矿山露天开采(1)
露采开采1
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3．穿孔工作
穿孔是露天矿开采的第一道工序，借助于穿孔设备来实现。穿孔 费用几乎占 生产总费用的10～15%。 目前，我国露天矿使用的穿孔设备主要三种：
1）冲击式钻机：辅助作业时间长，工人劳动强度大，只能穿垂直孔，
穿孔效率低。 2）潜孔式钻机：潜孔式钻机是一种连续钻进的回转冲击式钻机。
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②分层剥采比——露天开采境界内某一水平分层的岩石量与矿 石量之比值，即
式中：nf—分层剥采比，m3/m3或m3/t、t/t； Vf —露天开采境界内水平分层的岩石量，m3或t；
Af —露天开采境界内水平分层的矿石量，m3或t。
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③生产剥采比——露天矿某一时期内所剥离的岩石量与所采
第二节 采装工作
采装是露天矿生产的中心环节。它是用人工或机械将矿岩装入 运输容器或直接卸至一定地点的工作，在很大程度上它决定着露天 矿生产任务的完成情况和最终经济效益。 1．采装设备
（1）单斗挖掘机
按其工作机构：正铲、反铲、索斗铲； 单斗挖掘机 按使用的动力：电铲、柴油铲和液压铲； 按行走机构：履带式、迈步式和轮胎式。
露天矿实际生产过程中，上述参数一般只能应用挖掘机最大工作规格的80-90%。
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单斗挖掘机工作规格示意图
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第三节 运输工作
露天矿运输是露天开采的主要生产环节之一。
将矿石运送到选厂
工作任务
将废石运送到排土场
将所需的设备材料运送到采矿场
铁路运输 公路运输
装药车装药：装药密度大，有利于改善爆破质量。
KYC-1型和BC-8型装药车：可同时向两个钻孔装药，装药量 为 6.5吨，装药效率6.5吨/小时，比人工装药效率提高2倍以上。
露天矿山开采的安全措施分析(最新)
【百科大全】矿山开采是一个综合性的技术行业，涉及到地质、采矿、通风、运输、安全、机械和电气、爆破、环境保护及企业管理等多方面内容，与其他行业相比，采矿业劳动强度大，作业条件差，不安全因素多，工作场所及工作本身都具有一定的危险性。
井下生产工作空间狭窄，井下有毒有害气体、矿尘、火灾、水灾、顶板事故、井下爆破、机电设备等都直接威胁矿工的生命安全和健康。
特别是乡镇矿山企业和个体采矿单位，很多都存在着生产管理混乱、安全设施简陋、事故隐患多及抗灾能力极弱等问题。
1露天矿山开采的主要安全问题露天矿的安全技术是研究露天开采过程中造成伤亡的不安全因素及其控制措施。
在设计生产过程中的开拓、采矿、机械设备和各种工艺流程的同时，就要采取确保安全生产的各项技术。
露天矿的主要安全问题有以下几方面：（1）爆破作业安全问题。
爆破作业中有较多的不安全因素，爆破地震波、冲击波、飞石可产生对人及建筑物的危害，早爆和盲炮处理可引起大的安全事故；（2）机械运行的安全问题。
穿孔机、潜孔钻、牙轮钻行走作业时，由于露天作业条件恶劣可引发备种安全事故等；（3）交通运输的安全问题。
露天矿铁路运输中撞车、脱轨、道口肇事、线路弯曲、下沉，行使过程的制动、调车时的摘挂车可引发事故等；（4）露天矿山用电安全问题。
露天矿使用的子相交流电、采场移动设备的高压胶缆，备种接地保护失灵、各类电气设备的安装检修存在不安全因素；（5）边坡稳定及防排水的安全问题。
露天矿边坡的滚石、塌方、滑坡等事故对矿山生产及机械设备人身安全危害极大，凹陷露天矿小于暴雨等灾害性气候可引起采场淹没；（6）阶段构成的安全问题。
内于露天矿阶段构成要素在设计和生产中选择不当，可造成边坡安全隐患和引发事故(转载于 : : 露天矿山开采的安全措施分析 )。
因此，露天矿阶段高度、工作阶段被面角、非工作阶段的最终坡面角和最小工作平台宽度等应严格执行有关规定和设计的要求。
2露天矿山安全开采的基本措施露天矿山安全开采的基本措施为：（1）工作帮和非工作帮的边坡角、台阶高度、平台宽度及台阶坡面角应符合安全规程的要求，影响边坡的滑体采取了有效的措施；（2）采矿方法利开采顺序合理，并符合设计和安全规程的要求；（3）采矿、铲装、运输设备的安全防护装置和信号装置齐全可靠；（4）爆破安全距离符合爆破安全规程的要求，采场避炮设施安全可靠；（5）有防排水、防尘供水系统，各产尘点防尘措施及装备齐全、可靠；（6）供电、照明、通讯系统及避雷装置安全可靠；（7）按规定选择电气设备、仪器仪表，其安装和保护装置符合要求并安全可靠；（8）尾矿和排土场的设置符合安全规程的要求；（9）按规定建立矿山救护组织，配备救护器材，制定事故应急救援预案；（10）对开采中产生的噪声、振动、有毒有害物质等有预防措施；（11）水文、地质及有关图纸等技术资料齐全；（12）安全生产规章制度健全，按要求设置安全管地机构，配置安全管理人员，对待种作业人员按规定进行教育培训与考核。
露天矿山开采工艺简介
（2）半固定公路：通往采矿场工作面和排土场作业线的 公路，服务年限为1～3年；
（3）临时性公路：采掘工作面和排土场的道路。它随采 掘工作线和排土线的推进而不断移动。这种线路，一般不修筑 路面，只需适当平整、压实即可。
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运输作业安全要求
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第二节 露天开采工艺
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2.1 露天开采过程与技术指标 矿山生命周期：地面准备，矿床疏干和防排水，矿山基
建，剥离和采矿，地表恢复与利用。 地面准备----排除开采范围内妨碍生产的各种障碍物，
如砍除树木，湖泊排干，迁移建筑物，道路和河流改道等。
矿床疏干和防排水----有地表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。
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小型风动凿岩机
凿岩台车
潜孔钻机
牙轮钻机
三牙轮钻头
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2.5 爆破工作及安全要求
（1）矿岩大小适度，便于采装，满足要求； （2）台阶规整不留根底，爆堆集中高度符合采掘要求； （3）不产生后冲破坏作用，利于进行后续穿爆作业； （4）有足够的爆破贮备量，满足连续采掘的需要； （5）满足质量搭配，保障下山石灰石质量搭配要求。
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2.6 采装作业及安全要求
用采装机械从工作面把矿岩自整体中（中等硬度以下的 矿岩）或自爆堆中将爆破成适当块度的矿岩装入运输工具，或 直接排卸到一定地点的工作。
它是露天开采全部生产过程的中心环节，其效率直接影 响矿山生产能力、矿床开采强度及最终经济效益。
主要采用履带式正向和反斗挖掘机（电铲、液压铲）。
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1.2.2 露天采矿场
露天采矿场构成要素如图5。 露天矿坑四周揭露的由台阶组成的表面称露天矿边帮（BC、AF）。 矿体下盘边帮叫底帮，上盘边帮叫顶帮，端部边帮叫端帮。 非工作帮——顶帮、底帮和端帮。 非工作帮平台——安全平台、清扫平台和运输平台。
采矿概论(露天开采)1
汽车运输 最小工作平盘宽度
铁路运输 最小工作平盘宽度
前装机
铲运机
矿区复垦作业
一、废石场位置的选择 1、占地面积少，不占或少占农田； 2、安全； 3、排土运距短；
4、保护环境；
5、总容积应与露天矿总 剥岩量相适应 。 按剥离量所需的废石
废石场排土
VSH K S KC
场有效容量为：
VY
排岩工艺可分为：汽车运输—推土机排岩、铁路运
露天采场的封闭圈：
由上部境界线最低点与 水平面相交形成的闭合 曲线。
露天采场示意图
露天开采步骤：通常包括地面的场地准备、矿床的疏干和防排 水、矿山基建、矿山生产以及地表的恢复利用等内容。 掘沟、剥离和采矿是露天矿在生产过程中三个重要的矿山工 程。 在露天矿，一般自上而下进行掘沟、剥离和采矿工作，上部水
二、确定露天矿最小底宽 露天矿最小底宽应满足采装运输设备的要求，保证 矿山工程正常发展。 若采用汽车运输时，底宽应满足汽车调车要求。 ※ 当采用回返式调车时，其底宽为 ： Bmin=2(Rcmin+0.5bc+e) ※ 当采用折返式调车，其底宽为 ： Bmin=Rcmin+0.5bc+2e+0.5lc 当矿体厚度m＜Bmin时，取Bmin为底平面的最小宽 度；当m＞Bmin时，取m为底平面的最小宽度； 当m＞＞Bmin时，取Bmin为底平面的最小宽度；
露天矿开采安全与技术
邓 红 卫
露天矿穿孔作业
中深孔作 业
穿孔爆破：将矿岩从整体中分离出来，并破碎成适合的块度。
潜孔钻机钻孔
牙轮钻机
潜孔钻机
穿孔设备选型：主要考虑露天矿的生产规模，其次考虑矿 岩性质、作业条件等。
穿孔设备数量计算：主要取决于矿山的采剥总量、钻机效率、
露天矿山开采流程
露天矿山开采流程露天矿山开采是指在地表开采矿石的一种矿山开采方式。
一般情况下，露天矿山开采需要经过以下几个流程：勘探、开挖、运输、加工和处理。
1. 勘探矿山开采前需要对矿山进行勘探，目的是确定矿脉的位置、矿物组成和资源储量等，以便制定更科学的开采方案，提高开采效率和资源利用率。
勘探工作涵盖的范围很广，包括地质、地球物理、地球化学等多个领域。
常用的勘探技术包括地震勘探、电磁勘探、磁法勘探、地震反射勘探等。
2. 开挖开挖是指在确定矿脉位置和资源储量后，通过爆破、掘进等方式将矿石开采出来的过程。
露天矿山开采一般使用爆破方式，把爆炸物埋在矿石下、掩盖在岩石裂隙、或者钻孔内，爆炸后将岩石炸成小块，再用铲车等设备装车运输。
开挖的方式包括露天开采、坑道开采等。
3. 运输运输是指将开采出的矿石从采矿现场运往加工厂的过程。
常用的运输方式包括自卸车、皮带输送机、火车等。
露天矿山开采一般用自卸车，将装满矿石的卡车直接运输到加工场。
4. 加工加工是指将原材料进行破碎、筛分、分级等一系列处理，得到具有工业价值的成品矿石。
常用的加工方式包括破碎、分级、磁选、浮选等。
不同矿物需要采用不同的加工方法，以满足不同工业需求。
5. 处理处理是指通过烧结、冶炼、精炼等手段将成品矿石转化为金、银、铜、铁等金属或化工产品的过程。
常用的处理方法包括高炉冶炼、电解精炼、火法提炼等。
以上就是露天矿山开采的基本流程。
随着科技的进步和矿产资源的消耗，矿山开采正在向着更加环保和高效的方向发展，采用更加现代化的技术和设备，以达到更好的利用矿产资源的目的。
007_露天矿山开采安全-3
人工开采工作阶段坡面角
矿岩性质
工作阶段坡面角
松软的矿岩 不大于所采矿的自然安息角
较稳固的矿岩 不大于５０o
坚硬稳固的矿岩 不大于８０o
2021/10/10
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对台阶宽度的要求
最小工作台阶宽度必须符合安全的需 要。采矿和运输设备运输线路、供电和通 讯线路，必须设置在工作平台稳定的范围 内。爆堆边缘到准轨铁路中心的距离，应 不小于2.5米；到窄轨铁路中心的距离， 应不小于2米；到汽车道路的边缘的距离， 应不小于1米。
图二
最终边坡:
把已开采结束到达最终界面而留下的台阶所 组成的边坡，其位置一般是固定的，其深度是随 着开采深度的增加而不断延伸。
最终边坡角：
最终边坡坡面与水平面之间的夹角。
露天矿开采安全要求
确定台阶高度的因素： 1、矿岩的岩性和埋藏条件 2、穿爆工作的要求 3、采掘工作的要求
工作台阶坡面角
坡面角的大小直接影响安全生产。 影响工作台阶坡角的主要因素有矿岩 的性质、穿爆方式、推进方向、矿岩 层理方向和节理发育情况等
3、合理进行爆破作业，减少爆破震动对 边坡的影响
4、在露天开采境界范围内，要预先疏干 地下水，并在露天坑四周挖掘排水沟。
5、对节理、裂隙等容易引起坍塌事故的 地质构造发育的矿山，采取人工加固措施来治 理滑坡。
二、管理措施
1、建立健全边坡管理和检查制度，
2、选派技术人员专门负责边坡的管 理工作，及时发现清除隐患。
排土场的安全要求
一、预防排土场大面积滑坡，形成泥石流 的措施
二、预防排土设备翻车、坠落的措施 三、预防滚石伤害的安全距离
2、积极组织抢险人员抢救被滑落、坍塌埋 压的遇险人员。抢救人员要先易后难，先重伤 后轻伤。
矿山开采：露天开采与地下开采
矿山开采：露天开采与地下开采矿山开采是指用人工或机械对有利用价值的天然矿物资源的开采。
根据矿床埋藏深度的不同和技术经济合理性的要求，矿山开采分为露天开采和地下开采两种方式。
接近地表和埋藏较浅的部分采用露天开采，深部采用地下开采。
对于一个矿体，是用露天开采还是用地下开采，取决于矿体的赋存状态。
若用露天开采，则应该采用多深合理，这里存在一个深度界线问题，深度界线的确定主要取决于经济效益。
一般来说，境界剥采比如少于或等于经济合理剥采比的，可采用露天开采，否则就采用地下开采方法。
（一）露天开采露天开采是采用采掘设备在敞露的条件下，以山坡露天或凹陷露天的方式，一个阶段一个阶段地向下剥离岩石和采出有用矿物的一种采矿方法。
露天开采与地下开采相比有很多优点，如建设速度快，劳动生产率高，成本低，劳动条件好，工作安全，矿石回收率高，贫化损失小等等。
尤其是随着大型高效露天采矿及运输设备的发展，露天开采将会得到更加广泛的应用。
目前，我国的黑色冶金矿山大部分采用露天开采。
建设一个露天开采矿山的整个过程，一般包括：矿区的地面设施建设；矿床的疏干和防排水；露天采场基本建设以及投入生产的一系列准备工作。
露天采场基建工程主要是开掘入车沟、出车沟和开段沟，铺设运输线路，建设排土场，剥离岩石以及修建供排水、供电设施等。
出入沟是建立地面通往工作水平以及各工作水平之间的倾斜运输道路。
开段沟是在每个水平上为开辟开采工作线而掘进的水平沟道，也就是开辟阶段的最初工作线。
掘沟、剥离和采矿是露天矿生产过程中的三个重要环节。
露天矿下降速度的快慢、新水平准备时间的长短，主要决定于掘沟速度。
为保证露天矿持续正常的生产，掘沟、剥离和采矿三者之间，在空间和时间上必须保持一定的超前关系。
遵循“采剥并举，剥离先行”的原则组织生产。
露天矿生产过程中，不论是剥离还是回采矿石，工艺流程一般都要经过穿孔、爆破、装载和运输。
目前我国黑色冶金矿山所使用的设备，穿孔主要是牙轮钻和潜孔钻，冲击钻已被淘汰。
露天矿山开采安全
露天矿山开采安全一、露天矿山的一般规定1、露天开采应遵循自上而下的开采顺序，分台阶开采，并坚持“采剥并举，剥离先行”的原则。
露天采场应有人行通道，并应有安全标志和照明。
2、露天矿边界应设可靠的围栏或醒目的警示标志，防止无关人员误入。
露天矿边界上2米范围内，可能危及人员安全的树木及其他植物、不稳固材料和岩石等，应予清除。
3、爆破作业现场应设置坚固的人员避炮设施，其设置地点、结构及拆移时间，应在采掘计划中规定，并经主管矿山批准。
爆破前，应将钻机、挖掘机等移动设备开到安全地点，并切断电源。
二、边坡事故的预防措施1、作业前，必须对工作面进行检查，清除危岩和其他危险物体。
2、作业中，应加强观察边坡，当发现边坡上有裂隙可能坍塌或大块浮石以及伞岩悬在上部时，必须及时上报，迅速处理。
受其威胁的人员和设备应撤至安全地点。
如未处理，不得在浮石危险区进行其他任何作业和停留，并设置醒目的警示标志。
3、当现场作业人员发现边帮有坍塌征兆时，应立即停止作业，通知受威胁的人员和设备立即撤出危险区域。
4、定期对边帮进行检查、清扫，对危岩进行处理，及时消除事故隐患。
5、对有潜在坍塌危险的边坡，应建立观测预报制度。
地下矿山开采安全一、出入矿井的规定1、凡入井人员一律持入井证，入井时将入井证交给井口站值班人员，出入时取出。
2、参加劳动、参观、实习人员，入矿前必须进行安全教育，并有专人带领。
矿外职工来矿下井者，要持有关接待部门信件，到公安分处、调度室、安环科审批同意后，有安全环保科人员进行入井培训，在安全员带领下办理临时入井证，穿戴好劳保用品入井。
3、任何人不应酒后进入矿山作业场所；受酒精或麻醉剂影响的人员不应从事井下作业。
4、下井时必须携带照明灯具和穿戴必要的安全保护用品。
5、因工作需要连班的人员提前在调度室备案。
6、凡出入井人员必须遵守出入井时间，任何作业人员均不应在井下滞留或被强制滞留8小时以上（包括上、下井时间）。
乘罐人员应在距离井口5米以外侯罐，上下罐听从把钩工指挥。
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露天采矿构成要素
（一）台阶 △ 台阶高度 △ 台阶坡面角 △ 台阶的上部平盘 △ 台阶的下部平盘 △ 台阶宽度
（二）露天采矿场
露天开采形成的采坑、台阶和露天沟道 的总和称为露天采矿场，构成要素包括：
○露天采矿场的边帮 ○露天采矿场的工作帮 ○最终境界线 ○露天采矿场的最终深度 ○安全平台、运输平台和清扫平台
2.最小抵抗线的确定 最小抵抗线为台阶高度（H）的
0.4~1.0倍，通常取0.7~0.8H。
3.炮孔距离的确定
炮孔之间的距离应根据不同的岩性、起爆方 法、爆破要求的块度等因素来确定。
火雷管起爆时，炮孔之间的距离为1.4~2.0倍 最小抵抗线长度；
电雷管起爆时，炮孔之间的距离为0.8~2.0倍 最小抵抗线长度。
1.严格遵守《爆破安全规程》，使用符 合国家或部颁标准的爆破器材；
2.人员经培训考试合格持证上岗； 3.按爆破设计或爆破说明书进行； 4.大雾天、黄昏和夜晚，禁止进行地面 爆破； 5.应在危险区的边界设立岗哨。
盲（残）炮处理方法
通常采用以下几种方法处理盲炮和残 炮：
1.重新起爆法 2.诱爆法 3.打平行眼装药爆破法 4.用水冲洗法
（见P122-123）
三、爆破工作及安全要求
露天矿山的爆破方法有：浅孔爆破法、 深孔爆破法、硐室爆破法、药壶爆破法、 裸露爆破法及其其他爆破方法。
露天矿一般采用浅孔、深孔和硐室爆破 。
四、采装作业安全要求
（一）装运方法 ●机械装运 ●人工装运
（一）浅孔爆破
1.炮眼布置 布置炮孔时应注意以下几点： ☆炮孔应避免穿过岩石缝隙； ☆炮眼方向应避免与主要临空面垂直；
第二讲 露天开采境界
露天开采境界确定的主要内容有：确定 合理的开采深度，确定露天矿场底部平面 周界，确定露天边坡角。
影响露天开采境界的因素有： ⑴自然因素 ⑵经济因素 ⑶限制因素
一、台阶高度的确定
确定台阶高度时应考虑下列影响因素： 1.矿岩的埋藏条件和岩性 2.穿孔工作的要求 3.采掘工作的要求
和角度； 2.选择合理的开采技术参数和开采程
序； 3.其他预防坍塌的技术措施
（二）管理措施
1.作业前，检查、清除危石； 2.有危险地点设置醒目的警示标志； 3.发现边帮有坍塌预兆时，立即停止 作业撤出危险区域； 4.定期进行检查、清除危石，及时消 除事故隐患； 5.对有潜在坍塌危险的边坡，建立观 测预报制度。
第五讲 排土安全管理
一、排土场 集中排放矿山剥离和掘进过程中产生的 腐植表土、风化岩土、坚硬岩石及其混合 物和贫矿等的场所。 二、排土方法
☆机械排土 ☆人工排土
三、排土场的安全要求
□预防排土场大面积滑坡，形成泥石 流的措施；
□预防排土设备翻车、坠落的措施； □为了防止滚石伤人事故，排土场与其 下部的采矿场。
GB16423-2006第5.2.1.1条 对台阶高度的要求
矿 岩 性质
采掘作业方式 台阶高度m
松软的岩土
机械铲装
坚硬稳固的矿岩
∥
砂状的矿岩
人工装岩
≯1.8
松软的矿岩
∥
≯3.0
坚硬稳固的矿岩 ∥
≯6.0
二、工作台阶坡面角和 最终边坡角
1.工作台阶坡面角
其大小直接影响到矿山安全生产，影响 工作台阶坡面角的主要因素有矿岩的性质 、穿孔爆破方式、推进方向、矿岩层理方 向和节理发育情况等。
人工开采工作阶段坡面角
矿岩性质 松软的岩石 较稳固的岩石 坚硬稳固的岩石
工作阶段坡面角 不大于矿岩的自然安息角
不大于50° 不大于80°
2.最终边坡角
影响边坡稳定的主要因素有岩石性质、 地质构造、水文地质条件、开采深度、边 坡存在期限。中小矿山的边坡角可参考下 列数值：
岩石硬度系数f
工作台阶坡面角°
△山坡露天矿，当矿体倾向与山坡方向 一致时，一般采用在矿场表层逐层开掘单 壁沟，自上而下，由里而外的采掘顺序进 行开采；
△凹陷露天矿，由上而下进行掘沟、 剥离和采矿工作。
露天开采工艺
采剥工程的工艺概括为： 穿孔——爆破——采装——运输
二、穿孔作业及安全要求
1.穿孔作业设备 露天矿穿孔设备按其穿孔深度分为浅孔凿岩 设备和深孔凿岩设备。 ★浅孔凿岩设备主要有凿岩机和凿岩台车。 ★深孔凿岩设备主要有牙轮钻机、潜孔钻机 、钢绳冲击式钻机。 2.穿孔作业安全技术
四、采装作业安全要求
（一）装运方法 ●机械装运 ●人工装运
（二）采装作业安全 （见P125~127）
第四讲 边坡管理技术
一、边坡破坏的类型 △坍塌 △滑坡
二、影响边坡稳定的主要因素 △岩石的物理力学性质 △地质构造 △水文地质条件的影响 △开采技术条件的影响 △其他影响因素
三、边坡事故的预防
（一）技术措施 1.根据地质构造，合理确定边坡形式
15~20
75~80
8~14
65~75
3~7
60~65
三、平台宽度
常用的安全平台参考参数: 安全平台 一般为2~4m; 运输平台 人力运输时不小于4m; 清扫平台 不小于6m
第三讲 露天开采工艺
一、露天开采方法和工艺 露天开采中采掘废石称为剥离工程，采 掘矿石称为采矿工程，二者称为采剥工程 。
开采方法
行与行之间的炮孔距离，可以取第一炮孔的 最小抵抗线长度的0.85~1.0倍。
（二）深孔爆破
1.深孔爆破的炮孔布置 露天深孔爆破的炮孔布置方式有：
垂直孔和倾斜孔两种。 2.露天深孔爆破的主要参数
⑴孔径和孔深 ⑵抵抗线 ⑶孔距和排距 ⑷炮孔装药量 3.装药结构 4.炮孔的堵塞
(三）露天爆破作业的一般安全要求
矿山露天开采(1)
2020/8/15
非煤矿山露天开采
• 露天矿山基本知识 • 露天开采境界 • 露天开采工艺 • 边坡管理技术 • 排土安全管理
第一讲 露天矿山基本知识
一、露天开采的基本概念 采用露天开采法开采矿床的矿山企业，称为 露天矿。 根据矿床的赋存状态不同，露天开采分为： 山坡露天矿山，平凹露天矿山。 根据开采方式不同，露天开采分为：人工开 采、机械开采、水力开采和挖掘船开采。