土石方剥离工艺工126824.docx

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1、土石方剥剥离工艺艺工法为了了满足我我国国民民经济迅迅速发展展的需要要，当矿矿床赋存存条件对对开采方方式不限限制时，应应首先采采用露天天开采。露露天开采采比地下下开采更更易于应应用大型型生产设设备，从从而扩大大企业的的生产能能力，提提高劳动动生产率率，缩短短基建时时间，降降低开采采成本，提提高经济济效益。随随着生产产设备不不断改进进，露天天矿土石石方剥离离技术不不断成熟熟，其施施工机械械化程度度和生产产效率也也得到显显著提高高。露天矿土土石方；剥离；工艺工工法工艺艺原理本工工法施工工按照“间断开开采工艺艺”原理，采采用单斗斗挖掘机机卡车开开拓运输输系统，平平行采场场斜坡道道布置，将将剥离物物运输

2、至至覆盖式式多台阶阶排土场场排弃。遵遵循先易易后难，突突出初期期效益；综合运运距小，生生产机具具布置容容易的地地段；便便于采区区衔接，有有利于后后续工程程施工的的原则，沿沿布置工工作线，依依次推进进，保证证剥离任任务的完完成。一一、 工工艺工法法特点1.施施工设备备配套简简单，工工艺易操操作，易易推广，集集中强化化开采，速速度快。 2.工艺流程清晰，容易操作和掌握，质量容易控制，在施工机具充足的条件下可分段施工，不受场地限制，能够加快施工速度。3.施工空间大，可以引入大型施工机械多作业面平行施工，工效高。 4.在地质结构复杂多变的露天矿土石方剥离过程中，便于及时的调整施工方法，进度稳定，工期保

3、障性强。二、 适用范围本工法适用于任意地形条件的露天矿，并且采用自卸汽车运输，运距不超过3公里，修建铁路不经济，要求分采、分运的露天矿。 三、主要引用标准露天煤矿工程设计规范（GB50197-94）；露天煤矿工程施工及验收规范（GB50175-93）；设计图纸、合同文件的相关要求。 四、施工方法露天煤矿土石方剥离是按照设计要求采用大型设备挖掘、爆破等手段把覆盖在煤层上面的土层、岩石等覆盖层根据不同厚度分层与煤层剥离开，将土层、岩石等剥离物用大型装载运输设备运到排土场进行排弃（称之为外排），使煤层外露后进行开采，并依次向前推进。对于大型露天煤矿分期施工的，前期剥离完成的露天煤矿后面紧跟进行煤矿开

4、采，将后期开发煤层的剥离物排弃至开采完的煤坑内（称之为内排）。 五、工艺流程及操作要点 1、工艺流程露天煤矿土石方剥离被剥离物若为土层，施工流程较为简单，即主要挖掘采装、运输排土；若被剥离物为岩石，则其主要施工工艺过程增加了爆破作业，主要包括穿孔、爆破、采装、运输、排土等工序。防排水等辅助工序也是在各个主要生产工艺中需要考虑的问题。由于公路无轨运输是露天矿剥离工程最常见的开拓方式，所以一般采用单斗挖掘机配合汽车运输工艺进行土石方剥离。2、操作要点(1) 剥离施工准备露天煤矿土石方剥离施工可分为采剥、运输、排土、后勤保障与辅助施工四大系统，四大系统相辅相成，相互依存，缺一不可。各系统施工要点概括

5、为：采剥系统：帮齐底平，减少干扰； 运输系系统：安安全有效效，运输输顺畅； 排土土系统：排土有有序，现现场受控控； 后后勤保障障和辅助助系统：保障有有力，服服务到位位。同时时，露天天煤矿土土石方剥剥离的施施工组织织要点总总结如下下： 1）施施工应遵遵循先易易后难的的顺序，突突出初期期效益，首首先施工工综合运运距小，生生产机具具布置容容易的地地段。 2）尽尽可能利利用现场场实际条条件，合合理进行行施工组组织设计计，以便便于采区区衔接，有有利于后后续工程程的施工工。 (2) 四大施施工系统统主要准准备内容容 采剥剥系统工工作内容容：掘沟沟位置选选择，机机械型号号数量，平平盘划分分，台阶阶宽度、高高

6、度确定定，边坡坡管理，工工程数量量控制等等（土石石方数量量界定）。石石方爆破破：穿孔孔、炸药药运输、炸炸药现场场临时保保管、装装药、起起爆、炸炸药退库库等。运运输系统统工作内内容：主主干道位位置选择择，采区区道路选选择，排排土场道道路，道道路标准准（宽度度、坡度度），道道路标识识、标志志（分夜夜间和白白天），运运输设备备选择等等等排土系系统工作作内容：推土设设备选择择，排土土台阶高高度确定定，排土土场台阶阶数量确确定，倒倒车指挥挥人员数数量等后勤保保障和辅辅助系统统工作内内容：驻驻地建设设，油料料供应，设设备修理理，便道道维护，人人员生活活供给，车车辆救援援，人员员疾病工工伤救援援等。 (3)

7、 采掘掘 采用用挖掘机机按照自自上而下下的顺序序分台阶阶进行。由由于挖掘掘机配合合汽车运运输工艺艺具有高高度机动动性，能能充分发发挥挖掘掘机的效效率，同同时挖掘掘机在工工作面的的自由度度较大，有有利于回回采和分分运，能能适用于于各种开开采程序序的要求求，属于于间断作作业的开开采工艺艺，整个个工艺系系统效率率的发挥挥，受各各生产环环节的制制约。故故在施工工过程中中应注意意挖掘机机配合汽汽车运输输工艺的的工作面面参数： 台阶阶高度（hh）台阶高高度主要要决定于于挖掘机机工作参参数、矿矿岩性质质、运输输条件等等。挖掘掘机配合合汽车运运输工艺艺的采装装方式一一般均为为平装车车。对于于不需要要爆破直直接

8、挖掘掘的软岩岩工作面面为了保保证斗满满，台阶阶高度不不应小于于挖掘机机推压轴轴高度的的2/33；为了了保证安安全，台台阶高度度不应大大于挖掘掘机最大大挖掘高高度，即即： HH2/33Ht hHw. 式中中：h台阶阶高度，mm； HHt挖掘机机推压轴轴高度，mm； HHw.挖掘掘机最大大挖掘高高度，mm。 在采采掘坚硬硬矿岩的的爆堆时时，爆堆堆的高度度一般不不应大于于挖掘机机最大挖挖掘高度度。但当当爆破后后的矿岩岩破碎比比较均匀匀、无黏黏结性时时，爆堆堆高度可可以是挖挖掘机最最大挖掘掘高度的的1.221.3倍。 台阶高度与爆堆高度之间的关系，与被爆破矿岩的性质和爆破方法有关，通常采用经验公式：

9、h= KBhKBHw. 式中：h爆堆高度，m KB与矿岩性质和爆堆性质有关的系数。 h台阶高度，m； 如石方采用松动爆破，松动爆破的爆堆，KB =1.11.5。 采掘带宽度（A） 1）松软矿岩采掘带宽度 在采掘松软矿岩时，不需要进行爆破，采掘带宽度可按下式确定： A=（1.01.7）Rwz 式中 Rwz挖掘机站立水平挖掘半径，m； A采掘带宽度，m。 2）坚硬矿岩采掘带宽度在采掘经爆破的矿岩时，若采掘带过小，会使挖掘机移动频繁，作业时间减少，从而使挖掘机生产效率降低；若采掘带过宽，挖掘机不做横向移动时会使采掘带边缘满斗程度降低，残留物增多。由于挖掘机和汽车的相对位置比较灵活，故采掘带宽度可根据

10、实际情况适当变化。例如北联电矿建工程施工采用斗容为1.84m3的挖掘机时，挖掘机采掘带宽度最小可取59m，一般为12m左右。为了加大采掘带宽度，挖掘机可作“之”字形移动。当增大矿岩爆破量，使挖掘带宽度达4060m或更大时，挖掘机可横向采掘。 最小工作平盘宽度（Bmin）台阶工作平盘是进行采装运输作业的场地。保持必要的工作平盘宽度，是保证上下台阶之间正常进行开采工作的必要条件。工作平盘宽度取决于爆堆宽度、运输设备规格和调车方式以及动力管线的配置方式等。最小工作平盘宽度，是指布置采掘运输设备和正常作业的最小宽度。露天煤矿可根据现场实际情况主要采用直进运输方式，从而保证工作效率，同时采场布局整齐，保

11、证了文明施工。 汽车运输时最小工作平盘宽度（Bmin）按下式计算： Bmin=b+c+d+e+f+g 式中：b爆堆宽度； c爆堆坡底线至汽车边缘的距离； d车辆运行宽度（与调车方式有关）； e线路外侧至动力电杆的距离； f动力电杆至台阶稳定边界线的距离，一般34m； g安全宽度。 采采区长度度（L）采区长度就是将工作台阶划归一台挖掘机作业的那部分工作线长度。采区长度的确定，需要考虑的因素有挖掘机的生产能力，爆破和采装的配合，各台阶水平工作线长度，台阶的计划开采强度以及运输方式等。其最小长度应满足挖掘机的正常作业，并且使爆破区段的一次爆破量保证挖掘机有510昼夜的装载量，并且满足运输调车的要求。

12、 由于汽车运输时各生产工艺环节之间配合灵活，采区长度可以缩短，每个工作台阶挖掘机工作台数可达23台。但是在实践中，除了加强某一水平的开采强度而多设置挖掘机外，一般在一个台阶上只配置12台挖掘机作业。采区最小长度为100150m150250m之间。 例如在北联电铧尖露天煤矿土石方剥离工程中，实际工作线长度为100150m，一个台阶上配备2台360型号挖掘机。（4）运输根据露天开采的地形条件、采掘场平面尺寸和开采深度，公路运输开采坑线的布置形式有3种，根据现场实际情况在相应标高处设有出入口通往各开采水平平盘，按照采矿工艺要求及地形状况，单独使用，或联合使用。因为不同运输条件下，随着露天矿开采深度的

13、增加，运距加长，汽车运输综合效率降低，经济合理的开采深度，普通自卸汽车不大于120m。 内蒙露天煤矿采掘最大深度为70m，综合采用了以下3种运输方法，实践证明，此开采方式技术可行、经济合理。 回返坑线开采回返式坑线开采（如图），汽车在坑线上运行时，需要经过一定曲率半径的回头曲线改变运行方向，才能到达相应的工作水平。 螺旋旋坑线开开采螺旋坑坑线开采采是将运运输沟道道沿露天天矿场四四周边帮帮盘旋布布置（如如图）汽汽车在坑坑线上直直进行驶驶，不需需经常改改变运行行速度。螺螺旋坑线线的转弯弯半径大大，司机机的视野野好，线线路通过过能力大大。 联联合坑线线开采采场场上部用用回返坑坑线开采采，随着着开采深

14、深度的下下降采场场平面尺尺寸减小小，当汽汽车不能能回返运运行时，改改用螺旋旋坑线开开采（如如图）。地面面运输道道路采场至至外排土土场道路路采用三三级路标标准修建建往复式式四车道道干道，出出入口宽宽30mm，路面面宽200m，路路面向两两侧排水水呈2的横坡坡，纵坡坡0.55，便便道填土土路堤边边坡坡度度为1:1.55,每层层填高虚虚铺不超超过500cm,层层经经压实，填填筑材料料为采场场中剥离离的土、石石方，土土和石分分层、分分段填筑筑，路面面下0.8m填填筑采场场中剥离离碎石形形成。施工工期间，经经常对施施工道路路进行维维修，同同时现场场准备足足量的碎碎石，以以备雨天天时修筑筑道路，确确保晴雨

15、雨畅通。（5）排土合理选择排土场位置、改进排土工艺和提高排土工作效率，关系着运输和排土的技术经济效果。 覆盖式多台阶排土场北联电矿建工程排土场属于多台阶覆盖式排土（如图），由下而上水平分层覆盖，采用边缘式倾倒法，汽车直接向排土场边缘卸载，或距边沿3-5m卸载，由装载机排弃和平场。多台阶覆盖式排土场的特点是按一定台阶高度的水平分层由下而上，逐层堆置，也可几个台阶同时进行覆盖式排土，而保持下一台阶超前一段安全距离。 但是是这种集集中型多多台阶排排土场的的缺点是是：随着着采场剥剥离台阶阶的下降降，排土土场的堆堆置标高高逐渐上上升，采采场上部部台阶的的岩土运运距较远远，是重重车下坡坡运输，而而深部水水

16、平的岩岩土运出出采场后后往往是是重车上上坡运输输到排土土场，使使得排土土成本较较高。为为此我们们根据地地形条件件采用适适当分散散的办法法，选择择上、中中、下若若干分散散的排土土场，在在总体上上达到上上土上排排和下土土下排的的目的，但但仍按自自下而上上多台阶阶排土顺顺序。 装装载机配配合汽车车排土工工艺装载机机配合汽汽车排土土工艺适适合任何何地形条条件，可可堆置山山坡型和和平原型型排土场场。装载载机配合合汽车排排土时，装装载机用用于推排排岩土、平平整场地地、堆置置安全车车挡，其其工作效效率主要要决定于于平台上上的岩土土残留量量。当汽车车直接向向边坡翻翻卸时，880%以以上的岩岩土借助助自重滑滑移

17、到坡坡下，由由装载机机平场地地并将部部分残留留矿岩堆堆成安全全车挡。当当排弃的的是松软软岩土，台台阶高度度大，或或因雨水水影响排排土场变变形严重重，汽车车直接向向边坡翻翻卸不安安全时，可可以在距距坡顶线线577m处卸卸载，全全部岩土土由装载载机排至至坡下，这这样就大大大增加加了装载载机的工工作量，增增加了排排土费用用。 排土土场最小小工作平平盘宽度度 排排土场最最小工作作平盘宽宽度，应应以安全全生产为为前提，在在保证上上下台阶阶互不影影响工作作及有效效利用空空间的原原则下加加以确定定。 汽车车运输，装装载机排排土最小小工作平平盘宽度度按下式式计算，如如图： B=L1L2L3L4L5 式中 L1

18、台阶阶边缘安安全宽度度，一般般取2mm； L2料堆堆占用宽宽度，一一般取55100m； L33计算算卡车全全长（mm）； L44计算算卡车调调头回转转宽度（mm）； L55双车车道路面面宽度（mm）； 大块滚滚动距离离（m），一一般取99.133m223.88m(根根据台阶阶高度定定)。大块块岩石滚滚动的距距离，当当坡脚处处为水平平时，一一般不大大于排土土台阶高高度，台台阶高度度较小时时，坡面面短，克克服重力力及卸载载动能的的阻力小小，相对对台阶高高度值滚滚动距离离大。六六、劳动动力组织织露天天矿土石石方剥离离施工，是是以挖掘掘采装、运运输排土土为主的的机械密密集的施施工组织织，除管管理人员员

19、外，还还需要配配备大量量、充分分的机械械、车辆辆驾驶操操作人员员，以及及石方爆爆破各工工种所需需要的人人员，具具体工种种和人员员数量见见下表，施施工中可可根据工工程规模模、工期期等特点点进行调调整，以以满足需需要略有有富余为为宜。备备注：以以上人员员中主要要机械司司机均按按双班配配备七、主主要机具具设备 露露天矿土土石方剥剥离施工工，是以以挖掘采采装、运运输排土土为主的的高机械械化施工工组织，机机械设备备用量大大，本项项目主要要机具设设备数量量见下表表，施工工中可根根据工程程规模、工工期等特特点进行行动态调调度，以以满足施施工需要要为宜。八、质质量控制制 11.易出出现的质质量问题题 露露天煤

20、矿矿土石方方剥离施施工主要要容易出出现的质质量问题题有采剥剥边坡坑坑洼不平平，坍塌塌、超挖挖，平盘盘标高与与设计不不符，遇遇到煤层层顶板处处理不干干净或将将煤炭作作为剥离离物采出出，排土土场排土土不符合合设计要要求等问问题。2.质质量保证证措施（11）严格格执行国国家和地地方有关关部门颁颁布的露露天煤矿矿工程施施工及验验收规范范及相相关施工工安全、质质量验收收、环境境保护等等方面的的规范、标标准、法法规文件件等。（2）挖挖掘机在在工作面面作业过过程中，配配全辅助助设施，采采掘严格格按照要要求进行行，并做做到“帮齐底底平”。（3）采采场测量量工作应应符合规规范要求求，每月月进行一一次检查查验收，

21、重重点部位位跟踪测测量。（4）建建立施工工道路养养护制度度，保证证运输道道路的平平整畅通通。（5）严严格按照照施工图图设计的的分层要要求进行行剥离、排排土。 （66）采场场各水平平标高面面要求平平行推进进，尽可可能增大大平行作作业时间间。排土土台阶坡坡面整齐齐，不留留根底、伞伞檐，平平盘平整整，干净净，无残残留物。 （7）标段内遇到煤层，要顶板露煤，沿煤层顶板推进，顶板岩石要处理干净，不能把煤炭作为剥离物采出。 （8）采用正确的施工方法，严格按照设计坡度进行开挖，对于局部超挖，采用浆砌块石砌筑，与原坡面接触处做成台阶接茬。 （9）采取切实可行的措施，严格控制平盘标高，使其符合设计要求。 九、安

22、全保证措施 1.安全风险分析 露天煤矿土石方剥离施工机械集中，数量庞大，施工组织复杂，主要存在的安全风险包括机械伤害，交通施工，触电事故等方面。2.安全保证措施 （1）成立以项目经理为第一责任人的安全领导小组，明确安全责任，各负其责，将安全生产管理贯穿在施工的每一个环节。 （2）建立健全安全生产管理制度、安全岗前教育制度、安全交底制度、安全例会制度、安全检查制度、安全整改制度及安全奖惩制度等安全生产制度。 （3）针对工程特点定期对全员进行安全生产教育培训，对安全操作规程、安全管理制度、安全岗位职责等进行学习，施工期间定期进行安全生产大检查，针对存在的安全隐患制定预防措施，并认真整治、整改，落实

23、安全责任。 （4）各种机械操作人员和车辆加强安全动态管理，必须持证上岗，不准操作与操作证不符的机械，不准将机械设备交给无证人员操作，对机械操作人员要建立档案专人管理。 （5）坚决杜绝施工过程中“违章指挥”,“违章操作”,“违反劳动纪律”的三违现象。 （6）所有施工设备和机具在使用时均必须由专职人员负责检查，并进行必要的试验和维修保养，确保状况良好。 （7）机械操作人员只要离开机械设备，必须按规定将机械平稳停放于安全位置，并将驾驶室锁好，把电器设备控制箱的拉闸上锁。 （8）严禁在行走机械的前后方休息，行走前必须检查周围情况确认无障碍时鸣笛操作。 （9）采场出入沟口、施工道路交叉口、沿帮道路及急弯

24、、盲视处险工地点，按GB2893-82安全标志、安全色规定设置醒目的警示牌，必要时设专人指挥管理，严防交通事故发生。 （10）采场、排土场、主要路口设置夜间照明，夜间施工时，所有机械、车辆开亮大灯，行使车辆靠边减速行驶，前后车距离不小于30m。现场指挥人员必须穿着有反光标识的衣服，以灯光进行指挥。 （11）运输车辆应按规定线路行走，不得抢道或改道。 （12）加强用电管理，设置配电房，现场用电采用架空或埋地电缆，用电部位设配电箱并加锁。专职电工进行施工用电的日常管理、检查、维护。严禁私自乱接电线，用电设备和照明系统设置良好的接地保护。十 、环境保护措施1.施工环境保护管理制度健全，文明生产教育落

25、实到个人，成立环境保护领导小组，加强施工过程中的环境保护管理力度。 2.严格按照环境保护法、水土保持法和业主的有关要求进行施工，确保施工对环境保护和水土保持不形成危害。3.加强施工运输管理，严防运输过程中出现漏、洒现象，作业现场保持清洁整齐，施工道路应及时维修确保道路平整、畅通，并及时洒水，排土场定期碾压整平避免扬尘及污染环境。 4.采场完成后按要求进行平整，排土场按照指定位置设置，施工期间，排土场设界桩和界沟，严禁超范围随意排土。 5.施工与生活污水设集水坑、沉淀池存放，经处理有害物质不超标后方可排放。避免污染水系。施工与生活废弃物、垃圾等集中分类处理。 6.施工车辆在施工范围内按路线行驶，严禁私自开出施工区域以外，避免给施工现场周围环境带来影响。