1、煤矿从业人员露天煤矿煤矿从业人员露天煤矿开采开采安全安全内蒙古天择安全培训中心内蒙古天择安全培训中心一、露天矿开采知识一、露天矿开采知识露天煤田：划归一个露天矿开采的煤田或其一部份。露天煤田：划归一个露天矿开采的煤田或其一部份。露天采场：具有完整的生产系统，进行露天开采的露天采场：具有完整的生产系统，进行露天开采的场所。场所。 1、台阶、台阶在露天开采过程中，露天矿被划分为若干具有一定在露天开采过程中，露天矿被划分为若干具有一定高度的水平分层或有一些倾斜的分层，这种分层称高度的水平分层或有一些倾斜的分层，这种分层称为台阶。为台阶。 图11 台阶构成要素 图12 台阶的开采和命名1台阶上部平盘；
2、2台阶下部平盘；3台阶坡面4台阶坡顶；5台阶坡底线；台阶坡面角；h台阶高度 台阶的台阶的7大构成要素为：大构成要素为： （1）上部平盘：台阶的上部表面，通常为上一）上部平盘：台阶的上部表面，通常为上一相邻台阶的下部平盘。相邻台阶的下部平盘。 （2）下部平盘：台阶的下部表面，通常为下一）下部平盘：台阶的下部表面，通常为下一相邻台阶的上部平盘。相邻台阶的上部平盘。 （3）台阶坡面：台阶朝向已采空区的斜面。）台阶坡面：台阶朝向已采空区的斜面。 （4）台阶坡顶线：台阶上部平盘与坡面的交线）台阶坡顶线：台阶上部平盘与坡面的交线 （5）台阶坡底线）台阶坡底线: 台阶下部平盘与坡面的交线。台阶下部平盘与坡面
3、的交线。 （6）台阶高度）台阶高度: 台阶上、下平盘之间的垂直间台阶上、下平盘之间的垂直间距。距。 （7）台阶坡面角）台阶坡面角: 台阶坡面和水平面的交角。台阶坡面和水平面的交角。 2、露天矿场的主要构成要素、露天矿场的主要构成要素 露天矿是由无数台阶组成的。露天矿场是利露天矿是由无数台阶组成的。露天矿场是利用生产设备进行采矿作业的场所。用生产设备进行采矿作业的场所。 露天矿场通常由以下九个要素构成：露天矿场通常由以下九个要素构成：（1）露天矿场边帮；）露天矿场边帮；（2）露天矿场底；）露天矿场底；（3）露天矿场上部境界线；）露天矿场上部境界线；（4）露天矿场底部境界线；）露天矿场底部境界线；
4、（5）露天矿场工作帮；）露天矿场工作帮；（6）露天矿场非工作帮；）露天矿场非工作帮；（7）工作平盘；）工作平盘；（8）露天矿工作帮坡角；）露天矿工作帮坡角；（9）露天矿最终边帮角。）露天矿最终边帮角。（1）露天矿场边帮；）露天矿场边帮；（2）露天矿场底；）露天矿场底；（3）露天矿场上部境界线；）露天矿场上部境界线；（4）露天矿场底部境界线；）露天矿场底部境界线；（5）露天矿场工作帮；）露天矿场工作帮；（6）露天矿场非工作帮；）露天矿场非工作帮；（7）工作平盘；）工作平盘；（8）露天矿工作帮坡角；）露天矿工作帮坡角；（9）露天矿最终边帮角。）露天矿最终边帮角。3、露天矿剥采比、露天矿剥采比 剥采
5、比：是矿山剥离土岩量和采出矿石剥采比：是矿山剥离土岩量和采出矿石量的比值。主要有以下四种：量的比值。主要有以下四种： （1）平均剥采比；）平均剥采比； （2）生产剥采比；）生产剥采比； （3）境界剥采比；）境界剥采比； （4）经济合理剥采比。）经济合理剥采比。 露天矿剥采比的单位主要有：露天矿剥采比的单位主要有：m3/m3，m3/t，t/t，。，。 图 14 各种剥采比 a平均剥采比；b分层剥采比；c生产剥采比；d境界剥采比4、露天矿沟道、露天矿沟道 出入沟：建立采场与地表运输通路的露出入沟：建立采场与地表运输通路的露天沟道。天沟道。 开段沟：开掘某标高采掘工作面的沟道。开段沟：开掘某标高采掘
6、工作面的沟道。 5、开采程序、开采程序 开采程序：采场内土岩剥离和采煤工开采程序：采场内土岩剥离和采煤工 程，在空间和时间上合理配合的发展顺序。程，在空间和时间上合理配合的发展顺序。图 117 初步圈定的露天矿开采终了平面图 三、露天煤矿开采工艺三、露天煤矿开采工艺 （一）、生产工艺环节（一）、生产工艺环节 露天煤矿的开采工艺环节一般分为主要露天煤矿的开采工艺环节一般分为主要生产环节和辅助生产环节两类。生产环节和辅助生产环节两类。 1、主要生产环节有：穿爆、采装、运输、主要生产环节有：穿爆、采装、运输和排卸。和排卸。 2、辅助生产环节有：动力供应；疏干及、辅助生产环节有：动力供应；疏干及防排水
7、；设备维修；线路修筑、移设和维护；防排水；设备维修；线路修筑、移设和维护；滑坡清理及防治等滑坡清理及防治等。（二）开采工艺分类（二）开采工艺分类 露天矿开采根据采用不同的生产设备，其生产工艺露天矿开采根据采用不同的生产设备，其生产工艺也各有不同。一般分为机械和水力开采两大类。也各有不同。一般分为机械和水力开采两大类。 露天矿主要以机械开采为主，按设备作业特征又可分为：露天矿主要以机械开采为主，按设备作业特征又可分为：间断式开采工艺、连续式开采工艺、半连续式开采工艺和间断式开采工艺、连续式开采工艺、半连续式开采工艺和联合开采工艺四类。联合开采工艺四类。 1、间断式开采工艺：指在采矿作业中采、运、
8、排三大、间断式开采工艺：指在采矿作业中采、运、排三大生产环节是间断进行的。主要形式为：单斗挖机采装生产环节是间断进行的。主要形式为：单斗挖机采装汽汽车运输车运输推土机排土。推土机排土。 2、连续式开采工艺：在采、运、排、连续式开采工艺：在采、运、排 各生产环节的作业各生产环节的作业过程中，开挖出来的物料输送是连续式的。主要形式为：过程中，开挖出来的物料输送是连续式的。主要形式为：轮斗挖掘机采装轮斗挖掘机采装胶带运输机运输胶带运输机运输排土机排土排土机排土。 3、半连续式开采工艺：在采、运、排、半连续式开采工艺：在采、运、排 三个生产环节中，有一部份生产环节是间三个生产环节中，有一部份生产环节是
9、间断的，另一部分生产环节是连续式的。主断的，另一部分生产环节是连续式的。主要形式为：单斗挖机采装要形式为：单斗挖机采装胶带运输机运胶带运输机运输输排土机排土。排土机排土。 4、联合开采工艺：是指一个露天矿场、联合开采工艺：是指一个露天矿场内采用两种或两种以上开采工艺的方法，内采用两种或两种以上开采工艺的方法，称为联合开采工艺。称为联合开采工艺。四、间断开采工艺四、间断开采工艺 （一）穿爆（一）穿爆 穿爆工作是采用设备或人工进行打孔，在孔内穿爆工作是采用设备或人工进行打孔，在孔内装入炸药，用炸药爆炸产生的各种能量对岩石进行装入炸药，用炸药爆炸产生的各种能量对岩石进行破碎的方法。破碎的方法。 1、
10、穿孔、穿孔 露天矿中的主要穿孔钻机有：露天矿中的主要穿孔钻机有： （1）凿岩机；）凿岩机； （2）凿岩台车；）凿岩台车； （3）钢绳冲击式钻机；）钢绳冲击式钻机； （4）潜孔钻机；）潜孔钻机； （5）牙轮钻机。）牙轮钻机。2、爆 破 （1）矿用工业炸药矿用工业炸药 矿用工业炸药主要是以硝酸铵为主加适矿用工业炸药主要是以硝酸铵为主加适量可燃剂组成的干炸药和以硝酸铵水溶液为主加敏量可燃剂组成的干炸药和以硝酸铵水溶液为主加敏化剂等组成的含水炸药。化剂等组成的含水炸药。 （2）起爆方法及器材）起爆方法及器材 起爆方法可分电起爆和非电起爆两种。起爆方法可分电起爆和非电起爆两种。 电起爆有电雷管和起爆器两
11、种。电起爆有电雷管和起爆器两种。 非电起爆有火力起爆、导爆管起爆及导爆索起非电起爆有火力起爆、导爆管起爆及导爆索起爆。爆。 3、爆破工作：爆破工程是一项采矿工作中的重、爆破工作：爆破工程是一项采矿工作中的重要工序。是指将矿用炸药，按一定要求装入预先打要工序。是指将矿用炸药，按一定要求装入预先打好的炮眼中，借助炸药爆炸产生的能量把岩石破碎好的炮眼中，借助炸药爆炸产生的能量把岩石破碎的方法。的方法。 露天矿常用的爆破方法主要有：浅眼爆破、深露天矿常用的爆破方法主要有：浅眼爆破、深孔爆破、峒室爆破和裸露爆破。孔爆破、峒室爆破和裸露爆破。 （1）浅眼爆破：指孔深不超过）浅眼爆破：指孔深不超过5米，孔径
12、不超米，孔径不超过过75mm的爆破，主要相对于孔深而言的。多用于的爆破，主要相对于孔深而言的。多用于小型露天矿松动爆破和大中型露天矿的二次爆破。小型露天矿松动爆破和大中型露天矿的二次爆破。有以下特点：施工机械简单、灵活、易于操作。但有以下特点：施工机械简单、灵活、易于操作。但其一次爆出量小。主要打眼设备有风动冲击钻和手其一次爆出量小。主要打眼设备有风动冲击钻和手持凿岩机等。持凿岩机等。 （2）深孔爆破：深孔爆破是露天矿应用最为广）深孔爆破：深孔爆破是露天矿应用最为广范的爆破方法，这种方法可为大型采装设备提供足范的爆破方法，这种方法可为大型采装设备提供足够的爆破矿岩量。有以下特点：爆破质量好、单
13、位够的爆破矿岩量。有以下特点：爆破质量好、单位药耗较低、安全性较好。但其准备工作较为复杂，药耗较低、安全性较好。但其准备工作较为复杂，需要大型的钻孔设备和较为平整的工作面，能量消需要大型的钻孔设备和较为平整的工作面，能量消耗也较大。耗也较大。 （3）峒室爆破：是将大量的炸药装入按设计要）峒室爆破：是将大量的炸药装入按设计要求挖成的峒室中。其特点是一次装药量大，装药集求挖成的峒室中。其特点是一次装药量大，装药集中，不需要大型设备钻孔，特别是在无钻孔设备或中，不需要大型设备钻孔，特别是在无钻孔设备或无法用机械施工的地方。其不足体现在容易出现大无法用机械施工的地方。其不足体现在容易出现大块，单位耗药
14、量大。块，单位耗药量大。（4）裸露爆破：这种方法主要用于对爆破后产）裸露爆破：这种方法主要用于对爆破后产生的大块岩石或台阶下部产生的根底。其特点是不生的大块岩石或台阶下部产生的根底。其特点是不需要钻孔，只要把炸药安放于被爆体表面上，用炮需要钻孔，只要把炸药安放于被爆体表面上，用炮泥复盖即可。泥复盖即可。 4、深孔爆破参数及布孔方式、深孔爆破参数及布孔方式 爆破参数：爆破参数： （1）底盘抵抗线）底盘抵抗线 w； （2）作业台阶高）作业台阶高 h; （3）孔距）孔距 a；（；（4）行距（排距）行距（排距） b； （5）超钻长度）超钻长度 h0；（；（6）填充高度）填充高度 L0。 布孔方式：三角
15、形布孔和矩形布孔两种方式布孔方式：三角形布孔和矩形布孔两种方式 装药方法：有集中装药和分段装药。装药方法：有集中装药和分段装药。 注意事项：注意事项： 在生产过程中进行装药时严禁使用铁制工具。在生产过程中进行装药时严禁使用铁制工具。 在爆破的全过程中严禁穿易产生静电的服装。在爆破的全过程中严禁穿易产生静电的服装。 （二）采装（二）采装 采装工作是将岩土或被预先松碎好的煤岩，采装工作是将岩土或被预先松碎好的煤岩，通过机械设备采挖后并装入运输设备中，或是倒通过机械设备采挖后并装入运输设备中，或是倒卸至指定位置的过程。是露天矿生产的中心环节。卸至指定位置的过程。是露天矿生产的中心环节。 在间断工艺过
16、程中，根据其采用的生产设备特在间断工艺过程中，根据其采用的生产设备特点，其采装设备主要是单斗挖掘机。点，其采装设备主要是单斗挖掘机。 1、单斗挖掘机按工作装置可分为以下几种：、单斗挖掘机按工作装置可分为以下几种： (1)正铲；正铲； (2)反铲；反铲； (3)刨土铲；刨土铲； (4)拉铲；拉铲； (5)抓斗铲。抓斗铲。 图 137各种单斗挖掘机示意图a正铲；b反铲；c刨土铲；d拉铲；e抓斗铲 2、采装设备的、采装设备的选型。采装设备选型。采装设备的选型是否合理，的选型是否合理，直接关系到整个直接关系到整个采矿工艺系统的采矿工艺系统的有效性、露天采有效性、露天采矿生产活动的可矿生产活动的可靠程度和经济效靠程度和经济效果。目前我国以果。目前我国以单斗挖机为主。单斗挖机为主。 5、挖掘机工作规格、挖掘机工作规格 挖掘机在工作时的工作规挖掘机在工作时的工作规格主要有以下几个：格主要有以下几个： （1）挖掘半径）挖掘半径 RW （2）挖掘高度）挖掘高度 Hw （3）卸载半径）卸载半径 Rx （4）卸载高度）卸载高度 Hx （5）下挖深度）下挖深度 hw 挖掘机以所在水平为基准挖掘机以所在水平为基
