第八章露天矿采剥方法及生产能力
第8章露天矿采剥方法及生产能力资料
比较准确可靠； 缺点： 平面法：绘图和计算工作量大； 横剖面法：端帮的计量困难，走向长度不大的露天
矿的计算误差较大，使用于走向长度大的露天矿。
第二节 露天矿生产剥采比及其均衡
二、生产剥采比的确定方法 （五）生产剥采比的影响因素式分类 ③ 工作线扇形布置 围绕某点的工作线上的推进速度不一致 特点： 设备效率低； 损失贫化大；
应用：矿体特殊的矿山 大型矿体 对损失贫化无要求矿山
第一节 露天矿采剥方法
（1）按工作线的布置形式分类 ④ 工作线环形布置－基建工程量小，使用比较灵活
6
第一节 露天矿采剥方法
(2) 但是当矿岩生产能力一定时，能采出矿石量多少取决于生 产采剥比。如果让生产采剥比经常变化，则矿石产量也会随之变 动。矿石产量任意变动对以矿石为原料的厂家如水泥厂、冶炼厂 等企业的生产是不利的，所以要求矿石产量相对稳定。
(3) 矿石生产能力随生产剥采比变化将导致剥采比高峰期就要 大量增加采掘运输设备和人员，高峰期过后又要削减，短期的设 备与人员的变化显然是不经济的。
第一节 露天矿采剥方法
② 陡帮开采结构参数 A、工作帮及工作帮坡角
作业台阶：剥岩帮上有作业台阶和暂不作业的台阶
作业台阶平盘宽度=剥岩带宽度Bs+暂不作业平台宽度b
HL
Nz
pT
Q
式中：Nz ——同时作业的台阶数目，个； vp ——剥岩工作线的水平推进速度，m/a； Ht ——剥岩帮高度，m； L ——采区长度，m； Q ——挖掘机的生产能力，m3/a。
编制生产进度计划和相应作年末采场平面图的目的 在于安排挖掘装载设备的工作面；布置开拓运输线路； 计算矿石品位；保有储备矿量；核实矿山的生产能力； 确定生产剥采比；计算矿山所需的设备等。在作图过程 中考虑了地形地质开采程序等多方面的因素。此时确定 的生产剥采比较准确，是初步设计和施工图阶段确定生 产剥采比的主要手段。 （四）用V =f(P)曲线确定均衡生产剥采比
第8章露天矿采剥方法及生产能力
第二节 露天矿生产剥采比及其均衡
二、生产剥采比的确定方法 （三）编制生产进度计划和作年末采场平面图法
(2) 但是当矿岩生产能力一定时，能采出矿石量多少取决于生 产采剥比。如果让生产采剥比经常变化，则矿石产量也会随之变 动。矿石产量任意变动对以矿石为原料的厂家如水泥厂、冶炼厂 等企业的生产是不利的，所以要求矿石产量相对稳定。
(3) 矿石生产能力随生产剥采比变化将导致剥采比高峰期就要 大量增加采掘运输设备和人员，高峰期过后又要削减，短期的设 备与人员的变化显然是不经济的。
2.横剖面法 实质：在横剖面图上首先绘制出露天开采境界线，开 段沟的位置以及各个开采时期露天矿的工作帮坡线，来 量出矿石和岩石的面积，最后按相应的顺序进行汇总， 并绘制V =f(P)曲线或直接计算剥采比。
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第二节 露天矿生产剥采比及其均衡
（四）用V =f(P)曲线确定均衡生产剥采比 3.优缺点比较 优点： 平面法：能适应矿石品位和矿体埋藏条件的变化，
第二节 露天矿生产剥采比及其均衡
从图中可以看出： 1）图中两条曲线，其中一条表示工作帮坡度φ=0时
的V =f(P)曲线，另一条表示工作帮坡度φ=15o时的V =f(P) 曲线。
2）曲线任何两点的坐标差，例如V 2-V 1、 P 2-P 1 ，
表示露天矿从1水平延深到2水平时采出的岩石量和矿石 量，其直线的斜率则表示生产剥采比。
组合台阶陡帮开采：
tan
nh
露天矿生产能力及采掘进度计划
然后计算可能同时采矿的台阶数目。对于较厚的倾斜矿
体可根据下图中的几何关系计算：
M N0 N0tg cot
N M 0 1tg cot
n N0
M
1
K Bhcot 1tg cot Bhcot
露天矿可能的生产能力为：
AK NW K nK QW K
2）按矿山工程延深速度确定生产能力 露天矿通常用工作线推进速度和矿山工程延深速度两
2）调整方法
调整生产剥采比的基本方法是调整工作台阶间的相互位置， 即改变工作平盘宽度。如下图所示，若将高峰期剥离量的 一部分（∆V1m3）提前，另一部分（ ∆V2m3 ）推后，这样 便削减了剥采比峰值。其减少的剥采比（ ∆nm3/m3）为：
n V1V2 PG
改变工作平盘宽度有一定限度。工作平盘宽度减小后不得 窄于最小工作平盘宽度，加大后应使工作帮保持足够的工 作台阶数目，以满足配置采掘设备的需要。
综上所述，工作帮坡角越大，初期生产剥采比越小。 显然，这对于减少投资、降低初期生产成本、早出 矿、多出矿是有利的。
9.2.2 生产剥采比的调整与均衡
1）问题及意义
矿岩生产能力若固定不变，由公式（9-1）可知，矿 石产量的大小取决于生产剥采比。由于生产剥采比经 常变化，则矿石产量也随之变动。矿石产量的频繁变 动对原矿后续加工生产是不利的，故要求矿石产量相 对稳定。为了保持矿石产量稳定而让矿岩生产能力随 生产剥采比不断变化也不合适，如到剥采比高峰期就 要大量增加生产设备和人员，高峰过后又要裁减，这 种短期的波动显然是不经济的。因此，提出了调整生 产剥采比使之均衡的问题，即让生产剥采比在一定时 期内保持稳定，从而使露天矿的设备和产量也相对稳 定。
某矿设计采用载重 68t的汽车运输，7.6m3挖掘机采装，挖 掘机效率为 120～130万 m3/台年。沿矿体上盘掘开段沟， 向顶、底帮推进，移动坑线推至底帮成固定坑线，出入沟纵 坡为8％～10％，台阶高度12m，沟底宽度30m，最小工作 平盘宽度50m。新水平准备工程当开段沟掘进400m后，边 掘开段沟，边向顶帮扩帮。当扩帮宽度达71m后，又开始下 一水平的掘沟工作。工程布置情况见如下几个图片，各项工 程的进度见课本表9-1。
9.生产剥采比
二、工作帮坡角不变情况下生产剥采比的 变化规律
矿山工程发展程序：工作帮推进， 矿山工程发展程序：工作帮推进，新水平 向下延深。剥离高峰期。 向下延深。剥离高峰期。
产量/剥采比 产量 剥采比 剥岩量 剥采比
矿石量
1
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
开采年限
露天矿生产剥采比变化规律
第八章 生产剥采比
剥采比是露天开采的重要技术经济指标。 剥采比是露天开采的重要技术经济指标。 无论圈定露天开采境界、 无论圈定露天开采境界、确定露天矿生产 能力、确定露天矿工程发展程序， 能力、确定露天矿工程发展程序，都要考虑剥 采比的问题。 采比的问题。 本章内容就是分析露天矿工程发展程序对 生产剥采比变化的影响。 生产剥采比变化的影响。
二、利用最大相邻几个分层平均剥采比
金属矿山设计中经常采用最大的相邻的几个 金属矿山设计中经常采用最大的相邻的几个 分层平均剥采比作为均衡生产剥采比 分层平均剥采比作为均衡生产剥采比nJH。计算公 作为均衡生产剥采比 式如下： 式如下： ∑V n JH = ∑ P 式中 ∑V—最大相邻几个分层剥岩总量 米3； 最大相邻几个分层剥岩总量,米 最大相邻几个分层剥岩总量 ∑P—最大相邻几个分层采矿总量 米3。 最大相邻几个分层采矿总量,米 最大相邻几个分层采矿总量 分层数与同时工作水平数相同。 分层数与同时工作水平数相同。
第2节 生产剥采比的变化规律 节
露天矿开采过程中， 露天矿开采过程中，同时工作台阶数由少 变多，又由多变少。 变多，又由多变少。从而生产剥采比也不断变 化。 一、工作帮和工作帮坡角 生产中保持工作平盘正常宽度。 生产中保持工作平盘正常宽度。最小工作 平盘宽度是正常生产的基本条件。 平盘宽度是正常生产的基本条件。 工作帮坡角： 工作帮坡角：工作帮最上和最下一个台阶坡底 线联线与水平面夹角。 线联线与水平面夹角。
露天采剥作业规程
第一章开拓、开采第一节开采顺序1、矿区覆盖岩层实行自上而下水平分层剥离，并及时做好下水平的出入沟段工作，矿体实行倾斜开采。
2、工作帮推进方向覆盖岩层及矿体工作帮由东西拉沟，南北推进，工作平台最长可达米，最短不小于米，以保证装载机运转装车。
第二节工艺流程剥离：穿孔——爆破——铲装——运输——排土采矿：铲装——运输——出售第三节穿孔覆盖岩层距煤层2米以上部分穿孔采用KQ-80型露天潜孔钻机，配备10m3/min移动压风机供风，钻孔孔径直径90mm，覆盖岩层距煤层2m以上部分（接近煤层时）采用手持式凿岩机穿孔，配备3m3/min移动压风机供风，钻孔孔径φ90mm。
第四节爆破一、深孔爆破煤层向上2m以上覆盖岩层剥离采用深孔爆破法。
（一）爆破目的和要求（1）目的：剥离覆盖岩层。
（2）要求：爆破效果良好，粒度均匀。
（二）爆破方式：台阶式多排微差爆破。
（三）爆破规模1、每次爆破岩石总量：11760m32、总装药量：2160kg（四）钻孔角度：90°穿孔总进尺：735m（五）布孔方式：矩形（六）爆破方案1、装药方案：条形、集中2、起爆方向：双向3、爆破网络联结方式：并串联4、起爆方式：电起爆5、起爆时间隔a、同排：同段b排间：25ms毫秒微差间隔c、孔内同段（七）爆破技术参数1、孔径D：90mm2、孔深L：11m3、抵抗线W：4m4、孔距a：7m5、排距b：3.56、填塞长度L：＞25D7、超深h：1m8、炸药单耗：0.18kg/m39、台阶高度：10m10、雷管单耗：0.01个/m311、孔数：6012、炮孔排数：513、雷管总量：120发14、炸药总量：2187kg （八）爆孔平面示意图（九）爆破器材加工指令1、加工药包：60个2、加工雷管：120发其中：1段：12×2=242段：12×2=243段：12×2=244段：12×2=245段：12×2=243、放线长：9（双）×60+200=740m(十)爆破网络计数1、起爆源：电起爆2、联结方式：并串3、材料参数：2.5mm2麻皮铝线，11.4Ω/1000m。
露天采矿学
露天采矿学基础理论和专业知识一露天开采的基本概念1、矿山是采矿作业的场所，包括开采形成的开挖体、运输通道和辅助设施等，开挖体暴露在地表的矿山称为露天矿;开挖体在地下的矿山称为地下矿2、剥采比:采出一吨矿石所需要剥离的岩石量3、,开采境界:是由采场底部周界、最终便迫、开采深度三部分组成。
4、,境界封闭圈:是划分山坡露天矿与凹陷露天矿的界限。
最终开采境界范围内的地表是山坡或山包(图15-12)，随着开采的进行，矿山由上部的山坡露天矿逐步转为深凹露天矿。
采场由山坡转为深凹的水平称为封，即在该水平上采场形成闭合圈。
闭水平5、,山坡露天矿和深凹露天矿:在封闭圈以上的为上坡露天矿在封闭圈以下的为深凹露天矿6露天采场的构成要素1) 露天采场的边帮。
即露天采场的四周表面，由台阶坡面、倾斜干线的坡面和平台组成的表面总体。
位于矿体顶盘的叫顶帮，位于矿体底盘的叫底帮，位于矿体走向两端的叫端帮。
2) 露天采场的工作帮。
正在开采和将要开采的工作台阶组成的边帮或边帮的一部分。
工作帮的位置是不固定的，她随着开采工作的进行而不断的移动。
3) 工作帮坡面。
通过工作帮坡面最上和最下一个台阶的坡底线所做的一个假想平面。
4) 工作帮坡角工作帮坡面与水平面的夹角。
5) 露天采场非工作帮。
由已结束开采工作的非工作台阶组成的边帮或边帮的一部分。
非工作帮的位置是固定不动的。
6) 非工作帮坡面。
通过露天采场非工作帮最上一个台阶的坡顶线和下一个台阶的坡底线所作的假想面，他代表露天采场的最终位置，所以必须保持稳定。
7) 露天采场最终边坡角。
非工作帮坡面与水平面的夹角。
8) 上部最终境界线。
开采结束时，非工作帮坡面与地表相交的闭合线。
9) 下部最终境界。
露天开采结束时，由其上下部最终境界所限定的位置。
二露天开采的特点同地下开采相比，露天开采的优缺点优点:1)基建期短、见效快。
根据国内经验，建成一个大型露天矿，一般只需2,4年，小型矿只需3,4个月，而建成同等规模的地下矿山，至少需要增加一倍的时间。
2024年露天采石场安全生产管理办法(3篇)
2024年露天采石场安全生产管理办法第一章总则第一条为了加强露天采石场的安全生产管理，防止和减少事故的发生，保障职工的生命安全和财产安全，根据相关法律法规，制定本办法。
第二条本办法适用于露天采石场的生产经营单位和从业人员。
第三条露天采石场应当落实安全生产主体责任，加强组织领导，建立健全安全生产管理体系，促进安全生产和生产经营协同发展。
第四条露天采石场应当依法取得生产经营资质，并按照有关规定进行注册备案。
第五条露天采石场应当加强安全生产宣传教育，提高从业人员的安全意识和安全技能水平，确保所有从业人员具备安全岗位的工作能力。
第六条露天采石场应当制定健全应急预案和应急救援组织体系，严格按照预案组织应急演练，提高应急处置能力。
第二章露天采石场的安全管理要求第七条露天采石场应当配备专职安全管理人员，并建立健全安全管理机构。
第八条露天采石场应当制定安全生产责任制，明确各级管理人员的安全生产职责和权限。
第九条露天采石场应当建立安全生产档案，对设备设施、安全技术措施、事故隐患排查情况等进行记录和保存。
第十条露天采石场应当建立安全检查制度，定期对设备设施、安全措施、操作规程等进行检查和评估，及时处理安全隐患。
第十一条露天采石场应当加强设备管理，建立健全设备维护保养制度，及时进行设备检修，确保设备安全可靠。
第十二条露天采石场应当加强对从业人员的安全培训和教育，依法制定岗位操作规程，加强从业人员的岗前培训和持续教育。
第十三条露天采石场应当加强作业现场管理，设置警示标志并合理布置作业区域，保证从业人员的安全。
第十四条露天采石场应当加强对危险化学品和爆炸物品的管理，建立健全消防设施和灭火器材，保证安全生产。
第十五条露天采石场应当建立事故报告和调查制度，及时报告事故和隐患，进行事故调查和处理，防止事故的再次发生。
第十六条露天采石场应当建立健全事故应急预案，明确应急救援职责和措施，加强应急演练，提高应急处置能力。
第三章监督检查与处罚第十七条监督检查机构应当依法对露天采石场的安全生产情况进行监督检查，发现问题及时进行整改。
全境界开采的采剥计划与生产能力同时优化(1)
可以每年工作帮推进的候选位置
问题
露天矿生产计划
定理：令{P *}N 为开采境界V内按大小升序排
优
列的地质最优开采体序列，序列中的开采体数为
化 定
N，P1* 为最小开采体，PN * 为最大开采体（境
理
界V ）。如果相邻开采体之间的矿岩量增量足够
小，且{P*}N 是完全嵌套序列。那么，在境界V内
使总净现值最大的最优采剥进度计划必然是
P4*
P4*
P4*
最
优
P3*
P3*
开
采
P2*
P2*
体
P1*
排 序
0
1
(1) 开采寿命：4年；
2
3
阶段（年）
4
5
(2) 每年推进到的位置：第1、2 、3、4年末采场依次推进到
P2*，P3*，P4*，V 的位置，第4年末的采场即为最终境界； (3) 各年采剥量：第1年的采矿量为Q2*、剥岩量为W2*，第2年的采
基 本
为P、以工作帮坡角β开采的区段，所含有的有用
思 矿物量（金属量）是所有采剥量和工作帮坡角相同
路 的区段中的最大者，该区段称为对应于P 和β的地
质最优开采体，用P * 表示。
露天矿生产计划
P1*
P2*
基
本
所以，在最终境界内，按工作帮坡角和给定的矿岩增
量ΔP，产生一个地质最优开采体序列，这个序列就
露天矿生产计划
工作帮每年推进到什么位置最好
基
确定了每年的采剥量和采剥的区域
本
工作帮
思
路
总净现值 NPV最大
最终帮
露天矿生产计划
假设，第一年采剥总量为1000万吨，有无数多个 1000万吨的区域可以采，那个区域最好？
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第八章露天矿采剥方法及生产能力
第一节 露天矿采剥方法
② 陡帮开采结构参数 A、工作帮及工作帮坡角
作业台阶：剥岩帮上有作业台阶和暂不作业的台阶
作业台阶平盘宽度=剥岩带宽度Bs+暂不作业平台宽度b
HL
Nz
pT
Q
忽视。 生产剥采比的另一种含义：露天矿生产期间所剥离的岩 石量与采出矿石量之比，即扣除基建期间所采出的岩石 量与矿石量。
第八章露天矿采剥方法及生产能力
第二节 露天矿生产剥采比及其均衡
一、生产剥采比的表示方法 （1）用生产剥采比ns与露天矿开采深度H之间的关
系曲线，即ns=f(H)曲线表示。
ns与H关系：上部较第八小章，露天中矿采部剥较方法大及生，产下能力部又逐渐减小
露天矿采剥方法及生产能力
本章内容 第一节 露天矿采剥方法 第二节 露天矿生产剥采比及其均衡 第三节 露天矿生产能力 第四节 露天矿采剥进度计划的编制
第八章露天矿采剥方法及生产能力
第一节 露天矿采剥方法
露天矿采剥方法：研究露天开采中的采准(即掘沟工程)、 剥离和采矿工序的开采程序及其之间的时空关系。
第八章露天矿采剥方法及生产能力
6
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
第一节 露天矿采剥方法
（2）露天陡帮开采 陡帮开采：在工作帮上部分台阶作业，部分台阶暂不 作业，使工作帮坡角加陡，以推迟部分岩 石剥离 ① 陡帮开采作业方式 工作帮台阶依次轮流开采； 工作帮台阶分组轮流开采； 台阶(挖掘机)尾随开采； 并段爆破，分段采装作业。
第八章露天矿采剥方法及生产能力
第一节 露天矿采剥方法
① 陡帮开采作业方式－工作帮台阶依次轮流开采 方式：自上而下轮流循环开采 特点：仅有1台阶作业， 能最大限度加大工作帮坡角 工作帮坡角：≥25o~35o 必须满足条件：
QBSHTL' BSNh'L
T'
T'
式中：Q ——一台或一组（两台）挖掘机生产能力，m3/a； BS——剥岩条带宽度（或称爆破进尺），m； L′——露天矿的走向长度或剥岩区的长度，m； N ——剥岩帮上的台阶数目，个； h ——台阶高度，m； TH′T————剥剥岩岩周帮期高，度a。，m；第八章露天矿采剥方法及生产能力
第八章露天矿采剥方法及生产能力
第一节 露天矿采剥方法
（1）按工作线的布置形式分类 ② 工作线横向布置 开段沟垂直矿体走向布置，位置：端部，中部 特点： 基建工程量少； 同时工作台阶数多； 采掘设备调动频繁， 若组管不善， 易造成采剥失调 应用：汽车运输矿山 长宽比大矿山
第八章露天矿采剥方法及生产能力
（1）露天矿采剥方法 按工作线的布置形式分为 工作线纵向布置，工作线横向布置， 工作线扇形布置，工作线环形布置 按工作台阶开采方式分为 台阶全面开采－主要是缓帮开采 台阶轮流开采－主要是陡帮开采
第八章露天矿采剥方法及生产能力
第一节 露天矿采剥方法
（1）按工作线的布置形式分类 ① 工作线纵向布置 开段沟沿矿体走向布置，位置：顶帮，底帮 特点： 工作线平行推进，采掘带宽度保持不变； 同时工作台阶数少； 内部运距大； 下盘掘沟时， 损失贫化大， 基建剥岩量大； 应用：铁路运输矿山 长宽接近矿山
第八章露天矿采剥方法及生产能力
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第一节 露天矿采剥方法
③ 陡帮开采评价 优点： ①基建量和投资少，投达产快 ②延缓剥离，减小开采期间生产剥采比，利于均衡 ③减少最终边坡的暴露时间和维护费用 缺点： ④设备调动频繁，影响生产能力 ⑤运输线路工程量大，修筑、维护费用高 ⑥管理工作复杂，上下台阶之间要协调配合 应用： ①倾斜和急倾斜矿体；②覆盖岩层厚度的的矿体； ③矿体形状上小下大；
第一节 露天矿采剥方法
（1）按工作线的布置形式分类 ③ 工作线扇形布置 围绕某点的工作线上的推进速度不一致 特点： 设备效率低； 损失贫化大；
应用：矿体特殊的矿山 大型矿体 对损失贫化无要求矿山
第八章露天矿采剥方法及生产能力
第一节 露天矿采剥方法
（1）按工作线的布置形式分类 ④ 工作线环形布置－基建工程量小，使用比较灵活
剥岩总坡角=作业台阶+运输道路+路间边坡 剥岩帮坡角=运输道路+路间边坡 路间边坡=路间边坡
B、剥岩条带宽度 Bs值越小：推迟剥岩量越多，生产剥采比越小，经济效 益就越优。但采掘设备调动的次数增加，道路移动频繁。 Bs值越大：剥岩周期越大，备采矿量越多，推迟剥岩量 越小，坑底采矿区的尺第八寸章露也天矿采将剥方增法及大生产能，力 经济上也不合理，12
第八章露天矿采剥方法及生产能力
第二节 露天矿生产剥采比及其均衡
生产剥采比ns 指露天矿生产期间，在某一生产时期内 所采出来的岩石量Vs与矿石量As之比。即：
ns = Vs / Ps
式中 Vs—某生产时期剥岩量，吨或米3； Ps—某生产时期采矿量，吨或米3 。 生产剥采比是编制采掘进度计划的重要指标，不容
式中：Nz ——同时作业的台阶数目，个； vp ——剥岩工作线的水平推进速度，m/a； Ht ——剥岩帮高度，m； L ——采区长度，m； Q ——挖掘机的生产能力，m3/a。
第八章露天矿采剥方法及生产能力
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第一节 露天矿采剥方法
② 陡帮开采结构参数 A、工作帮及工作帮坡角
运输道路：即运输干线，宽度和数目影响工作帮坡角。 路间边坡：暂不工作台阶构成。 工作帮坡角：
第一节 露天矿采剥方法
② 陡帮开采结构参数 C、采区长度 即为剥岩带宽度Bs。
采区的合理长度主要与挖掘机的规格及工作线的推进速 度有关。
D、采场坑底参数 Bs值越小：推迟剥岩量越多，生产剥采比越小，经济效 益就越优。但采掘设备调动的次数增加，道路移动频繁。 Bs值越大：剥岩周期越大，备采矿量越多，推迟剥岩量 越小，坑底采矿区的尺寸也将增大，经济上也不合理，
第一节 露天矿采剥方法
① 陡帮开采作业方式－工作帮台阶分组轮流开采 方式：2~5个台阶组成1个分组 由一台挖掘机自上而下轮流循环开采 特点：台阶组=作业台阶 + 停业台阶 所留平台宽度小(并段) 相邻组的挖掘机要保持一定水平距离：60m左右
2021/2/28
第八章露天矿采剥方法及生产能力
9
第一节 露天矿采剥方法