、采礦）隨時間和空間的改變而協(xié)凋變化的形式稱為露天礦開采程序。 p 移動坑線開拓可減少基建剝巖量，縮短基建時間，加速投產(chǎn)。p 下圖為固定坑線開拓的礦山工程發(fā)展程序圖。p 沿采場最終邊幫從上水平向下水平掘進出入溝，自出入溝末端沿采場邊幫掘進開段溝，井以出入溝末端為固定點，以扇形推進方式擴幫形成采剝工作線。p 當(dāng)?shù)谝粋€水平的工作線推進到滿足下一個新水平準(zhǔn)備的條件時，便可掘進新水平的出入溝。 p 1）溝道主要參數(shù) p 露天礦的溝道按其用途分為兩種，即用于開拓目的的出入溝和用于準(zhǔn)備臺階工作線的開段溝。p 溝道的基本要素包括溝底寬度、溝深、溝幫坡面角、溝的縱向坡度和溝的長度。對于開段溝（下圖所示）的溝底寬度除考慮上述因素外，還要保證擴幫爆破時爆堆不埋道。出入溝的深度值為零至臺階全高度；開段溝深度等于臺階全高度。L一般 與新準(zhǔn)備水平的長度（或?qū)挾龋┫喈?dāng)。p 1）汽車運輸掘溝 它們各具優(yōu)缺點，機具體要求選用。它可縮 短調(diào)車時間，掘溝速度較快，但必須配備專用的長臂電鏟。 p 當(dāng)用汽車運輸開拓時，有時可采用前裝機汽車運輸掘溝。 但此法炸藥消耗量大，掘溝成本高，且對周圍建（構(gòu)）筑物的影響范圍較大。生產(chǎn)能力的大小直接影響到礦山設(shè)備的選型和數(shù)量，工業(yè)場地建設(shè)的規(guī)模，礦山的定員，投資的大小，生產(chǎn)成本的高低和礦山服務(wù)年限的長短等。 p 按需求量確定生產(chǎn)能力是將成品礦（精礦）的市場需求量換算成原礦產(chǎn)量，即：p 換算 Tj公式：p 成品礦需求量受許多因素的影響。 p 露天礦的生產(chǎn)能力常常受到礦山具體的技術(shù)條件及技術(shù)水平的限制，因此，要從采礦技術(shù)條件方面研究礦山可能達到的生產(chǎn)能力。p 首先確定一個采礦臺階可能布置的挖掘機臺數(shù) NW對于水平和近水平礦體，除了基建時間以外，一般不存在延深的問題，此時露天礦的生產(chǎn)能力主要取決于工作線水平推進速度。θ p 延深速度有兩個概念，一個是礦山工程近深速度，另一個是采礦工程延深速度。因此，按延深這度確定可能的生產(chǎn)能力可以歸結(jié)為論證可能達到的延深速度。p 設(shè)計中，新水平準(zhǔn)備時間及礦山工程延深速度可以參照類似礦山的實際資料選取，也可以通過編制新水平準(zhǔn)備的進度計劃來確定。120～ 130萬 當(dāng)擴幫寬度達 71m后，又開始下一水平的掘溝工作。p 因此，目前設(shè)計中通常依據(jù)計算的分層礦量和選定的礦山工程延深速度估算可能達到的生產(chǎn)能力。 若服務(wù)年限過短，除采裝運輸設(shè)備及部分機具可折舊處理外，其他固定資產(chǎn)將提前報廢，造成經(jīng)濟損失。p 泰勒公式是反應(yīng)礦石工業(yè)儲量與礦山經(jīng)濟壽命之間合理關(guān)系的經(jīng)驗公式，確定露天礦服務(wù)年限時可以參考。因此，上下臺階的時空超前關(guān)系，反映了剝離與采礦的時空超前關(guān)系。p1）露天礦工作幫 p 露天礦工作幫及其幫坡角 φ與生產(chǎn)剝采比的變化有密切聯(lián)系。緩幫開采的工作幫坡角。φφmin=0。 p 組合臺階開采是把采掘臺階分為若干組，每組由 3～ 6個臺階組成，其中包括一個作業(yè)臺階和若于暫不作業(yè)臺階（下圖所示）。p 如上圖所示，工作平臺寬度 Bp是擴幫寬度和安全平臺寬度之和，該值不能小于最小工作平盤寬度。尾隨的工作平臺長度根據(jù)運輸方式和工作面運輸線路的布置確定，一般為150～ 250m。p 陡幫開采的主要優(yōu)點是基建剝離量小、投產(chǎn)早、達產(chǎn)快、初期生產(chǎn)剝采比小。 礦體賦存情況和開采境界如下圖所示。p 從這些圖示可以看出，工作幫坡角不變時，生產(chǎn)剝采比隨著礦山工程的延深而變化。生產(chǎn)剝采比的這種變化是開采傾斜和急傾斜礦體的普遍規(guī)律。但工作幫坡角較陡時剝離洪峰發(fā)生在較大的開采深度。顯然，這對于減少投資、降低初期生產(chǎn)成本、早出礦、多出礦是有利的。為了保持礦石產(chǎn)量穩(wěn)定而讓礦巖生產(chǎn)能力隨生產(chǎn)剝采比不斷變化也不合適，如到剝采比高峰期就要大量增加生產(chǎn)設(shè)備和人員，高峰過后又要裁減，這種短期的波動顯然是不經(jīng)濟的。?V2m3工作平盤寬度減小后不得窄于最小工作平盤寬度，加大后應(yīng)使工作幫保持足夠的工作臺階數(shù)目，以滿足配置采掘設(shè)備的需要。前者表示在露天礦整個或主要生產(chǎn)時期按一個均衡生產(chǎn)剝采比進行生產(chǎn)；后者表示