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1、第第十十二二章章 露露天天矿矿床床开开拓拓第一节公路开拓第一节公路开拓第二节平硐溜井开拓第二节平硐溜井开拓第三节斜坡提升机道开拓第三节斜坡提升机道开拓第四节开拓方法选择第四节开拓方法选择第五节掘沟工程第五节掘沟工程11/24/20221矿物资源工程专业主干课程第第十十二二章章 露露天天矿矿床床开开拓拓露天矿床开拓是开辟地面与各开采台阶、各开采台露天矿床开拓是开辟地面与各开采台阶、各开采台阶之间的矿岩阶之间的矿岩运输通路运输通路，建立合理开发矿床的，建立合理开发矿床的运输系运输系统统。如图所示。如图所示。露天矿床的开拓方露天矿床的开拓方法主要有：法主要有：公路开拓公路开拓、铁路开拓铁路开拓、带式
2、输送带式输送机道开拓机道开拓、平硐溜井平硐溜井开拓开拓、提升机道开拓提升机道开拓等。等。图图121某矿露天采矿场某矿露天采矿场11/24/20222矿物资源工程专业主干课程第第十十二二章章 露露天天矿矿床床开开拓拓 露天矿分露天矿分山坡露天矿山坡露天矿和和凹陷露天矿凹陷露天矿图图122山坡露天矿山坡露天矿图图123凹陷露天矿凹陷露天矿11/24/20223矿物资源工程专业主干课程第第十十二二章章 露露天天矿矿床床开开拓拓公公路路开开拓拓一、山坡露天矿开拓一、山坡露天矿开拓 山坡露天矿一般采用山坡露天矿一般采用直进式直进式和和回返式回返式坑线布线。坑线布线。山坡露天矿的采剥作业是从采场的最高水平
3、开始进行，山坡露天矿的采剥作业是从采场的最高水平开始进行，逐层向下；逐层向下；而开拓坑线而开拓坑线从最低到最高开采台阶一次修从最低到最高开采台阶一次修筑完成，随着开采水平下降，筑完成，随着开采水平下降，上部开拓坑线逐渐废弃或消上部开拓坑线逐渐废弃或消失，矿岩运距随之缩短。失，矿岩运距随之缩短。图图124山坡露天矿公路山坡露天矿公路11/24/20224矿物资源工程专业主干课程第第十十二二章章 露露天天矿矿床床开开拓拓公公路路开开拓拓当采矿场地形为单侧山坡时，开拓坑线布置在采矿当采矿场地形为单侧山坡时，开拓坑线布置在采矿场端帮开采境界外，如图所示。场端帮开采境界外，如图所示。图图125 青山怀镁
4、矿上部开拓系统图青山怀镁矿上部开拓系统图11/24/20225矿物资源工程专业主干课程第第十十二二章章 露露天天矿矿床床开开拓拓公公路路开开拓拓当露天采矿场地形为孤立山峰时，开拓坑线布置在当露天采矿场地形为孤立山峰时，开拓坑线布置在非工作山坡一侧，如图所示。非工作山坡一侧，如图所示。图图126 某矿开拓系统图某矿开拓系统图11/24/20226矿物资源工程专业主干课程第第十十二二章章 露露天天矿矿床床开开拓拓公公路路开开拓拓二、凹陷露天矿二、凹陷露天矿凹陷露天矿的公路开拓坑线随开采台阶向下延伸而逐凹陷露天矿的公路开拓坑线随开采台阶向下延伸而逐渐形成。渐形成。凹陷露天矿的开拓坑线布置形式：凹陷露
5、天矿的开拓坑线布置形式：内部坑线开拓内部坑线开拓：开拓坑线布置在开采境内，如图：开拓坑线布置在开采境内，如图所示。所示。图图128 外部坑线开拓外部坑线开拓1 出入沟出入沟2 露天开采境界露天开采境界外部坑线开拓外部坑线开拓：开拓坑：开拓坑线布置在开采境界外，如线布置在开采境界外，如图所示。图所示。图图127 内部坑线开拓内部坑线开拓11/24/20227矿物资源工程专业主干课程第第十十二二章章 露露天天矿矿床床开开拓拓公公路路开开拓拓 固定坑线开拓固定坑线开拓 开拓坑线布置在开采境界内的最终边帮上，在该采矿开拓坑线布置在开采境界内的最终边帮上，在该采矿场整个开采过程中不再改变位置。场整个开采
6、过程中不再改变位置。开拓坑线布置开拓坑线布置有有直进式直进式、回返式回返式和和螺旋式螺旋式。尽量采用直进坑线与回返尽量采用直进坑线与回返坑线联合布线，以减少线路坑线联合布线，以减少线路的回头曲线数目。的回头曲线数目。图图129 凹陷露天矿直进凹陷露天矿直进回返抗线开拓回返抗线开拓 1出入沟；出入沟；2连接平台；连接平台；3露天采矿露天采矿 场上部境界；场上部境界；4露天采矿场底部境界图露天采矿场底部境界图11/24/20228矿物资源工程专业主干课程第第十十二二章章 露露天天矿矿床床开开拓拓公公路路开开拓拓螺旋坑线开拓：开拓坑线沿采矿场四周边帮盘旋布螺旋坑线开拓：开拓坑线沿采矿场四周边帮盘旋布
7、置，如图所示。置，如图所示。图图1210 露天矿深部螺旋露天矿深部螺旋 坑线开拓系统图坑线开拓系统图 1出入沟；出入沟；2连接平台连接平台(2)矿山工程发展程序矿山工程发展程序 包括台阶的开采程包括台阶的开采程序、工作帮的推进和新序、工作帮的推进和新水平的开拓延深。水平的开拓延深。新水平准备包括新水平准备包括掘进出入沟、开段沟和为掘进出入沟、开段沟和为下水平新水平准备掘沟而下水平新水平准备掘沟而进行的扩帮工作。进行的扩帮工作。11/24/20229矿物资源工程专业主干课程第第十十二二章章 露露天天矿矿床床开开拓拓公公路路开开拓拓图图1211 固定坑线开拓直进固定坑线开拓直进回返布线时回返布线时
8、矿山工程发展程序示意图矿山工程发展程序示意图在露天矿最终边帮按所确定的出入沟位置、方向和坡在露天矿最终边帮按所确定的出入沟位置、方向和坡度，从地表度，从地表(台阶上部平盘台阶上部平盘)向台阶下部平盘掘进倾斜出向台阶下部平盘掘进倾斜出入沟，达到下部平盘标高后，自出入沟的末端掘进水平入沟，达到下部平盘标高后，自出入沟的末端掘进水平开段沟，以建立开采台阶的初始工作线。开段沟，以建立开采台阶的初始工作线。11/24/202210矿物资源工程专业主干课程第第十十二二章章 露露天天矿矿床床开开拓拓公公路路开开拓拓图图1212 螺旋坑线开拓矿山工程发展程序螺旋坑线开拓矿山工程发展程序 1出入沟；出入沟；2开
9、段沟；开段沟；3连接平台连接平台 沿采矿场最终边帮按所确定的出入沟位置、方向和坡沿采矿场最终边帮按所确定的出入沟位置、方向和坡度从上水平向下水平掘进出入沟，自出入沟末端沿采矿度从上水平向下水平掘进出入沟，自出入沟末端沿采矿场边帮掘进开段沟，再从出入沟末端开始，以扇形推进场边帮掘进开段沟，再从出入沟末端开始，以扇形推进方式扩帮形成采剥工作线方式扩帮形成采剥工作线 11/24/202211矿物资源工程专业主干课程第第十十二二章章 露露天天矿矿床床开开拓拓公公路路开开拓拓 移动坑线开拓移动坑线开拓 坑线位置坑线位置出入沟一般多布置在采矿场内矿体上盘或下盘矿岩接出入沟一般多布置在采矿场内矿体上盘或下盘
10、矿岩接触带处。开采过程中，触带处。开采过程中，出入沟随一侧工作帮推进出入沟随一侧工作帮推进而移动，直到工作线推进而移动，直到工作线推进到最终开采境界，才在最到最终开采境界，才在最终边帮上固定下来。终边帮上固定下来。图图12l3 移动坑线开拓示意图移动坑线开拓示意图 1位于工作帮上的移动坑线位于工作帮上的移动坑线 2已固定在最终边帮上的坑线已固定在最终边帮上的坑线11/24/202212矿物资源工程专业主干课程第第十十二二章章 露露天天矿矿床床开开拓拓公公路路开开拓拓图图1214移动坑线开拓的移动坑线开拓的 矿矿山工程发展程序山工程发展程序 矿山工程发展程序矿山工程发展程序 在采矿场内靠近矿体与
11、围岩接触带的上盘或下盘从本在采矿场内靠近矿体与围岩接触带的上盘或下盘从本水平向下水平掘进出入沟、开段水平向下水平掘进出入沟、开段沟。当开段沟掘进到一定长度后，沟。当开段沟掘进到一定长度后，一边掘进开段沟，一边向开段沟一边掘进开段沟，一边向开段沟两侧扩帮分别形成剥采工作线。两侧扩帮分别形成剥采工作线。11/24/202213矿物资源工程专业主干课程第第十十二二章章 露露天天矿矿床床开开拓拓平平硐硐溜溜井井开开拓拓平硐溜井开拓是利用地下井巷作为开拓坑道，建立山平硐溜井开拓是利用地下井巷作为开拓坑道，建立山坡露天矿场与地面间的运输联系，它是高山型矿床一种坡露天矿场与地面间的运输联系，它是高山型矿床一
12、种经济有效经济有效的开拓方法。的开拓方法。如图所示。如图所示。图图1215 某铁矿平硐溜井开拓系统图某铁矿平硐溜井开拓系统图(a)矿区平硐溜井布置图；矿区平硐溜井布置图；(b)矿区多溜井剖视图矿区多溜井剖视图1、2、3垂直溜井；垂直溜井；4斜溜井；斜溜井；5放矿硐室放矿硐室11/24/202214矿物资源工程专业主干课程第第十十二二章章 露露天天矿矿床床开开拓拓平平硐硐溜溜井井开开拓拓一、溜井开拓系统的类型一、溜井开拓系统的类型基本形式为基本形式为溜井溜井放矿硐室放矿硐室平硐平硐系统。系统。二、平硐溜井布置二、平硐溜井布置平硐溜井位置选择的原则：平硐溜井位置选择的原则：1、采矿场内矿岩运输功小
13、，放矿硐室至卸矿点运距短；、采矿场内矿岩运输功小，放矿硐室至卸矿点运距短；2、溜井和平巷掘进工程量小；、溜井和平巷掘进工程量小；3、溜井穿过的岩层稳固，避免穿过软岩层、大断层、破、溜井穿过的岩层稳固，避免穿过软岩层、大断层、破碎带、裂隙发育区和工程水文地质条件复杂的地段。碎带、裂隙发育区和工程水文地质条件复杂的地段。平硐的位置应与溜井位置同时确定。当平硐位于采矿平硐的位置应与溜井位置同时确定。当平硐位于采矿场底部以下时，要根据平硐顶板岩石特性、爆破的影响，场底部以下时，要根据平硐顶板岩石特性、爆破的影响，在露天采矿场底与平硐顶板间应保持一定的安全距离。在露天采矿场底与平硐顶板间应保持一定的安全
14、距离。平硐口应设置在矿区洪水位以上且山坡岩层稳固不易产平硐口应设置在矿区洪水位以上且山坡岩层稳固不易产生滑坡的地方。生滑坡的地方。11/24/202215矿物资源工程专业主干课程第第十十二二章章 露露天天矿矿床床开开拓拓平平硐硐溜溜井井开开拓拓三、溜井的生产管理三、溜井的生产管理 1、溜井降段、溜井降段当溜井位于采矿场内时，随开采台阶下降溜井也要当溜井位于采矿场内时，随开采台阶下降溜井也要随之降段，即将溜井上口降到相应的开采水平，每次降随之降段，即将溜井上口降到相应的开采水平，每次降段高度为一个台阶高度，以使降段后的溜井适应新水平段高度为一个台阶高度，以使降段后的溜井适应新水平卸矿的需要。卸矿
15、的需要。分步降段方法；如图所示。分步降段方法；如图所示。直接降段法；直接降段法；贮矿降段法。贮矿降段法。图图1216 溜井降段示意图溜井降段示意图2、防止溜井堵塞、防止溜井堵塞3、防止溜井跑矿、防止溜井跑矿 11/24/202216矿物资源工程专业主干课程第第十十二二章章 露露天天矿矿床床开开拓拓斜斜坡坡提提升升机机道道开开拓拓以较陡的斜坡提升机道建立工作面与地面卸矿点和废以较陡的斜坡提升机道建立工作面与地面卸矿点和废石场之间的运输联系。石场之间的运输联系。常用的斜坡提升机道有常用的斜坡提升机道有箕斗提升箕斗提升和和矿车提升矿车提升。箕斗固定联接在提箕斗固定联接在提升钢丝绳的端部，用提升钢丝绳
16、的端部，用提升机控制往返运行于斜升机控制往返运行于斜坡轨道上。坡轨道上。图图1217 某矿斜坡箕斗开拓某矿斜坡箕斗开拓11/24/202217矿物资源工程专业主干课程第第十十二二章章 露露天天矿矿床床开开拓拓斜斜坡坡提提升升机机道道开开拓拓斜坡矿车开拓：矿车在工作面装载矿岩后，由机车斜坡矿车开拓：矿车在工作面装载矿岩后，由机车牵引至斜坡道车场，矿车被单个或成串挂至提升机钢丝牵引至斜坡道车场，矿车被单个或成串挂至提升机钢丝绳上，用提升机提升或下放至地面站，矿车脱离钢丝绳绳上，用提升机提升或下放至地面站，矿车脱离钢丝绳后，再由机车牵引送至卸矿点或废石场卸载。后，再由机车牵引送至卸矿点或废石场卸载。
17、斜坡提升机道开拓与生产管理斜坡提升机道开拓与生产管理1、机道倾角：箕斗提升一般可达、机道倾角：箕斗提升一般可达2540；斜坡矿车；斜坡矿车道一般小于道一般小于25，最大可达，最大可达30。2、机道位置选择；、机道位置选择；3、斜坡上轨道平直、稳固，防止跑车；、斜坡上轨道平直、稳固，防止跑车；4、生产安全管理；、生产安全管理；5、配合其它运输设备、转载站使用。、配合其它运输设备、转载站使用。11/24/202218矿物资源工程专业主干课程第第十十二二章章 露露天天矿矿床床开开拓拓开开拓拓方方法法选选择择一、选择开拓方法的主要原则及其影响因素一、选择开拓方法的主要原则及其影响因素 矿体埋藏的地质地
18、形条件和矿岩性质。矿体埋藏的地质地形条件和矿岩性质。露天矿生产能力。露天矿生产能力。基建工程量和基建期限。基建工程量和基建期限。对矿石损失贫化的要求。对矿石损失贫化的要求。矿床勘探程度及矿石储量的发展远景。矿床勘探程度及矿石储量的发展远景。二、选择开拓方法的步骤二、选择开拓方法的步骤11/24/202219矿物资源工程专业主干课程第第十十二二章章 露露天天矿矿床床开开拓拓掘掘沟沟工工程程一、掘沟方法一、掘沟方法按运输方式，分为按运输方式，分为汽车运汽车运输掘沟输掘沟、铁路运输掘沟铁路运输掘沟、联联合运输掘沟合运输掘沟和和无运输掘沟无运输掘沟。按装载方式，掘沟方法分为按装载方式，掘沟方法分为平装
19、车全段高掘沟平装车全段高掘沟、上装车全上装车全段高掘沟段高掘沟和和分层掘沟分层掘沟。图图1218 上装车分层掘上装车分层掘沟沟 图图1219 铁路平装车全段高掘沟铁路平装车全段高掘沟 11/24/202220矿物资源工程专业主干课程第第十十二二章章 露露天天矿矿床床开开拓拓掘掘沟沟工工程程图图1221 汽车在沟内的调车方法汽车在沟内的调车方法 (a)回返式调车回返式调车 (b)单折返线调车单折返线调车 (c)双折返线调车双折返线调车 掘沟速度，主要取决于汽车在沟内的调车方法。掘沟速度，主要取决于汽车在沟内的调车方法。汽车运输掘沟汽车运输掘沟采用平装车全段高掘沟方法，即在沟的全段高一次穿采用平装
20、车全段高掘沟方法，即在沟的全段高一次穿孔爆破，汽车驶入沟内全段高一次装运。孔爆破，汽车驶入沟内全段高一次装运。图图1220 钻孔布置钻孔布置 11/24/202221矿物资源工程专业主干课程第第十十二二章章 露露天天矿矿床床开开拓拓掘掘沟沟工工程程2、无运输掘沟无运输掘沟无运输掘沟分为无运输掘沟分为倒堆掘沟倒堆掘沟和和抛掷爆破掘沟抛掷爆破掘沟，主要用于，主要用于山坡露天矿开掘单壁路堑。山坡露天矿开掘单壁路堑。倒堆掘沟。如图所示，用挖掘机将沟内的岩石直接倾倒堆掘沟。如图所示，用挖掘机将沟内的岩石直接倾置沟旁的山坡上。置沟旁的山坡上。图图1222 倒堆掘倒堆掘沟沟11/24/202222矿物资源工
21、程专业主干课程第第十十二二章章 露露天天矿矿床床开开拓拓掘掘沟沟工工程程 定向抛掷爆破掘沟。如图所示。采用单侧抛掷爆破掘定向抛掷爆破掘沟。如图所示。采用单侧抛掷爆破掘沟和双侧定向抛掷爆破掘沟。沟和双侧定向抛掷爆破掘沟。图图1223 定向抛掷爆破掘沟定向抛掷爆破掘沟 二、堑沟主要参数二、堑沟主要参数 露天矿的堑沟露天矿的堑沟有出入沟和开段沟。有出入沟和开段沟。包括包括沟底宽度沟底宽度、沟沟深度深度、沟帮坡面角沟帮坡面角、沟的纵向坡度沟的纵向坡度和和沟的沟的长度长度。图图1224 外部坑线开拓外部坑线开拓11/24/202223矿物资源工程专业主干课程第第十十二二章章 露露天天矿矿床床开开拓拓掘掘
22、沟沟工工程程1、沟底宽度。它取决于掘沟的运输方法、沟内线路数、沟底宽度。它取决于掘沟的运输方法、沟内线路数目、岩石物理力学性质和采掘设备的规格等因素。目、岩石物理力学性质和采掘设备的规格等因素。图图1225 汽车在沟内汽车在沟内的调车方法的调车方法(a)回返式调车回返式调车(b)单折返线调车单折返线调车 （2）开段沟沟底宽度）开段沟沟底宽度如图所示。如图所示。出入沟沟底最小宽度出入沟沟底最小宽度 如图所示。如图所示。图图1226 开段沟的沟底深度开段沟的沟底深度 11/24/202224矿物资源工程专业主干课程第第十十二二章章 露露天天矿矿床床开开拓拓掘掘沟沟工工程程 沟深度沟深度凹陷露天矿的
23、出入沟和开段沟均为双壁堑沟。出入沟凹陷露天矿的出入沟和开段沟均为双壁堑沟。出入沟的深度值为零至台阶全高度；开段沟深度等于台阶全高的深度值为零至台阶全高度；开段沟深度等于台阶全高度。度。山坡露天矿的出入沟和开段沟多为单壁堑沟。山坡露天矿的出入沟和开段沟多为单壁堑沟。如图所示。如图所示。沟帮坡面角沟帮坡面角取决于岩石的物理力学性质取决于岩石的物理力学性质和沟帮坡面保留时间和长短。和沟帮坡面保留时间和长短。图图1227 单壁沟横断面要素单壁沟横断面要素 11/24/202225矿物资源工程专业主干课程第第十十二二章章 露露天天矿矿床床开开拓拓掘掘沟沟工工程程 沟的长度沟的长度出入沟是联系上、下水平的通路，其长度取决于台出入沟是联系上、下水平的通路，其长度取决于台阶高度和出入沟的纵向坡度，即阶高度和出入沟的纵向坡度，即 L=h/i 沟的纵向坡度沟的纵向坡度出入沟的纵向坡度根据掘沟的运输设备类型、堑沟出入沟的纵向坡度根据掘沟的运输设备类型、堑沟的用途确定。开段沟一般是水平的，但有时为了排水的的用途确定。开段沟一般是水平的，但有时为了排水的需要而采用需要而采用3左右的纵向坡度。左右的纵向坡度。图图1228出入沟坡长与坡度出入沟坡长与坡度11/24/202226矿物资源工程专业主干课程