露天矿矿山工程和设计原理 16章.ppt

露天矿矿山工程和设计原理 * * 第16章 露天矿开拓 第一节 概 述 开拓:即掘沟或拉沟,有出入沟和开段沟,这里主要指的是出入沟,掘沟的目的是运送矿岩。 开拓系统:露天矿采常内运送矿岩的干线、沟道系统的总称，即出入沟系统的总称。开拓系统与运输有关，所以也将开拓系统叫做开拓运输系统。 一、研究内容 1、出口位置方向及数量的选择：受排土场，地面生产系统等因素的影响。 2、深部运输系统的选择：受工艺系统、开采程序等因素的影响。 二、开拓运输系统的确定原则 1、运输距离短； 2、联系方便； 3、开拓坑道工程量减少； 4、生产剥采比变化小； 三、开拓坑道的分类 铁道 1、根据坡度分 缓沟开拓 公路 陡沟开拓 胶带机道 提升机道 溜道 2、根据坑道的形式分 露天坑道 地下坑道-井巷、隧道 3、根据与开采境界的相对位置分 内部沟、外部沟 顶帮沟道、底帮沟道、端帮沟道 4、根据坑道的平面形状分 直进 折返（回返） 5、根据坑道的固定性分 固定沟（坑线） 移动沟（坑线） 第二节 铁路开拓 一、平坦地形露天矿的铁道开拓 1、坑线与开采境界的相对位置（即内部沟和外部沟，图16-3） ①内部沟 分析：设境界外的卸载点位为d，距离为L，沟长为l 往复行驶：l内空=l内重=0.5l+B+2l+L1 ②外部沟 往复行驶：L外空=l外重=0.5l+B+L1 内部沟与外部沟求比:ΔL=L内-L外=2L 可见采用内部沟的运距长,在有条件的情况下,尽可能采用外部沟。 增加 沟道量 增加 补充扩帮量 短 运输距离 平直 折返数少 运行条件 内部沟 外部沟 外部沟与内部沟装卸点的比较 ∴在有条件的情况下，尽可能设置外部沟，深度一般达2-3个台阶。 图16-3 外部沟与内部沟比较示意图 2、坑线服务水平数及每个水平沟道数 ①单沟—一个沟道只服务一个水平，外部单沟。(图16-7) 图16-7 外部单沟 ②总沟—一开拓坑线系统服务于露天矿全部开采水平。(P49图16-1) ③组沟—每个出入沟服务于部分台阶。(图16-8) ④对沟—坑道系统的一侧通空车,另一侧通重车。(图16-9) 图16-8 组沟系统 图16-9 对沟开拓运输系统 3、坑线的平面布置形式 开拓坑线在平面图上的投影形式。 有:直进、折返、回返、螺旋等。 图16-10 直进和折返坑线 1-3水平是直进 其他是折返 4、坑线的固定性 ①固定坑线：坑线系统设置在外工作帮上的开拓系统叫固定坑线。 ②移动坑线：坑线系统设置在工作帮上的开拓系统叫固定坑线。 好(X顶板露矿) 差 选采条件(矿石质量) 低(三角掌子造成) 高 设备效率 差(因经常移设造成) 好 线路质量 快 慢(有端帮环线影响) 延深速度 好(客观上干线就是动的) 差 适应境界变化 可(非工作帮没有干线,可以内排) 不 内排适应性 大(由于工作帮坡角缓) 小 初期生产剥采比 小(可以位于矿体附近掘沟) 大 矿建工程量 移动坑线 固定坑线 移动坑线的使用条件: ①对矿石选采条件要求高时; ②矿体的底版稳定性差,或考虑内排时; ③深露天矿的底部设置铁路环线有困难时,可在深部若干水平设置移动坑线; 二、山坡地形露天矿的铁道开拓 山坡露天的地形:①延展山坡(山脉形);②孤立山坡; ①延展山坡坑线布置:一般布置在开采境界之外,顺地势建立联络坑线，开拓坑道多呈组沟方式。 ②孤立山坡的坑线布置:坑线系统一般设于非工作坡一侧,沿等高线建立联络坑线,开拓沟道多呈”之”字形折返。 P61 图16-21 P62 图16-22 第三节 公路开拓 公路开拓与铁路开拓坑线的布置性质基本相同,但由于公路的允许坡度大,曲线半径小,道路建设容易,所以具有新的特点。 一、凹陷露天的公路开拓系统的特点 1、坑线位置灵活。根据运距短,联系方便的原则,坑线可灵活设置(图16-23)。 图16-23 急倾斜矿床露天矿、横向露天矿采取内排土时的端帮半固定坑线 2、坑线数目较多。由于道路建设容易,坑线之间的相互干扰小,所以同水平 或坑线出口的坑线数目多,以便就近运输。 3、坑线系统的连接方式灵活：直进、回返、螺旋坑线等可灵活运用(图16-25)。 4、移动坑线的优越性更为明显,只要可以缩短运距,随时随处都可修建运输 坑道,但必须要与整个开拓系统相适应(图16-27) 。 图16-25 直进-回返-螺旋坑线 二、山坡露天的公路开拓系统的特点 坑线常用回返式,设于开采境界之外。（图16-29） 图16-29 汽车回返坑线（山坡地形） 第四节 输送机道开拓 一、开拓坑道的特征 1、设置位置：一般比较固定。主要是由于胶带机的安装,调试及拆卸转移工程量大,费时,影响生产。所以，一般设置在非工作帮或端帮上。 2、布置形式：正倾斜、伪倾斜、单折