【正文】 用：用于大型金屬礦山中硬以上的礦巖穿孔。 我國(guó) :KY－ 250c（ XYZ－ 250c） υ ＝ （厘米 /分）， p－軸壓（千牛頓）， h －轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn) /分）， f－巖石堅(jiān)固性參數(shù)， D1－鉆頭直徑（厘米）。馬里思（ Marion） M－ 4。 比塞駱?biāo)梗晾?BE） R 型。 西方國(guó)家主要使用美國(guó)產(chǎn)品：孔徑為 248。 經(jīng)濟(jì) :爆破本身的經(jīng)濟(jì)：合理的裝藥結(jié)構(gòu)、起爆方式、 爆破方法、總的采 裝運(yùn)輸經(jīng)濟(jì)效果。 要有合格礦巖塊度要求： ( 質(zhì)量上的要求 ) 電鏟 :a= 3廠 v 內(nèi)蒙古科技大學(xué)教案 4 破碎機(jī) :a= 膠帶機(jī) :a=(— )B 要有規(guī)整的爆堆和臺(tái)階。 常用穿爆法，對(duì)于爆破后的礦巖有如下基本要求： 有足夠的爆破貯備量 ,至少能滿足電鏟 5 一 10 晝夜的采裝需要。 綜述露天采礦工作特點(diǎn)：生產(chǎn)對(duì)象是天然賦 存礦巖，開(kāi)采地點(diǎn)及生產(chǎn)條件不斷推移變化，舊水平不斷結(jié)束新水平陸續(xù)投產(chǎn)，構(gòu)成了采礦過(guò)程從準(zhǔn)備到生產(chǎn)又從生產(chǎn)到新的準(zhǔn)備的循環(huán)運(yùn)動(dòng)規(guī)律，使掘溝、剝離、和采礦三者之間總是保持相互依存和相互制約關(guān)系。 露天礦場(chǎng)在發(fā)展過(guò)程中，逐步由小變大，由淺至深， 不斷采出礦石和剝離巖石，直至最終境界范圍內(nèi)開(kāi)采終了為止。 對(duì)于一個(gè)臺(tái)階：掘出入溝 開(kāi)段溝 擴(kuò)幫 對(duì)于上下水平：掘溝與擴(kuò)幫同時(shí)進(jìn)行，即上部水平擴(kuò)幫的同時(shí)下部水平掘溝，于是： 礦山工程深度不斷增加，直到最終開(kāi)采深度。按施工形式分：掘溝工程和括幫工程。 三、露天礦山工程的發(fā)展程序 如前所述，從露天礦場(chǎng)采出礦石和巖石是從一定工藝過(guò)程實(shí)現(xiàn)的，這種工作總稱為露天礦山工程。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)教案 3 二、露天開(kāi)采工藝過(guò)程 穿 孔－爆破－采裝－運(yùn)輸－排卸 工藝形式分：間斷式工藝，連續(xù)化工藝，半連續(xù)化工藝。 （ 5）上下部最終境界線??開(kāi)采結(jié)束時(shí)，非工作幫坡面與地面或露天礦底平面相交的閉合曲線。凹陷露天：封閉圈以下。 按斷面形狀分：整斷面（ 1－ 5 a） ,單側(cè)溝（ 1－ 5 b） 6．露天礦場(chǎng)（ open pit）已經(jīng)進(jìn)行和正在進(jìn)行露天開(kāi)采的區(qū)域，由臺(tái)階和露天坑道形 成。 (Bl— 4 中的 AB)。 參數(shù)： 長(zhǎng)度?一條電鏟所占的采掘工作線長(zhǎng)度。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)教案 2 電鏟?取決于電鏟的挖掘和卸載半徑。 采掘帶（ excavation zone）：開(kāi)采時(shí)將臺(tái)階劃分為若干個(gè)條帶，逐條順次開(kāi)采，每一個(gè)條帶叫做采掘帶。 運(yùn)輸平臺(tái)： 作為工作臺(tái)階與出入溝運(yùn)輸?shù)穆?lián)系通道。 非工作臺(tái)階?保安平臺(tái)： 用于緩沖和阻截滑落巖石，減緩邊坡角。 臺(tái)階由以下要素構(gòu)成：上部平盤(pán)、下部平盤(pán)、坡面、坡頂線、坡底線、高度、坡面角。因此為了采出礦石，還必須開(kāi)采礦石。內(nèi)蒙古科技大學(xué)教案 1 緒論 金屬礦床開(kāi)采按不同的埋藏條件，主要有以下三種方法 ： ①露天開(kāi)采， ②地下開(kāi)采， ③砂礦床開(kāi)采， 目前主要是機(jī)械化采掘，本課程主要講機(jī)械化露天開(kāi)采的方法。 一、露天開(kāi)采的基本概念及述語(yǔ) 露天開(kāi)采是在一定范圍內(nèi)敞露的空間里，將掩蓋在礦體上部的表土及周?chē)糠值膸r石剝除掉，而把礦石開(kāi)采出來(lái)。 1．臺(tái)階（ bank）：（圖 11）開(kāi)采時(shí)，自上而下把礦巖劃分成具有一定厚度的水平分層，用獨(dú)立的采掘、運(yùn)輸設(shè)備進(jìn)行開(kāi)采，各分層保持一定的超前關(guān)系，從而形成階梯狀。 臺(tái)階分： 工作臺(tái)階?工作平盤(pán)布置采掘、運(yùn)輸設(shè)備。 清掃平臺(tái)： 阻截滑落巖石并用清掃設(shè)備進(jìn)行清理。 工作線（ Avdvance line）?已經(jīng)做好準(zhǔn)備而形成的礦巖區(qū)段。 參數(shù)： 寬度 實(shí)方??取決于 爆破方法和參數(shù)。 采區(qū)（ working section ）每一條帶開(kāi)采時(shí)也可劃分為若干區(qū)段配以獨(dú)立的采運(yùn)設(shè)備。 露天坑道： 按用途分： 出入溝?建立開(kāi)采水平間的運(yùn)輸通道。 開(kāi)段溝?建立第一條工作線（初始臺(tái)階）見(jiàn)圖 l— 4 中的 CD。 山坡露天：封閉圈以上。 構(gòu)成要素： （ 1）邊幫：露天礦場(chǎng)四周表面的總體，分 ：頂幫、底幫（ slope）、端幫 （ 2）工作幫：（ working slope），非工作幫（ slope of respose） （ 3）工作幫坡面及工作幫坡面角 （ 4）非工作幫坡面及最終邊坡角。 （ 6）露天礦場(chǎng)最終境界：上下部最終境界線所限定的位置。 這幾個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)是互相緊密配合的，因而在不斷完善各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的同時(shí)，還必須考察他們的聯(lián)系，以便提高全露天礦的綜合生產(chǎn)能力。 露天礦山工程：按施工對(duì)象分：剝離工程和采礦工程。 礦山工程的發(fā)展按一定程序進(jìn)行的。 各開(kāi)采水平的工作線從最初開(kāi)段溝的位置不斷向外推進(jìn)，直到最終邊界。露天礦山工程的發(fā)展程序的本質(zhì)特征是漸進(jìn)的即開(kāi)采工作要不斷在空間移動(dòng)，臺(tái)階工作線不斷擴(kuò)展推進(jìn)，露天采場(chǎng)隨之逐深擴(kuò)大。 第一章 露天礦生產(chǎn)工藝綜述 Chapter 1 the summarigation of production technology in surface mining 第一節(jié) 穿孔爆破工作 （ drilling and blasting operation） 一、 概述 礦巖采掘前要進(jìn)行準(zhǔn)備，其方法有：穿爆法，機(jī)械法（犁 土機(jī)松破，推土機(jī) 堆集），水力法。?（對(duì)礦巖數(shù)量上的要）。 安全 :減震、減少?zèng)_擊波，注意碎石拋擲。 二、 穿孔設(shè)備的選擇和使用 根據(jù)巖石破碎方式有： 牙輪鉆機(jī)（ rotary drill） 屬回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)：五○年代興起，美國(guó)，加拿大，澳大利 亞露天礦幾乎全用。250、 3 380。加登納－丹佛（ gardner － denver） 。 東歐國(guó)家用蘇聯(lián)產(chǎn)品： cbm－ 250cμ ,cbm－ 320 ,bam－ 320。 1)強(qiáng)制鉆進(jìn)：高壓軸（ 300－ 600k/v）低速（ 150 轉(zhuǎn) / 分 以內(nèi)） 2)高速鉆進(jìn)：低壓軸（ 100－ 200 k/v）高速（ 300 轉(zhuǎn) / 分） 大沖功低頻率（每厘米為卡 8－ 10 卡 /千米， 850－ 1300 次 /分）?合理 小沖功 － 7，高頻率（ 19002500） 評(píng)價(jià)：效率高 4000－ 6000 米 /月，最高 10000 米 /月 是鋼繩沖擊式4－ 5 倍 ，孔徑大 臺(tái)年穿孔量達(dá) 400－ 600 萬(wàn)噸，最高 1200 萬(wàn)噸 /年，是潛空鉆機(jī) 2－ 4 倍。 潛孔鉆機(jī)（ down－ the－ hole percussive drill） 屬?zèng)_擊回轉(zhuǎn)式，潛孔技術(shù)早在 1932 年由美國(guó)英格索－蘭法（ ingersell rand）公司首先推出。 型號(hào)：國(guó)外 T－ 5（大型） DM－ 3（中型） 我國(guó) KQ－ 150A KQ－ 200 KQ－ 250 評(píng)價(jià)：孔徑小，能穿鑿各種不同 傾角的炮孔有利于礦石分采和合理控制品位、塊度，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作維修方便、價(jià)格便宜、設(shè)備效率發(fā)揮較好。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)教案 5 υ ＝ 178。 D－鉆頭直徑 厘米 火鉆（ jet piercing drill） jpm 型 儲(chǔ)高溫 (1600℃－ 3000?C)、高速 (1100 一 1800m／ s)的火焰噴向巖石表面 ,使巖石在熱力作用下驟熱、膨脹、碎裂、剝落成孔。 優(yōu)點(diǎn)：在極硬而且磨蝕性強(qiáng)的礦巖中穿孔效率 6－ 10 米 /小時(shí)，同時(shí)還可以進(jìn)行擴(kuò)孔作業(yè)。 （關(guān)于各種鉆機(jī)穿孔效率的分析，可參閱教材內(nèi)容自學(xué)）。 P17 三、爆破作業(yè) 爆破技術(shù)已再《爆破工程》課中詳細(xì)學(xué)到，現(xiàn)只 把露天礦用的爆破方法作一歸納。 多排孔微差爆破 （ multiple－ row delay blasting） 機(jī)理：產(chǎn)生新的自由面，應(yīng)力波的疊加，巖石互相碰撞， 地震波的互相干擾。 大巴微差擠壓爆破（ buffer blasting） 保留一定厚度的堆渣：一方面能延長(zhǎng)爆破的有效作用時(shí) 間改善炸藥能的作用和破碎效果，另一方面能控制炸堆寬度避 免礦巖飛散，但要求臺(tái)階平盤(pán)寬度增加，爆堆高度大，炸藥消耗量大。（ high bench blasting） 成倍的增大爆破量，有利于穿爆、采、運(yùn)工作平行作業(yè)，爆破集中，改善爆破質(zhì)量減少超鉆開(kāi)孔量，提高穿鉆開(kāi)孔效率。 幾點(diǎn)幫爆破： a) 多段微差爆破－采用更多段數(shù)可分離各段爆破地震波，減少地震作用。 c) 光面爆破?主要用于處理邊坡使坡面巖壁平整。 d) 緩沖爆破?常與預(yù)裂和光面配合使用即在密炮孔與預(yù)裂孔間（光面孔）間打若干排、緩沖孔抵抗線裝藥量逐漸遞減）。因此，如何正確選擇采裝設(shè)備采用良好的工作方法，以提高采裝工作效率對(duì)搞好露天礦生產(chǎn)具有及其重要的意義。 分類如下： single ? bucket shovle dragline Excavator multiple(continuous)bucket chain bucket excavator bucket wheel frontend loader 機(jī)械鏟（ shovle） 內(nèi)蒙古科技大學(xué)教案 7 工作間斷式，有較強(qiáng)的挖掘力 ，適用于挖掘各種不同硬度的礦石，可用于采礦、剝離、排土、掘溝、搗堆等工作。隨著露天礦規(guī)模不斷擴(kuò)大，機(jī)械鏟規(guī)模也增大。 ，常用 4～ 米 179。) 195B ( 米 179。) Marion： 191M、 192M Harnischfeger： Pamp。) Pamp。) Pamp。) 蘇聯(lián)產(chǎn)品： Зkt － Зkt － 8N、 Зkt － 20 國(guó)產(chǎn)： WK－ 4（ 米 179。) 、 WD－ 10 （ 10 米 179。) 美國(guó)皇后河煤礦使用 Marion 生產(chǎn)的 米 179。 索斗鏟（ dragline） 鏟斗與懸架撓性連接，挖掘電鏟站立水平以下的礦 巖。工作規(guī)格大，效率高。生產(chǎn)能力達(dá)3400 萬(wàn)米 179。 斗輪鏟（ bucket wheel） 連線作業(yè)式采裝，常與帶式運(yùn)輸機(jī)配合組成連續(xù)生產(chǎn)工 藝系統(tǒng)。 卸載方式：前卸、后卸、側(cè)卸。 傳動(dòng)方式：機(jī)械、電、液壓。 前裝機(jī)（ frontend loader） 是一種自鏟自運(yùn)設(shè)備，行走速度快，機(jī)動(dòng)靈活，爬坡能力大（ 20 度左右）作業(yè)效率不受臺(tái)階低的影響，因此，近年來(lái)前裝機(jī)在露天礦作業(yè)中占愈來(lái)愈大的比重。)在廣西水泥廠石內(nèi)蒙古科技大學(xué)教案 8 灰石礦和福建潘洛礦用。)在南芬和海南做輔助設(shè)計(jì)用。 三、電鏟采裝工作面要素 工作面高度（ height of bench） 受各方面因素限制：如電鏟工作參數(shù)、礦巖性質(zhì)和埋藏條件、穿爆工作要求、礦床開(kāi)采強(qiáng)度以及運(yùn)輸條件。不需爆破直接挖掘的松巖與電鏟采掘帶寬度 相同。 通常： bc≈ (1～ )Rwz 對(duì)于鐵路運(yùn)輸還應(yīng)滿足下列條件： 內(nèi)蒙古科技大學(xué)教案 9 bc≤R xm+RwzC 采區(qū)長(zhǎng)度（ length of working section） 較短的采區(qū)使每一臺(tái)階可設(shè)置較多的電鏟工作面，但不能過(guò)短，應(yīng)根據(jù)電鏟和采裝的配合，礦巖分布及礦石品級(jí)變化，臺(tái)階的計(jì)劃開(kāi)采以及運(yùn)輸方式等條件確定。 Bmin=b+c+d+e+f+g c— 鐵路中心至爆堆坡底線距 d— 汽車(chē)道寬或鐵路中心間距 e— 至動(dòng)力線桿距 f— 動(dòng)力線桿至臺(tái)階穩(wěn)定邊界線 3～ 4 米 g— 安全寬。 研究挖掘機(jī)生產(chǎn)能力的目的：①組織礦山生產(chǎn)時(shí)，能充分挖掘生產(chǎn)潛力，保證穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)②制定采剝計(jì)劃或礦山設(shè)計(jì)時(shí)，能確定出符合實(shí)際情競(jìng)的指標(biāo)。②分析計(jì)算法： 小時(shí)技術(shù)生產(chǎn)能力： QJ=3600EKw/twc ， Kw=Km/Ks( Km=VS/E KS=VS/VC KW=(VS/E)/(VS/VC)=VC/E ) 所以實(shí)際測(cè)量： KW可用 KW=V/NE 計(jì)算 實(shí)際班生產(chǎn)能力： QB=QJTη Q N=QBM W (米 3/班 ) η — 班工作時(shí)間利用系數(shù)，即裝車(chē)時(shí)間點(diǎn)班工作時(shí)間的比例，推土機(jī)平整場(chǎng)地，等車(chē)，設(shè)備故障，交接班，鐵路運(yùn)輸?shù)囊频赖取? 一般挖掘占 20～ 30%兩次回轉(zhuǎn)占 60～ 70%，卸載占 10～ 20% ① 提高操作技能 ，使每一操作迅速而準(zhǔn)確。 ③ 采用合理的采裝方式和工作面尺寸，使挖掘機(jī)和車(chē)輛的位置適當(dāng)，保證小角度裝車(chē)。 2）改善爆破質(zhì)量，保證穿爆儲(chǔ)備量。 η=η 1η 2 η 1— 空車(chē)供應(yīng)率，即因等車(chē)而引起的挖掘機(jī)的工時(shí)