《采矿复习题纲》word版.doc

1 采矿学的定义 通俗的理解：矿产资源的开掘 研究在一定技术经济条件下，以一定的规模安全、经济、高效地开发自然矿产资源，同时，维护采矿空间平衡和系统平衡的学科。2 采矿学科研究的使命或意义 节约资源、安全生产、经济效益、环境保护，为国民经济建设提供资源3 采矿学研究范畴* 三个层面：两个平衡，合理的工程与工艺，设备参数选择3.1 采矿生产的两个平衡：空间平衡、生产 系统平衡 空间平衡：地下矿工作面、采空区稳定；露天矿不滑坡。 通道准备始终保持超前于开采 生产系统平衡：各生产系统间合理匹配3.2合理的工程与工艺： 安全、高效、经济3.3 设备参数选择：型号、数量，匹配问题四、矿床开采方式当前存在的开采方式：地下、露天、特殊（海洋、采砂、生化法等）常规的主要开采方式为地下和露天开采常见的开采方式露天开采地下开采露天、地下联合开采特殊开采大洋采矿石材开采溶浸、溶解、熔融开采月球采矿§1、矿床特征一 、矿石和废石的概念（1）矿物在地壳中，由于地质作用形成的自然元素和自然化合物，统称为矿物。（2）矿石凡是在地壳中的矿物集合体，在现在技术经济水平条件下，能以工业规模从中提取国民经济必须的（有用的）矿物产品的都叫矿石。对应定义废石（3）矿体矿石的聚集体叫矿体。（一个矿体是一个独立的地质体，具有一定的几何形状，具有一定的空间位置等）。（4）矿床矿床是矿体的总称。 （5）围岩矿体周围的岩石叫围岩。 废石的概念与理解二、矿床分类（1）按矿体形状分类：层状、脉状、块状矿体 （2）按矿体厚度分类极薄矿脉（0.8米以下） 薄矿脉0.84.0） 中厚矿体（4.010米） 厚矿体（1030） 极厚矿体（大于30米（3）按矿体倾角分类1）近水平矿体：矿体倾角小于5°2）缓倾斜矿体：矿体倾角在5°30°3）倾斜矿体：矿体倾角在30°55°4）急倾斜矿体：矿体倾角应大于55°四、矿石和围岩的性质矿石和围岩的性质主要包括有：硬度、坚固性、稳固性、碎胀性、结块性、氧化性、自燃性及含水性等。 §2开采单元划分一、矿田和井田划归一个矿山企业开采的全部或部分矿床的范围，称矿田。在一个矿山企业中，划归一组矿井或坑口）开采的全部矿床或其一部分称井田。矿田有时等于井田，有时也包括几个井田。二、阶段、矿块和盘区、采区在井田中，每隔一定的垂直距离，掘进与矿体走向（矿体延展方向）一致的主要运输巷道，把井田在垂直方向上划分为若干矿段，这些矿段成为阶段（或中段）幻灯片 19在阶段中按一定尺寸将阶段划分为若干独立的回采单元，称为矿块 三、开采单元划分开采水平和微缓倾斜矿体时，在井田内一般不划分阶段，而是用盘区运输巷道将井田划分为若干个长方形的矿段，称为盘区在盘区中按一定尺寸将盘区划分为若干独立的回采单元，称为采区矿块和采区都是开采基本单元，开采之前必须在其内创造开采工作所必需的工作条件三、开采顺序井田中阶段的开采顺序下行式和上行式两种阶段中矿块的开采顺序 前进式开采： 后退式开采 混合式开采四、开采步骤和三级矿量 （一）开采步骤开拓：井田开拓是从地表掘进一系列的井巷工程通达矿体，使地面与井下构成一个完整的提升、运输、通风、排水、供水、供电、供气（压气动力）、充填系统（统称矿山八大系统） 采准：在已完成开拓工作的矿体中，掘进必要的井巷工程，划分为回采单元，并解决回采单元的人行、通风、运输、充填等问题的工作称为采准切割在完成采准工作的回采单元中，掘进切割天井（两端都有出口的井下垂直或倾斜井筒）和切割巷道，并形成必要的回采空间的工作称为切割 回采：在完成采切工作的回采单元中，进行大量采矿作业的过程，称为回采，包括凿岩、爆破、通风、矿石运搬、地压管理等工序 五、三级矿量根据对矿床开采的准备程度，矿石储量分为3级，即开拓储量、采准储量和备采储量，称为3级储量。（1）开拓储量：在井田中已形成了完整的开拓系统所圈定的矿量；（2）采准储量：是开拓储量的一部分。凡完成了采矿方法所必须的采准工作量的回采单元中的储量，叫采准储量；（3）备采储量：是采准储量的一部分。凡完成了采矿方法所要求的切割工作，可进行正常回采作业的回采单元中的储量，称为备采储量。 §4对矿床开采的基本要求 确保矿床开采工作的安全和良好的劳动条件劳动生产率要求不断提高开采强度 矿石的损失贫化要求 降低矿石成本 环境影响小二、矿石的贫化矿石贫化：矿石贫化是指采出矿石的品位比原矿石品位降低的现象，叫做贫化。贫化率定义：矿石品位降低的程度用百分比来表示。产生贫化的原因：废石混入、有用成分析出、高品位矿石损失三、矿石损失、贫化的不良影响矿石损失的影响：资源浪费企业寿命缩短成本提高（分摊费用、生产成本）贫化的影响：国民经济负担选矿回收率下降精矿成本提高四、降低矿石损失贫化的措施 正确地选择适合于矿床赋存条件的开拓方法和采矿方法； 确定合理的矿采开采顺序； 加强探矿工作和矿山企业管理工作； 加强放矿管理工作； 建立合理的工艺过程； 有计划的回采矿柱及处理空区； 建立粉矿回收制度；§5 矿山年产量的确定技术上可行的生产能力按照矿床规模、开采方法、空间平衡关系等参照已有矿山经验确定排产法、年下降深度法、年推进速度法经济合理的生产能力按照矿床规模、考虑设备折旧与维修成本§1 开拓方法分类开拓方法分类依据：主要开拓巷道形式 矿床开拓方法大致可分为单一开拓和联合开拓两大类。 分类依据：主要开拓巷道形式 单一开拓分为：平硐开拓 竖井开拓 斜井开拓 斜坡道开拓 按照主要开拓巷道与矿体的相对位置关系以及主要开拓巷道形式，还可以再作进一步分类。一、影响主要开拓巷道类型的选择的因素（1）地表地形条件 如平硐开拓 （2）矿床赋存条件 如竖井开拓 斜井开拓（3）矿岩性质 如竖井开拓 斜井开拓（4）生产能力 同上 另外，开拓巷道施工的难易程度、工程量、工程造价和工期长短等，虽然不能作为确定开拓方案的重要依据，但决不可忽视二、平硐开拓法以平硐为主要开拓巷道，是一种最方便、最安全、最经济的开拓方法。但只有在地形有利的情况下，才能发挥其优点，即只有矿床赋予于山岭地区，埋藏在周围平地的地平面以上才能使用。简单图示平硐开拓，简要介绍其生产系统。平硐开拓方法又有以下几种方案：1.与矿体相交的平硐开拓方案这种开拓方案又有上盘平硐和下盘平硐两种形式 2、沿矿体走向的平硐开拓方案 当矿体的一端沿山坡露出或距山坡表面很近，工业场地也位于同一端，与矿体走向相交的平硐开拓方案又不合理时，可采用这种开拓方案。该方案有两种常见的形式。 （1）平硐在矿体下盘。 （2）平硐在矿体内。只有在围岩很不稳固的情况下才采用这种方法三、竖井开拓法 竖井开拓法以竖井为主要开拓巷道。它主要用来开采急倾斜矿体（一般矿体倾角大于45º）和埋藏较深的水平和缓倾斜矿体（倾角小于20º）。这种方法便于管理，生产能力较高，在矿山使用较普遍。简单图示竖井开拓，简要介绍其生产系统。可分为穿过矿体的竖井开拓（上盘竖井开拓）、上盘竖井开拓、下盘竖井开拓和侧翼竖井开拓四种开拓方案 四、斜井开拓法斜井开拓法以斜井为主要开拓巷道，适用于开采缓倾斜矿体，特别适用于开采矿体埋藏不太深而且矿体倾角为20º40º的矿床。这种方法的特点是施工简便、中段石门短、基建少、基建期短、见效快，但斜井生产能力低。因此更适用于中小型金属矿山，尤其是小型矿山。根据斜井与矿体的相对位置，可分为下盘斜井开拓方案和脉内斜井开拓方案。 五、斜坡道开拓斜坡道开拓是伴随大规模无轨采矿设备的大量使用而出现的，对其理解可以参照高山地区盘山公路的形式，国内真正的斜坡道开拓还没有出现，主要作为辅助开拓方法使用。幻灯片 17按照斜坡道开拓的形式可分为：螺旋式和折返式两种幻灯片 18六、联合开拓法 由两种或两种以上主要开拓巷道来开拓一个矿床的方法称为联合开拓法。其实质是因矿床深部开采或矿体深部产状（尤其是倾角）发生变化而采用的两种以上单一开拓法的联合使用，即矿床上部用一种主要开拓巷道，而深部用另一种主要开拓巷道补充开拓，成为一具统一的开拓系统。幻灯片 20§3主要开拓巷道类型比较 为了掌握各种开拓方法的应用条件，首先必须了解各种主要开拓巷道的特点 与井筒（竖井、斜井）相比，平硐开拓有如下优点：（1）平硐运输比井筒提升简单、安全、可靠、运输能力大，主平硐以上各阶段的矿石通过溜井下放到主平硐水平，运矿费用低（因矿石结块等原因使用井筒下放矿石的情况除外）；（2）主平硐以上各阶段的涌水可通过天井或钻孔下放到主平硐水平，经水沟自流排到地表，无需安装排水设备和施工相应的硐室，排水费用低；主要开拓巷道类型比较（3）不需要提升设备及提升机房或硐室，也不需要建筑井架或井塔，没有复杂的井底车场巷道；（4）施工简单，掘进速度快，基建时间短；（5）如果主平硐以下还有工业储量，则从平硐进行深部开拓对上部生产基本上没有干扰。因此，在条件允许的情况下（如山坡地形便于施工平硐，平硐口有足够工业场地等），应优先考虑采用平硐开拓。斜井与竖井的比较斜井与竖井比较，具有以下特点：（1）斜井容易靠近矿体，所需石门短，可以减少开拓工程量，缩短地下运输距离，减少新水平的准备时间；（2）斜井施工简单，成井速度快；（3）斜井提升能力小，提升费用高，提升容器容易掉道、脱钩，提升可靠性差（皮带运输机提升除外）；（4）开拓深度相同时，斜井长度比竖井大，所需的提升钢丝绳和各种管线长，排水等的经营费用高；（5）斜井与各水平运输巷道连接形式复杂，管理环节多。因此，斜井开拓适宜于埋藏浅，厚度、延伸和长度较小的倾斜和缓倾斜矿体。竖井开拓适宜于埋藏浅的大、中型急倾斜矿体；埋藏深度较大的水平或缓倾斜矿体；埋藏深度和厚度较大的倾斜矿体和走向很长的各种厚度的急倾斜矿体。在安全带以外地表地下运输功最小 综合考虑地面和地下因素 地面因素包括：井口附近应有足够的工业场地；选厂应尽量利用山坡地形，以利各选矿工序间物料可以借助重力转运；井口应选择在安全可靠的位置，不受洪水及滑坡等地质灾害影响；与外部运输联系方便；不占或少占农田等。地下因素包括：主要开拓巷道穿过的地层应稳固，无流砂层、含水层、溶洞、断层、破碎带等不良地质条件。 §5井底车场 井底车场是在井筒与石门联结处所开凿的巷道与硐室的总称它是转送人员、矿岩、设备、材料的场所，也是井下排水和动力供应的转换中心。根据开拓方法的不同，分为竖井井底车场和斜井顶底车场，竖井井底车场又分为尽头式 折返式和环形斜井井底车场 第三章 矿床开拓方案选择3-1 选择开拓方案的基本要求 （1）确保工作安全，创造良好的地面与地下劳动卫生条件，具有良好的提升、运输、通风、排水等功能：（2）技术上可靠，并有足够的生产能力，以保证矿山企业均衡地生产；（3）基建工程量最少，尽量减少基本建设投资和生产经营费用；（4）确保在规定时间内投产，在生产期间能及时准备出新水平；（5）不留和少留保安矿柱，以减少矿石损失；（6）与开拓方案密切关联的地表总平面布置，应不占或少占农田。3-2 影响矿床开拓方案选择的因素（1）地形地质条件、矿体赋存条件，如矿体的厚度、倾角、走向长度和埋藏深度等；（2）地质构造破坏，如断层、破裂带等；（3）矿石和围岩的物理力学性质，如坚固性、稳固性等；（4）矿区水文地质条件，如地表水（河流、湖泊等），地下水、溶洞的分布情况；（5）地表地形条件，如地面运输条件、地面工业场地布置、地面岩体崩落和移动范围，外部交通条件、农田分布情况等；（6）矿石工业储量、矿石工业价值、矿床勘探程度及远景储量等；（7）选用的采矿方法；（8）水、电供应条件；（9）原有井巷工程存在状态；（10）选场和尾矿库可能建设的地点。3-3 选择矿床开拓方案的方法和步骤 由于矿床开拓设计内容广泛，它涉及到井田划分、选场和尾矿库的相关位置以及地面总平面布置等一系列问题，属多因素影响、多目标选择、定性与定量结合的决策问题；往往不能轻易地判断方案的优劣，综合分析比较方法是有效解决该类问题的组要方法采矿方法是研究回采单元（矿块、采区）内矿石的开采方法，包括回采工艺、采场结构、采准切割工程布置和采场地压管理四个方面的内容。回采过程中的地压管理是决定采场能否安全生产、崩矿和出矿能否顺利进行的关键，其规模和显现规律不仅取决于回采工艺，而且与采场结构参数密切相关。因此，地压管理是影响采矿方法选择的不可回避的因素。因此，以采场地压管理方式作为采矿方法分类的依据 由于矿体赋存条件因不同矿山、同一矿山不同矿段千差万别，客观上要求采取不同的采矿方法，致使采矿方法种类繁多。为便于研究应分类地压：矿山采矿过程中，破坏了空间的连续性，而造成应力的转移与集中，引发矿体和围岩变形与移动，严重时诱发岩爆地压管理：根据开采矿床的特点，选用相应的技术措施，保证一定范围内工作空间平衡。地下采矿方法分为3类，即空场法、充填法和崩落法采矿方法的主要回采工艺落矿：将矿岩从母岩上剥离下来，并破碎成一定块度的碎矿岩的工作（浅眼、中深孔、深孔、药室），含凿岩、装药、连线、起爆出矿（采场矿石运搬）：将落矿后的矿石采用一定方式运搬到阶段运输大巷的运输工具中的工作。重力、机械、其它采场地压管理：第五章 采矿方法的主要回采工艺5-1采矿方法分类空场法 其实质是在矿体中形成的采矿空间主要依靠围岩自身的稳固性和留下的矿柱来支撑顶板岩石，采空区不做特别处理。由于该类方法工艺简单，成本低，被广泛应用。但其缺点是随开采规模的扩大，采空区量日益增大，存在安全隐患，且由于矿柱回采条件恶化、回收率低，不利于资源的保护性开采。随着矿产品价格的持续走高，该类采矿方法应用比重有所降低。充填法 其实质是利用充填物料将回采过程中形成的采矿空间进行充填，以控制顶板岩层移动和地表沉降。由于增加了充填工序，使生产管理复杂，综合成本较高。但该类采矿方法安全性及资源回收率高，且有利于环境保护，随着矿产品价格的持续走高和对环境问题的日益重视，该类采矿方法应用比重越来越大。 崩落法随着矿石被采出，有计划地崩落矿体的覆盖岩石和上下盘围岩来充填采后空间，消除因开采形成空间而产生的地压现象，主动管理地压。由于覆盖岩石和上下盘围岩的崩落，会引起地表沉陷，所以，只有地表允许陷落的地方，才可考虑采用这种采矿方法，而且由于该方法出矿工作是在覆盖岩石下进行的，矿石损失率和贫化率较高，因此，不适合贵重金属和高品位矿石的回采。 5-2空场采矿法空场采矿法由于主要依靠围岩自身的稳固性和留下的矿柱来管理地压，因此一般适用于矿岩稳固的矿体开采。其基本特点是：（1）除沿走向布置的薄和极薄矿脉，以及少量房柱法外，矿块一般划分为矿房和矿柱两步骤回采，先采矿房，后采矿柱；（2）矿房回采过程中留下的空场暂不处理并利用空场进行回采和出矿等作业；（3）矿房开采结束后，根据开采顺序的要求，在空场下进行矿柱回采；（4）根据所用采矿方法和矿岩特性，决定空场内是否留矿柱及其矿柱形式。空场采矿法具体形式很多，有房柱法（全面法）、留矿法、分段凿岩阶段矿房法和阶段凿岩阶段矿房法各类方法又有很多变形方案，如阶段凿岩阶段矿房法又分为水平深孔、垂直深孔、爆力运搬、底盘漏斗、VCR等。 房柱法 房柱法是回采矿岩稳固的水平和缓倾斜中厚以下矿体的常用采矿方法。其特点是在回采单元中划分矿房、矿柱并相互交替排列，回采矿房时留下规则的矿柱维护采空区顶板。所留矿柱可以是连续的或间断的 空场采矿法一、采场布置我国采用房柱法的矿山，多半采用电耙运搬矿石，故矿房的长轴方向沿矿体倾斜布置，其长度主要根据电耙的有效耙运距离确定，一般为4m60m。矿房的宽度根据矿体的厚度和顶板岩石的稳固性而定，一般为820m。矿柱多为圆型，直径37m，当矿体厚度较大时，应留连续（条带状）矿柱，宽度5m左右。 二、采准切割在矿体的底板岩石中掘进脉外阶段运输平巷1（矿山生产能力小时，阶段平巷也可布置在矿体中，称脉内平巷），在每个矿房的中心线处，自阶段运输平巷掘进矿石溜井2。在矿房下部的矿柱中，掘进电耙绞车硐室4。在溜井上部沿矿体走向掘进切割平巷3，将切割平巷往矿体两侧扩展，形成拉底空间。沿矿房中心线，在矿体中，从矿石溜井紧贴矿体底板，掘进切割天井（上山）5，作为行人、通风、运送设备和材料的通道及回采时的爆破自由面。空场采矿法 三、回采当矿体厚度小于2.53.0m时，可按矿体全厚沿逆倾斜推进；当矿体厚度大于3.03.5m时，则先在矿体底部拉底，形成2.5m高左右的拉底空间。回采用浅眼崩矿，在拉底和回采的同时按设计位置留下矿柱。每次爆破后，经过足够的通风时间（不少于45min）排除炮烟，然后人员进入采场，首先检查顶板，处理松石，待确认安全后，安装绞车滑轮，由安装在绞车硐室内的电耙绞车牵引耙斗将崩落下的矿石耙至溜矿井，通过振动出矿机向停在阶段运输平巷中的矿车放矿 凿岩是用凿岩机具在岩石中 钻凿成炮眼（孔），而爆破则是利用在炮眼（孔）内装入的炸药，利用其瞬间释放出巨大能量和气体破碎矿石和岩石。凿岩机械是在矿岩上钻凿孔眼的主要工具。按照其动作原理和岩石破碎方式，可分为冲击式凿岩机、冲击回转式凿岩机和回转冲击式凿岩机；按照其所使用动力的不同，可分为风动凿岩机、液压凿岩机和电动凿岩机 （一）炸药爆炸的基本理论 发生化学爆炸的必备条件：反应过程必须高速进行，必须放出大量的热，必须生成大量的气体 炸药是一种能在外部能量的作用下发生高速化学反应，生成大量的气体并放出大量的热的物质，是一种能将自身所贮存的能量在瞬间释放的物质。其成分中包括了爆炸反应所需的元素或基团，主要是碳、氢、氧、氮及其组成的基团 爆炸在足够的外部能量作用下，炸药以数百米至数千米每秒的速度进行化学反应，能产生较大的压力，并伴随光、声音等现象。其特点是：不稳定性，爆炸反应的能量足够补充维持最高、稳定的反应速度，则转化为爆轰；能量不够补充则衰减为燃烧。 爆轰炸药以最大的反应速度稳定地进行传播。其特点是具有稳定性，特定炸药在特定条件下其爆轰速度为常数。 为了勘探和开采矿床，在矿体或围岩中开掘的坑道，总称矿山井巷工程。从地面向地下开掘的垂直或倾斜坑道称为井筒，前者叫竖井，后者叫斜井。地表没有出口，在地下开掘的垂直和倾斜井筒分别称为盲竖井和盲斜井。从地面向地下开掘的水平坑道称为平硐或平窿，若平硐两端均直接与地面相同，则称为隧道。在矿体或围岩中开掘的水平坑道叫做平巷；地表没有出口的倾斜或垂直小断面坑道叫天井。长宽高尺寸相差不大的地下坑道叫做硐室。 水平巷道掘进水平巷道的断面形状，主要取决于围岩的稳固程度、支护形式和服务年限。金属矿山的巷道形状一般有矩形、梯形和拱形幻灯片 24，其断面尺寸则根据巷道用途、运输设备外形尺寸和安全间隙来决定，同时还要保证风流速度不超过安全规程的规定巷道支护岩体未开挖时，岩体中的应力处于原始平衡状态，岩石一般不会发生变形和移动。但巷道掘进后，岩体内原始应力平衡遭到破坏，巷道周围的岩石受力情况发生了变化，在受到扰动的应力重新达到新的平衡过程中，巷道周围的岩石会发生变形、破坏乃至冒落。为保证工作安全和生产的正常进行，除了围岩相当稳固不需特殊处理外，在围岩不稳固地段一般要采取一定的措施将巷道支护起来。支护材料包括木材、金属材料、石材、混凝土、钢筋混凝土、砂浆等 支护方式主要有木支护、喷锚支护等通风地面新鲜空气进入矿井后，由于被凿岩、爆破、装载、运输等作业产生的烟尘以及坑木腐朽、矿石氧化等产生的有害气体所污染，因而变成井下污浊空气。 为了降低井下空气中粉尘含量及有害气体浓度，提高含氧量，以达到国家规定的卫生标准，必须进行矿井通风，即不断地将地面新鲜空气送入井下，并将井下污浊空气排出地表，调节井下温度和湿度，创造舒适的劳动条件，保证井下工作人员的健康与安全。 矿井通风系统矿井通风时，风流流动线路一般是：新鲜风流由进风井送入井下，经石门、阶段运输平巷等开拓巷道和天井等采准工程等到到需要通风的工作面，冲洗工作面后的污浊风流经回风井巷排至地表。风流所流经的通风线路及设施（包括通风设备）称为通风系统。根据矿山拥有的独立通风系统的数目，可分为集中通风和分区通风；按进风井和出（回）风井的相对位置，通风系统分为中央式和对角式通风方式矿井通风方式有抽出式、压入式和混合式3种。抽出式压入式混合式矿山主要生产系统 提升与运输矿山提升与运输是矿山生产的重要环节，其主要任务是将采掘工作面采下的矿石运到地表选厂或贮矿场，将掘进废石运到地表废石堆场，以及运送材料、设备、人员等 竖井提升矿井提升实际上就是井筒中的运输工作，是全矿运输系统中的重要环节。矿井提升设备包括提升机、提升容器、提升钢丝绳、井架、天轮及装卸设备等 斜井提升斜井提升斜井的运输工作，是全矿运输系统中的重要环节。斜井提升设备包括提升机、提升容器、提升钢丝绳、托辊、天轮及装卸设备等 提升容器有矿车或台车（后者使用较少）矿山运输井筒开拓的矿山，回采工作面采下的矿石要通过井下运输设备运送到井筒的装矿溜井，通过提升设备提升至地表，然后通过地面运输设备运送至选矿厂或用户；平硐开拓或斜坡道开拓的矿山，回采工作面采下的矿石也需通过运输设备直接运出地面 轨道运输 ：轨道运输主要设备是轨道（窄轨）、矿车（固定式、翻转式、侧卸式、底卸式）和电机车（架线式、蓄电池式），卸矿设施 汽车运输 （尾气净化、通风要求）胶带运输机运输架空索道运输露天开采基本概念 露天开采是从地表直接采出有用矿物的矿床开采方式 露天矿场位于露天开采境界封闭圈以上的称为山坡露天矿；位于露天开采境界封闭圈以下的称为凹陷露天矿。露天开采所形成的采坑、台阶和露天沟道的总合称为露天矿场。露天开采时，通常是把矿岩划分成一定厚度的水平分层，自上而下逐层开采，并保持一定的超前关系，在开采过程中各工作水平在空间上构成了阶梯状，每个阶梯就是一个台阶露天开采或称为阶段。台阶是露天矿场的基本构成要素之一，是进行独立剥离岩石和采矿作业的单元体。 露 天 矿 开 采 境 界 在露天矿开采设计中要求合理地确定露天矿开采的最终界线，其中，剥采比是确定最终界线的重要依据。 常 用 的 剥 采 比剥采比：每采出一吨矿石所需剥离的岩石量。平均剥采比：露天矿开采境界内总的需剥离岩石量与可采总矿石量之比。生产剥采比：露天矿某一生产时期内所剥离的岩石量与所采的矿石量之比。分层剥采比：露天矿开采境界内某一水平分层内的剥离岩石量与矿石量之比。境界剥采比：露天矿开采深度由某一水平延深至下一水平时，增加的岩石量与增加的矿石量之比。露天开采境界确定原则（1）平均剥采比不大于经济合理剥采比，这一原则的实质，是使露天开采境界内全部储量用露天开采的总费用小于或等于地下开采该部分储量的总费用；问题：该原则最终导致什么问题？（2）境界剥采比不大于经济合理剥采比，这一原则的实质是在开采境界内边界层矿石的露天开采费用不超过地下开采费用，使整个矿床用露天和地下联合开采的总费用最小或总利润最大；（3）生产剥采比不大于经济合理剥采比，这一原则的实质，是露天矿任一生产时期按正常作业的工作帮边坡角进行生产时，使生产剥采比不超过经济合理剥采比。？偏大还是偏小？露天开采境界确定方法基础工作最终边坡角确定影响因素：岩性、工程地质（如断层及其产状，结构发育程度，水文地质，矿坑形状、服务年限等）最小底宽（度） Bmin参最小工作平台宽度 露天开采思考：e、f、g还有必要预留吗？三种情况：Bmin M 以Bmin为底Bmin M 以M为底M Bmin 以Bmin为底2-2 露天开采境界确定方法（长露天矿手工法步骤）1、在地质横剖面图上确定若干个境界深度方案；2、对每个深度方案确定采场底部宽度及位置，根据选取的最终边坡角，绘制顶底帮最终边坡线；3、计算各方案的境界剥采比；4、绘制境界剥采比及经济合理剥采比与深度（H）的关系曲线，两曲线的交点所对应的横坐标即为露天开采的合理深度 5、各剖面叠加并调整即可的最终开采境界计算机辅助设计浮锥法原理公路运输开拓、铁路运输开拓、斜坡耒阳开拓、平硐溜井开拓的特点公路运输开拓任意地形条件的露天矿，只要参数不超过以下的极限值1、露天坑深度 普汽150m；电动轮汽250m；2、运输距离 普汽23km；电动轮汽45km；3、坡度 一般为8%；特殊为12%；4、曲率半径 小吨位汽15m；大吨位汽30m；铁路运输开拓斜坡耒阳开拓平硐溜井开拓第四篇矿山环境与安全第一章 矿山安全一、我国矿山安全形势 总体好转，形势严峻二、矿山安全理论与应用1、人的不安全行为与物的不安全状态是导致事故发生的直接原因事故原因：直接原因，间接原因，基本原因2、能量意外释放理论有机体接触到了超过其能承受的意外释放的能量造成事故。采用能量控制、屏蔽、隔离等手段预防事故3、事故预防法则：1：30：30法则及其在事故预防中的意义四、企业安全生产制度五、企业安全教育六、安全文化建设露天开采的一个重要特点是要剥离大量覆盖在矿体上部的表土和周围岩石，并将其运往专门设置的场地排弃。接受排弃岩土的场地称为排土场；在排土场用一定方式进行堆放岩土的作业称为排土工作 排土工程包括：选择排土场位置、排土工艺技术、排土场稳定性及其病害治理和排土场占用土地、环境污染及其复垦等内容 露天矿运输是露天开采主要生产工序之一，其基本任务是将露天采场采出的矿石运送到选矿厂、破碎站或贮矿场，把剥离的岩土（即废石）运送到排土场，并将生产过程所需的人员、设备和材料运送到工作地点 采装工作是指用采掘设备将矿岩从整体母岩或松散爆堆中采集出来，并装入运输容器或直接卸到一定地点的工作爆破要求：要有足够的爆破量；爆破矿岩块度要小、爆堆要集中；没有超爆、欠爆现象，不允许出现根底、岩伞等凹凸不平现象，也要尽可能防止由于爆破反作用而对上部台阶造成的龟裂想象（称为后冲作用） 保护边坡爆破：预裂 光面露天矿生产工艺过程 露天矿主要生产工艺过程包括穿孔、爆破、采装、运输、排土等工序