露天采矿学第12章露天转地下开采武汉理工大学叶海旺
露天转地下开采
露天转地下开采的必要性
资源枯竭
随着露天矿山的不断开采，资源 逐渐枯竭，为了持续利用矿产资 源，需要将开采方式由露天转为
地下。
提高资源利用率
地下开采能够更充分地利用矿体资 源，减少浪费，提高资源利用率。
环境保护
露天开采会对环境造成较大的破坏， 而地下开采则可以减少对地表生态 的破坏，有利于环境保护。
资源循环利用
加强资源循环利用的研究和应用，提高资源利用率，减少废弃物的 产生和排放，降低对环境的负面影响。
节能减排
推广节能减排技术，降低能源消耗和污染物排放，实现经济、社会 和环境的协调发展。
03
露天转地下开采的工艺流程 与技术
露天转地下开采的工艺流程
露天开采
地下பைடு நூலகம்拓
在矿床的露头处进行剥离和采矿，将矿石 运至地面处理设施。
在矿床内部开拓出运输和通风通道，建立 地下采矿作业平台。
地下采矿
闭坑与复垦
利用地下采矿设备进行矿石开采，将矿石 运至地面处理设施。
在矿床开采完毕后，进行闭坑处理，包括 处理尾矿、恢复地形等，并进行生态复垦 。
的安全性和稳定性。
绿色开采技术
随着环境保护意识的提高，露天 转地下开采将更加注重绿色开采 技术的研究和应用，减少对环境 的破坏和污染，实现可持续发展。
露天转地下开采的环境保护与可持续发展
生态恢复与治理
露天转地下开采过程中应重视生态恢复与治理，采取有效措施保 护生态环境，减少对自然资源的破坏和污染。
技术更新与改进
随着采矿技术的不断更新和改进，应 及时引进新技术、新工艺，提高采矿 效率和资源利用率。
露天转地下开采过渡期采矿方法及安全问题探究
露天转地下开采过渡期采矿方法及安全问题探究摘要：近年来,国内外学者注重于工程实践,从实际工程出发,对露天转地下开采的相应的技术做了大量的研究工作,大量的科学理论研究工作很好地指导了工程实践,为国内外露天转地下工程设计、施工提供了科学依据。
本文对露天转地下开采过渡期采矿方法及安全问题进行了分析，具有一定的理论意义。
关键词：露天转地下安全方法1.露天转地下开采的特点(1)由露天转入地下开采的矿山,一般多是露天开采多年,已形成了完整的生产系统和生活福利设施,如选场、修理厂、供电和供水管网以及露天坑等。
因此,转入地下开采时的设计,要充分考虑利用这些设施,注意研究通向地表的井巷位置,过渡时期的露天开采运输系统,地下采矿方法等方案。
有条件的矿山,应在上部露天开采设计的同时,即统筹研究今后如何从露天转地下的问题。
(2)浅部用露天开采的矿山,深部矿体地质勘探程度往往不足,需在露天转地下过渡之前,充分研究地质资料,必要时提出补充勘探工作。
可以更进一步了解露天转地下部分的地质情况,有利于后序开采工作的进行。
在露天转地下开采过程中,由于开采使原岩受到扰动,打破了原有的应力平衡状态,特别是在露天边坡周围和境界顶柱附近等出现应力集中,致使应力迭加,形成高地压区。
为此,必须对岩体应力分布特征作详细地质测量和研究,找出控制地压和岩体位移的最佳方案,从而确定出合理的回采顺序、采矿方法,对采矿参数进行优化。
另外,由于在初始探矿时期,对地下开采的深部矿体地质勘探程度较低,因此需要提前加强补探工作,提高储量级别,作为设计、生产的依据。
(3)露天转地下开采的矿山,地下开采的工程量相当于新建一个地下矿山,也有一个工艺熟悉的过程,过渡时期的建设周期长,因而,必须充分研究其持续生产和提前开拓的问题。
2.露天转地下开采过渡的采矿方法研究露天-地下联合采矿法不同于传统的露天、地下开采。
按采矿界一般的认识,凡是同时进行露天和地下的开采设计,统一安排露天和地下工程的施工,就可认为是露天-地下联合开采。
浅议矿山露天转地下中挂帮矿开采问题
全 问题 等 。
矿体具有多样性 ， 有的只有端部挂帮矿体， 如新疆八一钢铁集团的蒙库和山西 香玉铁矿等 ・ 海南铁矿只有上盘挂帮矿体； 鞍钢眼前山铁矿露天采场两端和上、 下 盘均有 挂帮 矿体 。 ②挂帮 矿体 矿量不 等 。 不同露 天开采 的矿 山挂帮矿 量 的多少 是不 同的 ： 蒙 库铁矿２ ３ ５ ５ 万ｔ 、 眼前山铁矿达６ ３ ３ ２ 万ｔ 、 首钢杏山铁矿则只有４ ０ ０ 万ｔ 左右 ③挂帮矿体开采过渡期的差异。 挂帮矿体的开采时间， 受其赋存状况， 开采 方案 采矿方法及开采规模所决定， —般３ ～５ 年， 多则８ ～ｌ ｏ ｇ。 通钢上青铁矿为 ４ 年、 眼前山铁矿则为８ 年。 ④挂帮 矿体分层 矿量的递 增性 。 露 天境界外 的挂帮矿 体分层 矿量一般 是从 上向下逐段递增， 因为挂帮矿体呈阶梯形 ， 从上向下各开采分层的矿体长度是 逐渐加 大 ， 矿量 随之 递增 ， 致 使各 分层 的生产 能 力也在 递增 。 ２ ． ２ 挂帮矿 主要 采矿方 法介 绍 选择 适合 挂帮 矿体赋 存和 开采技 术条件 的 开采方 法 ， 必须 考虑 ： １ ） 采 矿强 度高 ， 以确 保 挂帮矿 体开 采年下 降速 度 ， ２ ） 选 取的 采矿 方法要 适 应采矿 设备 机 械化和 高效 化 的要求 ， 确 保挂帮 矿 体开采 规模 的实 现 ； ３ 避 择 的采矿 方法要 利 于提前 采 准、 出矿 ， ４ ） 作 业安 全 。 挂帮 矿开 采方法 根据矿 体赋存 条件 和与其他 工程 的结 合程度 等 因素的不 同， 主 要分为 ３ 类： ． ①外扩境界露 天开采 ： 外 扩境 界露 天开采是根 据境界剥 采 比不 大于经 济合 理剥采比的原则 ， 圈定边帮外扩境界后在现有开采系统基础上进行扩帮开采设 计， 以采 出外扩 境界 内的 挂帮矿 。 如 国 内的马钢 凹山 采场 、 齐大 山铁 矿等 ， 国 外 的乌 克 兰的克里 沃洛格 矿 、 加拿 大艾 兰铜矿 、 美 国卡斯 尔 山金矿 均采 用这种开 采方法 。 外扩 境界露 天开 采方 法具有 露天开 采的优 点 ， 生产 连 续性好 ， 可充分 利 用原露天采场生产设备及运输系统 ， 一般不影响露天采场正常生产， 可充分回 收挂 帮矿 ， 并 且周期 短 、 费用 低 ， 经济效 益较好 。 但 由于 此法 是在永 久边 坡上 进
露天转地下开采边坡稳定性研究现状分析
露天转地下开采边坡稳定性研究现状分析露天转地下开采是一种常见的矿山开采方式，其特点是将原本露天矿山的开采工作转移到地下进行。
这种开采方式带来了许多新的挑战，其中之一就是开采边坡稳定性的问题。
由于地下开采对地表的影响，容易导致开采边坡的破坏和失稳，因此研究和分析露天转地下开采边坡稳定性的现状非常重要。
一、露天转地下开采的影响因素露天转地下开采对边坡稳定性的影响受到多种因素的影响，其中包括地质条件、采矿方法、开采深度、水文地质条件等。
这些因素综合起来影响了边坡的稳定性，因此在研究边坡稳定性时需考虑这些因素的综合影响。
1.1地质条件1.2采矿方法不同的采矿方法对开采边坡的稳定性有着不同的影响。
传统的露天开采和地下开采的方法不同，对边坡的破坏和稳定性影响也不同，在研究边坡稳定性时需考虑不同采矿方法的影响。
1.3开采深度开采深度是另一个影响边坡稳定性的重要因素。
开采深度的增加会加大对地表边坡的影响，因此在研究边坡稳定性时需要考虑开采深度对边坡稳定性的影响。
水文地质条件对边坡稳定性有着巨大的影响，地下水的涌出对边坡稳定性的影响尤为显著。
因此在研究边坡稳定性时需要充分考虑水文地质条件。
二、边坡稳定性研究方法在研究露天转地下开采边坡的稳定性时，通常采用的研究方法主要包括野外调查、数值模拟、物理模型试验和数学分析等方法。
2.1野外调查野外调查是最直接的方法，可以通过对现场的观测和测量来了解边坡的状况和变形过程，为后续的分析提供真实的数据基础。
2.2数值模拟数值模拟是在现有数据的基础上通过计算机仿真来模拟边坡的稳定性状况，可以快速有效地对边坡稳定性进行分析。
有限元法和离散元法是两种常用的数值模拟方法。
2.3物理模型试验物理模型试验是利用实验室的模型来模拟开采边坡的情况，通过对模型进行实验来研究边坡的稳定性。
2.4数学分析数学分析是使用数学方法对边坡的稳定性进行分析，通常包括力学分析、地质力学分析等方法。
三、国内外研究现状分析国内外对露天转地下开采边坡稳定性的研究已经取得了一定的进展，下面分别对国内外的研究现状进行分析。
露天转地下开采矿山开拓系统衔接方案的确定原则
露天转地下开采矿山开拓系统衔接方案的确定原则路增祥;蔡美峰【摘要】Based on the cases of determining development program of a mine in transition from open-pit to underground mining at home and abroad, development programs were categorized and four-principles were brought forward in this paper. Also. Main ways on how to actualize the principles were discussed simply and chiefly, expected to give a certain guidance to mines practicing transition from open-pit to underground mining in the future .%根据国内外露天转地下开采的实例,对开拓系统衔接方案进行了归类,提出了确定开拓系统衔接方案的四大原则.并对实现原则的主要途径进行了简要论述,以期对将要实施露天转地下开采的矿山有所指导.【期刊名称】《中国矿业》【年(卷),期】2011(020)009【总页数】4页(P80-83)【关键词】露天转地下开采;开拓系统;原则;途径【作者】路增祥;蔡美峰【作者单位】北京科技大学土木与环境工程学院,北京100083;教育部金属矿山安全高效开采重点实验室,北京100083;北京科技大学土木与环境工程学院,北京100083;教育部金属矿山安全高效开采重点实验室,北京100083【正文语种】中文【中图分类】TD856.4;TD856.1当前，随着对矿产资源需求的增加和开采强度的不断加大，浅部资源日益减少，露天开采矿山不断向深部及地下开采转移，国内外多座矿山相继进入或即将进入露天与地下联合开采的状态。
露天转地下开采
开拓方案
单一开拓方案 平 硐 开 拓 斜 井 开 拓 竖 井 开 拓 联合开拓方案
斜 坡 道 开 拓
平 硐 与 井 筒 联 合 开 拓 法
斜 坡 道 联 合 开 拓 法
竖 井 与 盲 井 联 合 开 拓 法 斜 坡 道 与 井 筒
斜 井 与 盲 井 联 合 开 拓 法
斜 坡 道 与 平 硐
1号主进风井，上口标高105m， 西主回风井上口标高90m，下口标高中央回风井：井上口标高112m，下口 下口标高-320m，进风量为200 东主回风井上口标高120m，下口标 320m，通风量为280 m3/s。 标高-320m，井筒直径6.0m，通风量 高-320m，通风量为300 m3/s。 m3/s。 为350m3/s。
4）开拓方法 选用何种类型的主要开拓巷道进行开拓及 开拓巷道在矿床内的布置方法，称为开拓 方法。 开拓方法包含选择主要开拓巷道的类型和 对选定的主要开拓巷道在矿床内进行合理 的布置。因此设定主要开拓巷道在矿床开 拓中就显得极为重要。它直接影响到矿井 的生产能力和生产的安全，而且还直接影 响到开拓工程量、基建投资以及矿井的建 设期限。
2号主进风井井筒内敷设井下排水 管线，并承担少量人员、材料运 输、检修。上口标高125m，最低 开拓标高-320m，进风量为120 m3/s。主要供运行无轨设备
3号主进风井：在Ⅶ线附近设置3号 主进风井，上口标高124m，下口 标高-303m，井筒直径6.0m，进风 量350m3/s。
主井 副井 主斜坡道 1号主进风井 2号主进风井 3号主进风井 中央主回风井 西主回风井 东主回风井
3.1基本概念
矿体走向长度
3、采矿方法
3.1基本概念
矿体厚度
3.1基本概念
矿山露天转地下开采的几点个人思考
矿山露天转地下开采的几点个人思考摘要：一般而言，露天地下埋设的矿山具有良好的可扩展性，没有复盖厚层，其中大多数是高度倾斜、中等厚度和超厚的矿藏。
在露天开采阶段之后，这些矿山的特点是生产速度快，初始成本低，贫困和损失指标高。
在20世纪之前，这项工作通常采取露天采矿的形式。
但是，随着露天开采的深度增加，它变成了地下开采。
面对这种情况，向露天开采过渡需要对矿区进行细致的设计、统一的规划和实施。
在向地下开采过渡的后期阶段，需要考虑设计低交通线。
在过渡期间，地下采矿应充分利用露天采矿所使用的设备和安全措施，以促进从金属采矿到地下采矿的安全和稳定过渡，并确保在采矿安全方面的竞争力和稳定性。
关键词：金属矿山；发展现状；露天转地下；安全实践分析；前言随着我国社会经济的迅速发展，矿产资源得到广泛利用，消费增加，总量减少。
因此，有必要加强开采，许多金属矿应遵循露天开采到地下开采的模式。
该模型广泛用于低延续性和结构广泛的金属矿山，在开采过程中很容易上升到地面以上，从而威胁到采矿工人的安全。
因此，有必要深入研究和分析从露天开采到地下开采的金属矿山的现状，并采取有效措施，不断改进采矿技术，确保安全作业。
此处讨论的问题仅供参考。
一、国内露天转地下开采的技术发展现状1.现状分析我国没有太多的金属矿山被转移到露天开采。
自二十世纪初以来，尽管我国露天铁矿的数量很少，但成功地将铁矿转化为经验教训，积累了技术专门知识，为采矿研究提供了良好的基础其中铜陵有色金属有限公司的两个铜矿是最具代表性的露天地下开采金属矿山。
对铜山铜矿而言，矿的主要输送线位于-40m煤层，实际开采过程中使用的技术是:露天开采，但该技术可以利用多孔毫秒开采技术人工控制对地下煤层的影响，即粉尘量因此，在火药量的控制下，行车道顶板不能开裂和误差，未成年人的安全不受影响，爆炸产生的地震波将在安全限度内计算。
采矿结束后，尽可能进行计数，以确保人员的安全。
更重要的是，该矿在转入地下之前与有关科学机构进行了合作，以研究和分析在这一转让过程中可能出现的危险技术问题。
露天开采课后题
第一篇露天开采基础1、什么叫露天采场？它由哪些基本要素构成？山坡露天和凹陷露天的划分？答：露天采场：露天开采过程中所形成的采坑、台阶和露天沟道的总和。
基本要素有：1—工作平盘；2—安全平台； 3—运输平台；4—清扫平台由于矿床的埋藏条件和地形条件不同，依据露天开采境界地表封闭圈，可分为山坡露天矿和深凹露天矿。
位于地表封闭圈以上的叫山坡露天矿，位于地表封闭圈以下的叫深凹露天矿，也叫凹陷露天矿。
2、什么叫台阶？试用剖面图和平面图表示台阶的构成要素。
答：在开采过程中各工作水平空间上呈阶梯状，每个阶梯就是一个台阶1—台阶上部平盘； 2—台阶下部平盘；3—台阶坡面；4—台阶坡顶线； 5—台阶坡底线；α—台阶坡面角；h —台阶高度；3、什么叫出入沟、开段沟？答：出入沟：为建立地面与工作水平之间以及各工作水平之间的运输联系而开掘的倾斜沟道。
开段沟：为开辟开采工作线而掘进的水平沟道。
4、最终边帮、底帮、顶帮、端帮、工作帮、非工作帮、最终边坡角、工作帮坡面、工作帮坡角的概念，并用露天采场构成要素的剖面图加以说明。
答：最终边帮或最终边坡：位于最终境界时的非工作帮。
如图中的AC、BF。
底帮：位于矿体下盘一侧的边帮。
顶帮：位于矿体上盘一侧的边帮。
端帮：位于矿体两端的边帮。
工作帮：由正在进行开采和将要进行开采的台阶所组成的边帮(图中的DF)。
最终帮坡面：通过非工作帮最上一个台阶的坡顶线和最下一个台阶的坡底线所作的假想斜面 (图中的AG、BH)。
最终边坡角：最终帮坡面与水平面的夹角 (图中的β、γ)。
工作帮坡面：通过工作帮最上一个台阶的坡底线和最下一台阶坡的底线所作的假想斜面(图中的DE)。
工作帮坡角：工作帮坡面与水平面的夹角 (图中的φ)。
5、最终边帮上的平台按用途可分为哪几个？各自有什么作用？如何确定他们的宽度？答：最终边帮上的平台按用途可分安全平台、运输平台和清扫平台。
安全平台用作缓冲和阻截滑落的岩石，并减缓最终边坡角，以保证最终边帮的稳定性和下部水平的工作安全。
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于露0天。和因地为下在采露矿天工结作束顺和序地进下行开．始K阶t值段等，于可0以或利接用近 联合开采的工艺特点，例如露天矿下部几个台阶 的矿岩可以通过地下开拓巷道运出，可以利用地 下崩落区堆放露天剥离的废石等．所以也属于联 合采矿。此外，露天和地下过渡的时间一般都不 少于3～5年，所以通常Kt≠0。
12.2.1露天和地下独立开拓系统
在深部矿体储量大、服务时间长，或在露天开采深 度大，露天采场底平面狭窄，采场边坡稳定性差， 难以保证井巷工程出口安全的情况下，地下开拓工 程一般布置在露天采场之外，成为独立的开拓系统。 它具有两套生产系统，相互干扰小，露天开采结束 后无须继续维护边坡等优点。缺点是两套开拓系统 的基建（含设备）投资大，基建时间长。
2）中等联系
在开拓和开采工艺上只有部分区段是相互联系的。例如 露天矿的部分矿石是通过井下巷道运出，或者地下部分 矿＜石Kt通＜过1 露。天运输系统运出，这类矿山多数是Ks＜1和0
3）间接联系
露天和地下生产没有直接联系。例如露天只是利用地下 巷道作为矿床的疏干、通风和探矿等，但在矿山的服务 性与辅助生产设施方面仍有密切的联系。
对于急倾斜中厚以上的矿体，当矿体延深较大而 覆盖层较薄时，矿体的上部通常首先采用露天开 采，然后对矿床的下部采用地下开采，整个开采 过程称为露天转地下开采。
在露天开采转为地下开采的过渡期，矿山由单一 的露天开采转为露天与地下开采同时作业，必须 充分采用各种技术与组织措施，减小过渡期对生 产效率（一般下降15％～25％）的影响。当露天 矿生产进入减产期后，地下开采系统应当基本形 成，并逐步承担露天矿减产部分的生产能力，使 矿山产量基本保持稳定。
时的时间间结t合s与系矿数床K开t表采示的，总它时是间露T之天比和，地即下K同t=时ts/生T。产
根据露天与地下采矿工作在时间上的结合程度， 联合开采可分为三类：
①露天与地下采矿工作同时进行
露天和地下的采矿工作自始至终是同时进行的， 此时Kt=1。
②采矿工作部分同时进行
露天和地下的采矿工作中有一项先开始，然后同 时进行，0＜ Kt ＜1。
技术上可行的联合开采工艺系统有：
①露天与地下联合使用地下巷道系统；
②露天矿利用地下巷道系统；
③地下矿石经露天运出；
④露天废石排入地下开采崩落区；
⑤各自独立的运输系统；
⑥用露天钻机回采露天坑底和边帮的矿石等。
近几十年来，露天转地下开采在国内外矿山得 到了广泛的应用。对于这类矿山，为了保持矿山 产量的平衡，当露天开采向地下开采过渡时，在 一段时间内露天与地下需同时进行开采作业，这 是这类开采法最复杂与最核心的技术问题，这与 露天与地下同时联合开采的基本条件是大致相同 的。地下转露天开采只是在特殊条件下偶然使用。 因此，本章主要论述露天转地下开采。
开采矿床。
12.1.3矿床联合开采的特点
无论是露天开采或地下开采，都具有其独特的工艺 特点。当矿床适合于采用露天和地下联合开采时， 就应该充分利用这些工艺特点，以提高露天和地下 开采的技术经济指标。
联合开采工艺系统的核心是在开采工作按一定顺序 进行时，必须尽量考虑矿床的特点，选择露天和地 下井田的联合开拓系统，露天和地下相互联系的开 采工艺系统，共用地面辅助生产设施和生活福利设 施，以提高矿山的经济效益。
露天采矿学
第12章 露天转地下开采
12.1 概述
露天与地下联合开采是指在同一矿体范围内，既 有露天开采又有地下开采。
12.1.l 露天与地下联合开采分类的依据 露天与地下联合开采是根据采矿工作在时间和空
间上不同的结合方式来分类的。 1）时间上的结合 露天和地下采矿工作在时间上的结合程度可以用
②露天和地下开采在水平面上独立进行
如（上S图0 ＋（Sbu））所/ 示Su，这1种。情在况露下天K和s 地= S下s /开S采a K的。交＝ 界处，相互影响是很大的，整个矿床的开拓、采 准、疏干、通风和其他工艺都可能有密切的联系。
③露天和地下开采在水平面和垂直面上同时进行
如上图（C）所示，在矿床的部分区段两种开采 工作在水平面上和垂直面上同时进行，此时1＜Ks ＜2。两种采矿工作之间可能出现比较复杂的相互 影响与联系。
按露天和地下采矿工作在空间上的结合程度，联合 开采可分为三类；
①露天和地下开采在垂直面上在矿床全面积上进行
如下图a所示，此时露天开采面积S0等于地下开采面 积结S合u，系它数们Ks又=2都,为等最于大矿值床。开这采种总情面况积给Sa露。天因和此地，下空的间 开拓系统和采矿1.2露天与地下联合开采的分类
根据露天和地下开采在时间上和空间上结合方式 的不同，通常把联合开采分为：
1）露天与地下同时联合开采 从设计开始就安排露天和地下同时开采。 2）露天转地下开采 先用露天方法开采矿床的上部，然后过渡到用地
下方法开采矿床的下部. 3）地下转露天开采 先用地下方法开采矿床，然后过渡到用露天方法
12.2 露天转地下开拓系统
因为露天开拓系统已先期形成，露天转地下开采 的开拓系统主要指地下开拓系统。应当强凋的是， 在设计地下开拓系统时，应尽可能地利用或结合 露天开拓系统，以减少投资。
根据露天和地下采矿工艺联系紧密程度的不同， 露天转地下开拓系统可分为： 露天和地下独立开拓系统 局部联合开拓系统 联合开拓系统三种类型。
2）空间上的结合
采表矿示工．作 它在 是空 露间 天上和的地结下合同程时度开用采空的间矿结床合总系面数积KSss 与矿床开采总面积Sa之比，即Ks = Ss / Sa 。
下图中l0和lu分别为露天边界内和地下井田内矿床的 平均长度。假设矿床沿走向全长的厚度相同，那么Ks 就等于露天与地下同时开采的总长度与矿床总长度 之比。
露天和地下联合开拓的主要特点是最大限度地赋予 地下巷道多种用途。深部露天矿开采的趋势是广泛 利用地下巷道进行运输。
根据开拓和采矿在工艺上互相联系程度的不同，可把露 天与地下联合开采的矿山分为三种类型：
1）紧密联系
露天与地下在开拓和开采工艺上相互紧密联系。例如露 天与地下的矿岩都通过地下井巷运出，这种情况下1＜ Ks＜2 。