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 ................................................. 16-1-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。

-2-6、 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-3-B AD GC 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。

-4-（二）台阶要素 见图（2）h1 43 521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）-5-D开断沟1 出入沟A1---1 1BC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-6-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）-7-bCL1nhL2αw附图（4）a---- 孔距 m 距mb----行距 mc----边坡d----孔径 mmh------台阶高度 m钻mw---- 底盘抵抗线 mm L1----充填高度 m高度 m（二）、装药量与装药结构1、装药量每孔装药量 Q Q=q×V 孔式中：q---单位体积矿岩消耗量 Kg/m3-8-n-----超 L2---药柱V 孔---炮孔体积 m32、装药结构装药结构分两种：连续装药和分段装药。

连续装药是将炸药集中 孔底，适用于底盘抵抗线较大，而且上软下硬的岩层；分段装药是炸 药在孔内均匀分布，岩石破碎均匀，能降低单位炸药消耗量。

（三）、爆破方式 起爆方式有：单排即发和多排毫秒微差起爆两种。

单排起爆一次爆破量少，岩石大块多。

多排微差爆破使矿岩破碎 均匀，产生的根底与大块少，爆破率高，爆堆集中，有利于采装。

图（5）钻孔布置及爆破参数示意图 1、露天煤矿正常的剥离和采煤工作，应采用深孔松动爆破法，-9-煤层爆破禁止超钻。

2、对一次爆破后发生的大块岩石，可采用炮眼法。

进行二次爆破或进行机械破碎。

禁止使用裸药包爆破法。

3、采用电雷管引爆时，应配备雷电预警装置。

三、采装工作把土岩自整体中（软土岩）或把爆破成碎块的岩石装载于运输工具或直接排卸到排土场的工作，叫采装工作。

露天矿生产中采装工作占主导地位，采装广泛采用正铲挖掘机，并向大型挖掘机械发展。

四、运输工作是将土岩及矿物从工作面运至指定的卸载地点，矿物的卸载地点是煤场和选煤厂。

土岩的卸载地点是排土场。

露天矿运输方式有铁路、公路、强力带式输送机等运输类型。