露天开采第01章 概述.ppt

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1、杨栋太原理工大学采矿工艺研究所露天开采SurfaceMining第一章概述1.1露天开采特点1.2采场要素1.3生产工艺及环节1.4露天与地下联合开采1.5露天开采发展方向1.1露天开采特点采掘空间直接敞露于地表，需要剥离岩土。露天开采是采煤和剥离两部分作业的总称。固体矿物资源开发的方法露天开采(surfacemining)地下开采(undergroundmining)水力开采(groundsluicing)溶浸开采(percolationleaching)其他开采法(Others)据统计，全世界固体矿物资源年开采总量约为

2、31010t，其中约三分之二采用露天开采。露天开采优点：1）生产规模大；2）劳动效率高；3）生产成本低；4）资源采出率高；5）作业空间不受限制；6）建设速度快；7）材料、电力消耗少；8）安全，劳动条件好；1.1露天开采特点露天开采缺点：1）占用土地多；2）污染环境；3）受气候影响大；4）对矿床赋存条件严；5）初期投资大；6）开采后复田作业花费巨大1.1露天开采特点1.2采场要素露天开采境界：露天开采终了时的状态。包括：地面境界AB、边帮(AC,BD)、底部境界CD。（地面境界是一封闭曲线）边帮：由采场四周坡面及平台组合而

3、成的表面总体。工作帮GE非工作帮AG,BF边帮角：工作边帮角φ最终边帮角γ，β台阶—为了满足采掘需要而划分的具有一定高度的分层。台阶通常以其下部平台的标高，命名为XX水平。上部平盘1—台阶的上部水平面；下部平盘2—台阶的下部水平面；台阶坡面3—朝向采空区的台阶斜面；坡面角a—台阶坡面与下部水平面的夹角；坡顶线4—台阶坡面与上部水平面的交线；坡底线5—台阶坡面与下部平盘的交线；台阶高度h—上部平盘与下部平盘的垂直距离。1.2采场要素台阶构成要素及参数8hB台阶坡面角台阶高度台阶上部平盘台阶坡顶线台阶坡面台阶坡底线台阶下部平

4、盘平盘宽度1.2采场要素封闭圈91.2采场要素开拓及开采采场要素出入沟—建立采场与地表运输通道的露天沟道。开段沟—开掘某标高采掘工作面的沟道。开采程序—采场内土岩的剥离和采矿工程，在空间与时间上合理配合的发展顺序。1.2采场要素1.3生产工艺环节工艺环节—主要生产环节辅助生产环节主要生产环节：煤岩预先松碎采装运输排土和卸煤辅助生产环节：动力供应，疏干及防排水，设备维修，线路修筑、移设和维修，滑坡清理及防治待露天矿开采终了，还必须将地表治理恢复，加以利用。1.3生产工艺及环节露天开采主要步骤1）矿区地面场地准备；（树木、房屋

5、、河流、道路）2）疏干排水工作；（地表水、地下水）3）矿山基建工作；（供电、工广、筛分、排土场、地面运输、掘沟工程、基建剥离）4）露天矿生产；（顺序进行掘沟、剥离、采矿）5）地表的恢复和利用。以上步骤在初期是依次进行的，以后又是同时并进，但在空间和时间上应保持一定的超前关系。1.3生产工艺及环节露天开采特点露天开采中的主要技术和管理问题有：①露天开采境界；②露天矿边坡稳定；③开采工艺；④开采程序；⑤露天矿开拓；⑥疏干排水；⑦矿山环境保护，矿山土地复用；⑧露天开采生产调度。1.3生产工艺及环节开采工艺分类按使用设备分为机械开

6、采和水力开采。按主要采运设备的作业特征分为：1）间断开采工艺适用各种硬度的煤岩和赋存条件2）连续开采工艺适用于开采松软土岩3）半连续开采工艺适用于采深大和矿岩运距远4）倒堆开采工艺最先进的开采工艺1.3生产工艺及环节1.3生产工艺及环节1.3生产工艺及环节1.3生产工艺及环节1.4露天和地下联合开采因煤层赋存深度、煤层厚度及其他条件的差异，矿区开采方式分为两类：1）单一开采大多数矿区，单一露天开采有霍林河、伊敏河2）联合开采少数矿区，煤层延深较大，可以井工、露天并存或上部用露天，深部用井工。联合开采在总体规划、设计时需要统

7、筹兼顾、合理有效的利用资源，提高开发效益。联合开采按露天和地下存在方式、相互影响及联合方式分为：一、露天井工同采1）同一矿区，露天井工同时开采非同一井田，独立或相邻井田，如：平庄煤矿、元宝山、平朔等特点：①相互影响不大，可以相互配合如可共用地面工业场地，交通运输系统，行政福利设施等②井工巷道可用于开拓露天深部开采1.4露天和地下联合开采2）同一井田，露天井工同时开采露天法开采上部煤层，井工开采深部煤层如抚顺西露天煤矿与深部井同采。优点：地下巷道可用于露天矿深部开采，降低生产费用。剥离废石可充填采空区，维持稳定，减少排土场占

8、地，保护环境。回收露天边界煤柱共用工业场地、交通运输。缺点：降低边坡稳定和强度。采矿作业配合复杂。井下采煤方法受到限制。边坡管理困难。露天与井工开采的隔层的合理确定。1.4露天和地下联合开采二、露天转井下同一井田，不同时间，国内无先例。三、露天复采井工残煤效益不好；作业过程中要防止地下空巷对露天作业的威