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露天矿山开采基本知识露天矿开采基本知识讲座第一节石灰岩知识一、石灰岩简介：石灰岩(Limestone)，简称灰岩，是以方解石为主要成分的碳酸盐岩，有时含有白云石、粘土矿物和碎屑矿物，属于沉积岩，是水成岩的一种。石灰岩主要是在浅海的环境下构成的，属于生物性沉积构成，其主要构成是海洋生物的尸体的沉降累积，加上来自陆地的动植物腐物残渣与泥沙一起在河床或海床上沉积压实后经地质变化构成。二、石灰石的组成构造：石灰岩的矿物成分主要为方解石、伴有白云石、菱镁矿和其他碳酸盐矿物，还混有其他一些矿物，比方菱镁矿，石英，石髓，蛋白石，硅酸铝，硫铁矿，黄铁矿，水针铁矿，海绿石等等。此外，个别类型的石灰岩中还有煤、地沥青等有机质和石膏、硬石膏等硫酸盐，以及磷和钙的化合物，碱金属化合物以及锶、钡、锰、钛、氟等化合物，但含量很低。灰岩的主要化学成分是CaCO3易溶蚀，故在石灰岩地区多构成石林和溶洞，称为喀斯特地形石灰岩的构造较为复杂，有碎屑构造和晶粒构造两种，其中碎屑构造多由颗粒、泥晶基质和亮晶胶结物构成，晶粒构造是由化学及生物化学作用沉淀而成的晶体颗粒。三、石灰岩的分类：按其沉积地区，石灰岩右分为海相沉积岩和陆相沉积岩，以海相沉积岩为多。按其构成类型，石灰岩可分为生物沉积、化学沉积和次生三种类型。按矿石中所含成分不同，石灰岩可分为硅质石灰岩、粘土质石灰岩和白云质石灰岩三种。按构造构造，石灰石可分为竹叶状灰岩、状灰岩、团块状灰岩等四、石灰岩的特性：1.石灰岩分布相当广泛，岩性均一，易于开采加工，是一种用处很广的建筑石料。2.石灰岩具有良好的加工性、不透气性、隔音性和很好的胶结性能、可深加工应用，是优异的建筑装饰材料。3.石灰岩产地广泛，色泽纹理颇丰，有灰、灰白、灰黑、黄、浅红、褐红等色，有良好的装饰性。4.石灰岩的质地细密，加工适应性高，硬度不高，有良好的雕刻性能，易制作小型架上雕刻，较适宜初学雕刻者选用，但由于石灰岩易溶蚀，不适于户外的雕刻。5.石灰石用处很广，是冶金、建材、化工、轻工、建筑、农业及其它特殊工业部门都是重要的工业原料。第二节露天开采的基本概念及述语露天开采是在一定范围内敞露的空间里，将掩盖在矿体上部的表土及周围部分的岩石剥除掉，而把矿石开采出来。因而为了采出矿石，还必须开采矿石。1台阶bank：图1-1开采时，自上而下把矿岩划分成具有一定厚度的水平分层，用独立的采掘、运输设备进行开采，各分层保持一定的超前关系，进而构成阶梯状。台阶由下面要素构成：上部平盘、下部平盘、坡面、坡顶线、坡底线、高度、坡面角。台阶分：工作台阶工作平盘布置采掘、运输设备。非工作台阶保安平台：用于缓冲和阻截滑落岩石，减缓边坡角。清扫平台：阻截滑落岩石并用清扫设备进行清理。运输平台：作为工作台阶与出入沟运输的联络通道。2、工作线Avdvanceline已经做好准备而构成的矿岩区段。3、采掘带excavationzone：开采时将台阶划分为若干个条带，逐条顺次开采，每一个条带叫做采掘带。参数：宽度1、实方取决于爆破方法和参数。2、电铲取决于电铲的挖掘和卸载半径。4、采区workingsection每一条带开采时可以划分为若干区段配以独立的采运设备。参数：长度一条电铲所占的采掘工作线长度。5、露天坑道：按用处分：1、出入沟建立开采水平间的运输通道。(Bl4中的AB)。2、开段沟建立第一条工作线初始台阶见图l4中的CD。按断面形状分：整断面15a,单侧沟15b6露天矿场openpit已经进行和正在进行露天开采的区域，由台阶和露天坑道构成。山坡露天：封闭圈以上。凹陷露天：封闭圈下面。构成要素：1边帮：露天矿场四周外表的总体，分：顶帮、底帮slope、端帮2工作帮：workingslope，非工作帮slopeofrespose3工作帮坡面及工作帮坡面角4非工作帮坡面及最终边坡角。5上下部最终境界限开采结束时，非工作帮坡面与地面或露天矿底平面相交的闭合曲线。6露天矿场最终境界：上下部最终境界限所限定的位置。二、露天开采工艺经过穿孔爆破采装运输排卸工艺形式分：间断式工艺，连续化工艺，半连续化工艺。这几个生产环节是相互严密配合的，因此在不断完善各生产环节的同时，还必须考察他们的联络，以便提高全露天矿的综合生产能力。三、露天矿山工程的发展程序如前所述，从露天矿场采出矿石和岩石是从一定工艺经过实现的，这种工作总称为露天矿山工程。露天矿山工程：按施工对象分：剥离工程和采矿工程。按施工形式分：掘沟工程和括帮工程。矿山工程的发展按一定程序进行的。对于一个台阶：掘出入沟开段沟扩帮对于上下水平：掘沟与扩帮同时进行，即上部水平扩帮的同时下部水平掘沟，于是：矿山工程深度不断增加，直到最终开采深度。各开采水平的工作线从最初开段沟的位置不断向外推进，直到最终边界。露天矿场在发展经过中，逐步由小变大，由浅至深，不断采出矿石和剥离岩石，直至最终境界范围内开采终了为止。露天矿山工程的发展程序的本质特征是渐进的即开采工作要不断在空间移动，台阶工作线不断扩展推进，露天采场随之逐深扩大。综述露天采矿工作特点：生产对象是天然赋存矿岩，开采地点及生产条件不断推移变化，旧水平不断结束新水平陆续投产，构成了采矿经过从准备到生产又从生产到新的准备的循环运动规律，使掘沟、剥离、和采矿三者之间总是保持互相依存和互相制约关系。第三节露天矿采掘计划一、编制采掘意义1、是保证矿山持续地平衡生产的必要手段人们做任何工作都要求心中有数，要有个计划。矿山从建设到采完，通常需要十几年或几十年时间，这就更需要有全面计划安排，十分是露天矿生产的特点烛：生产对象及工作条件经常变化矿山数量、档次、赋存条件、围岩特性、地下水、气候等工作地点分散，并经常移动，生产环节多，而且采掘工作需本身准备，具有从准备到生，双从生产到新的准备的循环运动规律。因而更要制定周密的采掘计划。在全面考虑露天矿各工艺环节配合的基础上，把矿山各时期的采掘工程发展做出综合安排。以便更合理地使用人力、材料和设备，平衡完成和超额完成生产任务。2、是贯彻“十六字方针，搞好矿山管理的重要环节。采掘计划是用图和表，表示露天矿山工程发展的详细时间，空间与数量关系泊。通过编制计划使露天矿采掘方针得以详细贯彻。因而，它是设计和指导露天矿平衡生产，综合平衡的重要文件，是保证矿山正常持续生产，搞好矿山管理的重要环节，必须认真编制和施行。二、采掘计划的划分及各类计划的任务采掘计划可分为两种1、设计中按年编制的露天矿采掘进度计划它是矿山设计的重要文件，是设计决定的详细化，其任务是把初步确定矿山生产能力，平衡生产剥比加以验证，并安排落实同时比拟准确地确定露天矿的基建时间，基建工程量，投入生产的时间，达产期限，设计计算年以及矿山采剥总量。逐年工作线推进位置，并按此计划计算各个时期所需的设备，人员和材料及其他矿山设施。2、生产矿山编制的年度、季度，月度采掘计划它是生产矿山每年的生产计划内容之一，也是年生产计划的核心，是组织管理矿山生产的重要文件。其任务是以当年国家下达的产品产量、质量、技术定额等指标为根据。根据技术设计中的采掘进度计划要求，安排该年度的采掘工作，因而，它除安排年末或月末，季末的工作线推进位置外，还要具体地计算菜爆、采装、运输、排土、机修等主要生产工艺和辅助车间的生产能力，找出薄弱环节，制定相应的措施以确保生产任务的完成。三、采掘进度计划的基本内容和编制要求一、基建内容露天矿采掘进度计划通常是以图表的形式来表示的，它反映了矿山工程发展的时间，窨和采剥量三者应遵守的关系。也就是讲从这三个方面表示了矿山工程的发展状态。时间：露天矿建设起止时间、投产、达产时间新水平投入生的时间。空间：各项工程的空间位置，各水平推进的超前关系，扩帮与延深的关系。数量：基建工程量，逐年采掘的矿石量、剥离量、掘沟量、生产剥采比，采掘进度计划包括下列图表1、采掘进度计划表：如P228-229表T-3表中表示了1各台阶逐年开沟，剥离和采矿工作的发展-开沟量、采矿剥岩量、几个采区扩帮2逐年掘沟工程量和新水平投入生产的时间3上、下水平开采在数量上的超前关系，及同时工作台阶数目4逐年的矿岩采出总量及生产剥采比5挖掘机逐年投入量、投入时间、配置位置、工作类别及调动情况6基建工程是、基建期限、投产及达产时间。进度计划表要逐年编制，一般编制到设计计算年后3-5年，所谓设计计算年是矿石已到达规定的生产能力和以平衡生产剥采比开场生产的年度，其采剥总量开场到达最大值。计算年的采剥总量是矿山设备、动力、材料消耗，人员编制建筑规模等计算的根据。2、采掘水平分层平面图此图是以地质分层平面图为基础编制而成的，如P230图7-33，在此图上，应有逐年采掘的矿岩量，作业挖掘机的数目和台号，出入沟和开段沟的位置，矿岩分界限，开采境界以及年末工作线的位置等。由此表示某一台阶上逐年工程发展状态。3、采矿场年末开采综合平面图P231图7-34此图是以采掘水平分层平面图为基础编制而成的。图上绘有各水平的工作线位置，出入沟和开段沟的位置，挖掘机的配置，矿岩分界限、开采境界和运输站线设置等。由此表示了某年末矿山工程发展状况：包括工作线长度，工作平盘宽度，斜沟及段沟的掘进，上下水平的超前关系，保有储备矿量，工作面线路和挖掘机配置等。4、产量逐年发展图表是在采掘进度表编制完成的基础上整理绘制出来的，采掘计划只编制设计计算年后3-5年，以后的产量能够3年或5年为单位粗略确定。