【文章內(nèi)容簡介】 不穩(wěn)固的礦巖，臺階高度應(yīng)低一些。 （ 2）穿爆工作的要求 臺階高度的增加能提高一次爆破效率，但往往增加了不合格大塊和根底，增加了二次爆破量，并降低了挖掘機(jī)的生產(chǎn)能力。另外，臺階高度還必須保證生產(chǎn)人員和設(shè)備的安全。 （ 3）采掘工作的要求 采掘工作的要求是影響臺階高度的最主要的因素，機(jī)械化開采時臺階較高，人工開采時臺階較低。 《金屬非金 屬礦山安全規(guī)程》規(guī)定的生產(chǎn)臺階高度見（表 12）生產(chǎn)臺階高度表。 表 12 生產(chǎn)臺階高度表 礦巖性質(zhì) 采掘作業(yè)方式 臺階高度 松軟的巖石 機(jī)械 鏟裝 不爆破 不大于機(jī)械的最大挖掘高度 堅(jiān)硬穩(wěn)固的巖石 爆破 不大于機(jī)械的最大挖掘高度的 倍 砂狀的巖石 人工開采 不大于 米 松軟的巖石 不大于 米 堅(jiān)硬穩(wěn)固的巖石 不大于 米 挖掘機(jī)或前裝機(jī)鏟裝時，爆堆高度應(yīng)不大于機(jī)械最大挖掘高度的 倍。 工作臺階坡面角和最終邊坡角 （ 1）工作臺階坡面角 工作臺階坡面角的大小直接影響安全 生產(chǎn)。影響工作臺階坡面角金屬非金屬礦山班組長安全管理讀本 178。 10178。 的主要因素有礦巖的性質(zhì)、穿孔爆破方式、推進(jìn)方向、礦巖層理方向和節(jié)理發(fā)育情況等因素。 （ 2）最終邊坡角 合適的最終邊坡角對于保證安全生產(chǎn)和提高露天開采的經(jīng)濟(jì)效益具有重要的意義。邊坡穩(wěn)定性被破壞，必將造成滑坡或巖石坍塌等嚴(yán)重事故，嚴(yán)重影響安全生產(chǎn)。影響邊坡穩(wěn)定的主要因素有巖石性質(zhì)、地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)條件、開采深度、邊坡存在期限等。 二、采礦場 露天采礦場的構(gòu)成要素見（圖 15）露天采礦場構(gòu)成要素圖。露天礦坑中的礦石采出后，露天礦坑四周揭露出來的由臺階組成的表面叫露天礦邊幫（圖 15 中的 AC、 BF)。位于礦體下盤一側(cè)的邊幫叫底幫，上盤一側(cè)的邊幫叫頂幫，位于礦體端部的邊幫叫端幫。露天礦的下部水平 CD 叫露天礦的底盤。 圖 15 露天采礦場構(gòu)成要素圖 露天礦邊幫與地表的交線 AB 稱為露天礦場的上部最終境界線。最終邊幫與露天采礦場底盤的交線 GH 稱為下部最終境界線。 尾 礦 庫 第一章 178。 11178。 正在進(jìn)行開采和將要進(jìn)行開采的臺階組成的邊幫叫露天礦場的工作幫 (圖 15 中 DF)。工作幫的位置是不固定的，隨著開采工作的推進(jìn)而不斷變化。 工作幫的水平部分叫工作平盤 (圖 15)，它是用以安裝設(shè)備進(jìn)行穿孔爆破、采礦和運(yùn)輸工作的場所。通過工作幫 最上一個臺階的坡底線與最下一個臺階的坡底線的假象斜面，叫露天礦場的工作邊坡 (圖15 的 DE)。工作邊坡與水平面的夾角叫工作邊坡角；一般為 8176?！?2176。，最多不超過 15176?！?18176。，人工開采可適當(dāng)大一些。 非工作邊幫是指已完成采剝工作的臺階組成的最終邊幫。非工作邊幫最上一個臺階的坡頂線和最下一個臺階的坡底線的假象斜面，叫露天采礦場的非工作幫坡面或最終坡面 (圖 15 的 AG、 BH)。該幫坡面代表露天礦場邊幫的最終位置。最終幫坡面與水平面的夾角叫最終邊坡角（圖 15 的βγ )，一般不得大于 55176。 非工作幫上的平臺還應(yīng)設(shè) 安全平臺、運(yùn)輸平臺和清掃平臺。安全平臺用作緩沖和阻截滑落的巖石，還可用作減緩最終幫坡角，以保證最終邊幫的穩(wěn)定性和下部水平的工作安全。寬度一般為臺階高度的1/3。 運(yùn)輸平臺是工作臺階與出入溝之間的運(yùn)輸通道。 清掃平臺是用于阻截滑落的巖石并用清掃設(shè)備進(jìn)行清理，它又起安全平臺的作用，可與安全平臺合并。 第三節(jié) 開采方式 一、概述 露天礦的開采方式是指露天礦合理的大境界（或最終境界）范圍金屬非金屬礦山班組長安全管理讀本 178。 12178。 內(nèi)，采剝順序在時間、空間和條件的發(fā)展變化的形成。 我國金屬非金屬露天礦開采方式大體分為全境界（不分期）開采方式和分期開采方式兩大類 。而分期開采又分為分期過渡開采 (分期時間長 )、擴(kuò)幫開采 (或稱分期開采，其分期時間短 )和分區(qū)開采。 二、全境界開采方式 全境界開采又稱為不分期開采，是在最終境界范圍內(nèi)，采剝作業(yè)按確定的開采臺階，沿水平方向連續(xù)擴(kuò)展到最終開采境界，垂深方向按全境界自上而下逐個臺階下降至最終開采深度為止。該開采方式設(shè)計(jì)一次確定一個最大境界或最終境界，因此，采剝作業(yè)在每個臺階必須一次擴(kuò)展到最終境界，不論是山坡露天還是深凹露天開采，在封閉圈各水平臺階的剝巖量必然增大，即使設(shè)計(jì)中均衡了剝采比，初期生產(chǎn)剝采比仍很高，基建剝離量大，建設(shè)時間 長，投產(chǎn)達(dá)產(chǎn)時間慢，投資多，成本高。 三、分期開采方式 分期過渡開采是指在最終境界范圍內(nèi)，又劃分幾個小的臨時開采境界，按各分期時間和開采順序，由小的臨時境界逐漸開采到最終境界。 這種開采方式符合露天礦建設(shè)和生產(chǎn)發(fā)展規(guī)律，目前我國金屬非金屬露天礦采用分期過渡方式礦山很多。 分期過渡開采與擴(kuò)幫開采的區(qū)別是，每一期開采時間較長，一般十年左右，另有較長時間過渡期，一般十年以上。 四、擴(kuò)幫開采方式 尾 礦 庫 第一章 178。 13178。 擴(kuò)幫開采又稱多分期開采，是指在合理的露天開采境界內(nèi)又劃分若干個開采期，按照確定的分期順序依次進(jìn)行開采。 擴(kuò)幫開采是一種新 的開采方式，它的經(jīng)濟(jì)效果優(yōu)于分期過渡開采，更優(yōu)于全境界開采。但是擴(kuò)幫開采方式要求編制縝密的采剝進(jìn)度計(jì)劃和科學(xué)的生產(chǎn)管理。 五、分區(qū)開采方式 分區(qū)開采指在最終境界內(nèi)，以相同的境界底部標(biāo)高沿境界長軸劃分成幾個小的開采區(qū)，根據(jù)需要和各分區(qū)開采條件，按分區(qū)次序先后進(jìn)行開采，其目的除了與其它分期開采相同外，還可以采用內(nèi)部廢石場在鄰近采區(qū)的采空區(qū)就近排棄廢石。 第四節(jié) 采剝方法 一、概述 露天采剝方法通常包括開溝位置、推進(jìn)方向、采剝工作面布置形式及構(gòu)成要素等方面的內(nèi)容。采剝方法不僅在技術(shù)上對整個露天礦生產(chǎn)工藝有一定影響 ，而且在經(jīng)濟(jì)上對基建工程量、建設(shè)速度、投產(chǎn)達(dá)產(chǎn)時間、初期生產(chǎn)剝采比等有密切關(guān)系。 露天礦的開溝位置，工作面布置方式多種多樣，我國金屬非金屬露天礦采剝工作面最常見的布置形式有兩種：即縱向采剝工作面和橫向采剝工作面。此外，還有扇形采剝工作區(qū)和環(huán)形采剝工作面。一般采用鐵路運(yùn)輸?shù)穆短斓V均采用縱向采剝工作面，而汽車運(yùn)輸?shù)穆短斓V，由于運(yùn)輸線路比較靈活，為盡快準(zhǔn)備好新水平臺階，以橫向工作面居多。上述采剝方法其共同特點(diǎn)是把露天采場分成若干水平分層，金屬非金屬礦山班組長安全管理讀本 178。 14178。 逐漸推進(jìn)至露天開采最終境界，故統(tǒng)稱水平分層采剝法。這種方法采剝工作平臺較寬， 且依次排列呈階梯狀，故工作幫坡角較緩，一般鐵路運(yùn)輸時 8%～ 12%，汽車運(yùn)輸時 12%～ 18%，這種采剝方法使礦山生產(chǎn)初期剝巖量大，生產(chǎn)剝采比高，礦石成高。但是這種采剝方法具有安全可靠、管理方便、工藝簡單等優(yōu)點(diǎn)。 二、縱向采剝方法 水平分層縱向采剝法是沿礦體走向按采場全長開段溝，并平行礦體形成采剝工作面，見（圖 16）水平分層縱向采剝法圖。 圖 16 水平分層縱向采剝法圖 縱向采剝法又根據(jù)開溝位置和推進(jìn)方向的不同，分為：上盤固定坑線開溝，自上盤向下盤推進(jìn)；下盤固定坑線開溝，自下盤向上盤推進(jìn)；沿上盤礦巖交界處 中間開溝，向上下盤推進(jìn)；沿下盤礦巖交界處開溝，向上下盤推進(jìn)。具體選擇時，通常是礦體厚，夾層少，礦石品級簡單，其推進(jìn)方向主要取決于布線方式。礦體薄，夾層多，礦石品級復(fù)雜，為減少貧化損失，應(yīng)盡量采用自上盤向下盤推進(jìn)方式。 山坡露天礦，在礦體傾斜方向與山坡方向一致的情況下，一般采用自上盤向下盤推進(jìn)，它具有開掘單壁溝工程量小，廢石混入和礦石損失低等優(yōu)點(diǎn)。反之，在礦體傾角與山坡面相反的情況下，一般采用尾 礦 庫 第一章 178。 15178。 自下盤向上盤推進(jìn)。 深凹露天礦為減少初期剝離量，早見礦，多數(shù)采用中間開溝，向下上盤推進(jìn)。 三、橫向采剝方法 橫向采剝法 基本上是垂直礦體走向開段溝，形成橫切礦體的采剝工作面，其工作面推進(jìn)方向平行礦體走向。由于橫向采剝法多適用于汽車運(yùn)輸，所以采剝工作也可以視具體條件靈活布置。 該種方法采掘工藝簡單，新水平開拓容易，礦山延深工程速度快，有利于均衡剝采比，便于實(shí)現(xiàn)質(zhì)量中和。無段溝開拓形成采剝工作面和短段溝開拓形成采剝工作面，分別見（圖 17）無段溝開拓形成采掘工作面圖，（圖 18）短段溝開拓形成采掘工作面圖。 圖 17 無段溝開拓形成采掘工作面圖 圖 18 短段溝開拓形成采掘工作面圖 橫向采剝法為了充分發(fā)揮汽車運(yùn)輸?shù)撵`活性，新水平 開拓位置要和公路運(yùn)輸干線相適應(yīng)。若公路布置在上盤固定幫上，則開拓新水平的初期位置也從上盤開始，反之從下盤開始，這樣可縮短汽車運(yùn)輸距離。 四、陡幫開采 水平分層縱、橫向采剝法一般屬于緩幫開采，盡管它有生產(chǎn)可靠、金屬非金屬礦山班組長安全管理讀本 178。 16178。 管理簡單、安全條件好等優(yōu)點(diǎn)，但同時存在基建工程量大、投產(chǎn)達(dá)產(chǎn)時間長、新水平準(zhǔn)備時間長、生產(chǎn)剝采比大、邊幫暴露時間早等弊病。近年來，隨著礦用自卸汽車使用增多，采裝運(yùn)設(shè)備越來越大，給露天礦開采工藝帶來了很大靈活性。 陡幫開采是與緩幫開采相比較而言。采用緩幫即臺階全面開采時，工作幫坡角一般為 8176?！?15176。；采用 陡幫即臺階輪流開采時，工作幫坡角一般在 25176?！?35176。，有時也可能達(dá) 40176。以上。采剝工作面不像緩幫開采那樣依次排列，而是把采場分成采礦區(qū)段和擴(kuò)幫剝巖區(qū)段，采礦工作面和擴(kuò)幫剝巖工作面分別在不同標(biāo)高各自進(jìn)行獨(dú)立作業(yè)，其間留有較陡的工作幫，并同時保證采礦與擴(kuò)幫相適應(yīng)。 陡幫開采按照臺階的排列組合形式又可分為：分條帶自上而下逐層擴(kuò)幫法；組合臺階陡幫擴(kuò)幫法。按采剝工作面推進(jìn)方向又分為：采礦和擴(kuò)幫工作面均垂直礦體走向布置，沿礦體走向推進(jìn)；擴(kuò)幫工作面垂直礦體走向布置，而采礦工作面沿走向布置；擴(kuò)幫區(qū)段上部采用平行礦體走向布置 工作面，下部采用垂直礦體走向布置工作面形成上緩下陡的臨時剝巖工作幫。 陡幫開采適用于礦體傾角大、厚度大、傾斜地形和上小下大的礦體，并盡可能采用大型設(shè)備。 第五節(jié) 主要設(shè)備設(shè)施及工藝 一、主要設(shè)備設(shè)施 （一）穿孔作業(yè) 鑿巖機(jī)。鑿巖機(jī)主要是應(yīng)用在堅(jiān)硬的巖石中鉆鑿炮孔，它的鉆孔作用為沖擊轉(zhuǎn)動式的。按照動力劃分又有風(fēng)動、電動、內(nèi)燃和液尾 礦 庫 第一章 178。 17178。 壓等類型鑿巖機(jī)。露天礦山主要用風(fēng)動鑿巖機(jī)。 鋼繩沖擊鉆機(jī)。目前，由于生產(chǎn)能力較低，所以我國鋼繩沖擊鉆機(jī)用量較少。這種鉆機(jī)幾乎不再生產(chǎn)，現(xiàn)有的鉆機(jī)用在不同性質(zhì)和不同堅(jiān)固性的巖石中 和在局部勘探中使用，穿孔直徑 150~350 毫米，孔深 50 米左右。 潛孔鉆機(jī)。潛孔鉆機(jī)同鋼繩沖擊鉆機(jī)相比，鉆孔產(chǎn)率高，機(jī)械化程度高，減少了輔助作業(yè)時間，提高了鉆機(jī)的作業(yè)率，減輕了工人的體力勞動，工作安全可靠。由于潛孔鉆機(jī)機(jī)動靈活，設(shè)備重量輕，投資費(fèi)用低，特別是可以通過鉆鑿各種斜孔來控制礦石品位，能消除根底，減少大塊，提高爆破質(zhì)量。因此，潛孔鉆機(jī)目前在國內(nèi)外中小型礦山廣泛使用。 牙輪鉆機(jī)。牙輪鉆機(jī)是在旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種近代新型鉆孔設(shè)備，由于具有穿孔效率高，作業(yè)成本低，機(jī)械化、自動化程度高，適 用各種硬度的礦巖穿孔作業(yè)等優(yōu)點(diǎn)，在露天礦中獲得了廣泛的應(yīng)用。 （二）爆破作業(yè) 主要有炸藥車和電雷管、導(dǎo)爆管雷管、導(dǎo)爆索、外購的乳化藥卷、自制的乳化炸藥等爆破器材。 （三）鏟裝作業(yè) 挖掘機(jī)。它可用于采礦、剝離、排土、掘溝和倒裝等。 液壓鏟。是指以液壓傳動的挖掘機(jī)，其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，輕便靈活，工作平穩(wěn)，自動化程度高；缺點(diǎn)是液壓部件精度要求高，發(fā)生故障不易從外部發(fā)覺，且在嚴(yán)寒地區(qū)作業(yè)困難。 輪胎式前裝機(jī)。其主要特點(diǎn)是除能向運(yùn)輸容器裝載外，還可以進(jìn)行自鏟自運(yùn)，以及清理工作面等多種作業(yè)。 金屬非金屬礦山班組長安全管理讀本 178。 18178。 （四）運(yùn)輸作業(yè) 自卸汽車。優(yōu)點(diǎn)是機(jī)動靈活，爬坡能力強(qiáng)，轉(zhuǎn)變半徑小，運(yùn)輸組織及道路修筑養(yǎng)護(hù)簡單。其缺點(diǎn)是受氣候條件影響較大，輪胎消耗量大，噸公里運(yùn)費(fèi)較高。 火車。鐵路運(yùn)輸適宜儲量大、面積廣、運(yùn)距長的露天礦。 電機(jī)車。適用于縱向采剝方法、儲量較大的露天礦山。 膠帶運(yùn)輸機(jī)。是一種連續(xù)運(yùn)輸機(jī)械，其特點(diǎn)是運(yùn)送的物料按一條規(guī)定線路連續(xù)不斷移運(yùn)。最大優(yōu)點(diǎn)是爬坡能力大，從而可縮短運(yùn)輸距離；同時生產(chǎn)能力高，勞動條件好，能量消耗少，工作連續(xù)且易實(shí)現(xiàn)自動化。 （五）排土場：推土機(jī)、平路機(jī)、裝載機(jī)等。 （六）邊坡：主要有邊坡鉆、牙 輪鉆機(jī)等。 （七）截排水：主要有潛水泵、地面泵、變配電等設(shè)備，以及管道、截排水溝、水倉、球墨、高壓輸電線路、低壓電纜等設(shè)施。 （八）供配電：固定式變電站、移動式變電站、高低壓配電系統(tǒng)、架空線路等。 （九）防塵：主要有灑水車、管路噴淋等。 （十）供水：各類泵站、管路等。 （十一）供風(fēng)：空壓機(jī)房、管路、貯氣罐等。 （十二）通訊：機(jī)站、衛(wèi)星定位系統(tǒng)、固定和移動式通訊工具。 （十三）油庫：庫房、泵站、油罐、管路、加油設(shè)備、防雷防火裝置等。 （十四）爆破器材庫：庫房、防雷防火裝置、監(jiān)控裝置等。 （十五）破碎站：起重機(jī) 、液壓旋回破碎機(jī)、鐵板給礦機(jī)、皮帶輸送機(jī)、除塵系統(tǒng)及輔助設(shè)備