山西煤炭运销集团猫儿沟煤业有限公司
露天开采技术
二、露天开采工艺及其特点
3．半连续工艺：半连续工艺是在连续开采工艺和间断开采工艺两种基本工艺方式的基础上发展起来
的。它兼具连续工艺和间断工艺的优势，能解决中、硬矿岩的开采，实现矿岩的连续运输，扩大生产规模和 降低生产成本。因半连续开采工艺被国际采矿界公认为“最具生命力”的露天开采工艺。
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一、露天开采的基本概念
露天开采技术
台阶坡面角：台阶坡面角取决于：
1、岩体稳定性，岩体稳定性级别高时取大值(最大为90°)，否则取小值； 2、类似矿山经验值； 3、岩体结构，岩体层理面（或主要优势结构面）的倾向对台阶坡面角有直接的影响。当台阶坡面与岩体 层理面的倾向相同或相近，而且层理面倾角较陡时，台阶坡面角等于层理面的倾角。
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一、露天开采的基本概念
露天开采技术
台阶上部平盘：是台阶上部的水平面；
台阶下部平盘：是台阶下部的水平面；
台阶坡面：台阶倾斜的面；
台阶坡顶线：是台阶上部平盘与台阶坡面的交线；
台阶坡底线：是台阶下部平盘与台阶坡面的交线；
台阶坡面角（α）：为台阶坡面与台阶下部平盘水平面之间的夹角；
三、露天开采作业内容
露天开采技术
潜孔钻机
2．连续工艺（轮斗工艺） 连续工艺（轮斗工艺）：适用于剥离物松软的煤矿。其特点是成本低、效益高。连续开采工艺其主要作 业环节之间物料流保持不间断运行，典型代表工艺： （1）轮斗铲/带式输送机/排土机； （2）链斗挖掘机/带式输送机等；
露天开采工艺分类
II.连续工艺
A. 独立式 B. 合并式
采用设备
1.多斗挖掘机+胶带+排土机 2.水枪+水力运输+水利排土 3.挖泥船+水力运输+水力排土 1.多斗挖掘机+运输排土桥 2.带排土臂的轮斗挖掘机
露天开采工艺分类
间断工艺
A. 独立式
B. 合并式
采用设备
1.单斗挖掘机+铁道运输+推土犁(挖掘机) 2.单斗挖掘机+汽车+推土机 3.单斗挖掘机+联合运输(汽车+铁道;汽车+箕斗;汽车+溜井平峒+ 排土设备)
1.单斗挖掘机倒堆 2.拖拉铲运机开采
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二、露天开采工艺及其特点
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露天开采技术
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目录
一、露天开采的基本概念 二、露天开采工艺及其特点 三、露天开采作业内容 四、露天矿剥采比的概念
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一、露天开采的基本概念
露天开采技术
露天开采就是从敞露的采矿场，将覆盖在矿体上的土石剥离，自上而下分成若干梯段，揭露矿 体后直接在露天进行开采的方法。
1、出现了大型剥离倒堆设备,机械铲和索斗铲的最大铲斗容积(斗容)已分别达到37.5m³和168m³，最大的美国宾厄姆 (Bingham)露天铜矿采剥总量曾达494242t／d。
2、以轮斗铲、链斗铲、带式输送机、排土桥和悬臂排土机等设备组成的连续开采工艺的应用范围逐渐扩大，轮斗铲的 理论生产能力高达240000m³/d，排土桥理论运输能力高达25600m³/h,跨度272.5±13.5m，采高60m。
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露天开采技术
二、露天开采工艺及其特点
提升带式输送机布置
移动式破碎站布置-单斗挖掘机采装
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露天开采技术
二、露天开采工艺及其特点
4．倒堆工艺（吊斗工艺）：
倒堆工艺目前属于一种独立的开采工艺，具体定义：大型电铲倒堆剥离工艺是一种先进的开采工艺，集 采掘、运输与排土3项作业于一体，将剥离物直接倒堆排弃于采空区内排土场中。吊斗铲特点： （1）成本低； （2）抛掷量30%-35%； （3）做功最小； （4）用电不用油； （5）人工少，设备可靠，检修时间短，一台吊斗铲可以达到三台电铲的能力。
符号 H A α Tb C Tj k Q T B
Bmin
单位 m m ° m m m m m m m m
最小平盘宽度决定性因素表
α
Tj Q
B T
C Tb
k
A Bmin
最小平盘宽度决定性因素示意图
H
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露天开采技术
二、露天开采工艺及其特点
露天开采工艺有：间断开采工艺、连续开采工艺、半连续开采工艺、倒堆开采工艺。各种开采工
露天采矿主要作业内容包括：钻孔、爆破、采装、运输、排土。这五项工作实施的好与坏及它们之间
的配合，是露天采矿的关键。
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三、露天开采作业内容
露天开采技术
钻孔：是在露天采场矿岩内钻凿一定直径和深度的定向爆破孔，钻孔设备主要有冲击式钻机、潜孔钻机
和牙轮钻机等。 露天矿钻孔设备： （1）浅孔凿岩设备：凿岩机、凿岩台车。 （2）深孔凿岩设备：潜孔钻机（KQ-150,KQ-200,KQ-250）、牙轮钻机(KY-150,KY-200,KY-250,KY-310；
艺都有优缺点，选用哪种开采工艺要根据露天矿具体开采条件确定。间断工艺相对比较灵活，适用于煤层复 杂的煤矿。
单斗-卡车间断开采工艺
轮斗-胶带连续开采工艺
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二、露天开采工艺及其特点
1、间断工艺（卡车工艺） 间断式开采工艺主要指开采作业的主要环节采掘、运输、排卸过程中物料分别由不同的设备完成。典型 代表工艺： （1）单斗铲/汽车工艺（采掘由单斗铲完成，运输由载重汽车完成，废弃岩石排卸主要由推土机完成，矿 石进入贮矿场）； （2）单斗铲/铁道工艺（采掘由单斗铲完成，运输由铁道车辆完成，废弃岩石排卸主要由推土犁或挖掘机 完成，矿石进入贮矿场）；
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一、露天开采的基本概念
露天开采技术
台阶高度：台阶高度是露天开采中最重要的几何参数之一，影响台阶高度的因素有：
1、生产规模； 2、采装设备的作业技术规格； 3、对开采的选别性要求。 为保证挖掘机挖掘时能获得较高的满斗系数(铲斗的装满程度)，台阶高度应不小于挖掘机推压轴高度的 2/3，另一方面，为避免挖掘过程中在台阶的顶部形成悬崖，台阶高度应小于挖掘机的最大挖掘高度。 在品位变化大、矿物价值高的矿山(如金矿)，开采选别性是制约台阶高度的重要因素。开采选别性系指 在开采过程中能够将不同品位和类型的矿石及废石进行区分开采的程度。
A-B：上部境界线；C-D：下部境界线；T:采掘带；Bmin:工作平盘； γ：非工作帮帮坡角；β：工作帮帮坡角。
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露天开采技术
一、露天开采的基本概念
上部境界线：最终边帮与地表的交线称上部境界线。 下部境界线：最终边帮与露天矿底面的交线称下部境界线。 采掘带：台阶开采时划分为一定宽度的条带，称为采掘带。 工作线：在采掘带中，进行采掘作业的部分称采掘工作面，具备采运条件的采掘带称为工作线。 工作台阶：具有正常采掘条件的台阶称为工作台阶。 工作帮：由若干工作台阶组成的边帮称为工作帮。 工作平盘：为进行正常生产，工作台阶需有足够的宽度以布置钻孔、爆破、采矿、运输设备，构成工作平盘。 工作帮坡角：工作帮假想平面（最上台阶坡底线与最下台阶坡底线之间平面）和水平面的夹角称工作帮坡角。 非工作帮：不进行矿山作业的露天矿边帮称非工作帮。 非工作帮坡角：非工作帮假想平面（最上台阶坡顶线与最下台阶坡底线之间平面）和水平面的夹角称工作帮坡角。
剥离：揭露矿体，挖掉覆盖在矿体上面的表土及矿体上、下盘部分围岩。 地表恢复与利用：露天矿区占用大量农田和土地，开采期间或开采结束应有计划有步骤地复土回田。
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一、露天开采的基本概念
露天开采技术
露天采场内的矿岩通常划分为一定高度的分层，每个分层构成一个台阶，以进行剥离和采矿。
露天开采缺点：
1、露天开采需要剥离岩土，排弃大量的岩石，尤其较深的露天矿，往往占用较多的土地； 2、设备购置费用较高，故初期投资较大。 3、受气候影响较大，对设备效率及劳动生产率都有一定影响。
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一、露天开采的基本概念
露天开采技术
露天矿的发展：
露天开采是人类最早使用的矿物开采方式，最初是开采矿床的露头和浅部富矿，19世纪末使用动力挖掘机以来,露天 开采技术得到迅速发展,露天矿的规模越来越大。近代重大的成就有:
改道等。
矿床疏干和防排水：有地下水的矿床应预先排水疏干，防止地表水流入采矿场应修筑挡水坝、截水沟。 矿山基建：露天矿投产前相应的基建工程，如矿床开拓、表土剥离、排土场、运输道路等。 矿床开拓：掘出入沟建立地面与开采水平之间或各开采水平之间的运输联系倾斜沟道；开段沟为开辟
剥离、采矿工作台阶而掘进的水平沟道，是各水平的初始开采工作线。
4、发展了间断挖掘设备配以移动式和半移动式破碎机与带式输送机构成的硬岩半连续生产工艺。破碎机能力达 4000m³/h等。
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一、露天开采的基本概念
露天开采技术
露天基本概念： 露天矿分为山坡露天矿和凹陷露天矿两种，根据地形，采场在上部境界封闭圈（地表）以上的称为山坡露天矿；
露天采矿场模拟面貌
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一、露天开采的基本概念
露天开采技术
露天开采优点：当矿体埋藏较浅或地表有露头时，应用露天开采最为优越。
1、开采空间受限较小，利于采用大型机械化设备。机械化、自动化水平较高，可提高矿山开采强度和矿石产量。 2、劳动生产率高。 3、开采成本低，使大规模开采低品质矿石成为可能。 4、矿石损失贫化量少，资源利用充分、回采率高，有利于地下矿产资源的回收。 5、基建时间短，年产吨矿石的基建投资比地下开采低。 6、劳动条件好，生产较井工安全。