露天采矿考试复习试题

露天开采考试复习试题

名词解释

工作帮：是指由正在进行和将要进行开采的台阶所组成的边帮。

非工作帮：是指由非工作台阶组成的采场边帮

顶帮：露天开采境界位于矿床上盘一侧的边坡面称为顶帮

底帮：露天开采境界位于矿床下盘一侧的边坡面

端帮：位于矿床两端的边坡面

最终帮坡面：通过非工作帮最上一台阶的坡顶线和最下一台阶的坡底线所作的假想斜面称为非工作帮坡面，非工作帮坡面位于最终境界时称为最终帮坡面。

最终帮坡角：露天矿非工作帮最上一个台阶坡顶与最下一个台阶坡底线所作的假想斜面与水平面的夹角

工作平盘：在开采台阶上进行采掘运输作业的平台

露天采场：开采所形成的系统、台阶和露天沟道总称为露天采矿场

山坡露天矿：位于露天采场地表最终境界封闭圈以上的露天矿称为山坡露天矿

强闭包：设r C是盈闭包s C的任意子闭包，若ω（r C）≤ω（s C），则s C称为强闭包

技术境界：以固定边坡角的斜面作为边坡面的境界称为技术境界。

可爆性：岩石可爆性（爆破性）表示岩石在炸药爆炸作用下发生破碎的难易程度，它是动载作用下岩石物理力学性质的综合体现

可挖性:岩石的可挖性是指岩石可挖掘的特性，它是一个受多因素影响的岩石铲挖阻力的总概念

复垦率:复垦后可被利用的土地数量与被矿山占用和破坏的土地数量的比值，用百分数表示。

露天矿生产能力：是指在具体矿床地质、工艺设备、开拓方法和采剥方法条件下，露天矿在单位时间内的矿石开采量和矿岩剥采总量。

第一章

1请问露天开采有哪些特点？

答：优点：A矿山生产能力大；B机械化程度高；C安全和劳动条件好；D

矿石损失贫化小；E开采成本低；F基建期短

缺点：A对矿床埋藏条件要求严格，合理的开采深度较浅；B占用土地多C受气候条件影响大；D破坏环境

第二章

1.简述露天采矿设计程序

1)初步确定露天开采境界

2)初步确定矿山生产能力

3)初步确定矿山总图布置及外部运输

4)初步确定开拓运输方式及运装设备类型

5)具体进行开拓运输布线

6)修改调整并确定露天开采境界

7)编制采掘进度计划，验证生产能力

8)确定采掘设备数量及工艺参数

9)具体进行总图布置及外部运输

2.露天矿生产过程中的三个重要工程是什么？

答：掘沟、剥离、采矿

3.露天开采程序是怎样的？

答：1、地面准备；2、矿区防水与排水；3、矿山基建；4、日常生产；5、地表恢复。

第三章

1、简述露天开采的定义、组成要素，确定这些要素要满足那些要求？

答：露天开采境界是露天矿可采空间的边际面。

组成要素：开采深度、底部周界和最终边坡角。

***确定这些要素要满足：自然因素、经济因素、技术组织要素。

2.简述剥采比的定义和分类，并回答下述问题：

①剥采比的单位有哪些？能否按剥采比的单位给剥采比分类？

②平均剥采比与增量剥采比有什么区别和关系？

③境界剥采比与增量剥采比有什么区别和联系？

④生产剥采比与增量剥采比有什么不同？

⑤储量剥采比和原矿剥采比有什么区别和联系？

答：露天开采的某个特定区域内或特定时期内，剥离岩石量与采出矿石量的比值称为剥采比。

分类：储量剥采比、原矿剥采比

①单位：m^3/m^3,t/t,m^3/t

②平均剥采比是指单一境界闭包中的岩石量与矿石量之比，而增量剥采比是指复合境界增闭包中的岩石量与矿石量之比，它描述的是复合境界的剥采关系。平均剥采比是增量剥采比的特殊形式。

③境界剥采比是指露天开采境界移动边际面上的岩石量与矿石量之比，既是一种边际值又是一种极限值。而增量剥采比是指复合境界增闭包中的岩石量与矿石量之比，它描述的是复合境界的剥采关系。

④生产剥采比是指露天矿投产后某一时期的剥离岩石量与采出矿石量之比。而增量剥采比是指复合境界增闭包中的岩石量与矿石量之比，它描述的是复合境界的剥采关系。

⑤储量剥采比是指露天开采境界内依据地质勘探报告计算的废石量与矿石量之比。原矿剥采比是指同一范围内考虑矿石的损失与贫化后得出的剥离岩石量与采出原矿量之比。在设计计算中一般采用储量剥采比，直接依据地质勘探资料确定，在生产统计中，为了工作方便，常常采用原矿剥采比，两者可以相互换算。

3.关于计算经济合理剥采比的储量盈利平衡法（比较法），回答下述问题：

①在什么情况下，盈利比较法可简化为成本比较法？

②在什么情况下，优劣平衡法（中的盈利比较法）可简化为盈亏平衡法？

③优劣平衡法（中的盈利比较法）与利润指标法有什么区别和联系？

答：①假定单位开采矿量的露天开采和地下开采的销售收入相等，则计算经济合理剥采比的盈利比较法简化为成本比较法。

②盈利比较法是指单位开采矿量的地采经营利润u^u作为露采净利u^0-nb 的下限，由此确定损益平衡点所对应的剥采比。盈亏平衡法适用于矿床选择单一露天开采的情况，其实质是要求单位开采矿量露采总成本费用c^0+nb不得超过其价值v^0,以保证矿山不亏损。

③盈利比较法是指单位开采矿量的地采经营利润u^u作为露采净利u^0-nb 的下限，由此确定损益平衡点所对应的剥采比。利润指标法是将制定单位开采矿量的最低利润指标作为露天开采净利的下限，由此确定经济合理剥采比。

4.露天开采境界的设计时实践中常用的优化方法有哪些？

答：浮锥法和图论法

***5.应用传统手工方法计算境界剥采比时，对于长露天矿和短露天矿分别宜选用哪种方法？另外，计算时还有哪些需要注意的问题？

答：长露天矿通常采用局部法，短露天矿通常采用整体法。

需要注意的问题：？？

为最大闭包的充分必要条件是什么？

6.闭包C

s

I,t

答：不存在s C的非空强增闭包s

第四章

1.简述首采地段选择的原则。

在矿山规模和开采方案能满足需要的基础上,首采地段应该选择在矿体厚度较大、矿石品位高、覆盖层薄、基建剥离量小和开采技术条件好的部位，以减少基建工程量，缩短投产和达产时间，提高矿山初期经济效益。

2.采剥方法分类的原则有哪些？按照各原则可分为哪些方法?

1.根据开采程序的技术特征，可分为：全境界开采法；陡帮开采法；

并段开采法；分期开采法；分区开采法；分区分期开采法。

2.按工作台阶的开采方式，可分为：台阶全面开采法，主要指缓帮

开采；台阶轮流开采法，主要指陡帮开采。

3.按工作线路的布置形式，可分为：纵向布置采剥方法；横向布置

采剥方法；扇形布置采剥方法；环形布置采剥方法。

3.何为陡帮开采？简述陡帮开采的优缺点、作业方式、适用条件及结

构参数？

答：陡帮开采是在工作帮上部分台阶作业、部分台阶暂时不作业，作业台阶和暂不作业台阶轮流开采，使工作帮坡角加陡，以推迟部分岩石的剥离。

其主要优点包括：

1.基建剥岩量和基建投资少，基建时间短，投产早，达产快。

2.可缓剥大量岩石，降低露天开采前期剥采比，并有利于生产剥采比的均衡和降低剥采比峰值。

3.推迟最终边坡的暴露时间，减少最终边坡的维护工作量与费用。

其主要缺点包括：

1.采掘设备上下调动频繁，影响其生产能力；

2.运输道路工作量大；

3.采场辅助工程量大；

4.管理工作严格。

作业方式：

1.工作帮台阶依次轮流开采；

2.工作帮台阶分组轮流开采；

3.台阶尾随开采；

4.并段爆破分段采装开采。

适用条件：1.适用开采倾角大的矿体；2.覆盖岩层大的矿体；3.开采形状上小下大的矿体；4.开采剥离洪峰期和剥离洪峰期到达以前的露天矿；5.采运设备的规格越大，越有利于在工作帮上实现台阶依次轮流开采和分组轮流开采，且易使工作帮坡角加大。

结构参数：1.工作帮和工作帮坡角；2.剥岩条带宽度；3.采区长度；4.采场坑底参数。

4.何为分期开采和分区开采？简述分期开采境界的划分方法和分期开

采的适用条件？

答：分期开采是指在合理的境界范围内，划分几个小的临时开采境界，按各分期时间和开采顺序，由小的临时境界逐渐开采到大境界。

分区开采是指在以确定的合理开采境界内，在相同开采深度条件下在平面上划分若干小的开采区域，根据每个区域的开采条件和生产需要，按一定顺序分区开采，以改善露天开采的经济效果。

分期开采的境界划分方法：一般按照经济合理剥采比原则，先确定最大境界或最终境界，然后在最大开采境界内再划分分期开采小境界。分期开采

小境界划分方法分两种类型，当矿体厚度大，倾向延续深，储量丰富，开采年限长，沿倾向划分小境界；当矿体走向很长，储量丰富，开采年限长，沿走向划分小境界。

适用条件：1.矿体走向长或延续深，储量丰富，而采矿下降速度慢，开采年限超过经济合理服务年限；2.矿床覆盖岩层厚度不同，地表有独立山峰，基建剥离量大；3.矿床地表有河流、重要建筑物和构筑物以及村庄等；4.矿床厚度变化大，贫富矿分布在不同区段，或贫富矿石加工和选别指标不同；

5.矿床上部某一区段已勘察清楚，一般先在已获得的工业储量范围内确定分

期开采境界，随着矿山开采和补充勘探扩大矿区范围和深度，并增加矿产资源，引起境界扩大而形成自然分期开采。

5.什么是纵向采剥和横向采剥，它们的特点分别如何？

答：露天矿纵向采剥方法指采剥工作线沿矿体走向布置，垂直矿体走向移动。

优点：1.纵向开采时，工作线是平行推进的，沿工作线的采掘带宽度基本不变，因而有利于发挥设备效率，同时工作台阶数可以减少；2.开段沟可以布置在矿体的上盘，并垂直矿体走向推进，因而有利于减少矿石的损失、贫化和剔除走向夹石。

缺点：1.在一定的矿山技术条件下，矿岩内部运距较大；2.开段沟布置在矿体下盘、工作线由下盘向上盘推进时，矿岩分类比较困难，矿石损失和贫化较大，基建剥岩量也较大。

露天矿横向采剥方法指采剥工作线垂直矿体走向布置，沿矿体走向移动。

优点：在一定的矿山技术条件下可以减少露天矿的基建工程量，减少采场内部运距和掘沟工程量等。

缺点：采矿作业台阶多，采矿设备上下调动频繁，影响其生产能力，控制矿石损失、贫化难度大，生产组织和管理比较复杂，容易因计划不周造成采剥失调等。

第五章

1.公路运输开拓的优缺点是什么？

答：优点：汽车运输与铁路运输相比，具有较高的灵活机动性。矿用公路修筑快速便捷，而矿用自卸车爬坡能力大，转弯半径小，机动性强，对装载地点经常变动的露天矿开采作业有极强的适应性。有利于采用移动坑线开拓，分期或分区开采、陡帮开采，有利于分采、分装、分运，有利于采用高台阶和近距离排岩。尤其对分散、小规模、开采期短的矿床，汽车运输具有较高的经济合理性。

缺点：汽车运输的燃油和轮胎消耗量大，运输成本高，经济运距段；汽车保养和修理技术复杂，需配套建设保养修理基地；汽车运输受气候影响大，在风雨

冰雪天气行车困难，特别在水文地质不良且疏干效果不好的矿山可靠性差；在深凹露天矿中，汽车排放的尾气还会造成露天坑内的大气污染。

2.铁路运输开拓的适用条件是什么？坑线的布置形式有哪些？

答：适用条件：矿床赋存较浅、平面尺寸较大的凹陷露天矿或者在开采深度较大的凹陷露天矿的上部以及延展较长、高差较小的山坡露天矿。

坑线的布置形式：直进式；折返式；直进-折返式；螺旋式及折返-螺旋式等

3.胶带运输开拓的优缺点是什么？

答：优点：运输能力大、爬坡能力强、劳动条件好、能耗低、占用人员少、运输费用低、易于实现自动控制。

缺点：不宜运输大块坚硬岩石和黏性大的岩石，在运输坚硬大块矿岩一般均需预先破碎，因而增加了露天矿剥离废石破碎环节和成本；胶带易磨损；敞露的胶带运输机受气候条件如暴风雨、雪等影响；另外，该运输方式对其系统的可靠性要求比其他运输方式更高，生产中的某个局部故障可能导致全系统停车。

4.影响开拓方法选择的主要因素有哪些？选择的主要原则是什么？

答：影响开拓方法选择的主要因素有：

（1）矿床赋存的地质地形条件：矿床赋存的地质地形是影响开拓方法选择的主要因素，它在拟定开拓方法和方案中起主导作用。

（2）露天矿生产能力：露天矿生产能力的大小，直接影响采掘运输设备的类型，而运输设备类型的不同，开拓方法也不同。

（3）基建工程量和基建期限：合理地减少基建工程量，对缩短矿山建设期限、加快建设速度、减少基建设备和基建投资具有很大的意义。

(4)矿石损失与贫化：矿石损失与贫化直接影响矿产资源的利用程度和生产经济效益。

（5）设备供应情况：为加深矿业可持续发展，露天矿应尽可能采用先进的技术装备。

（6）地下开拓方式的利用：根据矿体赋存条件，上部用露天开采，深部用地下开采。

开拓方法选择的主要原则：在满足需求的前提下，选择生产工艺简单可靠、基建工程量小、基建投资少、生产经营费用低、占地少、投产早、达产快，且静态和动态投资回收期短、投资收益率高的开拓运输系统。

5何谓出入沟、开段沟？堑沟的主要参数有哪些？

答：出入沟是联系上、下水平的通道；

开段沟是指为新台阶的开采推进提供初始作业空间而进行的掘沟。

堑沟的主要参数：

（1）沟底宽度。沟底宽度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；

（2）沟的深度；

（3）沟帮的坡面角。沟帮的坡面角取决于岩体的物理力学性质和沟帮坡面保留时间的长短；

（4）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、堑沟的用途决定；

（5）沟的长度。出入沟的长度取决于台阶高度和出入沟的纵向坡度。

6.露天矿山汽车运输、铁路运输的合理运距一般是什么？采用公路开拓、铁路开拓的合理开采深度一般是什么?

答：露天矿山汽车运输合理运距：采用普通载重自卸车运输时，其合理运距一般不超过3km；当用大型电动轮自卸汽车运输时，由于其载重量增大，其合理运距也随之增加，可达5~6km。

露天矿铁路运输合理运距：对一中小型露天矿，采用的是窄轨铁路运输时，其合理运距一般不超过3km；对于地形不复杂，矿体形态满足要求的大型露天矿，其合理运距一般大于4km。

采用公路开拓合理开采深度：在合理运范围内，单一汽车运输开拓的合理深度，采用载重40t以下汽车时为80~150m，当采用载重量80~120t电动轮汽车时，其合理深度可达200~300m。

采用铁路开拓合理开采深度：按单位矿岩运输费考虑，对一凹陷露天矿单一铁路运输开拓的经济合理开采深度约为120~150m，当采用牵引机车组运输时，开采深度最大可达300m。单一铁路运输开拓的合理使用范围在地表上下可达300~350m。

7露天开拓

答：露天矿床开拓就是建立地面与露天采场内各工作水平以及各工作水平之间的矿岩运输通道。其内容是直接研究坑线的布置形式，建立合理开发矿床的运输系统。其意义是露天采场正常生产的运输联系和及时准备出新水平的有力保证，也是研究和解决开发矿床总体规划和矿山工程合理发展的重要问题。

第六章

1.矿用炸药有什么特点？

(1)爆炸性能好，有足够的爆炸威力，最好能通过简单改变配方的方式调整其威力；

(2)安全性能好，其火焰感度，热感度，静电感度，机械感度（撞击感度与摩擦感度）要低，即矿用炸药的危险感度要低；

(3)具有合适的起爆感度，保证使用雷管或者起爆药柱能顺利起爆;

(4)具有零氧或者接近零氧平衡，爆炸后产生的有毒气体量必须在规定的范

围以内；

(5)性能稳定，在规定的储存期内不会变质失效；

(6)原料来源广泛，加工工艺简单，操作安全，成本低廉.

2若要提高牙轮钻机的工作效率，你会从那几个角度想办法？

(1)按牙轮钻机孔网参数表布孔，避免产生根底挡墙等；（2）从提高工作时间利用系数以及钻速等方面提高钻机效率。

第七章

1简述机械铲作业方式，工作面类型及工作面参数。

(1)机械铲作业方式，按与运输设备的相对位置分为平装车、上装车、倒堆和联合装车四种；

(2)工作面类型：尽头工作面、端工作面和侧工作面；

(3)工作面参数：工作面高h

t ，采掘带宽度a，爆堆宽度b

d。

2简述工作面高度的合理确定方法。

在采掘不需要爆破软岩时，为保证满斗，工作面高度不应小于挖掘机推压轴

高度H

r 的三分之二；为保证安全，工作面高度不应大于最大挖掘高度H

wmax。

工作面高度是实体工作面高度(即台阶高度h

t

)，它和爆堆高度h’之间的关

系，与被爆矿岩的性质和爆破方法等因素有关。通常用下式表示：h

t =k

b

h’≤k

b

H

wmax

，

式中k

b

是与矿岩性质和爆破有关的系数。

3.简述提高挖掘机生产能力得的主要途径。

(1).采用合理的采装方式和工作面规格

(2).合理配置工作面路线和合理调车

(3).合格的爆破质量和足够的矿岩爆破储备量

(4).配备足够的运输设备，提高空车供应率

(5).提高操作技术，压缩采装周期

(6).加强设备维修，减少机械故障率

(7).加强各生产环节的配合，减少外故障影响

(8).按照具体矿山的实际情况，不断改进坑内运输系统

4露天矿单斗挖掘机的工作参数有哪些？

(1)挖掘半径R

w (2)挖掘高度H

w

(3)卸载半径R

x

(4)卸载高度H

x (5)下挖深度H

ws

(6)动臂倾角α

w

第八章

1.确定露天矿运输方案时主要考虑那些因素？

答：a.露天矿运距，尤其是矿岩运距要短；b.力争线路固定，或移动距离尽量小；c.尽量采用单一的运输方式和设备类型；d.运输设备要与采装设备配套；

e.运输设备可靠、主要设备停歇时间短；

f.运输安全和成本低。

2.露天矿主要运输方式有哪些？运用现状及发展方向是什么？

露天矿主要运输方式：公路汽车运输（简称汽车运输）、铁路机车运输（简称铁路运输）、带式输送机运输（简称胶带机运输）、斜坡箕斗提升运输、架空索道运输等。

运用现状：汽车运输运用广泛，铁路运输难以取代，胶带机运输方兴未艾，联合运输形式多样，具体选择因地制宜。

发展方向：汽车运输发展方向：增大汽车的载重量；改进汽车结构，研制开发双能源的电动轮汽车；改善道路质量以减轻轮胎磨损和机件的破损；强化汽车的维护与检修；改善汽车的组织调度以提高汽车的有效作业率；汽车与其它运输方式相联合的联合运输方式。铁路：铁路运输设备向牵引力大、效率高、耗能少的机车和装载容量大的车辆方面发展。胶带运输：胶带机正在向大功率、高速度、大倾角方向发展，以满足大型露天矿，特别是深凹露天矿的需要。

3.简述公路运输、铁路运输的优缺点。

答：1.公路运输

优点：a.与铁路运输相比，具有较高的灵活机动性。b.有利于采用移动坑线开拓，分期或分区开采，陡帮作业，有利于分采、分装、分运，有于采用高台阶和近距离排岩；c.对分散、小规模、开采期短的矿床，汽车运输方式具有较高的经济合理性。

缺点：a.汽车运输的燃油和轮胎消耗量大，运输成本高，经济运距短；b.汽车的保养修理技术复杂，需配套建设保养修理基地；c.汽车运输受天气影响较大，在风雨冰雪天气行车困难，特别在水文地质条件不良且疏干效果不好的矿山可靠性差；d.在深凹露天矿中，汽车排放的尾气还会造成露天矿内的大气污染。

2.铁路运输

优点：a.线路阻力小、运输成本低，适于较长的运输距离，能承担较大的运量；b.设备供应充足，能使用多种类型的能源和机车类型；c.设备和线路坚固可靠；d.运行作业易于自动控制，能适应各种气候条件等。

缺点：a.爬坡能力小、曲线半径大，要求采场平面尺寸大，因而线路工程量大、基建投资大；b.线路维修、移设工程量大，运输管理复杂，运输量受线路通过能力限制；c.受矿体埋藏条件和地形条件影响大，开采强度低，选择配矿开采困难，矿山开采规模受限。

4.简述带式运输的特点及优缺点。

答：带式运输的特点是将物料不间断地沿固定的线路移运。

带式运输的优点：生产能力大、爬坡能力强、劳动条件好、能耗低，占用人员少、运输费用低、易于实现自动控制。

带式运输的缺点：a.不宜运输大块坚硬岩石和黏性大的岩石，在运输坚硬大

块岩石前一般均需先破碎，因而增加了露天矿剥离废石破碎环节和成本。b.改运输方式对其系统的可靠性要求比其他运输方式更高，生产中的某个局部故障可能导致全系统停车。

5.露天矿运输的基本任务是什么？

答：露天矿运输的基本任务，就是分别将已装载到运输设备中的矿石运送到看、贮矿场、破碎站或选矿厂，将岩石运往排土场。另外作为辅助运输，还需将设备、人员材料运送到露天采场的各工作地点。

第九章

1.何谓排岩工艺？何谓排土场？排岩工艺的主要任务是什么？

答：将剥离下的岩石采集、运输到指定场地进行堆放，这一作业过程称为排岩工艺。

接受排弃岩土的场地称作排土场（或废石场）。

排岩工艺的主要任务：保证露天矿山能够安全、持续地进行矿山的采掘。

2.排土场的位置选择又怎么样的原则？

答:1.有条件的情况下，尽量利用内排；

2.不占用良田，少占用耕地，尽量利用山坡，山谷的荒地，尽量避免村庄的搬迁；

3.在不影响矿山建设的情况下，尽量靠近采场布置，以缩短排岩运距；

4.为防止压矿，排土场宜选在矿体的下盘方向，如果矿体赋存情况可靠，也可以放在矿体的上盘或端部的开采界限以外；

5.根据地形、开采水平标高、堆弃量等因素进行全面分析，选取集中或分散布置在排土场；

6.必须掌握排土场场址的工程地质和水文地质资料；

7.排土场应位于居民点的主导风向下风侧地带，远离生活水源，并处于生活水源的下游；

8.废石中含有用矿物成分的，要尽量根据矿物成分和品位分别堆存，以利日后的二次回收；9.排土场的选择要考虑复垦的可能性，制定复垦计划。

3.排土场堆置要素有哪些？分别有什么要求？

答：排土场堆置高度、排岩台阶平盘宽度、排土场容积

排土场堆置高度要求是一般硬岩排弃台阶高度可达30米，而软岩和土质层应在10~15米，甚至小于10米；排岩台阶平盘宽度要求是使上下相邻排岩台阶的排岩工作不相互影响；排土场容积要求排土场总容积应与露天矿总剥岩量相适应，排土场的接受能力应保证露天矿剥采计划的顺利实施。

4.排土场的稳定性影响因素有哪些？

答：主要取决于：排土场的地形坡度、排弃高度、基底岩层构造及其承压能力、岩土性质和堆排顺序。

5.露天矿山的复垦有哪些?何谓复垦率？

答：露天矿山复垦方式:农业复垦，林业复垦，其他用途。

复垦率:复垦后可被利用的土地数量与被矿山占用和破坏的土地数量的比值，用百分数表示。

6.排土场产生泥石流的基本条件是什么？

答：排土场产生泥石流基本条件：一.泥石流区含有丰富的松散岩土来源；

二.山坡地形陡峻并有较大的沟谷纵坡；三.泥石流区中上游有较大的汇水面积和充沛的水源。

7.排土场设计时如何计算其容积？

答：P240.