露天矿床开拓.ppt
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1、2 露天矿床开拓,surface development,第一节 概述,露天矿床开拓就是建立地面与露天矿场内各工作水平以及各工作水平之间的矿岩运输通路,及时准备出新水平。 开拓的任务: 运输(包括矿岩运输;人员、材料、设备等运输) 准备新水平(开挖出入沟、开段沟) 对象:运输设备+运输通道(运输坑线) 研究的内容: 针对所待定的运输设备和运输形式 确定整个矿床开采过程中运输坑线的布置形式(坑线的形式、位置和数量、平面形式及其固定性) 建立合理开发矿床所必须的运输线路 也是研究和解决开发矿床总体规划和矿山合理发展的重要问题,露天矿床开拓是露天开采设计中带有全局性: 开拓系统受圈定境界的影响 开拓
2、系统影响基建工程量、基建投资和基建时间 影响矿山生产能力、矿石损失与贫化 影响生产的可靠性、均衡性 影响矿石的生产成本 开拓方案设计要求: 结合工艺系统和开采程序合理选择开拓方案 确保设计的矿山建设速度,满足矿石产量和质量要求 力争投产早,达产快,基建投资少,生产经营费用低 尽量采用先进的技术设备,以提高技术的可靠性和生产效率,影响开拓方案设计的主要因素: 自然地质条件 地形、矿床地质、水文地质、工程地质及气候条件 开采技术条件 矿山规模、矿区开采程序、露天采场尺寸、高差、生产工艺流程、选用设备类型及技术装备、矿区总平面布置 经济因素 国家有关技术经济政策、矿山建设投资、矿石生产成本、劳动生产
3、率、矿山服务年限 山坡露天矿和凹陷露天矿的开拓布线和方式不同 分为上部开拓和深部开拓 应考虑两者的相互衔接 可分为:固定坑线开拓、移动坑线开拓,露天开拓方法: 露天矿床开拓与运输方式有密切关系 按运输方式,露天矿床开拓方法主要分为: (1)公路运输开拓; (2)铁路运输开拓; (3)胶带运输开拓; (4)平硐-溜井开拓; (5)提升机提升开拓(包括箕斗、串车); (6)联合开拓。,坑线布置形式,坑线(道)布置形式有直进式、折返式、回返式、螺旋式、直进-回返式、直进-折返式等 直进式:运输设备不调头,从露天开采境界的地表直达采场的工作平台 一般应用于平缓的露天矿或开采范围较大、深度较浅的深凹露天
4、矿,单独使用较小 回返式:采用汽车运输,汽车从地表工业广场经多次回返调头到达采场 应用范围较广,一般同直进式联合使用,形成直进-回返式,即汽车直进几个台阶回返一次,折返式:采用铁路运输,火车从地表工业广场经过多次折返调头到采场 开采境界比较小的露天矿采用,一般联合使用,直进-折返式,火车进几个台阶折返调头一次 螺旋式:运输设备沿边帮螺旋前进从地表工业广场直达采场 一般应用天椭圆形露天矿,运输设备可以是火车、汽车,但汽车较多,第二节 公路运输开拓,又称汽车运输开拓,是露天矿山最广泛的开拓方式 公路开拓坑线的布置的影响因素: 矿床埋藏条件 露天采场空间参数 一、公路开拓坑线的类型 固定线路 凹陷矿
5、最终边坡上的线路 总出入沟口至粗破碎站(车间) 或至排土场的线路,半固定线路 露天矿内外的,作为山坡露天各开采水平分支线与粗破碎站、排土场、临时矿石堆场联系用的线路 使用年限较短 作用随山坡露天矿开采水平的下降而逐渐消失 移动线路(临时线路) 露天矿各开采水平上的联络运输线路 排土场的工作面线路 露天矿内的、联系各开采水平的分支线 随开采水平的下降和工作面的推进而逐渐消失,二、公路开拓运输线路布置的要求 满足开采工艺和矿山总平面布置的要求 保证各生产水平矿岩的运输畅通; 保证各辅助生产工艺(机修、仓库、油库、炸药库)形成一个完整的运输系统 线路的技术等级和参数,应符合相应的设计技术规范,保证行
6、车安全,充分发挥汽车运输效率 线路要布置在工程、水文地质条件好的地段 露天矿的新水平准备和工作面运输线路,一般采用移动线路; 并设在工作面推进较慢的区段和矿岩接触面上盘附近; 出线方向应与联络线路和固定线路同向。,选择固定线路时,为提高行车效率,减少线路工程量和边坡扩帮量 对山坡露天矿,尽量采用树枝式布置 当需采用折返线时,应避免线路进入采场内 线路布置尽可能平直,减少弯道和回头曲线 对于凹陷露天矿,要避免在高边坡部位布置线路弯道和回头曲线,并尽可能少在深部设置回头曲线 山坡露天矿的上山公路,通过露天采场时,要充分考虑爆破对线路的影响 对于凹陷露天矿,当生产规模很大,技术条件可行时,可设置两个
7、出口或双侧线路,以分散运量,缩短运距,凹陷露天矿总出入沟的位置与标高的确定,应考虑选厂、贮矿场、排土场、修理场和仓库等的相对位置与标高,务求矿岩不反向运输,减少采场内外重车的上坡线路长度 对于多坑底、有“岩岛”的凹陷露天矿,应充分利用“岩岛”布线,以便最大限度地减少边帮的扩帮量,三、公路开拓运输运输线路的布置方式 根据开采的部位,分为: 山坡线路布置和凹陷线路布置 根据线路形状,分为: 树枝式、折返式、螺旋式、直进式 1. 山坡露天矿线路布置方式 树枝直进式 特点:各分支水平全部与主干线相连,运距短 汽车在回头曲线上行驶的机会少 干线、支线界线分明 投资省 适用条件:出线端地 形平缓的山坡露天
8、矿,采场外折返式 特点: 两个以上开采水平共用一条进出车线,采场内用移动坑线联络 该方式运距较长、汽车在回头曲线上行车多,采场内联络线路移设频繁、干扰较大 干线不进采场,不受爆破影响 适用条件: 出线端地形较陡峭的 山坡露天矿,进入采场内折返式 特点: 线路局部进入采场,采场内干线随开采水平下降而消失,与采场外线路的联系随之截断 给边坡修护所需的联络运输带来困难 位于采场内的线路受爆破影响 行车条件较差,开采强度受一定限制,适用条件: 采场内同时作业阶段数不多的山坡露天矿,且出线端地形复杂 特别适用于采场外展线地形低于上部开采水平标高的山坡露天矿,2、凹陷山坡露天矿线路布置方式 折返式 特点:
9、 线路均布置于最终非工作帮和端帮 根据走向长度,决定折返次数 一般12个开采台阶折返一次,适用条件: 单一折返式,适用于走向较长,深度中等的凹陷露天矿 双侧单线或单侧双线线路,适用于走向很长,或运量很大的大型、特大型凹陷露天矿,螺旋式 特点: 线路均设在最终帮上 线路环绕上下盘及端部边帮 无回头曲线,行车条件较好扩帮量少 开沟方向和位置随线路变化,生产管理复杂,矿石贫化、损失较大,适用条件 露天矿形状近于圆形或椭圆形 同时工作的台阶数不宜过多 对于凹陷露天矿接近采场底的23个开采台阶,常用此方式,折返-螺旋式 特点:露天矿上、中部为折返式,下部(23个台阶)螺旋式 适用条件: 露天矿上、中部尺
10、寸长,深部尺寸短的单底或多底的大型、特大型凹陷露天矿,四、矿山工程发展程序 包括: 台阶的开采程序 工作帮的推进 新水平的开拓延深 介绍:新水平的准备程序和开拓沟道的形成 新水平准备,包括: 掘进出入沟 掘进开段沟 为下水平新水平准备掘沟而进行的扩帮工件,固定坑线折返式布线时的矿山工程发展 开段沟纵向布置 开段沟是每个开采水平上为开辟开采工作线而掘进的挖水平的沟道,开段沟横向布置时,固定坑线螺旋式布线时的矿山工程发展,移动坑线开拓矿山工程发展程序,五、连接平台 采场内的开拓坑线,为了缩短运距,采用较大的坡度 为了行车安全,满足公路坡长的限制 在开拓坑线与各台阶交汇处设置长度为4060m,坡度为
11、不超过3%的平坡或缓坡段 即为连接平台,六、出入沟口 布置位置:工程地质条件好、地形标高较低,距工业场区及排土场较近的地方 应避免和减少重载汽车在采场内作反向运行及无谓的增长上坡运距 尽可能使矿岩的综合运输功最小 总出入沟 多出入沟,七、公路运输的评价,适用于山坡和凹陷露天矿 可设置多出入沟口进行分散运输、分散排土 便于多品级矿石选别开采 便于改变工作线推进方向 新水平准备速度快,能达到较高开采强度 自卸汽车运输时,其运距一般不超过3km 单一公路开拓运输的合理开采深度: 40t以下汽车,80150m 电动轮汽车(80120t),200300m,第三节 铁路开拓,铁路开拓坑线布置与公路开拓时类
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