露天煤矿开采基础知识(讲稿)

露天煤矿开采基础知识
煤炭行业安全生产专业术语讲解
2009 年 9 月 1 日

第一部分 概述 .................................................................... 2 一、露天开采特点 .................................................................... 2 二、露天开采的基本步骤： ...................................................... 2 三、采场要素 ........................................................................... 3 第二部分 露天采煤的主要工艺过程 ........................................ 5 一、穿孔 .................................................................................. 5 二、爆破工作 ........................................................................... 6 三、采装工作 ........................................................................... 8 四、运输工作 ........................................................................... 8 五、排土工作 ........................................................................... 8 第三部分 露天矿开拓开采及开采境界 .................................... 8 一、露天矿开拓 ........................................................................ 8 二、首采区位置的选择：.......................................................... 9 三、公路运输开拓 .................................................................... 9 四、露天矿开采境界 ................................................................. 9 五、间断开采工艺 ..................................................................12 六、汽车运输 .........................................................................12 七、排土场 .............................................................................13 八、土地复垦 .........................................................................15 九、边坡稳定工程 ..................................................................15 十、防水和排水 ...................................................................... 15 十一、地面防排水 ..................................................................15 十二、工业场地总平面布置 ....................................................16 十三、安全生产专业术语解释 ................................................. 16
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对于储量丰富、埋藏浅的煤田，可采用剥离煤层上部覆盖岩层的 方法进行开采，这种开采方法叫做露天开采。露天开采的特点是将采 掘空间直接敞露于地表，为了采煤需剥离煤层上覆及其四周的岩土。 因此，采场内建立的露天沟道线除为系统担负着煤炭运输外，还需将 比煤量高几倍的土岩运往指定的排土场。所以，露天开采是采煤和剥 离两部分作业的总称。
第一部分 概述
一、露天开采 特点
1、 生产规模大，劳动效率高。 2、 回采率高，成本低。 3、 开采强度大，可用大型设备。 4、 建设速度快，生产安全，劳动条件好。 5、 占地多，污染环境。
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6、 受气候影响大。暴雨、严寒等恶劣天气都会影响生产。 二、露天开采的基本步骤：
1、准备：清除开采境界内的障碍物。如：村庄、森林、交通线 等。
2、疏干：地下水位降低，保证安全生产。 3、基建：运输道路、工作线、地面构筑物和其他设施。 4、生产：包括剥离和采煤。剥离生产工艺包括：穿孔、爆破、 采装、运输、及岩石排弃。 三、采场要素 主要包括：开采境界、采场边帮、边坡角、台阶等。 （一） 露天开采境界及边帮要素 1、 露天开采境界
露天开采终了时的空间，即为开采境界
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B A
D G
C 说明：AD---工作台阶（工作帮） CD、BA---非工作台阶（非工作帮） ---工作帮坡角 、? ---最终帮坡角
---汽车和挖掘机示意图
煤层
E
? F
以开采完的煤层边界
图（1） 露天矿采场要素示意图
煤层 未开采煤层
2、露天矿采场边帮 由采场四周所有台阶组成的总体表面，称为露天采场边帮。
采场的边帮包括工作帮、非工作帮及端帮。 （1）工作帮：正在进行开采的边帮或一部分。 （2）非工作帮：由非工作台阶所组成的边帮。 （3）端帮：位于矿体两端的称为端帮。 3、边坡角 采场内工作边帮角与最终边帮角，统称为边帮角。 （1）工作边帮角 图（1）中 ，工作帮最上台阶与最下台阶坡 底线形成的假象平面与水平面的夹角。 （2）最终边帮角图（1）中 、 ，露天采场终了时，最上台阶 坡顶线和最下台阶坡底线组成的假想平面与水平面的夹角。
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（二）台阶要素 见图（2）
h
1 43 52
1
图（2）
说明：1 ---台阶坡面角 h ---台阶高度
1---上部平盘 2---下部平盘 3---台阶坡面 4---坡顶线 5---坡底线
在开采过程中，根据采运作业要求将矿体按一定高度的水平分 层，每一分层称为台阶。台阶包括以下内容：
1、台阶的上部水平面叫上部平盘。图中 1 2、台阶的下部水平面叫下部平盘。图中 2 3、台阶坡面——台阶朝向采空区一侧的倾斜面。图中 3 4、台阶坡面角——台阶坡面与水平面的夹角。图中 5、台阶坡顶线——台阶上部平盘与坡面的交线。图中 4 6、台阶坡底线——台阶下部平盘与坡面的交线。图中 5 7、台阶高度——台阶上平盘与下平盘的垂直距离。图中 h （三）、开拓及开采要素 见图（3）
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D
开断沟
1 出入沟
A
1---1 1
B
C
图（3）出入沟与开段沟示意图
（1）出入沟（出车沟）。建立某水平与矿体间运输联系的沟道。 图中 AB。
（2）开段沟。工作台阶上为创造初始工作线而开掘的水平沟。 图中 CD。
（3）开采顺序。采场内土岩剥离和采煤工程在空间与时间上合 理配合的顺序。
第二部分 露天采煤的主要工艺过程
露天采剥工艺，根据采掘、运输、排土三个主要环节所采用设备 的工作特点，分为间断、连续及半连续作业工艺。
（1）间断作业。这种工艺系统的特点是各环节开采设备对矿岩 的有效作业，具有周期性的间断。如：单斗电铲采掘---铁道（或汽
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车），运输---排土犁排土。适用于各类岩层。 （2）连续作业：系指在装载、运输和排弃(或储存)过程中，开
采物料的货流是连续的。 工艺有：轮斗挖掘机---带式输送机---排土机和水利开采等，
均属连续开采工艺。适用于松散或松软的岩层。 （3）半连续作业工艺系统。仅是对工作面或干线运输实现连续
化的问题。这种工艺系统的特点是部分环节连续，另一部分环节是间 断作业。如：单斗电铲采掘---坑内破碎---胶带运输；适用于中等强 度的岩层。
以下重点介绍我国露天煤矿采用的间断作业工艺方法。我们中汇 公司采用的是单斗——汽车作业工艺。
一、穿孔
在露天开采过程中，硬岩平台必须进行爆破使其松碎，故采用穿 孔机械按设计要求打出炮孔，装药爆破后使其破碎成一定规格的块 度，以便采装。
二、爆破工作
（一） 爆破参数 见图（4）
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