露天煤矿开采基础知识(讲稿)

露天煤露天煤矿矿开采基开采基础础知知识识 煤炭行煤炭行业业安全生安全生产专业术语讲产专业术语讲解解 2009 年年 9 月月 1 日日 1 第一部分第一部分 概述概述 2 一 露天开采特点一 露天开采特点 2 二 露天开采的基本步二 露天开采的基本步骤骤 2 三 采三 采场场要素要素 3 第二部分第二部分 露天采煤的主要工露天采煤的主要工艺过艺过程程 5 一 穿孔一 穿孔 5 二 爆破工作二 爆破工作 6 三 采装工作三 采装工作 8 四 运四 运输输工作工作 8 五 排土工作五 排土工作 8 第三部分第三部分 露天露天矿矿开拓开采及开采境界开拓开采及开采境界 8 一 露天一 露天矿矿开拓开拓 8 二 首采区位置的二 首采区位置的选择选择 9 三 公路运三 公路运输输开拓开拓 9 四 露天四 露天矿矿开采境界开采境界 9 五 五 间间断开采工断开采工艺艺 12 六 汽六 汽车车运运输输 12 七 排土七 排土场场 13 八 土地复八 土地复垦垦 15 九 九 边边坡坡稳稳定工程定工程 15 十 防水和排水十 防水和排水 15 十一 地面防排水十一 地面防排水 15 十二 工十二 工业场业场地地总总平面布置平面布置 16 十三 安全生十三 安全生产专业术语产专业术语解解释释 16 2 对对于于储储量丰富 埋藏浅的煤田 可采用剥离煤量丰富 埋藏浅的煤田 可采用剥离煤层层上部覆盖岩上部覆盖岩层层的的 方法方法进进行开采 行开采 这这种开采方法叫做种开采方法叫做露天开采露天开采 露天开采的特点是将采 露天开采的特点是将采 掘空掘空间间直接敞露于地表 直接敞露于地表 为为了采煤需剥离煤了采煤需剥离煤层层上覆及其四周的岩土 上覆及其四周的岩土 因此 采因此 采场场内建立的露天沟道内建立的露天沟道线线除除为为系系统统担担负负着煤炭运着煤炭运输输外 外 还还需将需将 比煤量高几倍的土岩运往指定的排土比煤量高几倍的土岩运往指定的排土场场 所以 露天开采是采煤和剥所以 露天开采是采煤和剥 离两部分作离两部分作业业的的总总称 称 第一部分第一部分 概述概述 一 露天开采一 露天开采 特点特点 1 生生产规产规模大 模大 劳动劳动效率高 效率高 2 回采率高 成本低 回采率高 成本低 3 开采开采强强度大 可用大型度大 可用大型设备设备 4 建建设设速度快 生速度快 生产产安全 安全 劳动劳动条件好 条件好 5 占地多 占地多 污污染染环环境 境 6 受气候影响大 暴雨 受气候影响大 暴雨 严严寒等寒等恶恶劣天气都会影响生劣天气都会影响生产产 二 露天开采的基本步二 露天开采的基本步骤骤 1 准 准备备 清除开采境界内的障碍物 如 村庄 森林 交通 清除开采境界内的障碍物 如 村庄 森林 交通线线等 等 2 疏干 地下水位降低 保 疏干 地下水位降低 保证证安全生安全生产产 3 基建 运 基建 运输输道路 工作道路 工作线线 地面构筑物和其他 地面构筑物和其他设设施 施 4 生 生产产 包括剥离和采煤 包括剥离和采煤 剥离生剥离生产产工工艺艺包括 穿孔 爆破 采装 包括 穿孔 爆破 采装 运运输输 及岩石排弃 及岩石排弃 3 三 采三 采场场要素要素 主要包括 开采境界 采主要包括 开采境界 采场边场边帮 帮 边边坡角 台坡角 台阶阶等 等 露天开采境界及露天开采境界及边边帮要素帮要素 1 露天开采境界露天开采境界 露天开采露天开采终终了了时时的空的空间间 即 即为为开采境界开采境界 a 煤层 A B EF C G D 图 1 露天矿采场要素示意图 说明 AD 工作台阶 工作帮 CD BA 非工作台阶 非工作帮 工作帮坡角 a 最终帮坡角 汽车和挖掘机示意图 以开采完的煤层边界 未开采煤层 煤层 2 露天 露天矿矿采采场边场边帮帮 由采由采场场四周所有台四周所有台阶组阶组成的成的总总体表面 体表面 称称为为露天采露天采场边场边帮帮 采采场场的的边边帮包括工作帮 非工作帮及端帮 帮包括工作帮 非工作帮及端帮 1 工作帮 正在 工作帮 正在进进行开采的行开采的边边帮或一部分 帮或一部分 2 非工作帮 由非工作台 非工作帮 由非工作台阶阶所所组组成的成的边边帮 帮 3 端帮 位于 端帮 位于矿矿体两端的称体两端的称为为端帮 端帮 3 边边坡角坡角 采采场场内工作内工作边边帮角与最帮角与最终边终边帮角 帮角 统统称称为边为边帮角帮角 1 工作 工作边边帮角帮角 图图 1 中 中 工作帮最上台 工作帮最上台阶阶与最下台与最下台阶阶坡底坡底线线 4 形成的假象平面与水平面的形成的假象平面与水平面的夹夹角 角 2 最 最终边终边帮角帮角图图 1 中 中 露天采 露天采场终场终了了时时 最上台 最上台阶阶坡坡顶线顶线 和最下台和最下台阶阶坡底坡底线组线组成的假想平面与水平面的成的假想平面与水平面的夹夹角 角 二 台 二 台阶阶要素要素 见图见图 2 h a1 1 4 3 5 2 图 2 说明 a1 台阶坡面角 h 台阶高度 1 上部平盘 2 下部平盘 3 台阶坡面 4 坡顶线 5 坡底线 在开采在开采过过程中 根据采运作程中 根据采运作业业要求将要求将矿矿体按一定高度的水平分体按一定高度的水平分 层层 每一分 每一分层层称称为为台台阶阶 台 台阶阶包括以下内容 包括以下内容 1 台 台阶阶的上部水平面叫上部平的上部水平面叫上部平盘盘 图图中中 1 2 台 台阶阶的下部水平面叫下部平的下部水平面叫下部平盘盘 图图中中 2 3 台 台阶阶坡面坡面 台台阶阶朝向采空区一朝向采空区一侧侧的的倾倾斜面 斜面 图图中中 3 4 台 台阶阶坡面角坡面角 台台阶阶坡面与水平面的坡面与水平面的夹夹角 角 图图中中 5 台 台阶阶坡坡顶线顶线 台台阶阶上部平上部平盘盘与坡面的交与坡面的交线线 图图中中 4 6 台 台阶阶坡底坡底线线 台台阶阶下部平下部平盘盘与坡面的交与坡面的交线线 图图中中 5 7 台 台阶阶高度高度 台台阶阶上平上平盘盘与下平与下平盘盘的垂直距离 的垂直距离 图图中中 h 三 开拓及开采要素 三 开拓及开采要素 见图见图 3 5 A C B D 1 1 1 1 3 3 开断沟 1 出入沟 出 出入沟 出车车沟 建立某水平与沟 建立某水平与矿矿体体间间运运输联输联系的沟道 系的沟道 图图 中中 AB 2 开段沟 工作台 开段沟 工作台阶阶上上为创为创造初始工作造初始工作线线而开掘的水平沟 而开掘的水平沟 图图 中中 CD 3 开采 开采顺顺序 采序 采场场内土岩剥离和采煤工程在空内土岩剥离和采煤工程在空间间与与时间时间上合理上合理 配合的配合的顺顺序 序 第二部分第二部分 露天采煤的主要工露天采煤的主要工艺过艺过程程 露天采剥工露天采剥工艺艺 根据采掘 运 根据采掘 运输输 排土三个主要 排土三个主要环节环节所采用所采用设备设备 的工作特点 的工作特点 分分为间为间断 断 连续连续及半及半连续连续作作业业工工艺艺 1 间间断作断作业业 这这种工种工艺艺系系统统的特点是各的特点是各环节环节开采开采设备对矿设备对矿岩的岩的 有效作有效作业业 具有周期性的具有周期性的间间断断 如 如 单单斗斗电铲电铲采掘采掘 铁铁道 或汽道 或汽车车 运 运 输输 排土犁排土 适用于各排土犁排土 适用于各类类岩岩层层 2 连续连续作作业业 系指在装 系指在装载载 运 运输输和排弃和排弃 或或储储存存 过过程中 开采物程中 开采物 料的料的货货流流是是连续连续的的 工工艺艺有 有 轮轮斗挖掘机斗挖掘机 带带式式输输送机送机 排土机和水利开采等 均排土机和水利开采等 均 6 属属连续连续开采工开采工艺艺 适用于松散或松 适用于松散或松软软的岩的岩层层 3 半 半连续连续作作业业工工艺艺系系统统 仅仅是是对对工作面或干工作面或干线线运运输实现连续输实现连续化化 的的问题问题 这这种工种工艺艺系系统统的的特点是部分特点是部分环节连续环节连续 另一部分 另一部分环节环节是是间间断断 作作业业 如 如 单单斗斗电铲电铲采掘采掘 坑内破碎坑内破碎 胶胶带带运运输输 适用于中等 适用于中等强强度的岩度的岩 层层 以下重点介以下重点介绍绍我国露天煤我国露天煤矿矿采用的采用的间间断作断作业业工工艺艺方法 方法 我我们们中中汇汇 公司采用的是公司采用的是单单斗斗 汽汽车车作作业业工工艺艺 一 穿孔一 穿孔 在露天开采在露天开采过过程中 硬岩平台必程中 硬岩平台必须进须进行爆破使其松碎 故采用穿行爆破使其松碎 故采用穿 孔机械按孔机械按设计设计要求打出炮孔 装要求打出炮孔 装药药爆破后使其破碎成一定爆破后使其破碎成一定规规格的格的块块度 度 以便采装 以便采装 二 爆破工作二 爆破工作 爆破参数爆破参数 见图见图 4 Cb hn LL 1 2 w 附附图图 4 7 a 孔距孔距 m b 行距行距 m c 边边坡距坡距 m d 孔径孔径 mm h 台台阶阶高度高度 m n 超超钻钻 m w 底底盘盘抵抗抵抗线线 mm L1 充填高度充填高度 m L2 药药柱高度柱高度 m 二 装 二 装药药量与装量与装药结药结构构 1 装 装药药量量 每孔装每孔装药药量量 Q Q q V孔 孔 式中 式中 q 单单位体位体积矿积矿岩消耗量岩消耗量 Kg m3 V孔 孔 炮孔体 炮孔体积积 m3 2 装装药结药结构构 装装药结药结构分两种 构分两种 连续连续装装药药和分段装和分段装药药 连续连续装装药药是将炸是将炸药药集中集中 孔底 适用于底孔底 适用于底盘盘抵抗抵抗线较线较大 而且上大 而且上软软下硬的岩下硬的岩层层 分段装 分段装药药是炸是炸 药药在孔内均匀分布 岩石破碎均匀 能降低在孔内均匀分布 岩石破碎均匀 能降低单单位炸位炸药药消耗量 消耗量 三 爆破方式 三 爆破方式 起爆方式有 起爆方式有 单单排即排即发发和多排毫秒微差起爆两种 和多排毫秒微差起爆两种 单单排起爆一次爆破量少 岩石大排起爆一次爆破量少 岩石大块块多 多排微差爆破使多 多排微差爆破使矿矿岩破碎岩破碎 均匀 均匀 产产生的根底与大生的根底与大块块少 爆破率高 爆堆集中 有利于采装 少 爆破率高 爆堆集中 有利于采装 8 图图 5 钻钻孔布置及爆破参数示意孔布置及爆破参数示意图图 1 露天煤 露天煤矿矿正常的剥离和采煤工作 正常的剥离和采煤工作 应应采用深孔松采用深孔松动动爆破法 煤爆破法 煤 层层爆破禁止超爆破禁止超钻钻 2 对对一次爆破后一次爆破后发发生的大生的大块块岩石 可采用炮眼法 岩石 可采用炮眼法 进进行二次爆破行二次爆破 或或进进行机械破碎 禁止使用裸行机械破碎 禁止使用裸药药包爆破法 包爆破法 3 采用 采用电电雷管引爆雷管引爆时时 应应配配备备雷雷电预电预警装置 警装置 三 采装工作三 采装工作 把土岩自整体中 把土岩自整体中 软软土岩 或把爆破成碎土岩 或把爆破成碎块块的岩石装的岩石装载载于运于运输输工工 具或直接排卸到排土具或直接排卸到排土场场的工作 叫采装工作 的工作 叫采装工作 露天露天矿矿生生产产中采装工作占主中采装工作占主导导地位 采装广泛采用正地位 采装广泛采用正铲铲挖掘机 挖掘机 并向大型挖掘机械并向大型挖掘机械发发展 展 四 运四 运输输工作工作 是将土岩及是将土岩及矿矿物从工作面运至指定的卸物从工作面运至指定的卸载载地点 地点 矿矿物的卸物的卸载载地点地点 是煤是煤场场和和选选煤厂 土岩的卸煤厂 土岩的卸载载地点是排土地点是排土场场 露天露天矿矿运运输输方式有方式有铁铁路 公路 路 公路 强强力力带带式式输输送机等运送机等运输类输类型 型 五 排土工作五 排土工作 排土排土场场分分为为内部排土内部排土场场和外部排土和外部排土场场 内部排土 内部排土场场是将岩石直接是将岩石直接 排弃在露天排弃在露天矿矿的采空区内 是一种最的采空区内 是一种最经济经济的排土方式 外部排土的排土方式 外部排土场场是是 将岩石向露天坑境界以外地方排弃 将岩石向露天坑境界以外地方排弃 9 第三部分第三部分 露天露天矿矿开拓开采及开采境界开拓开采及开采境界 一 露天一 露天矿矿开拓开拓 露天露天矿矿开拓主要开拓主要包括确定包括确定矿矿体开采体开采顺顺序 开拓方法 台序 开拓方法 台阶阶高度及高度及 坑坑线线布置等内容布置等内容 露天煤 露天煤矿矿开拓运开拓运输输方式方式应应根据根据设计设计生生产产能力 开采能力 开采 工工艺艺 开采程序 煤 开采程序 煤层赋层赋有条件 地形条件和有条件 地形条件和总总平面布置等因素 平面布置等因素 经经多多 方案比方案比选选确定 确定 对对剥离量大 煤岩流向分散或分区开采的露天煤剥离量大 煤岩流向分散或分区开采的露天煤矿矿 宜采用多出入沟开拓运宜采用多出入沟开拓运输输方式 方式 1 当采用 当采用铁铁路运路运输时输时 宜采用固定坑 宜采用固定坑线线 当开采急 当开采急倾倾斜煤斜煤层层 采 采 用内部排土或采掘用内部排土或采掘场场非工作帮非工作帮边边坡坡稳稳定条件定条件较较差差时时 可采用移 可采用移动动干干线线 2 根据地形 地 根据地形 地质质条件 可按不同开采地段 开采深度和煤岩物条件 可按不同开采地段 开采深度和煤岩物 料性料性质质 选择选择不同的开拓运不同的开拓运输输方式 方式 二 首采区位置的二 首采区位置的选择选择 1 首采区 首采区应选应选在煤在煤层层埋藏埋藏较较浅 基建工程量少 初期生浅 基建工程量少 初期生产产剥采比剥采比 较较小的地段 小的地段 2 勘探程度高 煤 勘探程度高 煤质质好 好 3 内外排条件好 运 内外排条件好 运输输距离近 距离近 4 有利于地面工 有利于地面工业场业场广的布置 广的布置 5 有利于采区 有利于采区衔衔接接过过渡 便于渡 便于矿矿山工程山工程发发展 展 三 公路运三 公路运输输开拓开拓 公路开拓采用的运公路开拓采用的运输设备输设备是汽是汽车车 坑 坑线线坡度可达坡度可达 7 转转弯半径弯半径 10 小 所以坑小 所以坑线线布置布置较为较为灵活 不需要停灵活 不需要停车换车换向 而且比向 而且比铁铁路运路运输线输线路路 工程量小 基建工程量小 基建时间时间短 投短 投资资少 坑少 坑线线的平面形状可的平面形状可为为直直进进 回返或螺 回返或螺 旋方式 旋方式 四 露天四 露天矿矿开采境界开采境界 1 露天 露天矿矿开采境界包括地面与底部的境界 最开采境界包括地面与底部的境界 最终终开采深度与最开采深度与最 终边终边坡角度 坡角度 影响露天影响露天矿矿开采境界的因素有自然因素 开采技开采境界的因素有自然因素 开采技术术条件和条件和经济经济因因 素 素 1 自然因素主要指煤 自然因素主要指煤层层埋藏条件 埋藏条件 围围岩性岩性质质 地形地物及工程 地形地物及工程 水文地水文地质质条件等 条件等 2 开采技 开采技术术条件主要指露天开采的技条件主要指露天开采的技术术与与组织组织管理水平 开采管理水平 开采 设备设备的生的生产产与供与供应应能力 生能力 生产规产规模及地面模及地面设设施建施建设设要求等 要求等 3 经济经济因素主要要求露天因素主要要求露天矿矿的基建少 工期短 出煤快 采煤成的基建少 工期短 出煤快 采煤成 本低 本低 露天露天矿矿开采境界外剩余开采境界外剩余储储量量还还多多时时或或缓倾缓倾斜特厚煤斜特厚煤层层地区 可以地区 可以 适当超适当超过经济过经济剥采比划剥采比划为为开采境界内 开采境界内 虽虽然超然超过过了了经济经济界限 但从露界限 但从露 天开采天开采优优越性来看 尽量越性来看 尽量扩扩大其开采范大其开采范围围是合适的 例如中是合适的 例如中汇汇的刁的刁窝窝 开采开采设计设计 从从东东北煤北煤矿矿的的抚顺抚顺 阜新 阜新矿矿区 可以看到很多生区 可以看到很多生产产露天煤露天煤 矿矿开采境界不断开采境界不断扩扩大而使大而使矿矿井井废废掉的例子 随着市掉的例子 随着市场经济场经济的的发发展 展 为为 充分利用已有工程条件 充分利用已有工程条件 有些露天煤有些露天煤矿矿已已经实经实施露天和施露天和矿矿井开采相井开采相结结 合 我合 我们们的北花峪的北花峪矿矿也可以考也可以考虑虑 如准格如准格尔矿尔矿区黑岱沟露天煤区黑岱沟露天煤矿矿在采在采 掘掘场东场东北端帮已用井工开采端帮煤量 北端帮已用井工开采端帮煤量 实实践践证证明是可行的 明是可行的 这样这样可以可以 减少大量井巷工程减少大量井巷工程费费用 故在露天煤用 故在露天煤矿矿工程工程设计设计中 可根据中 可根据矿矿山具体山具体 条件 考条件 考虑虑露天和露天和矿矿井井结结合的可行性 合的可行性 11 在一般情况下 露天开采比在一般情况下 露天开采比矿矿井的条件井的条件优优越 所以安排开采越 所以安排开采顺顺序序 时时 应应先露天后井工 尽量避免同先露天后井工 尽量避免同时时开采 开采 2 露天煤 露天煤矿资矿资源源储储量量 地地质风险质风险是煤是煤矿矿建建设设中的最大中的最大风险风险 进进行行 补补充勘探充勘探 和和 最最终终勘勘 探探 是必要的 是必要的 3 设计设计生生产产能力能力 关于露天煤关于露天煤矿矿的生的生产产能力能力计计算方法 目前有的算方法 目前有的矿矿以原煤以原煤计计量 如量 如 阜新海州露天煤阜新海州露天煤矿矿 有的 有的矿矿以以选选后煤后煤计计量 如量 如抚顺抚顺西露天煤西露天煤矿矿 有 有 的的矿矿所生所生产产的毛煤不的毛煤不经经任何加工即出售 任何加工即出售 实际实际是毛煤是毛煤计计量 量 我我们们中中汇汇 就是就是 如伊敏露天煤 如伊敏露天煤矿矿 霍林河露天煤 霍林河露天煤矿矿等 等 过过去采用原煤去采用原煤计计量存在量存在 许许多不合理因素 而且多不合理因素 而且这这个原煤数量在生个原煤数量在生产产中是不出中是不出现现的 是的 是经过计经过计 算求得的 根据市算求得的 根据市场经济发场经济发展 采用毛煤展 采用毛煤计计量比量比较较合理 符合合理 符合实际实际 4 露天煤 露天煤矿矿采区采区宽宽度 度 应应根据地根据地质质条件 生条件 生产规产规模 开采工模 开采工艺艺 工作工作线线推推进进速度 运距和内排重复剥离量等条件 速度 运距和内排重复剥离量等条件 经经技技术经济术经济比比较较后后 确定 一般情况 工作确定 一般情况 工作线线推推进进速度速度应应符合下列条件 符合下列条件 1 单单斗斗 卡卡车车开采工开采工艺艺 工作 工作线线推推进进速度速度 300 400m a 2 单单斗斗 铁铁路开采工路开采工艺艺 工作 工作线线推推进进速度速度 80 100 m a 当采 当采 用移用移动动坑坑线时线时 工作 工作线线推推进进速度速度为为 50 80 m a 3 拉 拉铲铲倒堆开采工倒堆开采工艺艺 工作 工作线线推推进进速度速度为为 200 300 m a 4 轮轮斗斗 带带式式输输送机送机连线连线开采工开采工艺艺 工作 工作线线推推进进速度速度为为 150 250m a 5 露天煤 露天煤矿矿采区采区过过渡方式 渡方式 应应根据地形 地根据地形 地质质条件 开采工条件 开采工艺艺和和 工工业场业场地位置等因素 地位置等因素 经经多方案比多方案比较较确定 一般情况可采用如下确定 一般情况可采用如下过过渡渡 方式 方式 1 重新拉沟 重新拉沟过过渡 渡 12 2 缓缓帮帮过过渡渡 3 扇形 扇形过过渡 渡 6 露天煤 露天煤矿矿开采工开采工艺艺的的选择选择 应应遵循下列原遵循下列原则则 1 保 保证证生生产产流程的可靠性 流程的可靠性 2 做到生 做到生产过产过程的程的简单简单化 化 3 具有先 具有先进进性 适性 适应应性和性和经济经济性 性 4 设备选设备选型型规规格尽量大型化 通用化 系格尽量大型化 通用化 系统统化 化 优优化化劳动组织劳动组织 简简化管理程序 化管理程序 7 开采易自然的煤 开采易自然的煤层层 或采掘 或采掘场场有有矿矿井的旧巷火区井的旧巷火区时时 应设应设置煤置煤 层层消防消防灭灭火火设设施 其水源宜采用施 其水源宜采用矿矿坑坑积积水或疏干排水 水或疏干排水 五 五 间间断开采工断开采工艺艺 1 地地质质 地貌复 地貌复杂杂和运和运输输距离距离较较短的露天煤短的露天煤矿矿 宜 宜选选用用单单斗挖掘斗挖掘 机机 卡卡车车运运输输开采工开采工艺艺 中 中汇汇目前所采用便是 目前所采用便是 地地质质 地貌 地貌简单简单 当土地 当土地资资源价源价值值相相对较对较低以及采掘低以及采掘场场走向走向较长较长 运运输输距离距离较远较远的露天煤的露天煤矿矿 宜 宜选选用用单单斗挖掘机斗挖掘机 铁铁路运路运输输开采工开采工艺艺 2 单单斗挖掘机和前装机采掘的台斗挖掘机和前装机采掘的台阶阶高度 高度 应应符合下列符合下列规规定 定 1 表土和不需爆破的 表土和不需爆破的软软岩 不岩 不应应大于大于单单斗挖掘机最大挖掘高度 斗挖掘机最大挖掘高度 2 需要爆破的岩 需要爆破的岩层层 不宜超 不宜超过单过单斗挖掘机最大挖掘高度的斗挖掘机最大挖掘高度的 1 2 倍倍 3 宽宽采掘采掘带带或爆破后岩或爆破后岩块较块较大大时时 台 台阶阶高度不高度不应应大于大于单单斗挖掘斗挖掘 机最大挖掘高度 机最大挖掘高度 4 采煤台采煤台阶阶高度 除符合上述高度 除符合上述规规定外 尚需根据煤定外 尚需根据煤层层厚度 厚度 倾倾角角 及减少开采及减少开采损损失和失和夹夹矸混入等因素确定 矸混入等因素确定 5 采掘采掘带宽带带宽带 应应根据岩性 煤岩分采要求 采掘根据岩性 煤岩分采要求 采掘设备规设备规格和采格和采 掘方式确定 当采用掘方式确定 当采用单单斗挖掘机斗挖掘机 卡卡车车运运输输开采工开采工艺时艺时 采掘 采掘带宽带宽度度 13 宜按宜按调车调车方式和双面装方式和双面装车车的要求确定 的要求确定 6 最小工作平最小工作平盘宽盘宽度度应应根据采掘根据采掘带宽带宽度 爆堆伸出距离 工作面度 爆堆伸出距离 工作面 道路 或道路 或线线路 路 宽宽度和度和辅辅助助设设施占用施占用宽宽度等条件 通度等条件 通过计过计算确定 用算确定 用单单 斗挖掘机工作斗挖掘机工作线线的的长长度 度 应应根据根据单单斗挖掘机斗挖掘机规规格 岩性 工作格 岩性 工作线线推推进进 速度及运速度及运输设备类输设备类型确定 当采用卡型确定 当采用卡车车运运输时输时 单单斗挖掘机的工作斗挖掘机的工作线线 长长度不宜小于度不宜小于 300 m 六 汽六 汽车车运运输输 1 最大 最大纵纵坡是坡是为为了使汽了使汽车车按一定速度在按一定速度在该该坡道上行坡道上行驶驶的的设计设计控控 制制值值 是一般情况下的极限 是一般情况下的极限值值 生 生产产干干线线是运量集中的地段 也是整是运量集中的地段 也是整 个露天个露天矿矿的咽喉 的咽喉 为为使使这类这类道路有道路有较较大的通大的通过过能力和能力和较较高的运高的运输设备输设备 生生产产效率 要求道路的平 效率 要求道路的平 纵纵面有面有较较好的技好的技术术条件 条件 为为此 此 规规定最大定最大纵纵 坡坡值值不宜超不宜超过过 8 生 生产产支支线较线较小 小 为为此此规规定最大定最大纵纵坡坡值值比生比生产产干干线线 增加增加 1 纵纵坡加大 坡加大 对对重重车车下坡运行将下坡运行将带带来安全来安全隐隐患 患 为为此此规规定重定重 车车下坡地段 最大下坡地段 最大纵纵坡相坡相应应减少减少 1 2 路面状 路面状态对车态对车体机件磨体机件磨损损和和轮轮胎 燃油消耗都有很大影响 甚胎 燃油消耗都有很大影响 甚 至至对对运运输输效率及行效率及行车车安全都有直接关系 所以采用汽安全都有直接关系 所以采用汽车车运运输输的露天煤的露天煤 矿矿 道路养 道路养护护工作是一工作是一项项极极为为重要的内容 道路洒水不重要的内容 道路洒水不仅仅是养路的需是养路的需 要 也是要 也是环环境保境保护护降降尘尘的需要 的需要 七 排土七 排土场场 1 一般 一般规规定定 内部排土内部排土场场 可少占地 可少占地 缩缩短运距 降低成本 故短运距 降低成本 故应应首先首先选择选择 外排土外排土场选场选在露天开采境界范在露天开采境界范围围之内之内时时 必 必须进须进行境界外部与境行境界外部与境 14 界内部排土界内部排土场场的技的技术经济术经济比比较较 确 确认认二次剥离有利 方可二次剥离有利 方可选择选择在境界在境界 之内 其位置之内 其位置应应注意与地面注意与地面设设施相施相协调协调以及二次剥离以及二次剥离时时的运的运输输通道和通道和 生生产产安全 在排土安全 在排土场场位置位置选择时选择时 尤其 尤其应应注意珍惜土地 保注意珍惜土地 保护护耕地 耕地 节节 约约用地 条件可能用地 条件可能时时 宜就近 宜就近选择选择排土排土场场位置 以降低运位置 以降低运输费输费用 用 2 随着国家 随着国家对环对环境保境保护护 人居安全政策的加 人居安全政策的加强强 应应当重当重视视和用一和用一 种新的理念种新的理念进进行排土行排土场场的的设计设计 3 排土 排土场场的的设计设计必必须须将将稳稳定与安全放在首位 定与安全放在首位 对对基底承基底承载载力不力不 足 可能形成泥石流 大量的足 可能形成泥石流 大量的汇汇水冲刷台水冲刷台阶阶坡角等 均坡角等 均应应采取必要的采取必要的 稳稳定和安全措施 定和安全措施 4 当排土 当排土场场基底基底为软为软弱弱层时层时 由于地基承 由于地基承载载力低 基底力低 基底软软弱弱层层被被 挤挤出 而使排土出 而使排土场场整体失整体失稳稳 排土 排土场场无无论论是整体不是整体不稳稳定 定 还还是台是台阶阶滑滑 坡 往往是由于排水不良大气降水或坡 往往是由于排水不良大气降水或积积水渗入排弃物料与基底之水渗入排弃物料与基底之间间 使其使其强强度指度指标标急急剧剧下降所致 下降所致 我国排土我国排土场场滑坡滑坡约约有有 50 是渗水所引是渗水所引 起的 起的 5 采取在排土 采取在排土场场上方坡地上方坡地设设截水截水设设施 排土施 排土场场内内设设排水坡 沟 排水坡 沟 在坡脚修筑反坡工程 清除地表弱在坡脚修筑反坡工程 清除地表弱层层 底 底层层排弃大排弃大块坚块坚硬岩石 在沟硬岩石 在沟 底底设设反反滤层滤层排水排水设设施等措施 一般都起到了施等措施 一般都起到了稳稳固排土固排土场场的作用 当遇的作用 当遇 到有池塘或洼地到有池塘或洼地时时 应应根据具体情况 采取排水疏干 挖除淤泥 排弃根据具体情况 采取排水疏干 挖除淤泥 排弃 石石块块等措施 以保等措施 以保证证基底的基底的稳稳固 固 6 排土 排土场场地面坡度是影响地面坡度是影响稳稳定的主要因素之一 而基底弱定的主要因素之一 而基底弱层则层则 是引起坡体下滑的直接原因 是引起坡体下滑的直接原因 当地面坡度陡于当地面坡度陡于 1 5 时时 12 排土 排土场场 可能可能发发生失生失稳现稳现象 象 7 排土 排土场场最最终终坡底坡底线线与其他建 构 筑物及与其他建 构 筑物及设设施的安全距离 施的安全距离 应应 在排土在排土场场整体整体稳稳定前提下 考定前提下 考虑虑大大块块岩石岩石滚动滚动可能可能产产生泥石流及生生泥石流及生产产 事故等事故等综综合因素分析确定 合因素分析确定 15 8 内部排土 内部排土场场最下一个排土台最下一个排土台阶阶的坡底与最下部采煤台的坡底与最下部采煤台阶阶坡度坡度 线线的安全距离 在保的安全距离 在保证证底板底板稳稳定的前提下 定的前提下 应应包括大包括大块块岩石岩石滚动滚动距离距离 及运及运输输通道通道宽宽度 根据国内露天煤度 根据国内露天煤矿矿的内排的内排经验经验 卡 卡车车运运输时输时按按 30m 排土台排土台阶阶高度 大高度 大块滚动块滚动距离距离为为 17m 运 运输输通道通道宽宽度度为为 25 30 m 通 通 道道边缘边缘距坡底距坡底线线距离距离为为 3 m 计计算距离算距离为为 45 50 m 9 排土 排土场场最最终边终边坡是按坡是按稳稳定条件确定的 而水土保持工程和土定条件确定的 而水土保持工程和土 地复地复垦垦工程是在排土工程是在排土场场平平盘盘和和边边坡上坡上实实施的 所以排土施的 所以排土场场最最终边终边坡 坡 应应根据根据这这两两项项工程技工程技术术要求要求进进行修正行修正 八 土地复八 土地复垦垦 复复垦垦后的土地地貌后的土地地貌标标准 准 应应遵守下列原遵守下列原则则 1 复 复垦垦后的地形要与周后的地形要与周边环边环境和小区域地表水系保持境和小区域地表水系保持谐谐和 地和 地 面坡度面坡度应应按水土保持和岩体按水土保持和岩体稳稳定的要求确定 一般不宜超定的要求确定 一般不宜超过过 20 中 中 汇汇公司百川煤公司百川煤业业的的设计设计角度角度为为 19 2 有利于土地复 有利于土地复垦垦作作业业的操作 的操作 3 露天煤 露天煤矿矿的最后一个采空区 可按当的最后一个采空区 可按当时实际时实际状状态态保留 作保留 作为风为风 景区用地 景区用地 4 露天煤 露天煤矿设计应严矿设计应严格控制格控制预预留工程用地 后期留工程用地 后期扩扩充用地 充用地 应应以以 占用平整空置土地和排土占用平整空置土地和排土场场场场地地为为主 提高土地重复利用率 主 提高土地重复利用率 5 根据 根据 环环保工程保工程产业产业化化 的原的原则则 应积应积极极创创造造为为剥离物剥离物综综合利合利 用 土地复用 土地复垦垦与土地开与土地开垦垦相相结结合 合 为为开开发发土地土地资资源源创创造新的造新的产业经济产业经济 增增长长点 点 16 九 九 边边坡坡稳稳定工程定工程 采掘采掘场边场边坡角度直接影响着坡角度直接影响着矿矿建工程量和生建工程量和生产产剥采比的大小 剥采比的大小 它它对评对评价一个露天煤价一个露天煤矿矿的的经济经济合理性 有着密切的关系 所以 合理性 有着密切的关系 所以 边边坡坡 设计设计必必须须以可靠的工程地以可靠的工程地质资质资料和岩石物理力学性能料和岩石物理力学性能试验试验数据数据为为基基 础础 否 否则则 将会在 将会在经济经济上造成重大上造成重大损损失或失或给给生生产产上造成灾上造成灾难难性事故 性事故 中 中汇汇公司百川煤公司百川煤业业的采的采场边场边坡角坡角设计设计角度角度为为 35 十 采掘十 采掘场场防水和排水防水和排水 1 为为防止采掘防止采掘场场受洪水威受洪水威胁胁 应应根据地形条件根据地形条件设设置地面防洪系置地面防洪系 统统 从 从经济观经济观点出点出发发 尽量在地面截住洪水 避免流入坑底 同 尽量在地面截住洪水 避免流入坑底 同时时 还还 应应在采掘在采掘场场各平各平盘设盘设置平置平盘盘排水沟 防止工作面被淹或冲排水沟 防止工作面被淹或冲垮垮 自流排水方式 安全可靠 施工 管理和自流排水方式 安全可靠 施工 管理和维护维护均均较较方便 运方便 运营费营费用用 低 故有条件低 故有条件时时宜宜优优先先选选用 用 2 在降雨量及受雨面 在降雨量及受雨面积较积较大的采掘大的采掘场场 采用 采用单单一的排水系一的排水系统统往往 往是不往是不经济经济的 所以宜的 所以宜选选用多种排水系用多种排水系统统分段截流 分段截流 3 选择选择的采掘的采掘场场排水方式必排水方式必须须确保采掘确保采掘场场不受水灾 并能不受水灾 并能为为采采 掘工作掘工作创创制良好作制良好作业业条件 因此 条件 因此 选择选择技技术经济术经济合理的排水方式 是合理的排水方式 是 采掘采掘场场排水排水设计设计中的重要中的重要环节环节 半固定半固定泵泵站排水方式 系指排水站排水方式 系指排水泵泵站随采掘平站随采掘平盘盘降深移降深移动动的排水的排水 方式方式 移移动泵动泵站排水方式 系指水站排水方式 系指水泵泵船 潜水船 潜水泵泵等排水方式 等排水方式 4 井巷排水方式的 井巷排水方式的优优点是管理方便 排水效果好 可使采掘点是管理方便 排水效果好 可使采掘场经场经 常保持无水状常保持无水状态态 能 能为为采掘采掘场场工作工作创创制良好条件 它的缺点是井巷工制良好条件 它的缺点是井巷工 程量大 建程量大 建设时间长设时间长 投 投资资多 且需要多 且需要专业专业的施工的施工队队伍 因此 使用井伍 因此 使用井 巷排水方式巷排水方式时时 应应尽量利用旧巷 改善其尽量利用旧巷 改善其经济经济效益 效益 17 十一 地面防排水十一 地面防排水 利用剥离物修筑堤利用剥离物修筑堤坝坝在在许许多露天煤多露天煤矿矿已有成功已有成功经验经验 这样这样既解决既解决 废废弃物利用 又弃物利用 又节节省了投省了投资资 这这也是露天开采的一个特点 也是露天开采的一个特点 十二 工十二 工业场业场地地总总平面布置平面布置 1 工 工业场业场地的地的选择选择 露天煤露天煤矿矿工工业场业场地的地的选择选择是一是一项项政策性 科学性很政策性 科学性很强强的的综综合性工合性工 作 也是作 也是编编制制设计设计文件全文件全过过程中重要基程中重要基础础工作之一 由于露天煤工作之一 由于露天煤矿矿地地 面面总总体布置体布置还还具有地面具有地面设设施及建筑物种施及建筑物种类较类较多 占地及破坏土地面多 占地及破坏土地面积积 大 布置大 布置较较分散 地域广 分散 地域广 场场地功能分区不地功能分区不规则规则及以采及以采选选系系统统和剥离和剥离 系系统为统为中心中心环节环节等特点 做好等特点 做好选选定定场场址工作址工作对对露天煤露天煤矿总矿总体布局与提体布局与提 高高设计质设计质量更量更显显得十分必要 得十分必要 为为此 除要求在工此 除要求在工业场业场地地场场址址选择时选择时 应应遵守的基本原遵守的基本原则则外 外 还强调还强调了工了工业场业场地地场场址 址 应经应经技技术经济综术经济综合比合比 较较确定 确定 露天煤露天煤矿矿工工业场业场地的用地范地的用地范围围系指采掘系指采掘场场 排土 排土场场以外的由破碎以外的由破碎 站 站 选选煤厂或煤厂或筛选筛选厂 厂 转载转载站 站 储储煤煤场场及及铁铁路装路装车车站等生站等生产产系系统统和和为为 采 排系采 排系统统服服务联务联系密切的机系密切的机电维电维修修设设施 施 组组装装场场 供 供应应工程系工程系统统等等 辅辅助生助生产设产设施 及行政福利施 及行政福利设设施等工程用地 施等工程用地 2 安全距离的确定 安全距离的确定 在在选选定露天煤定露天煤矿矿工工业场业场地地时时 要保 要保证证地面重要建筑物与采掘地面重要建筑物与采掘场场地地 面境界和与排土面境界和与排土场场境界的安全 因此要考境界的安全 因此要考虑虑爆破因素 爆破因素 根据爆破理根据爆破理论论和和现场现场爆破爆破实实例 当引爆之后所例 当引爆之后所产产生空气冲生空气冲击击波 波 地震波和粉地震波和粉尘尘 如 如尘尘土等 土等 飞飞石 以及噪声 石 以及噪声 对环对环境造成影响 特境造成影响 特别别是是 在浅部开采爆破 其破坏性大 如河南在浅部开采爆破 其破坏性大 如河南义马义马露天露天矿矿首采区采掘首采区采掘场场爆破爆破 18 所所产产生的生的飞飞石和石和尘尘土土给给附近的村庄民房造成不同程度的破坏 距村庄附近的村庄民房造成不同程度的破坏 距村庄 民宅民宅还还不足不足 200m 故在 故在选选址址时应时应考考虑虑采掘采掘场场爆破空气冲爆破空气冲击击波和地震波和地震 波的影响 尽量波的影响 尽量远远离布置 离布置 十三 安全生十三 安全生产专业术语产专业术语解解释释 三三 不不 伤伤 害害 不不 伤伤 害害 自自 己己 不不 伤伤 害害 他他 人人 不不 被被 他他 人人 伤伤 害害 四四 不不 放放 过过 事事 故故 原原 因因 不不 查查 清清 不不 放放 过过 防防 范范 措措 施施 不不 落落 实实 不不 放放 过过 职职 工工 群群 众众 未未 受受 到到 教教 育育 不不 放放 过过 事事 故故 责责 任任 者者 不不 受受 到到 处处 理理 不不 放放 过过 三三 违违 违违 章章 指指 挥挥 违违 章章 作作 业业 违违 反反 劳劳 动动 纪纪 律律 安安 全全 生生 产产 五五 要要 素素 安安 全全 文文 化化 安安 全全 法法 规规 安安 全全 责责 任任 安安 全全 科科 技技 安安 全全 投投 入入 一一 通通 三三 防防 通通 风风 防防 瓦瓦 斯斯 防防 火火 防防 尘尘 三三 同同 时时 凡凡 新新 建建 改改 建建 扩扩 建建 的的 建建 设设 项项 目目 从从 可可 行行 性性 研研 究究 至至 竣竣 工工 验验 收收 投投 入入 生生 产产 和和 使使 用用 都都 必必 须须 严严 格格 按按 照照 建建 设设 项项 目目 安安 全全 生生 产产 设设 施施 与与 主主 体体 工工 程程 同同 时时 设设 计计 同同 时时 施施 工工 同同 时时 投投 入入 生生 产产 三三 源源 重重 大大 危危 险险 源源 伤伤 害害 源源 隐隐 患患 源源 三三 类类 整整 改改 按按 A B C 进进 行行 排排 队队 梳梳 理理 汇汇 总总 分分 析析 和和 登登 记记 造造 册册 必必 须须 立立 即即 解解 决决 的的 列列 入入 A 类类 限限 期期 解解 决决 的的 列列 入入 B 类类 创创 造造 条条 件件 逐逐 步步 解解 决决 的的 列列 入入 C 类类 三三 件件 大大 事事 一一 是是 加加 强强 安安 全全 监监 管管 监监 察察 体体 系系 和和 工工 作作 机机 制制 的的 建建 设设 二二 是是 加加 强强 安安 全全 生生 产产 法法 制制 建建 设设 三三 是是 加加 强强 队队 伍伍 建建 设设 努努 力力 建建 设设 一一 支支 政政 治治 坚坚 定定 业业 务务 精精 通通 作作