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露天煤矿开采基础知识
对于储量丰富、埋藏浅的煤田,可采用剥离煤层上部覆盖岩层的方法进行开采,这种开采方法叫做露天
开采,露天开采的特点是将采掘空间直接敞露于地表,为了采煤需剥离煤层上覆及其四周的岩土,因此,采
场内建立的露天沟道线除为系统担负着煤炭运输外,还需将比煤量高几倍的土岩运往指定的排土场,所以,
露天开采是采煤和剥离两部分作业的总称。
第一部分概述
一、露天开采的特点
1、生产规模大,劳动效率高;2、回采率高,成本低;3、开采强度大,可用大型设备;4、建设速度快,
生产安全,劳动条件好;5、占地多,污染环境;6、受气候影响大,暴雨,严寒等恶劣天气都会影响生产。
二、露天开采的基本步骤
1、准备:清除开采境界内的障碍物。如:村庄、森林、交通线等。
2、疏干:地下水位降低,保证安全生产。
3、基建:运输道路、工作线、地面构筑物和其他设施。
4、生产:包括剥离和采煤。剥离生产工艺包括:穿孔、爆破、采装、运输及岩石排弃。
三、采场要素
主要包括:开采境界、采场边帮、边坡角、台阶等。
(一)露天开采境界及边帮要素
1、露天开采境界,即露天开采终了时的空间。
2、露天矿采场边帮,是由采场四周所有台阶组成的总体表面。
采场的边帮包括工作帮、非工作帮及端帮。
(1)工作帮:正在进行开采的边帮或一部分。
(2)非工作帮:由非工作台阶组成的边帮。
(3)端帮:位于矿体两端的称为端帮。
3、边坡角。采场内工作边帮角与最终边帮角,统称为边帮角。
(1)工作边帮角:工作帮最上台阶与最下台阶坡底线形成的假象平面与水平面的夹角。
(2)最终边帮角:露天采场终了时,最上台阶坡顶线和最下台阶坡底线组成的假象平面与水平面的夹角。
(二)台阶要素
在开采过程中,根据采运作业要求将矿体按一定高度的水平分层,每一层称为台阶。台阶包括以下内容:
1、台阶的上部水平面叫做上部平盘。2、台阶的下部水平面叫做下部平盘。
3、台阶坡面:台阶朝向采空区一侧的倾斜面。
4、台阶坡面角:台阶坡面与水平面的夹角。
5、台阶坡顶线:台阶上部平盘与坡面的交线。
6、台阶坡底线:台阶下部平盘与坡面的交线。
7、台阶高度:台阶上平盘与下平盘的垂直距离。
(三)开拓及开采要素
(1)出入沟(出车沟):建立某水平与矿体间运输联系的沟道。
(2)开段沟:工作台阶上为创造初始工作线而开掘的水平沟。
(3)开采顺序:采场内土岩剥离和采煤工程在空间与时间上合理配合的顺序。
第二部分露天采煤的主要工艺过程
露天采剥工艺,根据采掘、运输、排土三个主要环节所采用设备的工作特点,分为间断、连续及半连续
作业工艺。
(1)间断作业:这种工艺系统的特点是各环节开采设备对矿岩的有效作业,具有周期性的间断。如:单
斗电铲采掘—铁道(或汽车)运输—排土犁排土。适用于各类岩层。
(2)连续作业:系指在装载、运输和排弃(或储存)过程中,开采物料的货流是连续的。
工艺有:轮斗挖掘机—带式输送机—排土机和水利开采等,均属连续开采工艺。适用于松散或松软的岩
层。
(3)半连续作业工艺系统。仅是对工作面或干线运输实现连续化的问题,这种工艺系统的特点是部分环
节连续,另一部分环节是间断作业。如:单斗电铲采掘—坑内破碎—胶带运输。适用于中等强度的岩层。
以下重点介绍我国露天煤矿采用的间断作业工艺方法。
一、穿孔
在露天开采过程中,硬岩平台必须进行爆破使其松碎,故采用穿孔机械按设计要求打出炮孔,装药爆破
后使其破碎成一定规格的块度,以便采装。
二、爆破工作
(一)爆破参数
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