露天采矿方法分类及其特征.doc

精品文档 露天采矿方法的特征及其分类 【摘要】目前，露天采矿在采掘工业中占有举足轻重的的地位，据统计世界上矿产资源露天开采比重已占三分之二，所以，了解露天采矿方法的特征及其分类，学习国内外先进的采矿技术，利用现代化技术改造传统矿业，必将对我国露天矿产资源的开发产生积极的推动作用，有助于提高我国采矿技术水平，促进采矿业的繁荣发展。 【关键词】露天;采矿;特征;分类 近代机械化露天采矿方法主要根据矿体赋存状态、地形地貌条件以及剥离物的堆放的位置和数量等特征加以区分。各国开采方法分类也不尽相同，以煤矿分类变化形式更具有代表性。 关于露天开采方法提出有多种分类，命名也比较混乱，各国专家对其也有不同的分类与表述，甚至对同一开采工艺不仅开采方法择名不同，而且褒贬不一，以致引起概念上的分歧。究其原因主要有两点：一是开采方法的划分的依据不同；而是混淆了某些概念的界限。例如美国露天煤矿较多使用的是条区倒堆开采法、掘坑开采法、移山填谷开采法等；澳大利亚露天煤矿开采方法根据地形条件主要分为条区倒堆开采法、台阶式开采法或梯田式露天开采法；德国露天煤矿主要采用掘坑式露天采矿方法；而金属矿山因其矿体赋存状态及地形地貌条件的特殊性，多采用掘坑开采法。建筑的石料开采主要采用掘坑开采法等。 由于开采方法的特殊性，有的方法同时具有多种不同开采方法的属性，例如美国1990年出版的采矿手册中把水利机械化开采、疏浚开采、溶浸开采均划分为水力开采方法一类；澳大利亚悉尼大学1985年出版的露天开采先进工艺项目研究报告中把采矿方法分为坑采法和倒堆法两类。可见，不同专家从不同角度看问题，得出可结论会有较大的区别。比如矿山用的挖掘机就可以根据许多特征进行分类，一台挖掘机可能同时具有多种属性，因而可以同有几种不同的类型，露天开采方法也是如此。 现今露天采矿方法以机械化开采为主，绝大多数露天矿首先使用机械设备（如挖掘机）剥离覆盖于矿床之上的土岩，然后采用适宜的运输设备（如重型卡车、带式输送机、轨道车辆等）把剥离物和有用矿物运至指定地点。 另外露天采矿方法的选择除了受制于矿体赋存特征、地形条件、剥离物堆放的位置与数量之外，还受可供选择开采工艺系统及设备制造能力、国家对于矿山开采的环境保护法规规定等诸多因素影响。露天采矿方法因各国矿山的自然条件不同，分类尽不相同。一些开采方法在某些国家有应用，在某些国家就没有应用；有的开采方法应用条件有严格的限制，有的方法应用面很宽，例如美国煤炭露天采矿因其条件变化复杂，设备制造能力强，所以开采方法形式多样；澳大利亚煤矿露天开采除了倒堆开采方法之外，其余归入掘坑开采法；大多数金属矿山均采用掘坑开采法等。 露天开采方法的常用分类有以下几种： （1）根据采用的主要设备分为机械化开采法和非机械化开采法。如机械设备开采法和人力或人力畜力联合开采法。 （2）根据剥离物从采场形态来划分主要是坑采法和原地开采法。如倒堆开采、石料开采、螺旋钻开采、水射流开采等均属掘坑开采，原地浸出开采法是属于原地开采法。 （3）根据剥离物排弃位置分为内排开采法、外排开采法。如倒堆开采法和掘坑开采法。 （4）根据是否改变开采对象的赋存特性划分为物理开采法和化学开采法，如机械化开采法和化学浸出法、细菌开采法。 （5）根据采场所处位置分为水上开采法和陆地开采法，如疏浚开采法和坑采倒堆法、采石法等。 （6）根据开采对象输送媒介分为单相流（固体流、液体流）输送法，多相流输送法（固液两相流、固气液三相流）如机械化开采法和水利开采法。 （7）根据作业场所所含水分大小分为干式开采法、湿式开采法，如机械开采法和水力开采法。 （8）根据开采作业场所地形情况分为山坡露天矿开采法、凹陷式露天矿开采法。如等高线开采法和掘坑开采法。 （9）根据开采作业的常规特性分为普通机械化开采法、特殊开采法。 （10）根据整个开采过程所使用的设备情况分为全机械化开采法、半机械化开采法和混合开采法等。 （11）根据开采对象占总开采物料的比例、品味和价值分为量小价高矿产开采法和量大价低矿产开采法，如掘坑开采法和石料开采法。 关于国内外对露天开采方法分类现状，在此收集了苏联、美国、法国、和我国对露天开采的几种分类方法，如下表1、表2、表3。表1 苏联露天矿开采方法分类H.B.边界尼可夫分类法里热夫斯基分类法开采方法主要特征方法组分组开采方法1、 无运输开采法1.用电铲倒堆或不用电铲倒堆用电铲把剥岩直接运至排土场或中间经倒堆电铲将岩石排至排土场1、 整片的（固定的工作区状态）1整片纵向的2整片横向的3整片扇形的4整片圆形的整片纵向单帮的整片纵向双帮的整片横向单帮的整片横向双帮的整片扇形中央的整片扇形分散的整片圆形中央的整片圆形周围的2.剥岩和采矿用一台电铲轮流作业剥岩和采矿由一台电铲轮流作业，岩石排于采空区，岩石经地表转载漏斗至运输机，汽车和铁路运走2、 延深的（变化的工作区状态）1延深纵向的2延深横向的3延深扇形的4延深圆形的延深纵向单帮的延深纵向双帮的延深横向单帮的延深横向双帮的延深扇形分散的延深圆形3运输排土利用运输排土设施（运输排土桥或堆矸机）内部排土4特殊法剥岩用塔式电铲、轮式绞车，水利机械或绳式吊车转运二、有运输开采法利用轮式运输设备将岩石运至内部或外部排土场三、联合开采法上部台阶剥岩通过运输设备内部排土或外部排土，下部水平剥岩采用电铲或运输拍土桥设备排土其他方法的联合3、 联合的（延深整片的）同上同上表2 美国、法国露天矿开采方法分类美国法国（P.H. BASTID 提出的）开采方法开采方法主要特征和使用条件1、 砂矿开采1. 淘沙盘淘洗和流槽冲洗2. 水力开采3. 采砂床开采2、 露天矿开采1. 单台阶式2. 多台阶式3. 剥离开采（内部排土场法）4. 采石场开采三、漏斗式开采一、水平分层开采法台阶的推进方向从最终境界的一边向另一边推进，初期用此法会很难或无法修改最终境界2、 分期开采法（采场迭套开采法）此法开采过程可以修改小境界三、混合开采法上述两种方法的折衷，开采过程的某一时刻，上部已到最终固定帮，下部还在工作帮上四、废石的连续进路开采法此法采矿与剥离分别在两个不同的工作面进行，一面开采矿石和夹石，另一面用一系列采掘带开采上盘废石，此法只有当矿层顶底板相当规整、矿体倾角比最终底盘边坡角大的不多时才用表3 我国露天矿开采方法分类国内分类法一国内分类法二开采方式采剥方法开采方式采剥方法全境界开采1. 纵向采剥方法2. 横向采剥方法3. 斜向采剥方法4. 纵横向采剥方法5. 扇形采剥方法6. 环形采剥方法水平分层采剥方法倾斜分层采剥方法台阶组合形式工作线推进方向台阶组合形式工作线推进方向不分期开采（全境界）单台阶纵向横向环形扇形水平单台阶倾斜单台阶纵向横向环形扇形分期开采1.纵向采剥方法2.横向采剥方法3.斜向采剥方法4.纵横向采剥方法5.扇形采剥方法6.环形采剥方法边采边扩开采1. 横采横扩采剥方法2. 纵横向采剥方法3. 纵向采剥方法4. 环形采剥方法分期开采1. 分期倾斜分条陡帮2. 分期过渡3. 分期分区4. 扩帮（多分期）单台阶多台阶组合台阶纵向横向环形扇形水平单台