第12讲矿床露天开拓.doc

本章提要 介绍露天矿常用的公路运输开拓、铁路运输开拓、平硐溜井开拓、胶带运输开拓及各种联合运输开拓方式，选择开拓运输方法的原则，深凹采场开拓方法、特点及选择，开拓工程发展程序及掘沟工程参数确定和掘沟方法等。 概述 露天矿开拓，是指按照一定的方式和程序建立地面到露天采场各工作水平以及各工作水平之间的矿岩运输通道，以保证采矿场、受矿点、废石场、工业场地之间的运输联系（，并借助这些通道，及时准备出新的生产水平），形成开发矿床的合理运输系统。 露天矿床开拓是矿山设计与生产中的一个重要问题，所选择的开拓方法合理与否，直接影响到矿山的基建投资、建设时间、生产成本和生产的均衡性。因此，合理的开拓方法，既要保证矿山工程合理发展，运输联系方便，又要尽可能减少开拓工程费用和运输费用。 露天矿床开拓与运输方式和矿山工程的发展有着密切联系，而运输方式又与矿床地质地形条件、开采境界、生产规模、受矿点、废石场位置以及运输工业发展状况等因素有关。所以，露天矿床开拓问题的研究，实质上就是研究整个矿床开发的程序，综合解决露天矿场的主要参数、工作推进方式、矿山工程延深方向、剥采的合理顺序和新水平准备，以建立合理的矿床开发运输系统。 按运输方式不同，露天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、斜井提升开拓和联合开拓等。 露天矿开拓方式——公路运输开拓 ㈠ 公路运输开拓 公路运输开拓是现代露天矿广泛应用的一种开拓方式，特别是有色金属矿山均以这种开拓方式为主。这种开拓方法除汽车运输本身的特点（例如，机动灵活、运输组织工作简单，等）外，还有可设多出入口进行分散运输和分散排土，便于采用移动坑线，有利于强化开采，对地形复杂的露天矿适应性强等特点。因此，这种开拓方式有迅速增加的趋势。 公路运输开拓采用的主要设备是汽车，根据矿床埋藏条件和露天矿空间参数等因素，公路运输开拓坑线的布置形式可分为直进式、回返式、螺旋式以及多种形式相结合的联合方式。 ⑴ 直进式坑线开拓 当山坡露天矿高差不大，地形较缓，开采水平较少时，可采用直进式坑线开拓。 直进式坑线开拓时，运输干线一般布置在采场内矿体的上盘或下盘的非工作帮上（对于山坡露天矿，则布置在开采境界外山坡的一侧），工作面单侧进车，在空间呈直线形（故称为直进式坑线开拓）。条件允许时，也可在境界外用组合坑线进入各开采水平。但由于露天矿采场长度有限，往往只能局部采用直进式坑线开拓。 图1.7.1直进式公路运输开拓示意图。从图中可以看出，运输干线布置在露天矿场一侧（开采境界外山坡的一侧），工作面单侧进车，空重车对向远行，汽车在干线上运行基本上不必改变方向。 当凹陷露天矿开采深度较小、采场长度较大时，也可采用直进式坑线开拓。运输干线一般布置在采场内矿体的上盘或下盘的非工作帮上。条件允许时，也可在境界外用组合坑线进入各开采水平。但由于露天矿采场长度有限，往往只能局部采用直进式坑线开拓。 例如，南芬露天矿深部矿体正拟用这种开拓方式。该矿在290m以下深部开采深度为90m，露天矿底长达2000多m，因此设计选用了两条直进式公路干线开拓露天矿地表以下部分。 直进式坑线开拓法是以不大改变坑线的方向为基本特征，优点是没有回头弯（运输设备在沟内运行时运行方向变化不大）、行车条件好、矿岩运距较短、运输效率高。但是，这种坑线因受沟道坡度和露天矿走向长度或地形的限制，而使可开拓的台阶数目受到限制；当运输高差较大时，下部水平的支线可能很长。因此，当开采条件适宜（例如，采矿场长度适宜）时，应尽可能优先采用。 为了使坑线达到较深的开采深度，需要使坑线往相反方向或绕着露天矿场（或山头）盘旋布设。前者为回返坑线或折返坑线，后者为螺旋坑线。 ⑵ 回返式坑线开拓 当露天矿开采相对高差较大、地形较陡（如，采深较大的深凹露天矿，比高较大的山坡露天矿）时，采用直进式坑线有困难，为使公路开拓坑线达到所要开采的深度或高度，需要使坑线改变方向布置，通常是每隔一个或几个水平回返一次，即采用回返式坑线开拓，或采用直进-回返联合坑线开拓，如图8-2所示。 山坡露天矿由于采剥工作是从采场的最高水平开始的，故开拓干线在基建时间应修筑到最上一个开采水平。开拓线路一般沿自然地形在山坡上开掘单壁路堑，随着开采水平不断下降，运输距离逐渐缩短，上部坑线逐渐废弃或消失。在单侧山坡地形条件下，坑线应尽量就近布置在采场端帮开采境界以外，以保证干线位置固定且矿岩运输距离较短。在采场位于孤立山峰条件下，则应将坑线布置在开采工作面推进方向的对侧山坡（即，非工作山坡一侧）。这样，多水平同时推进时，可以保证下部工作面推进不会切断上部开采台阶的运输通道。 凹陷露天矿的回返坑线一般布置在采场底帮的非工作帮上，可使开拓坑线离矿体较近，基建剥岩量较小，缩短基建时间，节约投资。若坑线布置在采场顶帮的非工