時間：2023-10-09 10:54:17
序論：在您撰寫露天開采的采礦方法時，參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，引導您走向新的創(chuàng)作高度。
關鍵詞：巖體；露天開采
Abstract: along with our country most open pit mine deep concave mining end, more and more will be transferred to the underground mining mine. Transition from open pit to underground mining under the conditions of rock mass deformation and easy movement induced by open pit slope stability problem. Some open pit to underground mining occurred landslide, ground collapse and other accidents, so the open pit slope stability analysis for underground mining safety production has very important significance.
Key words: rock; open pit mining
中圖分類號：TD8文獻標識碼：A文章編號：
1、巖體基本質量的分級
巖體基本質量由巖石堅硬程度和巖體完整程度兩個因素確定。其劃分采用定性和定量兩種指標方法確定。顧名思義，定性劃分是根據(jù)巖石的性質，巖石堅硬程度定性劃分一般采用敲擊、浸水等方法對巖石進行確定，一般分為堅硬巖、較堅硬巖、較軟巖、軟巖、極軟巖，風化程度可由巖石的顏色、狀態(tài)、構造破壞程度進行確定，一般分為未風化、微風化、弱風化、強風化、全風化；巖體完整程度定性劃分一般根據(jù)主要結構面的發(fā)育程度、結合程度、結構面類型、相應的結構類型來確定，一般分為完整、較完整、較破碎、破碎、及破碎。所以定性確定方法一般是采用肉眼觀察、手觸等方式對巖體進行判斷，比較直觀。定量劃分是根據(jù)公式計算對巖體質量分級進行確定，精確度高，理論追溯性強。巖體堅硬性定量指標采用巖石單軸飽和抗壓強度RC，RC可由試驗測得，也可由計算得出；巖石完整程度定量指標采用巖石完整性指數(shù)KV確定，KV由試驗測得，當無法取得試驗數(shù)據(jù)時，可采用巖體體積節(jié)理數(shù)JV進行確定。巖體基本質量的分級應根據(jù)巖體基本質量的定性特征和巖體基本質量指標（BQ）兩者相結合進行確定，巖體基本質量的定性特征根據(jù)前述方法即可確定巖石的堅硬程度和巖體的完整程度，巖體質量指標（BQ）應根據(jù)分級因素的定量指標RC和KV,按公式BQ=90+3RC+250KV進行確定，在使用此公式時應注意以下兩個條件a、當RC＞90KV+30時，應以RC=90KV+30和KV帶入計算BQ值b、當KV＞0.04RC+0. 4時，應以KV=0.04RC+0.4和RC帶入計算BQ值。正確確定巖體的質量分級對采礦作業(yè)選擇設備、作業(yè)工法、安全防護有著指導性的作用，準確確定巖體基本質量的分級，做好邊坡穩(wěn)定性和支護工作在采礦中勢在必行。
2、主礦體基本穩(wěn)定，但礦體夾石層和礦體頂?shù)装鍑鷰r局部有軟化特征，位于上下盤20m范圍內存在一個近礦圍巖不穩(wěn)定帶，是影響礦山開采的主要工程地質問題。因此，合理選取采場結構參數(shù)是保證吳集鐵礦地下開采地表不塌陷、井下不突水的關鍵。在地下礦山采場結構參數(shù)的選擇過程中，經驗類比法占有重要的地位。隨著巖石力學理論及計算技術的不斷發(fā)展，數(shù)值模擬為巖石力學研究和工程設計提供了重要的依據(jù)。 拉格朗日模擬是把每次拉格朗日計算作為一次試驗，拉格朗日計算的結果（如采場頂板的下沉量）與采礦方法、采場跨度、礦柱尺寸、圍巖的物理力學性質等多個因素密切相關，各因素或多或少地對峒室頂板的下沉產生影響，到底哪個因素是關鍵因素，各因素以什么樣的組合更合理，都是要高度重視的問題。正交拉格朗日分析是按照正交實驗原理，考慮了巖石的塑性、不抗拉、節(jié)理的非線性以及層狀巖體的正交異性、模擬回采順序、開挖效應及圍巖、錨桿、噴射砼的相互作用，具有較好的適應性。本次吳集采場結構參數(shù)優(yōu)化，用正交拉格朗日試驗分析方法評價各設計參數(shù)與穩(wěn)定性指標間的關系，并在此基礎上提出了合理的采場結構參數(shù)取值。
3、拉格朗日法的基本原理
拉格朗日法是研究流體質點隨時間而變化的情況，即某一質點在任意一段時間內走出的軌跡、所具有的速度、壓力等。將此法植入固體力學中，將研究的區(qū)域劃分成網(wǎng)絡，網(wǎng)絡的節(jié)點就相當于流體的質點，然后按時步用拉格朗日法來研究網(wǎng)絡節(jié)點的運動稱拉格朗日法。這種方法最適用于求解非線性的大變形問題。它使用差分方法求解，先將求解的區(qū)域劃分成四邊形網(wǎng)絡，見圖1（在邊界不規(guī)則的地方也可以用三角形網(wǎng)絡來擬合）。其計算循環(huán)見圖2。
4、采礦方法概述
4.1在礦體和圍巖中以一定的布置方式和程序，掘進一系列的準備坑道和切割巷道，并按一定的生產工藝過程，進行回采的方法，叫做采礦方法（mining method）。根據(jù)礦體的開采技術條件，設計的采礦方法為：階段礦房分段鑿巖嗣后充填采礦法，其結構參數(shù)見圖3。
1－沿脈運輸巷道；2－穿脈運輸巷道；3－礦石溜井；4－拉底巷道；5－裝礦巷道；6－
鏟運機出礦巷道；7－回風平巷；8－回風天井；9－進風天井；10－分段鑿巖巷道；11－
切割天井
4.2采礦方法構成要素:人工裝礦的淺孔留礦法礦塊長50m,沿礦體走向布置,中段高度60m,頂柱高度6m,不設底柱,間柱寬度8m,礦塊寬同礦體厚度?；夭晒に嚍榈V房自下而上分層回采,分層高度1.8～2m,采用7655型鑿巖機鉆鑿上向傾斜孔,孔徑38mm,孔深1.8～2m,炮孔采用平行排列或交錯排列,網(wǎng)度為0.8～1.8m,每次爆破兩排孔。落礦后先28局部放礦,出礦在裝礦巷道中人工向礦車裝礦,人工推車至運輸巷,由電機車運至主井溜井口。
4.3礦床聯(lián)合開采的特點：無論是露天開采和地下開采都覺有其獨特的工藝特點，當?shù)V床適用于采用露天和地下聯(lián)合開采時，就應該充分利用這一特點，以提高露天和地下開采的技術經濟指標。聯(lián)合開采工藝系統(tǒng)的核心是在開采工作中按一定順序進行時，必須盡量考慮礦床的特點，選擇露天和地下相互聯(lián)系的開采工藝系統(tǒng)，公用地面輔助生產設施和生活福利設施，以提高礦山的經濟效益。露天和地下聯(lián)合開拓的主要特點是最大限度的賦予地下巷道多種用途。深部露天礦開采的趨勢是廣泛利用地下巷道進行運輸。
礦床聯(lián)合開采技術上可行性的開采工藝系統(tǒng)：
露天與地下聯(lián)合使用地下巷道系統(tǒng)
露天礦利用地下巷道系統(tǒng)
地下礦石經露天運出
露天廢石排入地下開采崩落區(qū)
各自獨立的運輸系統(tǒng)
用露天鉆機回采露天坑底和邊邦的礦石等。
5、近幾十年來，露天轉地下開采在國內外礦山得到了廣泛的使用，對于這類礦山為了保持礦山產量的平衡，當露天開采向地下開采過渡時，在一段時間內露天與地下開采需要同時進行作業(yè)，這是這類開采方法最復雜與最核心的技術問題，這與露天與地下聯(lián)合開采的基本條件是大致相同的，地下轉露天開采只是在特殊條件下偶然使用的。對于急傾斜中厚以上的礦體，當?shù)V體延深較大而覆蓋層較薄時，礦體的上部通常首先采用露天開采，然后對礦床的下部采用地下開采，整個開采稱為露天轉地下開采，當露天開采轉為地下開采的過渡期，礦山由單一的露天開采轉為露天與地下開采同時作業(yè)，必須充分采用各種技術與組織措施，減小過渡期對生產效率（15%-25%）的影響，當露天礦生產進入減產器后，地下開采系統(tǒng)應基本形成，并逐步承擔露天礦減產部分的生產能力，使礦山生產產量基本保持穩(wěn)定。因為露天開拓系統(tǒng)以先天已先期形成，露天轉地下開采的開拓系統(tǒng)主要指地下開拓系統(tǒng)，應當強調的是，在設計地下開拓系統(tǒng)時，應盡可能的利用或結合露天開拓系統(tǒng)，以減少投資。
根據(jù)露天和地下采礦工藝聯(lián)系緊密程度不同，露天轉地下開拓系統(tǒng)可分為：
露天和地下獨立開拓系統(tǒng)
局部聯(lián)合開拓系統(tǒng)
聯(lián)合開拓系統(tǒng)
在深部礦體儲藏量大、服務時間長，或在露天開采深度大，露天采場地平面狹窄，采場邊坡穩(wěn)定性差，難以保證井巷工程出口安全的情況下，地下開拓工程一般布置在露天采場之外，稱為獨立的開拓系統(tǒng)，它具有兩套生產系統(tǒng)，相互干擾小，露天開采后無須維護邊坡等優(yōu)點，缺點是兩套開拓系統(tǒng)的基建投資大，基建時間長。
傾斜或急傾斜礦床殘留礦體的開采，通常利用地下開拓系統(tǒng)運至地面，露天開采到設計境界后，下部礦體的儲量不多，服務年限較短，通常自露天坑底的非工作幫掘進豎井、斜井形成地下礦體的開拓系統(tǒng)。礦石經露天開拓系統(tǒng)運到選廠，具有井巷工程量和基建投資少，投資快，可充分利用已建的露天開拓運輸系統(tǒng)的優(yōu)點，缺點是井巷施工與露天生產同步進行，干擾大。
在露天坑較低的臺階有足夠空間的情況下，可以在坑內布置斜坡道或風井等輔助井巷，而把主井和主要運輸巷道布置在坑外，優(yōu)點是可以減少開拓量，達到提前見礦，保持礦石產量穩(wěn)定。
露天邊緣礦的開采也經常會涉及到露天轉地下的開采技術， 露天邊緣礦體是邊坡礦、端幫殘礦、頂?shù)妆P三角礦樣、永久路塹下礦體和露天底礦段的總稱，它們具有相當大的礦量，大部分可以回收，由于其存在地點的不同，回收邊緣礦體時將會對露天礦邊坡的穩(wěn)定性和地下開采的安全生產等帶來直接影響，為此應根據(jù)具體的礦巖條件及所處位置，選用各種不同的露天或地下方法進行回采，根據(jù)不同的礦巖特性，選擇相應的開拓系統(tǒng)對節(jié)約成本保證生產安全是非常必要的。
[1 ] 楊威,蔡嗣經,李有臣.南芬鐵礦露天轉地下開采邊坡穩(wěn)定性數(shù)值模擬[J]. 有色金屬(礦山部分). 2012(03)
[關鍵字]露天 礦山開采設備 設備選型
[中圖分類號] TD613 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X（2013）-5-48-2
要在金屬資源緊缺的今天加大開采力度，提高開采效率，降低開采成本就需要在開采設備中做出合理選擇。硬巖露天礦山開采工程中設備的選擇成為提高開采效率的關鍵。但是礦山開采設備種類繁多，我們要在學習各露天開采設備的先進技術基礎上，深入研究各露天開采設備的特點，為不同露天礦山開采環(huán)境提供適宜的開采設備。
1露天礦山開采工程特點
露天開采工程是在開放的環(huán)境中，在采礦、掘進和運輸設備的幫助下，從地表向下采取地殼中有用礦物的一項工程。露天開采工程中開采設備主要用于穿孔、爆破、采裝、運輸這四項工作。開采設備的損耗及油耗決定了露天開采的成本，為獲取最大利益，露天開采工程一般以最大限度降低作業(yè)成本，因此露天開采設備的選擇將對露天開采工程的工藝過程、開采成本起著支配性作用。
2設備選型
2.1意義
采礦工程的環(huán)境決定開采工藝。而開采工藝與開采設備的選擇息息相關，相輔相成。具體說來即是開采工藝又決定開采設備的選擇，與此同時，開采設備又反過來影響開采工藝的開采成本、技術參數(shù)等。為有效的降低開采成本且讓采礦工程有條不紊的順利進行，就需要我們在開采工程施工之前根據(jù)相應的開采環(huán)境，因地制宜，量身定制合理的開采設備。
2.2總順序
露天開采設備選型的過程一般是首先選擇合理的主體設備，然后根據(jù)主體設備的選擇而選定合適的輔助設備。其中包括鏟裝設備、運輸設備及穿孔設備。在主體設備的選擇過程中，運輸設備是根據(jù)鏟裝設備而配置的。
2.3裝載設備的選型
（1）挖掘機的選擇
選擇合理的挖掘機是一個較為復雜的過程，在此過程中，礦巖物理機械性質、礦山采剝總量、開采工藝和設備性能是確定挖掘機的選型的主要條件。合理型號的挖掘機保證每個工藝環(huán)節(jié)的生產設備間配套，保證生產設備的工作效率。可供選擇的挖掘機有電鏟挖掘機和液壓挖掘機。這兩種挖掘機的選型都要根據(jù)相應的環(huán)境來確定。從挖掘機斗容來看，需要斗容大于10m3時適合選擇電鏟；需要斗容小于10 m3時適合選擇液壓鏟。從電力條件、礦石種類來看，電力條件好，礦石種類少時選擇電鏟挖掘機。在其他情況下，若設備價格與生產效率產生沖突時，我們應當綜合考慮，從整體衡量選擇犧牲一定生產效率的低價位的生產設備，這種情況一般出現(xiàn)在進口設備與本土設備選擇之間。但是，當我們設計的大型礦山在選擇使用液壓鏟的情況下，就不會面臨這樣的問題，因為國內大于等于10 m3 大斗容的液壓鏟技術可靠性有待進一步的驗證，其技術可靠性需要加強。
整體來說，提升機常見故障主要有硬故障以及軟故障兩種，其中，硬故障指的是由于特定參數(shù)超限表現(xiàn)所導致的故障，保護裝置負責解決此種故障；軟故障涉及到一系列的變量，診斷軟件故障需要測量一系列的工況參數(shù)，并進行數(shù)據(jù)推理，準確率相對較低。但需要對軟故障予以足夠關注，因為很多硬故障前期都具有軟故障表現(xiàn)。為最大限度的保障提升機運行的安全性，相關部門投入了極大精力致力于提升機檢測診斷研究，并取得了一定的研究成果。其中比較具有影響力的有中國礦業(yè)大學研發(fā)的KJ46 型礦井提升機狀態(tài)監(jiān)護系統(tǒng)以及ASCC 型全數(shù)字提升機控制系統(tǒng)等，這兩大系統(tǒng)中均含有檢測提升機運行參數(shù)以及進行故障診斷等相關功能，此外還可以實現(xiàn)制動失靈保護、過卷保護以及超速保護等，效果十分顯著。在煤礦生產實踐中經常會遇到礦井雙筒提升機松繩現(xiàn)象，并且松繩現(xiàn)象極容易導致較為嚴重的后果。
（2）前裝機的選擇
在選擇前裝機時，首先要考慮的主要技術性能包括額定載重及牽引力，并認真檢測其對開采環(huán)境的適應性，其次要考慮作業(yè)項目的零散性對裝載機效率的影響。當我們有配礦要求的時候，裝載機要完成將配好的礦石運送至破碎站的運輸，此時前裝機的型號由運輸距離和配礦量的數(shù)量決定。
3運輸設備的選擇
運輸成本占總成本的比例約40%～60%，因此運輸設備的選擇在礦石開采項目中占有重要位置。
開拓運輸方式決定露天礦采場運輸設備的選擇。礦山自然條件復雜多樣，開采技術的靈活多變以及經濟條件的影響了開拓運輸方式的選擇。運輸方式主要有單一汽車運輸方案及聯(lián)合開拓運輸兩種方式。運輸方式由運輸距離確定，運輸距離較短時，首先考慮采用單一汽車運輸方案；礦巖運輸距離較長，是采用單一汽車運輸還是聯(lián)合開拓運輸，必須通過技術經濟比較綜合確定。
為降低生產成本，運輸設備的選擇應與挖掘相匹配，如采用汽車運輸時，由運距決定挖掘機裝載的斗數(shù)：1km的運距裝載2斗～4斗，2km的運距裝載3斗～5斗，3km～5km的運距裝載4斗～6斗。
4鉆機的選擇
鉆機成本在總生產成本中占有較小的比例，因此這種設備最容易被忽視，但是鉆機的功能卻是不容忽視的，由于它的存在實現(xiàn)了自動化的露天開采。
鉆機主要有兩種可供選擇的類型，一種是牙輪鉆機，另一種是潛孔鉆機。鉆機的選擇也需要根據(jù)相應的開采環(huán)境來選擇。在各種硬度的大中型礦巖的作業(yè)中，首先要考慮選用牙輪鉆機。在礦巖中硬的中小型礦山以及有特殊要求，如打邊坡欲裂孔、錨索孔，放水孔等選用潛孔鉆機更為合適。另外，在面對進口牙輪鉆機的選擇時，要綜合考慮鉆機使用壽命、工作可靠性、價格及零部件的供貨周期等條件，充分與國產鉆機做出對比后做出決定。
國產牙輪鉆YZ-35，孔徑250mm，設備可靠、價格實惠，在國內礦山使用成功，因此國內大型礦山設計選用牙輪鉆時，我們可優(yōu)先選擇該型號設備，國內大型礦山的邊坡鉆一般選用國產165mm孔徑潛孔鉆機。
5輔助設備的選擇
輔助設備的規(guī)格選擇由主要生產設備決定，輔助設備的規(guī)格要與主要設備的規(guī)模相匹配。下面我們簡單說說平地機的選擇情況。
關鍵詞：高臺階、降段開采 、頂部揭頂、高位裝車
中圖分類號：TD164文獻標識碼： A
0前言由長沙有色冶金設計研究院完成的欒川龍宇鉬業(yè)有限公司《南泥湖15000t/d采選工程初步設計書》中選定的南泥湖露天礦礦山設計采用15m臺階高度，CS-165E高風壓潛孔鉆機穿中深孔、多排微差爆破、WK-10B電鏟鏟裝的采剝方法。但由于征地搬遷的影響，長期以來，與設計相匹配的WK-10B電鏟及TR-100工程車不能投入使用，礦山開采不得不采用液壓液壓反鏟、后八輪汽車進行作業(yè)，礦山采場使用的液壓鏟的最大挖掘高度僅10米左右，由于現(xiàn)有液壓反鏟的最大挖掘高度遠小于設計臺階高度15米，液壓反鏟進行高臺階鏟裝作業(yè)不符合《金屬非金屬礦山安全規(guī)程》關于階段高度應不大于機械最大挖掘高度的1.2倍，爆堆高度應不大于機械最大挖掘高度的1.5倍的要求，存在較大的安全隱患，
在前期的施工中施工隊和租賃設備的液壓反鏟曾出現(xiàn)多次險情，液壓反鏟曾多次被臺階坡面滾落的塊石砸碰，所幸未造成人員傷亡。
1臺階頂部“揭頂法”開采技術
由于南泥湖露天礦山已采用液壓反鏟按15米高臺階施工多年，目前形成的臺階高度多在15米，為了保證生產的持續(xù)進行，避免因臺階參數(shù)調整給生產帶來較大的影響，經全面分析比較，項目組決定對1345水平封閉圈以上的臺階采用頂部“揭頂法”降段方案（圖1）
所謂頂部“揭頂法”，就是每次爆破后，在爆區(qū)開挖之前，在爆堆的頂部先安排液壓反鏟從臺階面沿縱向進行反挖裝車，從而達到爆堆高度降低的開采方法。
圖1頂部“揭頂法”降段方案平、剖面圖
頂部“揭頂法”降段開采方法說明：
正常臺階一個爆區(qū)爆破后，若采用清碴拋擲爆破，爆破后爆區(qū)前排及后排爆堆高度較低，高度往往小于15米，爆區(qū)中間區(qū)域爆堆高度相對較高，通常高度在11－15米左右。若采用壓碴爆破，爆堆的整體高度將超過15米。當天下午爆破后，利用給內部選廠供礦的時間，安排一臺液壓反鏟從爆堆頂部進行揭頂降段高的方法，下挖深度在3-3.5m，視爆堆的高度，可分層進行揭頂。
臺階下部“高位裝車平臺”開采方法
臺階下部“高位裝車平臺”開采方法是指在爆堆采用“頂部揭頂法”開采后，液壓反鏟在正常鏟裝臺階水平，利用抬高液壓反鏟的裝車平臺從而降低整體采裝高度的開采方法。
圖2臺階下部高位裝車平臺開采方法示意圖
臺階下部“高位裝車平臺”開采方法說明：
每天白班對外供礦作業(yè)時，可安排液壓反鏟在已采用“頂部揭頂法”開降臺階的下部，提高液壓反鏟裝車平臺的高度，液壓反鏟裝車站立平臺高1.5m-2.0m，這樣液壓反鏟開挖爆堆的高度將不足10米，滿足安全規(guī)程的要求。
3“頂部揭頂”和“下部高位裝車”安全作業(yè)要求
液壓反鏟采用“頂部揭頂”和“下部高位裝車”法采礦時，除嚴格按《金屬非金屬礦山安全規(guī)程》GBl6423—2006，進行作業(yè)外，另制訂了有針對性的安全保證措施。
每次爆破需采用清碴爆破，來降低前排爆堆的高度，減少上部揭頂?shù)墓こ塘?，加快下部臺階的推進速度，保證生產需要；優(yōu)化爆破參數(shù)，降低爆堆頂部的大塊率。
上部揭頂液壓反鏟的履帶與臺階坡面的安全距離不小于3.0m，裝礦車輛停放位置禁止超越液壓反鏟履帶走向軸線外側邊緣距離不小于5.0m。進行爆堆上部揭頂作業(yè)，應有專人指揮，做好現(xiàn)場安全監(jiān)管，液壓反鏟開挖不得兩側掘溝式開挖。在上部臺階進行揭頂作業(yè)的液壓反鏟，與下部臺階正常作業(yè)的液壓反鏟不能處在上、下一條直線上，前后錯距應大于30 m。
下部液壓反鏟的裝車平臺長度應不小于液壓反鏟履帶長度的1.5倍（7.5m），高度1.5-2.0 m。裝車平臺應能有遇到緊急情況時，液壓反鏟能迅速撤下平臺到安全地帶的措施。下部液壓反鏟裝車平臺與臺階面間應有不小于1.5m寬、1.5m深的落礦坑，避免臺階坡面的礦石滾落后沖擊鏟裝設備。
下部裝礦車輛不得停于液壓反鏟履帶后方進行裝車，應停放于液壓反鏟兩側90°-135°扇形區(qū)域，不得停于液壓反鏟軸線0°、180°位置裝車。
4 露天封閉圈以下臺階開采采用“先分段后并段”的開采方法，先將臺階高度由15米降為10米，臨近最終境界再將10米臺階并段為15米標準臺階。
所謂“先分段并段“開采法，是指將兩個標準15米臺階分3段開采，每段高10米，上部臺階超前下部臺階開采。此方案適宜北區(qū)、東區(qū)1345水平以下新臺階的開采。
圖3 先分段后并段開采方法示意圖
開采方法說明：
在1345水平開掘1330時，按段高10米，將出入溝掘至1335水平后開段溝進行規(guī)模開采。待1335水平推進寬度滿足最小平臺寬度時，新掘出入溝打開1325水平進行開采。待1325水平推進一定寬度后打開1315臺階進行開采。總體上是將1330、1315兩個標準15米的臺階按1335、1325、1315分三次進行開采。
5結論
通過實踐證明，在受征地搬遷相對滯后，大型設備不能投用的條件下，龍宇鉬業(yè)礦山公司開展的“高臺階液壓反鏟降段開采技術研究”項目研究所取得了一系列成果，消除了液壓反鏟與高臺階施工不相適應的安全隱患，研究所取得的“頂部揭頂降段法”和“下部高位裝車降段法”以及“先分段后并段的降段開采方法” 可以在國內金屬、非金屬露天礦山、露天煤礦等采用液壓反鏟施工的礦山推廣應用，前景廣闊。
參與文獻：：
[1]楊忠林. 尖山鐵礦采用高臺階開采技術的探討. 《中國礦業(yè)》1994 第11期；
[2] 汪為平高臺階開采工藝參數(shù)優(yōu)化研究 《 金屬礦山》1998 第2期
【關鍵詞】反“C”字型采掘 “y”字型采掘 扭車角度 移車時間
【Abstract】Baiyunebo iron mine is a large open pit mining for 50 years， including main iron ore and east mine， the closed ring 1626 of main mine stope has reached in deep mining in open pit mines now， with the limit of the narrow mining space， Working berm width is much more reduced， blasting pile width equal to the working berm width， mining at the working berm thoroughly ， improving the efficiency of the truck and excavator mining， has become a new topic that we encountered in the production， that is changing the mining method to the excvavtor Works，changing the traditional mining method of ？anti - "C" type mining to innovation "Y" type mining.
【Keywords】Anti - "C" type mining；"Y" type mining；Torsion angle of the excavavtor；Moveing time of the excavavtor
1 作業(yè)方式改變的比較
1.1 傳統(tǒng)的采掘方法及存在的問題
1.1.1 采掘方法
傳統(tǒng)的“C”字型采掘方式。當電鏟進入爆破區(qū)域（即貨堆）后，要依次進行一采、二采、三采順序作業(yè)，才能將爆區(qū)采掘完畢。由于一采貨薄三采爆區(qū)清理難度大，當班司機為了作業(yè)便捷，會首選二采貨堆，因為二采貨源厚，滿斗系數(shù)高，采量高，而將一、三采邊緣相對較薄的貨源留給下一班人員作業(yè)，從而在采掘平臺形成了“C”字型采掘現(xiàn)場.
1.1.2 存在的問題
該種采掘方式造成電鏟在一、三采作業(yè)時，存在滿斗系數(shù)低，清理工作量大，挖掘條件惡劣，作業(yè)時間小，扭車頻繁，增加行程事故發(fā)生。
1.2 改進后操作方法
經過大家共同探討決定由原來反“C”字型采掘改為“y”字型采掘，電鏟進入爆破區(qū)域（即貨堆），首先先由一采、二采、三采縱向，在進入三采區(qū)域采掘時提前向“左”扭車而不是正對貨源，提前清理工作面根部結存，待清理完畢后，利用交班或待車時間，退車向右扭車，繼續(xù)生產三采貨源，保證每班都能從一采生產到三采，而下班作業(yè)又能快速方便的移車，減小扭車角度，縮短移車時間，從而形成了新的“ y”字形采掘現(xiàn)場，提高了生產效率（操作方法前后對比如圖1-4所示）。
圖1改進前采掘方式
圖2 改進后采掘方式
采用“y”字型采掘方法，將會保證挖掘機里側回轉角度不大于90度，外側回轉角度不大于45度。運礦汽車位于挖掘機一側，縮短采區(qū)半徑，增加直線掘進，而且向一采退車，減小扭車角度，縮短移車時間。
圖3 改進前“C”字型采掘方式
圖4改進后“Y”字型采掘方式
2 經濟效益分析報告
該種新型“y”字型采掘方法在主礦車間43#電鏟試用后，在月計劃任務量為60萬噸時，實際完成任務量達到了70萬噸，超產10萬噸?，F(xiàn)主礦車間生產剝采比為3.01，如果按剝采比計算，則每月計劃礦石量為14.96萬噸，實際完成礦石量為17.46萬元，超產16.7%，依據(jù)《包鋼白云鄂博鐵礦二0一三年專業(yè)指標考核辦法》規(guī)定，礦石任務量月考核，超產1%加獎1420分，即3元/分×1420分=4260元，為車間月創(chuàng)造經濟效益4260元×16.7=71142元，全年約85萬元。
3 結語
此“y”字型采掘方法還解決了工作平盤狹小，開采困難的難題，增強了大型設備開采進度，并在生產作業(yè)同時在狹窄工作面邊緣為運礦汽車修筑安全擋墻，提高運礦汽車的安全系數(shù)，使生產作業(yè)環(huán)境得到明顯的改善，生產效率得到了進一步的提高。此作業(yè)方式經過大家在現(xiàn)場具體實施，減小扭車角度，縮短移車時間，增強了大型設備開采進度，提高了生產效率。如在2012年度采用該作業(yè)方式以后，生產任務完成率達到了117%；電鏟作業(yè)率（電鏟實際運轉臺時占日歷總臺時的百分比，它是反映電鏟時間利用情況指標）大于50%；電效效率（電鏟在單位時間內所完成的工作量）達到月平均70萬噸以上。
參考文獻：
關鍵詞：鋁土礦 地下開采 房柱法 削壁法 損失率 貧化率
中圖分類號：TN33 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）02（a）-0107-02
1 鋁土礦賦存的總體狀況
我國山西省境內鋁土礦賦存的主要特點為以下幾點。
（1）礦體呈層狀、似層狀產出，礦體受下伏巖層侵蝕面的控制，礦體較薄，一般2～3 m左右。傾角平緩，大致在5°～15°（如表1）。
（2）鋁土礦層本身穩(wěn)固性較好，頂、底板巖石的穩(wěn)固性較差（如表2）。
（3）鋁土礦石品位中等。
鋁土礦以中等品位（A/S 4-6）礦石為主，A/S大于7的富礦只占總資源儲量的12.89%，礦石類型以一水硬鋁石鋁土礦為主（如表3）。
（4）開采技術條件較好。
礦區(qū)水文地質條件簡單，無富水性強的含水層直接影響礦體的開采，大多可露天開采。也有因埋藏較深必須考慮采用地下開采。
2 鋁土礦資源的總體利用情況
（1）資源利用水平低。
因為鋁土礦目前在山西還沒有大規(guī)模地下開采礦山，而地方民采小型礦山為了降低成本，追求利潤，普遍存在采富棄貧，浪費資源的現(xiàn)象。
（2）對共伴生礦產的綜合利用程度不高
鋁土礦的共生礦產有耐火粘土、鐵礬土、硫鐵礦和山西式鐵礦等，除對鐵礦部分進行利用外，其它礦產的利用程度較低。
（3）可供開發(fā)的鋁土礦基礎儲量不足。
鋁土礦資源地質勘查程度偏低，大部分為332+333級別，331很少（如表4）。
（4）鋁土礦區(qū)附近有村莊、道路等需要留礦柱予以保護，資源利用率大大降低（如表5）。
（5）礦山的貧化率和損失率較高。如山西孝義露天開采貧化率7.31%，損失率為10.96%。
3 鋁土礦資源的總體開采情況
國家發(fā)改委于2007年10月29日制定了《鋁行業(yè)準入條件》，強調“鋁土礦采礦損失率地下開采不超過12%、露天開采不超過8%；采礦貧化率地下開采不超過10%、露天開采不超過8%。”
由于目前山西鋁土礦開采主要以露天開采為主，采礦損失率、貧化率均可以控制在7%左右。但隨著露天開采的剝采比越來越大，礦山采用露天開采排出的廢石占地問題成為露天開采最為頭痛的事情，露天開采的審批程序也越來越嚴格，越來越困難。在這種情況下，鋁土礦地下開采逐步提上議事日程。而我國鋁土礦地下開采礦山不多，尚處于試驗階段，設計的采礦方法各不相同，陜西保德鋁土礦采用房柱法和長壁式崩落法，貴州貓場采用長壁式崩落法，河南段村、山西賀家圪臺和奧家灣均采用房柱法。鋁土礦地下開采的真正適用哪一種采礦方法，回采的實際指標如何，還有待于生產實際的驗證。
4 鋁土礦地下開采的采礦方法選擇
在鋁土礦地下開采的采礦方法選擇上，有如下幾個問題需要考慮。
（1）鐵鋁巖作為直接頂?shù)装?，一般條件下整體性好，但在構造部位穩(wěn)定性變差，遇水后有使巖體整體性隨埋深的不同產生不同程度的破壞的可能。因此需要對頂板進行處理，在礦體回采時要留一定厚度的護頂?shù)V，一是降低貧化，二是便于采場維護。再根據(jù)礦巖具體條件對采場頂板采用錨桿、錨網(wǎng)、錨噴網(wǎng)等支護措施確保安全。
（2）礦石價值不高，且是緩傾斜近似水平礦體，不可能用充填法開采。
（3）鋁土礦的圍巖混入會使A/S比大大降低，無法滿足氧化鋁廠的生產使用，因此不建議采用崩落法，推薦采用空場法對礦石進行回采，特別是經過近期對鋁土礦進行設計的基礎上推薦采用比較成熟的采礦工藝，如房柱采礦法等，但是采礦回收率和貧化率的控制是采礦方法中應予以重點考慮的事情。
5 山西呂梁地區(qū)某鋁土礦采礦方法分析
山西呂梁地區(qū)某鋁土礦體產狀平緩，傾角一般5°～10°左右，個別地段可達15°。礦層平均厚度3.38 m，平均埋深67.05 m。經過綜合比較，推薦采用地下開采方式，采礦方法以房柱采礦法（厚度≥2 m）為主，以削壁采礦法（厚度
（1）采礦方法參數(shù)。
中段高20 m，沿礦體走向每隔50 m布置一個采場。采場之間留連續(xù)間柱，寬3 m，采場內礦房寬度為10 m。沿礦體傾向布置鑿巖上山，間隔礦柱3 m×3 m。采場沿傾向長77～180 m，根據(jù)長度確定是否布置上、下兩個采場，采場中間留3 m寬連續(xù)礦柱，中段之間留連續(xù)分段礦柱，寬各3 m。礦厚大于3m的地段礦體頂板下留0.3～0.4 m厚的護頂?shù)V層。生產中盡量少切頂板，以便降低貧化。
（2）采切工程。
采切工程主要包括：沿脈運輸平巷、通風上山、人行聯(lián)巷、人行材料井、聯(lián)絡巷、聚礦巷、放礦漏斗、溜井；切割工程主要為切割平巷和切割井。
中段沿脈運輸巷沿礦體走向布置，沿礦體底板脈外施工沿脈運輸巷，根據(jù)礦體傾角大小確定是否需要施工第二沿脈運輸巷。采準施工時每個盤區(qū)離礦體底板較近礦塊每隔10 m施工一個放礦漏斗，第二沿脈運輸巷按順序施工放礦溜井、聚礦巷及放礦漏斗。同時每隔50 m掘人行材料井。靠礦體底板施工人行聯(lián)巷、切割平巷和鑿巖上山。
（3）回采工藝。
回采工作從下部切割平巷開始，自下而上推進，回采工作面采用淺孔鑿巖，淺孔落礦。落礦和運搬交替進行，若礦厚在2 m以下，一次全厚開采；礦厚大于2 m時，實行分層回采。礦厚大于3 m的地段礦體頂板下留0.3 m～0.4 m厚的護頂?shù)V層。礦厚大于5m時，采用留礦堆的辦法進行鑿巖。淺孔落礦，先采下部2 m，然后采剩余部分。炮孔交錯布置，孔深2.4 m，排距0.8～1.0 m，孔間距0.8～1 m，采用電耙出礦。
（4）采礦方法主要技術經濟指標。
（5）礦柱回采。
對所留礦柱結合采礦方法采用混凝土或片石砌筑人工礦柱置換永久礦柱，盡量減少資源損失。經過計算，置換這些礦柱可以增加回收率4.72%，即礦塊總的損失率降為13.73%。
（6）主要技術經濟指標（如表6）。
6 結語
就國內地下礦山開采來講，房柱法的采礦工藝簡單、技術成熟可靠。但是與露天開采相比，地下開采的損失率和貧化率還是比較高。某鋁土礦為了降低貧化率采用的是在礦體頂板下留0.3 m～0.4 m厚的護頂?shù)V層，生產中盡量少切頂板。這樣雖然貧化率有所降低（降至8.91%），但是加大了鋁土礦石的損失。為了提高礦石的回收率，對采場礦柱進行綜合回收，雖然損失率有所降低（降至13.73%），但是還沒有達到《鋁行業(yè)準入條件》的規(guī)定標準（12%）。加上實際礦山生產的過程中的多種其它因素，可能損失率比計算損失率更大，這需要在實際生產時對采礦方法進行專項研究。
主要分為地下開采和露天開采：
1、地下開采是指從地下礦床的礦塊里采出礦石的過程。它是通過礦塊的采準、切割和回采三個步驟實現(xiàn)的。地下采礦方法分類繁多，常用的以地壓管理方法為依據(jù)，分為自然支護采礦法、人工支護采礦法和崩落采礦法。選用采礦方法應考慮礦床地質條件、礦山技術條件和經濟因素，以滿足安全、經濟、高效和優(yōu)質的要求；
2、露天開采是指從敞露地表的采礦場采出有用礦物的過程。當?shù)V體埋藏較淺或地表有露頭時，應用露天開采最為優(yōu)越。露天開采作業(yè)主要包括穿孔爆破、采裝、運輸和排土。與地下開采相比，優(yōu)點是資源利用充分、回采率高、貧化率低，適于用大型機械施工，建礦快，產量大，勞動生產率高，成本低，勞動條件好，生產安全。但需要剝離巖土，排棄大量的巖石，尤其較深的露天礦，往往占用較多的農田，設備購置費用較高。但露天開采受氣候影響較大，對設備效率及勞動生產率都有一定影響。
（來源：文章屋網(wǎng) ）
[關鍵詞]露天金礦 開采技術 損失貧化率
[中圖分類號] F407.1 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X（2014）-4-42-2
作為國家稀有的資源財富之一，金礦資源。同時也是一些礦山賴以生存的物質基礎。目前，不少企業(yè)開始轉變戰(zhàn)略思想，堅持可持續(xù)發(fā)展路線。對低品位的礦產無論其開采難度大小與貧富，都兼顧開采，并且在提高回采率方面取得了不錯的效果。這主要得益于很多礦山采用了正確的開采方法，并對采礦過程中的各個環(huán)節(jié)做好了管理控制。尤其是礦石的損失，以及貧化的管理做得較好。甚至還讓生產技術部門成立了專門的現(xiàn)場管理小組，對采場進行設計、計劃、施工等各環(huán)節(jié)的有效管理工作，這對礦產資源的充分利用起到了很好的促進作用，既降低了采場礦石的損失率和貧化率，又提高了技術的管理水平。對各類成本的降低起到了很好的作用。
1爛泥溝工程簡述
爛泥溝金礦是中國和澳大利亞共同投資生產的最大金礦，它位于我國貴州省黔西南州境內。經過高新技術探得，爛泥溝的礦產資源總儲量估計為150噸。但是這座資源豐富的微細浸染型金礦品位低，選冶難度大。開采難度大，這主要是其平均品位和邊界品位不高造成的，同時還有其自身地質情況。爛泥溝位于我國貴州省黔西南州境內，這里地質構造復雜，地層巖性發(fā)育強烈，易風化。所以，爛泥溝金礦的礦體以及頂?shù)装鍑鷰r，都是以層砂巖和粘土巖為主，如此的構造就容易產生坍塌。礦床周圍巖層產狀不規(guī)則，條件比較復雜。而粘土巖由于其斷層破碎帶以及軟弱層對巖體穩(wěn)定容易產生影響。礦石品位變化屬較均勻型，礦化域厚度變化屬較穩(wěn)定型。此類屬于工程地質條件簡單―中等的半堅硬軟弱層類礦床。因此，爛泥溝屬于典型的“卡林”型金礦。
一般情況下，貧化、損失的控制和管理均會因為自然條件復雜，品位低、礦體形態(tài)不規(guī)則而帶來難度。為了控制好損失率與貧化率，爛泥溝開采項目，使用一系列先進的管理與技術，均產生了很好的效果。
2損失率、貧化率及損失、貧化的主要原因
2.1定義
目前，在礦石開采過程中，損失是指那些因為開采技術與礦體本身的自然因素而造成的礦石采出不了，或者是采出后不能用來加工利用的狀況。那么，被開采出來可以加工利用的礦石是可以用來平衡工業(yè)儲量中的一部分，就可以產出礦。損失是以損失率作為基本的計算指標。貧化是則以貧化率作為計算標準。貧化是由于在開采中，會因為金屬的流失，廢石混入礦石等情況而使得采出礦石品位降低，在開采過程中會有不同程度的貧化。
2.2損失、貧化的主要原因
以下是礦石開采中產生損失、貧化的主要原因：（1）礦體邊界控制不清楚，剝離廢石時將礦石混入廢石排棄。（2）由于礦體自身的產狀較復雜，礦體的寬度太小，小于設備的最小挖掘寬度，導致無法回采。（3）采場出礦過程中，由于對運礦車輛的監(jiān)督不到位，礦石未按指定的地方堆存而導致的礦石損失。（4）由于礦化不均勻，礦體中夾石多，且寬度小于2米的無法在采礦中剔除，帶來了礦石的貧化。（5）在臨近礦體邊界處鑿巖爆破時，鉆孔深度未根據(jù)礦體的產狀來布置鉆孔位置和深度，爆破后難分裝礦石和巖石，容易帶來礦石的損失和貧化。
3通過生產探礦加強礦石品位控制
臺階開采前必須進行礦體二次編錄，以便摸清礦體形態(tài)，及時為采礦提供詳細、準確的地質資料。生產探礦方法在該礦山主要體現(xiàn)為淺孔鉆探礦。在進行鑿巖爆破時，要對鉆孔時排出的巖屑進行地質取樣分析，結合鉆機生產探礦的數(shù)據(jù)，可使礦體的形態(tài)控制更加精確，指導生產的地質數(shù)據(jù)更可靠。這為降低貧化、損失創(chuàng)造了先決條件。
4采用礦巖分采技術
礦巖分采技術在露天采礦中的應用，可以降低損失率與貧化率，從而充分利用資源。
為了盡量控制礦巖松散方向，一般都采用低臺階，松動爆破的礦巖分采技術。在爛泥溝礦山開采中，剝離廢石的臺階，爆破鉆孔的孔深為10 m，鉆孔直徑為165mm。而在臨近礦體邊界的廢石爆破，鉆孔孔深則為5 m，即本項目采礦臺階為5 m，鉆孔直徑為115mm，并使用反鏟分二層（每層挖2.5 m）鏟裝出礦。這種使用松動爆破技術，采用分臺階采礦，因為臺階較低，且鏟裝操作層薄，能夠有效地控制好損失貧化率。
5采用松動爆破技術
爆破技術人員在做礦體爆破設計時，設計的爆破松散方向是沿礦體走向的，而不是垂直于礦體走向。這種松動爆破技術可以避免礦石爆破以后松散到礦體范圍以外的廢石內。同時，控制爆破裝藥量（主要是單位炸藥消耗量），確保爆破區(qū)松動后（膨脹，開裂）不產生飛石，避免礦石損失。為了控制爆破巖石的移動方向，可用鑿巖鉆鉆幾個深3米的孔，插入一個聚乙烯管，孔外預留2米左右，以便爆破監(jiān)測。另外，在爆破后對其位置進行測量，將測量的結果與聚乙烯管尾的測量結果進行比較，并根據(jù)比較結果來斷定是否是橫向運動。同時爆破后，在清理松動礦巖時，地質工作者及地質技術人員應到場監(jiān)督，指導相關人員使用不同機械進行清理。
6礦塊放線
在進行鑿巖爆破前必須對礦塊進行放線，并標記出礦塊邊界的拐點。這是為了方便地質人員或者地質技術人員用帶子和油漆帶將拐點用線連接起來，以便測量工作需要。如果地質人員想調整礦塊邊界，可以只改變帶子和噴漆線在臺階上的拐點位置。因為礦塊的范圍是不能超過各拐點所圍成的范圍的。所以，為了不像在地圖上的標記那樣處于封閉狀態(tài)，在臺階上做放線標記時，帶子和油漆需沿著好的爆破線，且盡量少接近端點。要弄清楚線的哪一側是礦石，并在礦石一側用漆涂上“K”，在廢石一側寫上“Y”。爆破后，盡快圈出礦體范圍。一旦部分標記被填埋或者破壞，必須馬上重新放線做標記。分層鏟裝出礦時，上層2.5m處裝完后，必須對下層重新放線。
7礦石裝運控制
在挖掘礦石或礦巖邊界線附近的礦石時，都應有一個現(xiàn)場管理人員監(jiān)督挖掘機操作員。如果要超挖礦巖邊界線以外的巖石，在挖掘之前必須要經過地質人員的許可。如果實際開挖線與設計的開挖線不同，現(xiàn)場管理人員需要記錄實際礦體邊界與圖紙上礦體邊界的差異、記錄地質特征。因為這些信息對開采下一個平臺時，應控制的礦巖邊界線是非常重要的。
在運輸車輛出礦坑時，現(xiàn)場管理人員應嚴格檢查車輛所裝礦巖并注明車輛去向。運礦汽車與運巖汽車用工作牌分顏色識別開來，紅色牌為運巖汽車，應往排土場運輸，綠色牌為運礦汽車，應往選礦廠運輸。確保礦巖嚴格的分別開來，有效的控制運輸環(huán)節(jié)帶來的損失貧化。
