《5 露天礦排土》培訓(xùn)課件

第五章露天礦排土講授：夏建波參考教材：《露天礦開采技術(shù)》（夏建波邱陽主編）學(xué)習(xí)網(wǎng)站：http:///html/ltkkc.htm參考學(xué)時：6學(xué)時本章學(xué)習(xí)要點5.1 排土場規(guī)劃5.2 排土工藝5.3 排土場的建設(shè)與擴展5.4 排土場的病害及防治學(xué)習(xí)目標(biāo)：掌握：公路運輸-推土機排土工藝；排土場初始路堤的修筑方法、工作線擴展方式、排土場主要病害及防治措施熟悉：排土場位置選擇方法、排土場規(guī)劃；了解：露天礦常見排土方法。

5.1排土場規(guī)劃

5.1.1排土場分類按其與采場的相對位置分：內(nèi)部排土場、外部排土場按地形條件分：山坡形排土場、平原形排土場

按堆置順序分：單臺階排土、多臺階覆蓋式排土和多臺階壓坡腳式排土等類型按運輸及排土設(shè)備分：鐵路運輸排土場、汽車運輸排土場、帶式輸送機-排土機排土場、水力運輸排土場及無運輸排土場表5-1排土場分類表5.1排土場規(guī)劃

5.1.2排土場位置選擇排土場的選擇應(yīng)遵守下列原則要盡量不占或少占農(nóng)田利用山谷、洼地和海濱等地設(shè)置排土場考慮到山洪的影響不應(yīng)設(shè)置在將來擴大的露天開采的境界之內(nèi)考慮今后回內(nèi)裝運的可能性距露天礦場的近處并布置在居民點的下風(fēng)向防止有害成分被水帶入農(nóng)田和河流利用洼地排土利用山谷排土5.1.3豎向規(guī)劃和堆置型式圖5—1排土場豎向規(guī)劃形式I型為平緩坡運輸形式。Ⅱ型為下降運輸形式。Ⅲ型為上升運輸形式。Ⅳ型是以上三種模型的組合型5.1.4排土場容積排土場的有效容量：V0—剝離巖土的實方量，m3；Ks—初始剝離巖土的碎脹系數(shù)；Kc—排土場沉降系數(shù)(1.1～1.2)；V——排土場有效容量，m3。

表5-1巖土的碎脹系數(shù)Ks表5-2排土場巖石沉降系數(shù)Kc表5一3巖堆自然安息角5.2排土工藝根據(jù)露天礦采用的運輸方式和排土設(shè)備的不同可分為：汽車運輸－推土機排土鐵路運輸－挖掘機排土鐵路運輸－排土犁排土鐵路運輸－前裝機排土帶式排土機排土等5.2.1汽車運輸－推土機排土作業(yè)包括：汽車翻卸巖土推土機排土平整場地修整排土場公路排土場上部平盤沿全長分為： 行車帶A

調(diào)車帶B

卸土排C汽車－推土機排土場的參數(shù)排土臺階高度排土工作線長度排土設(shè)備數(shù)量(1)排土臺階高度

取決于土巖性質(zhì)和地形條件，一般遠(yuǎn)比鐵路運輸?shù)呐磐翀龈叨却螅缒戏?、弓長嶺、德興等露天礦，排土段高一般都在100m以上，故汽車排土場通常只設(shè)一個臺階。(2)排土工作線長度

按同時翻卸的汽車數(shù)量確定：

L＝nb’(m)式中b’－卸載時每臺汽車占用的工作線長度，30－40米；

n－同時卸載的汽車數(shù)（輛）。

n=Nt/T(輛)式中N－實動排土汽車數(shù)（輛）；

T－汽車運行周期（min）；

t－每輛汽車的調(diào)車和翻卸時間（min）?？紤]到備用和維護，排土線的總長應(yīng)為：

LZ=3L(m)(3)推土機數(shù)量

Vt－需要推土機推送巖土實方體積（m3/班）；

Kp－松散系數(shù)，1.3－1.5；

Kt－設(shè)備檢修系數(shù)，1.2－1.25；

Qt－推土機班生產(chǎn)能力（松方）（m3/班）。5.2.2鐵路運輸－挖掘機排土主要工序： 翻土 挖掘機堆壘 線路移設(shè)堆壘的方式： 前進(jìn)式 后退式堆壘次序：

1.一次堆壘

2.分層堆壘

3.聯(lián)合堆壘（分層分段堆壘）排土臺階高度Ηｈ1-上分臺階高度

ｈ2-下分臺階高度△ｈ－漲道量移道步距αＲｗ.Ｍ、Ｒχ.Ｍ－挖掘機最大挖掘半徑和卸載半徑（m）；Lf－受土坑上部長度（m）。排土線的長度一般是決定于排土作業(yè)費用和挖掘機能否得到充分利用。4m3挖掘機的排土線長一般不小于600m，但也不宜大于1800m。

多階段排土場的上、下臺階距離 ＢＰｍｉｎ=b1+b2+b3+b4(5-8)式中ＢＰｍｉｎ－排土平盤最小寬度，其寬度一般大于排土臺階高度（m）；

b1－安全寬度m；

b2－超前上一平盤的寬度m；

b3－雙線時線路中心間距m；

b4－外側(cè)線路中心線至臺階坡頂線的最小距離，準(zhǔn)軌一般為1.6-1.7m。排土場的生產(chǎn)能力根據(jù)挖掘機的生產(chǎn)能力計算排土線的接受能力：

E－鏟斗容積(m3)；Km－滿斗系數(shù)；T－班工作時間（min）η－工作時間的利用系數(shù)；t－挖掘機工作循環(huán)時間（min）；Ks－巖石的松散系數(shù)。根據(jù)運輸條件計算排土線的接受能力M－每班發(fā)往排土線的列車數(shù)；N－列車中的自翻車數(shù)；qz－自翻車平均裝載容積(松方)（m3）。排土線系數(shù)

Nx－排土線的總條數(shù)；Qc－排土場要求的平均排土能力（實方）（m3/班）；Kx－排土線備用系數(shù)；Qx－每條排土線的平均接受能力5.2.3鐵路運輸－排土犁排土移道步距：

a=d-b(m)(5-12)式中d-由線路中心算起的排土犁翅板最大懸距（m）；

b-線路移設(shè)線路中心距排土臺階臺階坡頂線的距離，一般b=1.5-2.5m。5.2.4鐵路運輸－前裝機排土5.2.5帶式排土機排土5.2.6排土作業(yè)安全見教材5.3排土場的建設(shè)與擴展

排土場的建設(shè)主要包括修筑排土線初始路堤，建立運輸系統(tǒng)、供電工程等。其中，初始路堤的堆壘對建設(shè)速度起決定性作用。地形條件對初始路堤的堆壘影響很大。在山坡坡度適宜時，不同標(biāo)高的排土水平可同時建設(shè)，且建設(shè)工程量小。在平地或緩坡上建立排土線時，不同標(biāo)高的排土水平只能由下而上地建立，建設(shè)速度較慢。5.3.1山坡條件下初始路堤的修筑

圖5-8鐵路運輸山坡排土場初始路堤圖5-9帶式排土機初始路堤及其發(fā)展5.3.2平地排土場初始路堤的修筑5.3.3排土線的擴展

（1）鐵路運輸單線排土場

（2）鐵路運輸挖掘機盡頭區(qū)堆壘

（3）鐵路運輸多線排土場的擴展方式（4）多層排土5.4排土場的病害及防治

5.4.1排土場病害

排土場的病害主要表現(xiàn)為排土場的滑坡(失穩(wěn))及泥石流。排土場與基底滑坡類型可分為三種：排土場內(nèi)部的滑坡；沿排土場與基底接觸面的滑坡；沿基底軟弱層的滑坡。圖5—19排土場滑坡類型示意圖a-排土場內(nèi)部的滑坡；b-沿地基面的滑坡；c-基底軟弱層的滑動5.4.2整體滑坡的原因及防治措施1.原因基底地形坡度太陡；剝離廢石的物理力學(xué)性質(zhì)差，與基底之間摩擦系數(shù)??；基底工程地質(zhì)、水文地質(zhì)條件差，基底的承載力低；排水工程設(shè)施不完善；人類活動及自然災(zāi)害等影響。

2.防治措施

（1）提高基底的抗滑能力。1）對于傾斜的基底，要清除表層的腐值土及軟弱層，并挖成臺階；2）對于潮濕基底，將不易風(fēng)化的廢石排于基底，并將地下水引出場外；3）完整光滑且傾角較大的巖性基底，可采用棋盤式布點爆破，增加粗糙度；4）攔截場外地表水。（2）調(diào)整排土計劃。將不易風(fēng)化的水穩(wěn)性高的剝離物調(diào)整排棄在較高階段的地段或溝渠、地下泉水出露地段。（3）軟弱層基底的處理。清除軟弱層，疏干地下水，底部排棄大塊堅硬巖石。5.4.3邊坡局部失穩(wěn)的原因及防治措施1.原因排土段高超過了穩(wěn)定高度；場內(nèi)連續(xù)排棄了物理力學(xué)性質(zhì)不良地巖土層，從而形成了軟弱面，導(dǎo)致邊坡失穩(wěn)；地表水截流不當(dāng)，流入場內(nèi)，巖土含水飽和，降低了巖土的物理力學(xué)性質(zhì)；地表水集流沖刷邊坡，河溝水流浸泡、沖刷坡腳等。2.防治措施

（1）根據(jù)剝離物的物理力學(xué)性質(zhì)及排棄工藝，確定排土段的穩(wěn)定高度，對于水穩(wěn)性差的巖土，宜適當(dāng)降低排土段高度；（2）設(shè)置可靠的排水設(shè)施，避免地表水流入場內(nèi)浸泡、沖刷邊坡，掏挖坡腳；（3）對于物理力學(xué)性質(zhì)差的風(fēng)化巖土，安排在旱季排棄，并及時將不風(fēng)化大塊硬巖排棄在邊坡外側(cè)，覆蓋坡腳，或按比例混合巖土排棄。復(fù)習(xí)思考題排土場位置選擇時應(yīng)考