某鉬礦露天礦采裝工藝畢業(yè)設計

1、第五章 采剝工藝5.1概述采剝方法是露天開采全部生產過程中的中心環(huán)節(jié)。它決定著露天礦的開采方式、技術裝備、礦床的開采強度和經(jīng)濟效果。堅硬礦巖一般用鑿巖、裝藥爆破的方法進行松散，然后用挖掘機直接鏟裝，將礦巖分別裝車。松軟礦巖一般不需要進行鑿巖爆破，而是用挖掘機直接鏟裝，或用推土機配合鏟運機對礦巖進行集堆和鏟裝工作，也有使用索斗挖掘機和輪斗挖掘機進行工作的。5.2露天礦采剝方法5.2.1緩幫開采1.階段高度階段高度的高低受挖掘機工作參數(shù)、礦巖性質和運輸條件所限制。平裝車時，對于不需要爆破的軟巖，其階段高度一般不應大于挖掘機的最大挖掘高度；對于需要爆破的礦巖，其段高為挖掘機最大高度的1.01.25倍

2、。上裝車時，階段高度按下式確定：式中：上裝車高度，m最大卸載高度，m上部階段至車輛上緣高度，m卸載時鏟斗至礦車上緣間的間隙，一般0.51m最大卸載高度時的卸載半徑，m挖掘機停留水平層挖掘半徑，m鐵路中心至階段坡頂線的間距，m階段坡面角，（ °）由前面分析知，本次設計采用汽車破碎站膠帶輸送機聯(lián)合開拓運輸系統(tǒng)，階段高度由挖掘機最大伸展高度決定為12m。2最小工作平臺寬度緩工作幫在國內露天礦被廣泛采用，它由若干同時作業(yè)的相鄰工作平臺所組成，如下圖6-1，其工作幫坡角較緩，一般為8°15°。每個平臺寬度不得小于最小工作平臺寬度。最小工作平臺寬度由爆堆寬度、運輸設備規(guī)格、動

3、力管線配置方式以及采剝作業(yè)的安全寬度組成。固定干線鐵路運輸和汽車運輸?shù)淖钚」ぷ髌脚_寬度參見下圖5-2.F=B+C+D+T+E+G式中：F-最小工作平臺寬度A- 爆破進尺B- 爆堆寬度，mC- 爆堆與公路中心線間距，一般取C=3mD- 公路中心線與動力電桿的間距，m；汽車間距取D=3mE- 動力電桿至階段穩(wěn)定邊界線的距離，一般E取34米G-安全寬度，m； 式中：-階段工作坡面角，（ °）-階段塌落后穩(wěn)定的坡面角，（°）T-汽車運輸時取T=4mH-階段高度，m5.2.2露天礦采剝方法采剝方法主要研究露天開采中的采準、剝離及采礦工程的開采順序以及它們之間的時空關系等問題。采剝方法

4、按工作線的布置方式可分為：（1） 縱向采剝方法；(2)橫向采剝方法；（3）扇形采剝方法；（4）環(huán)形采剝方法。1.縱向采剝方法縱向采剝時，露天礦的采剝工作線沿礦體走向布置，橫向推進。當露天礦采用固定坑線開拓時，工作線由底幫響頂幫推進，但一般多采用底幫固定坑線開拓。也可以采用移動坑線開拓，此時開段溝布置在礦體的上盤、下盤接觸線或礦體之間。工作線由中間向頂幫和底幫推進?？v向采剝方法的優(yōu)缺點：優(yōu)點：1） 縱向開采時，工作線是平行推進的，所以沿工作線上的采掘帶寬度基本上是相等的，因而能充分利用工作線，有利于管理工作。2） 開段溝可以布置在礦體的上盤和頂幫，工作線垂直走向推進，因而有利于減少礦石的損失和貧

5、化。缺點：在一定的礦山技術條件下，礦巖內部運輸距離較大；當工作線從底幫向頂幫推進時，礦石損失和貧化較大；當?shù)V體為傾斜和急傾斜時，基建剝巖量較大；縱向采剝方法不靈活，對礦石品種和品位波動較大的礦山不利于分采?？v向采剝方法適用條件：1） 鐵路運輸?shù)穆短斓V；2） 長寬比接近于1的汽車運輸露天礦；3） 有特殊要求的汽車運輸?shù)V山。2.橫向采剝方法橫向采剝方法系指露天礦工作線橫交礦體走向布置，沿礦體走向推進。開段溝可以布置在露天礦的端部或者境界中的任何一個地方，并垂直礦體走向掘溝，形成初始工作線，從一端向另一端，或從中間想兩端推進。橫向采剝的優(yōu)缺點：優(yōu)點：1） 減少基建工程量。研究表明不同采場長度的基建工

6、程量見下表5-1.表5-1采場尺寸基建工程量長（L）寬(B)L/B縱采（）橫采（）100010001.01428.61408.198.6150010001.52142.91408.165.7200010002.02857.21408.142.3250010002.53571.51408.139.42） 減少采場內部運輸距離。3） 減少開段溝工程量。當采用長段溝開拓并且采場的長寬比為1.52.0時，橫向采剝時的開段溝工程量比縱向采剝減少35%50%。4） 增加工作線長度。缺點：橫向采剝方法的主要缺點是：采場作業(yè)臺階多，設備上下調動頻繁，影響其生產能力；生產組織和管理比較復雜，容易因計劃不周而造成

7、采場的采剝失調。此外，在山坡地形的條件下，橫向采剝的生產剝采比較縱向采剝時大。橫向采剝方法主要適用于汽車運輸?shù)穆短斓V，因為汽車運輸機動性靈活，對工作線長度要求比較短，能適應各種不同的礦體埋藏條件和品位的空間分布。此外，長寬比大的露天礦，在其他條件相同時，采用橫向采剝方法較為有利。3.扇形采剝方法扇形剝采時，工作線上每個點的推進速度是不同的，工作線的推進方向也是變化的，因而生產組織管理復雜，各開采水平之間影響較大，新水平準備時間較長，且同時開采臺階數(shù)少。溝道線路與工作線路可以直接連接，無需設連接平臺，因而可以減少運距，有利于提高露天開采的經(jīng)濟效益。在開采水平或緩傾斜礦體時，通過調整回轉中樞的位置

8、，可使露天礦的工作線長度基本不變。根據(jù)以上特點，扇形采剝方法多用于：（1） 礦巖比較松軟的水平或緩傾斜礦體。特別是使用運輸排土橋和帶式輸送機的露天礦。（2） 用螺旋坑線開拓的露天礦，使用線性開拓和扇形工作線采剝。4.環(huán)形采剝方法環(huán)形采剝工程的發(fā)展環(huán)形采剝時，采場工作線向四周發(fā)展。當開采凹陷露天礦時，工作線自里向外擴展；當開采孤立山峰型露天礦時，工作線自外向里發(fā)展。采用這種方法時，一般先在礦體中間掘一個圓坑，其直徑約為50200m，依采掘運輸設備的規(guī)格而定，然后向四周發(fā)展。此時露天礦的發(fā)展像一個圓錐沿礦體的傾斜礦體的傾斜方向下移。環(huán)形采剝時圓形工作線上各點的推進速度是不同的，依礦體傾斜角及推進方

9、向而定，沿推進方向的工作線推進速度最大，逆推進方向的工作線推進速度最小。此時多采用移動坑線開拓，并且坑線多沿圓坑的周邊布置。環(huán)形采剝方法的主要優(yōu)缺點主要優(yōu)點：(1)基建工程量小，延伸速度快。當?shù)V體的埋藏條件和開采技術參數(shù)相同時，縱向采剝、橫向采剝及環(huán)形采剝方法的基建工程量見下表6-2.從表中可以看出，環(huán)形采剝基建工程量最小，橫向采剝次之，縱向采剝最大。表5-2采場尺寸（m）基建工程量（萬m³）長（L）寬（B）L/B縱向采剝橫向采剝環(huán)形采剝100010001.01408.61408.2983.4150010001.52142.91408.2983.4200010002.02857.21

10、408.2983.4250010002.53571.51408.2983.4(2)使用比較靈活。環(huán)形采剝時，露天開采境界隨時都可以從中央向四周擴大而不影響生產。若環(huán)形采剝方法改為橫向采剝方法時，無需補做太多工程。主要缺點：環(huán)形采剝方法的主要缺點是線路的建筑和維護工程量大，這主要是由于大量使用移動坑線所引起的。環(huán)形采剝方法的適用條件：（1） 礦體平面尺寸大致呈圓形的傾斜及急傾斜礦體。（2） 環(huán)形采剝方法一般只用于汽車運輸開拓的礦山。5.2.3露天礦陡幫開采1.陡幫開采的基本原理采用緩幫開采，即臺階全面開采時，工作幫坡角一般為8°15°；采用陡幫，即臺階輪流開采時，工作幫坡角可

11、達到25°35°，有時還更大，接近最終邊坡角。陡幫開采時，工作幫上不是每個臺階布置挖掘機，即不是每個臺階都處于作業(yè)狀態(tài)，其中一部分臺階時作業(yè)臺階，另一部分臺階則是暫不作業(yè)臺階。作業(yè)臺階和暫不作業(yè)臺階輪流開采。作業(yè)臺階保留最小工作平盤寬度，暫不作業(yè)臺階只保留很窄的平臺。為了實施陡幫開采，加陡工作幫坡角，還可以采取其他一些技術措施，例如：2.陡工作幫得作業(yè)方式根據(jù)工作幫上臺階的輪流方式，陡幫開采的作業(yè)方式可分為：（1） 工作幫臺階依次輪流開采，即傾斜分條開采。其實質是露天礦整個剝巖工作幫由一臺或兩臺挖掘機從上而下一次輪流進行開采，此時剝巖幫上只有一個臺階在工作，其余臺階均處于暫

12、不工作狀態(tài)。也可以在相鄰臺階上尾隨作業(yè)。所留平臺寬度較窄，故能最大限度地加大工作幫坡角，獲得較好的利益。采用此種方法作業(yè)時，工作幫坡角可以加陡到25°到35°或更大，但必須保持以下條件：式中：Q一臺或兩臺挖掘機的生產能力，m³/a；剝巖條帶寬度，m；露天礦的走向長度或剝巖區(qū)長度，m；n剝巖幫上的臺階數(shù)目，個；h臺階高度，m；剝巖幫高度，m；剝巖周期，a；（2） 工作幫分組輪流開采即組合臺階開采臺階分組輪流開采，實質上是將工作幫上的臺階劃分為23組，每組25個臺階，每組臺階由一臺挖掘機開采，挖掘機在組內從上而下逐個臺階進行開采，當挖掘機采完組內最后一個臺階時就返回第

13、一個臺階工作，剝離下一個巖石條帶。此時，組內除正在工作的臺階外，其余臺階均處于暫不工作狀態(tài)，工作幫坡角比臺階依次輪流開采方式小。臺階分組輪流開采時，只要相鄰組的挖掘機之間保持一定的水平距離，就可以避免安全事故。非相鄰組之間的挖掘機由一個或多個3050m或更寬的作業(yè)平臺隔開，挖掘機即使在同一條垂線上的作業(yè)，也可保證安全。（3） 并段爆破分段采裝作業(yè)此法的實質是工作臺階并段進行穿孔爆破，然后在爆堆上分段進行采裝，它是靠增大高度和減少爆堆占用的寬度來加陡工作幫坡角的作業(yè)方式，此法在鉆機的穿孔深度得到保證才能使用。（4） 臺階尾隨開采臺階尾隨開采就是一臺挖掘機尾隨另一臺挖掘機向前推進，組內有若干個挖掘機同時作業(yè)。本次設計根據(jù)地形地質和礦物埋藏條件看，適合使用陡幫組合臺階開采。5.2.4陡幫開采的工作線布置形式露天礦工作線的布置性質與所采用的采剝方法有關，與前相同，主要分為縱向布置、橫向布置和環(huán)形布置。陡幫開采時，露天礦分剝巖幫與采礦幫，它們相互獨立、互不干擾，因而可以有自己獨立的工作線布置形式。前期設計采用陡幫剝離的形式。由于前期設計采用縱向布置，采用縱橫布置主要優(yōu)點是：(1) 剝巖幫工作線縱向布置，可以將礦體沿走向長度拉開，并揭露出來，使揭露的礦石面積最大，因而有利于增加露天礦的備采礦量；(2) 采礦工作線橫向布置有利于配礦和質量中和，因為露