露天开采程序
第一节概述
露天矿山作业的特点是；除了必须注意选择和确定生产工艺系统设备的类型，规格及数量之外，还应十分重视露天矿开采程序和建立有效的开拓运输系统。
下面用实例来说明这个问题。
如同5-1所示露天煤矿，其开采境界为ORQ，若采用单斗铲铁道运输工艺沿煤层底板延伸一侧推进的开采程序，从建矿至开采终了，要经历；（1）基建投产;(2)达到产量：（3）剥离洪峰：（4）减查采完等各个阶段。
在这个过程中，各工作台阶可利用采设备实现不断地沿AB方向推进和沿底板CD方向延伸。
图5-1 沿煤层底板延伸底板一侧推进开采程序
了又一方面，使用同样的工艺设备也可实现矿山工程沿煤层顶板向下延伸，这时露天矿同时存在俩个各向一侧推进的工作帮，一为剥离，一为采煤，如图5-2所示。
图5-2 沿煤层顶板延伸向俩侧推进开采程序。
若开采范围ORQ的深度较大，可以先开采OMN（如图5-3），使前期经济效果较好。
开采NMQR部分时，可以采用更大型的单斗铲和铁道运输设备。
若改用单斗铲和汽车运输工艺，不仅可以先在OMN范围按照1 AC及 2 BD等位置所构成的从底板想顶板推进的程序发展，甚至可以先在OMN范围内先采ODE部分，再采DMN部分，这就使前期色剥采比更小且均衡，开采经济效果好。
这种在最终开采深度内划分几个深度在不同时期开采的程序称为分期开采程序。
图5-3 分期开采程序
在一定的矿山条件下，采用一种工艺，可以有不同的开采程序。
若用不同的工艺，则可出现较多的开采程序。
由此可见，当矿山的地形埋藏条件和技术条件变换时，则可以出现更多的程序。
不同的开采程序，可使开采达到良好的技术经济效果，因此研究它具有重要意义。
一个露天矿山要能正常生产，除了要有菜，晕，排等主要生产系统以外，还应有选煤，机修，材料供应，供电，排水，调度指挥等辅助生产系统。
这些系统分布于一个个较大的地区奶，显然，相互间应合理布置并通过运输系统连接成一个整体，才能保证露天采矿作业高效和正常进行。
图5-4所示为阜心海州露天煤矿主要生产系统平面布置显示意图。
由图看可以看出，平面布置图因矿山的煤层赋存条件，擦爱用的运输设备类型，排土场位置，地形等条件而异，但也有以下的共同点；
图5-4
（1）平面布置主要包括采场，排土场，地面工业广场等三大部分。
这些部分主要依靠运输环节为纽带而连接为整体并与外部联系，整合三个部分的合理安
排布局是一个很复杂的问题;
（2）从运输线路系统来看，其中地面运输线路，采场干线系统和排土场干线系统是相对固定的，但采场和排土场得平盘线路则随工程推进而移设：（3）选择合理的排土场位置设为重要，有条件时应尽可能利用露天矿的采空区实现内部排土，选择外部排土场时应考虑有足够的排土容积，不占或少占农
田，运距近和地形有利并避免村庄等建筑物大量搬迁：
（4）地面生产系统中的选煤厂，机修厂，材料库及地面车站等位置选择，除了考虑各自需要的地形，标高，面积等外，还要考虑全矿生产流程合理，运距
短，对外联系方便，对环境污染小等因素。
以上例子说明，在一定的矿床埋藏条件下，在选择合理的生产工艺设备的同时，必须恰当安排矿山工程在时间上的发展程序并建立有效的开拓运输和平面布置系统，才能发挥设备效能，达到经济有效地开发矿山目的。
第二节露天开采程序
露天开采程序系指在菜场内进行剥离岩石和采出矿石的程序。
露天矿一般均划分为若干个台阶进行开采，每个台阶的开采程序为；（1）开掘出入沟（一般为倾斜的）：(2)开掘开段沟（一般为水平的）：（3）进行扩帮，其程序见图5-5所示。
图5-5台阶开采程序及相邻台阶关系
图中AB 为出入沟，BC为开段沟（虚线）。
BC掘完后即可进行扩帮。
对于一台阶开掘全过程来说，开掘出入称为开拓工程，开拓开段沟称为准备过程，进行扩帮称为回采工程。
每个台阶完成开拓准备过程后，进行扩帮工程到某个位置时（如图5-5剖面中上下
B），即可进行下一个台阶的开拓准备工程，即DE及EF留台阶超前一个最小平盘宽度
min
个部分的沟量开脱。
由此可以看出，露天矿相邻台阶的过各种工程进行的时间安排必须遵循上下台阶在空间上的超前关系，才能保证安全和正常生产。
下面，简要分析一下露天矿开采程序的主要内容及其影响因素。
－台阶划分及采掘程
露天矿一般划分成若干台阶进行开采。
台阶高度在保证安全作业的条件下高一些为好，有利于发挥设备效率。
通常按水平分层方式划分台阶。
为了便于选材与提高设备效率，尽可能不把矿石和土岩，表土和基石，软岩与硬岩划分在一个台阶内。
当矿体倾角较小（一般小于10度），为使于矿，岩分采，在条件许可时，可以沿矿
层倾斜方向对台阶进行倾斜分层（如图5-6）。
台阶通常划分成具有一定宽度的采掘带进行开采。
采掘带一般沿台阶工作线平行（纵线）布置。
当用汽车运输时，根据需要也可与工作线垂直（横向）布置（如图5-7）。
图5-6倾斜分层与水平分层
图5-7采掘带布置
a纵向布置b横向布置
开段沟位置的旋转很重要，为了减少基建工程量（尽早见矿）和初期剥采比，并使剥离量与采矿量的比例较为均衡，一般缓倾斜矿层的开段沟克设于底板，而急倾斜矿层设于底板。
开段沟布置的方向与矿体形状及采用的运输方式有关，铁道运输时，为沿沿走向设与底板和顶板，而汽车运输时则设与端或者露天矿的中心，见图5-8所示。
开段沟的长度主要与境界尺寸，采用运输方式，产量等因素有关。
如汽车运输时的开段沟长度可在100-200米，甚至采用更短的基坑。
但铁道运输时的开段沟长度往往在1000米以上。
当露天矿走向长度较大时，常采用分区，可开采方式，也可以相应减少开段沟长度，以缩短运距，提高走向分区，开采方式见图5-9.沿倾向分起期（区）开采见图5-3所示。
沿走向分区先开采条件好的分区，当按⑴方向采完全宽时转入II区开采，若不另掘开段沟，则可沿②方向推进。
当采用汽车运输时，为使开采经济效果良好，也可以在Ｒ或S 处用更短的开段沟进行开采。
图5-8 开段沟的位置
二工作帮及其推进
露天菜场内工作台阶组成的工作帮坡角￠与台阶高度h，平盘宽度B及台阶坡面角a 有关。
图5-10a中的￠为正常工作帮坡角，大昂h ，a 相同时它决定于B值（较最小平盘
B为大）。
宽度
min
一个菜场可以有一个工作帮，也可以有两个班（见图5-1 ，图5-2），甚至三个工作班（图5-9中从S, R 部分推进）。
图5-9 沿走向分区开采示意图
台阶工作线的推进方向主要与开段沟的位置有关，但当开段沟位置已确定时，工作线在平面上有平行推进（如图5-8，图5-9）及扇形推进（如图5-11）两种方式。
工作线实行扇形推进的采掘带宽度和都是变化的，推进方向多变，致使剥采比例变化打和矿，岩分层不易，因而在倾斜及倾矿床采用间断工艺条件下一般均用平行推进方式。
扇形推进也有减少运距及运输设备数量等优点，故在近水平矿层松软土岩条件下采用连续工
艺时得到较广泛的应用。
图5-10 露天矿工作帮机构示意图
图5-11 扇形工作线推进示意图
三新水平延伸方向及程序
倾斜或急倾斜矿层可开采时，要求不断向下延伸建立新的开采台阶，才能使露天连续而均衡地完成产量。
剥，采工程延伸方向是指相邻两个水平（台阶）开段沟位置的错动方向。
如图5-12，露天矿山坡部分延伸一般为顺着地形向下发展，而凹陷部分最少存在两种可能
性（沿顶板帮境界或顺着矿层顶板），故总的延伸方向为ā①-②-③或①-②-'2③。
从露天矿的山顶到境界底部按每个延伸方向所花费的总时间与该矿可能达到的矿石产量有密切关系，而新水平的掘沟延伸必须在上一台阶扩帮到一定位置时才能进行（如图5-5）。
因此，在一定的矿山条件下，推帮速度必须与延伸速度相适应，这就使剥离与采矿数量上也有一定的比值关系。
为使推帮与延伸速度的配合满足采矿产量的要求，必须研究新水平的开拓准备的合理程序，即在一定的矿山埋藏条件和工艺设备条件下，对掘沟与扩帮工程的穿爆，采掘，运输，供电，排水等主要辅助生产环节在实践和空间上的紧密配合，进行最有利的协调安排。