7第七章露天开采.pptVIP

* 第七章 露天开采 * 第一节 露天开采概述 一、露天煤矿开采概述 为开采煤炭资源，从地表建立起来的各种揭露煤层和坑道的矿山工程总体通称为露天煤矿开采。它是先将覆盖在煤层之上的土壤和岩石全部清除、露出煤层，再进行采掘工作的一种开采方法。露天开采与地下开采相比具有以下优越性：一是矿山基建时间短，生产规模大，劳动生产率高，开采成本低与基建投资低；二是开采条件好，作业较安全，生产系统可靠。但是，露天采场和排土场破坏自然景观和植被，排弃物中有害成分流入水系和农田，污染水源和土壤，影响生态平衡和农业生产。露天开采易受气候条件如严寒、酷暑、冰雪和暴风雨的影响和干扰较大。 综上所述，露天煤矿开采具有技术和经济上的优势，但又面临环保和复垦等方面的问题。因此，露天煤矿开采应处理好煤炭资源开发与生态环境保护的关系，谋求可持续发展的途径。 * * 第一节 露天开采概述 二、露天煤矿开采基本概念 1、台阶 露天煤矿开采时，通常把采场内的煤层划分为若干具有一定高度的水平分层，自上而下逐层开采，并保持一定的超前关系。开采的分层在空间上呈阶梯状，称为台阶。台阶构成要素如图7—1所示。 图7—1 台阶构成要素图 1—台阶上部平盘；2—台阶下部平盘；3—台阶坡面； 4—台阶坡顶线；5—台阶坡底线；α—台阶面角度；h—台阶高度 * * 第一节 露天开采概述 台阶通常划分为具有一定宽度的若干条带，这些条带称为爆破带。挖掘机一次挖掘的宽度称为采掘带，如图7—2所示。每个爆破带可作为一个采区，或划分为具有一定长度的若干采区。已经做好采掘准备工作的采区称为工作线。 为建立地面与采场之间以及相邻工作水平之间的运输联系而开掘的倾斜沟道称为出入沟。为开辟新工作水平而掘进的水平沟道称为开段沟。 图7—2 采掘带、采区示意图 * 第一节 露天开采概述 2、工作帮 正在和将要进行开采的台阶所组成的边帮称为工作帮(图7—3中的DF)。工作帮的位置随开采工作的推进不断移动。由已结束开采工作的台阶和沟道组成的边帮称为非工作帮或最终边帮(图7—3中的AC和BF)。 通过工作帮最上一个台阶的坡顶线和最下一个台阶的坡底线所作的假想斜面称为工作帮坡面(图7—3中的DE)。工作帮坡面与水平面的夹角称为工作帮坡角(图7—3中的角)。工作帮上设置采掘设备和设施的平台称为工作平盘(图7—3中的1)。 通过非工作帮最上一个台阶的坡顶线和最下一个台阶的坡底线所作的假想斜面称为非工作帮坡面或最终帮坡面(图7—3中的AG和BH)。最终帮坡面与水平面的夹角称为最终帮坡角或最终边坡角(图7—3中的β和γ)。 图7—3 台阶构成要素图 1—工作平盘；2—安全平台；3—运输平台；4—清扫平台 * 第一节 露天开采概述 非工作帮上的平台按其用途可分为安全平台、清扫平台和运输平台。安全平台用来缓冲和阻截边坡上滑落的岩石，以保证下部平盘的工作安全，并具有减缓最终边坡角，维持边坡稳定的作用。安全平台的宽度一般约为台阶高度的1/3左右。 最终帮坡面与地表相交的闭合曲线称为露天采场的上部境界线(图7—3剖面中的A和B点)。最终帮坡面与开采终了的露天采场底平面的交线称为下部境界线或底部周界(图7—3剖面中的G和H点)。上、下部境界线之间的垂直距离称为露天采场的开采深度。 最终帮坡面与过上部境界线最低点的水平面相交的闭合曲线称为露天采场封闭圈。露天采场位于封闭圈以上和以下的部分分别称为山坡露天矿和凹陷露天矿。根据露天采场的端帮矿岩量与总矿岩量的比值，可将露天矿分为长露天矿和短露天矿。当此比值小于0.15～0.20时为长露天矿，反之为短露天矿。 * 第二节 露天煤矿开拓 露天煤矿开拓就是建立地面到露天采场各工作水平及各工作水平之间的煤岩运输通道，建立采矿场、采矿点、废石场、工业场地之间的运输联系，形成合理的运输系统。其主要研究内容是开拓运输方式、开拓坑线的位置及其布置形式。 露天煤矿开拓系统是露天矿开采中极其重要的问题，它不仅影响到最终境界的位置、生产工艺系统的选择、矿山工程发展程序等，还直接关系到基建工程量、基建投资、投产和达产时间、生产能力、生产的可靠性及生产成本等技术经济指标。 按运输方式不同，露天煤矿开拓可以分为：公路运输开拓、铁路运输开拓、平硐溜井开拓、胶带运输开拓、斜坡提升开拓和联合开拓等。 * 第二节 露天煤矿开拓 一、公路运输开拓 公路运输开拓采用的主要设备是汽车。其坑线布置形式有直进式、回返式、螺旋式以及多种形式相结合的联合方式。 1、直进式坑线开拓 当山坡露天煤矿高差不大、地形较缓、开采水平较少时，可采用直进式坑线开拓，如图7—4所示。运输干线一般布置在开采境界外山坡的一侧，工作面单侧进车。 当凹陷露天煤矿开采深度较小、采场长度较大时，也可采用直进式坑线开拓。