露天开采的采矿方法篇(1)

【关键词】反“C”字型采掘 “y”字型采掘 扭车角度 移车时间

【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 作业方式改变的比较

1.1 传统的采掘方法及存在的问题

1.1.1 采掘方法

传统的“C”字型采掘方式。当电铲进入爆破区域（即货堆）后，要依次进行一采、二采、三采顺序作业，才能将爆区采掘完毕。由于一采货薄三采爆区清理难度大，当班司机为了作业便捷，会首选二采货堆，因为二采货源厚，满斗系数高，采量高，而将一、三采边缘相对较薄的货源留给下一班人员作业，从而在采掘平台形成了“C”字型采掘现场.

1.1.2 存在的问题

该种采掘方式造成电铲在一、三采作业时，存在满斗系数低，清理工作量大，挖掘条件恶劣，作业时间小，扭车频繁，增加行程事故发生。

1.2 改进后操作方法

经过大家共同探讨决定由原来反“C”字型采掘改为“y”字型采掘，电铲进入爆破区域（即货堆），首先先由一采、二采、三采纵向，在进入三采区域采掘时提前向“左”扭车而不是正对货源，提前清理工作面根部结存，待清理完毕后，利用交班或待车时间，退车向右扭车，继续生产三采货源，保证每班都能从一采生产到三采，而下班作业又能快速方便的移车，减小扭车角度，缩短移车时间，从而形成了新的“ y”字形采掘现场，提高了生产效率（操作方法前后对比如图1-4所示）。

图1改进前采掘方式

图2 改进后采掘方式

采用“y”字型采掘方法，将会保证挖掘机里侧回转角度不大于90度，外侧回转角度不大于45度。运矿汽车位于挖掘机一侧，缩短采区半径，增加直线掘进，而且向一采退车，减小扭车角度，缩短移车时间。

图3 改进前“C”字型采掘方式

图4改进后“Y”字型采掘方式

2 经济效益分析报告

该种新型“y”字型采掘方法在主矿车间43#电铲试用后，在月计划任务量为60万吨时，实际完成任务量达到了70万吨，超产10万吨。现主矿车间生产剥采比为3.01，如果按剥采比计算，则每月计划矿石量为14.96万吨，实际完成矿石量为17.46万元，超产16.7%，依据《包钢白云鄂博铁矿二0一三年专业指标考核办法》规定，矿石任务量月考核，超产1%加奖1420分，即3元/分×1420分=4260元，为车间月创造经济效益4260元×16.7=71142元，全年约85万元。

3 结语

此“y”字型采掘方法还解决了工作平盘狭小，开采困难的难题，增强了大型设备开采进度，并在生产作业同时在狭窄工作面边缘为运矿汽车修筑安全挡墙，提高运矿汽车的安全系数，使生产作业环境得到明显的改善，生产效率得到了进一步的提高。此作业方式经过大家在现场具体实施，减小扭车角度，缩短移车时间，增强了大型设备开采进度，提高了生产效率。如在2012年度采用该作业方式以后，生产任务完成率达到了117%；电铲作业率（电铲实际运转台时占日历总台时的百分比，它是反映电铲时间利用情况指标）大于50%；电效效率（电铲在单位时间内所完成的工作量）达到月平均70万吨以上。

参考文献：

露天开采的采矿方法篇(2)

关键词：浅谈，剥采比

剥采比顾名思义就是露天矿开采最终境界内剥离的废石量与采出的矿石量之间的比值。露天矿的最终境界一经确定，就相应的确定了露天矿的可采矿量和剥岩量。因此在露天矿的开采设计中，确定剥采比的大小是很重要的。

在露天矿的境界设计中，需要控制的剥采比有平均剥采比、境界剥采比及生产剥采比等，剥采比的单位可用m3/m3、m3/t或t/t表示。

目前，关于确定经济合理剥采比的方法很多，归纳起来主要有两类：一是比较法，它是以露天开采和地下开采的经济效果作比较来计算的，用以划分露天开采和地下开采的界线，如原矿成本比较法、产品成本比较法、储量盈利比较法、折算费用比较法等；另一是价格法，它是用露天开采成本和矿石价格作比较来计算的，在矿床只宜露天开采的场合，用以划分矿床露天开采部分和暂不宜开采部分的界线，如最低利润比较法、最高成本比较法，回收投资比较法等。

国外的计算方法有所不同，美国采取的计算方法为：

式中：Esr——经济合理剥采比，t/t；

P——矿石中每1%品位价格，元；

Av——矿石平均品位，1%；

Re——回收率（包括采矿回采率和选矿回收率），%；

N——矿石中每1%品位盈利，元；

b——每吨废石的剥离和运输费，元；

C——其它未摊入a、b的费用，元。

前苏联采取的计算方法为：

式中：n3——极限剥采比（即经济合理剥采比）；

r0、rn——分别为露天和地下开采的选矿实收率，%；

30、3n——分别为露天和地下开采的采矿、选矿单位换算费用，卢布/m3；

30＝C0＋EK0＋CΦ.0＋EKΦ.0

3n＝Cn＋EKn＋CΦ.n＋EKΦ.n

C0、Cn——分别为露天和地下开采的矿石成本（露天不包括基建剥离和生产剥离费用），卢布/m3；

E——投资效果标准系数；

K0、Kn——分别为露天和地下开采的矿山单位基建投资，卢布/m3；

KΦ.0、KΦ.n——分别为露天和地下开采的选矿厂单位基建投资，卢布/m3；

CΦ.0、CΦ.n——分别为露天和地下开采的选矿成本，卢布/m3；

CB——露天开采剥离成本，卢布/m3；

KB——用于剥离的单位基建投资，卢布/m3。

在我国的矿山设计中，用的最多的是体积比（m3/m3），但现在开采技术已经有了很大的提高，综合利用能力也有了很大的提高，单纯的从剥采比来衡量矿山的经济效益已经很能准确的说明问题，举二个我经手设计的实例：

实例一：江西省九江地区的城门山矿区位于九瑞铜矿田的南东端，为长江中下游铜铁成矿带大冶——九江成矿亚带中部，行政区域属江西省九江县城门乡管辖，该矿床是一个以铜为主，兼有大型金、银、硫、锌、钼的综合矿床。采用露天方式开采，其1#主矿体经设计计算剥采比按体积计算为7.52m3/m3，但该矿体除主产品铜以外，另平均含硫29.2%、含金4.5g/t、含银85g/t，同时剥离的废石中含有大量品位在40%以上的褐铁矿，单剥离废石中的铁矿石就可大部分收回剥离成本，其它的经济效益非常可观。

实例二：江西省瑞昌市芭茅岗矿区熔剂石灰岩矿位于九——瑞凹褶断束邓家山——通江岭向斜的西段。矿区内地质条件不甚复杂，主要分布碳酸盐岩地层，为向斜南翼的单斜地层，矿区采用露天方式开采，采出的熔剂用石灰岩直销宝钢。由于矿体倾角为750~850，属急倾斜矿体，剥采比按体积计算为3.27m3/m3，从销售价格和剥离成本来算是处于亏损边缘。但其剥离的废石中的大部分为CaO含量在48~54%的灰岩，其中80%可以作为优质的水泥灰岩、建筑石料进行综合利用，CaO含量低于48%的经破碎后可做普通建筑石料和民用石料，不仅解决的废石排放问题，保护了当地的环境，而且还为企业创造了经济效益。

因此对于这种多矿种的露天矿山的设计，单纯的剥采比是无法衡量矿山的经济效益的，应该从主产品、付产品及废石的综合利用多方面去考虑。

参考文献：

1、冶金工业出版社：《采矿手册》

2、昆明理工大学：《露天矿经济合理剥采比和最优开采深度的研究》；

3、美国凯萨工程公司编制的：《司家营铁矿初步和总体设计报告》；

4、鞍山矿山设计院译：苏联《露天铁矿设计》；

露天开采的采矿方法篇(3)

【关键词】 露天煤矿 半连续开采工艺 生产环节

1 矿田概况

中煤能源集团平朔东露天煤矿位于宁武煤田北端，隶属山西省朔州市管辖，地理位置坐标为：东经112°23′58"～112°27′52"，北纬39°29′58"～39°35′33"。其总勘探面积48.73km2，地质储量1848.92Mt。根据圈定的开采境界，矿田东西长1.99～5.95km，南北宽4.90～10.63km，深部面积37.93km2；开采境界内地质煤量1645.62Mt，可采毛煤量1906.74Mt，可采原煤量1651.35Mt，平均原煤剥采比5.24m3/t，按年产原煤20.0Mt/a，可服务75a。[1-2]

2 矿岩松碎工作

露天采场内的矿岩，除个别松软的可直接用采掘设备挖掘外，大部分需要在采装之前进行破碎，为采装工作做好准备，这步工作称为矿岩破碎。

在平朔东露天开采范围内，地表黄土层剥离采用机械松碎法，直接松碎黄土层，常用的设备是松土犁，正常生产年份表土层剥离量为22.0～26.0Mm3。4号煤层以上岩石的岩性为泥岩、砂岩、砂质泥岩、粉砂岩以及炭质泥岩，普氏硬度系数4～6，属中硬岩类，需要进行预先松动爆破，即采用爆破松碎法。爆破松碎法的穿孔设备采用重型牙轮钻机，钻孔直径为250～380mm，孔深达50m，倾角60°～90°。生产爆破采用多排孔微差爆破法、多排孔微差挤压爆破法，靠近边坡时采取预裂爆破、光面爆破等控制爆破方式。

3 采装工作

采装工作是指在露天采场中用一定的设备和方法将矿岩从爆堆或台阶中挖出，并装入运输或转载设备，或直接卸在指定地点的工作过程。

露天矿山使用的采装设备类型很多，主要有挖掘机、前装机、铲运机以及推土机。其中，平朔东露天煤矿采用的挖掘机为25～27m3单斗挖掘机[3]，其作业方式是周期的，即装斗、卸斗、移动等作业时依次间断进行的，具有铲取挖掘力大、作业稳定、安全可靠和生产效率高等突出的优点，主要用于表土剥离、铲岩采装和排卸等工作。露天矿山正常采装作业的驱动动力主要使用电力驱动、机械传动的履带式挖掘机；并使用正铲铲斗挖掘，与悬臂式属刚性连接，具有较大的推压力，可挖掘坚实的硬土和装载经爆破的矿石。

4 运输工作

运输的任务是将采场采出的矿石运送到选矿厂、破碎站或贮矿场，把剥离的岩土运送到排土场，将生产过程中所需的人员、机械设备和材料运送到作业地点，完成以上任务的运输网络便构成了露天矿山的运输系统[4]。

露天矿运输的主要方式为汽车运输、铁路运输和胶带运输。平朔东采用的带式输送机是一种连续式运输设备，是实现露天矿山连续生产的重要环节，主要有运输能力大、爬坡能力强、易于实现自动控制、经济效益好等优点。带式输送机在采掘松软矿石时可作为单一运输方式，并配合轮斗挖掘机进行采装作业，将矿岩直接运到排卸点；在采掘坚硬矿石时可与汽车、移动破碎站等组成联合运输方式，实现露天矿山的半连续开采。

5 排卸工作

一般的露天矿山均要排弃2～5倍矿石量的岩土，将岩土运送到废石场以一定方式堆放的作业称为排卸工作。

当露天矿采用胶带运输机运输时，为充分发挥运输机的效率，通常采用带式排土机排岩，以实现连续化作业。带式排土机排岩工艺过程为：由运输机提供岩土，经转载机进入排土机里的接受运输机，再输送到卸载输送机进行排岩，推土机平整工作面并完成其他辅助作业，带式输送机移位并开始下一排岩循环。采用带式排土机排岩的优点是一次排弃宽度大，辅助作业时间少，作业效率高；近水平矿床可实现横向内排，减少运输距离；排土机的生产能力大，自动化程度高，管理简便。

6 结语

平朔东露天煤矿采用单斗铲、液压铲—自移式破碎机、半固定破碎机一带式输送机半连续工艺[5]，由于半连续开采工艺适应性强、自动化程度高、技术先进，兼有连续工艺和间断工艺的优势，能有效解决中、硬岩石的开采，实现矿岩的连续运输，有利于实现目前露天矿山生产规模的扩大、生产成本的降低以及生产效率的提高。

参考文献：

[1]王纪山.平朔东露天煤矿开采工艺选择分析[J].露天采矿技术，2007，（12）：28.

[2]白锋堂，刘维玉.平朔东露天矿开采工艺系统研究[J].露天采矿技术，2011，（3）：18.

[3]姬长生.我国露天煤矿开采工艺发展状况综述[J].采矿与安全工程学报，2008，25（3）：299.

露天开采的采矿方法篇(4)

关键词：露天煤矿 采矿机 资源回收率

露天采矿机是从道路机械和井下综采机组移植开发的一种露天采矿设备，自1981年在一些国家露天矿开始使用以来，在开采薄煤矿层及复合层状矿床的选采方面日益显示其优越性。我国在开发的大型露天煤矿（产量规模10Mt以上）有10余个，探讨露天采矿机在我国露天煤矿的应用具有重要意义。

1、资源条件

我国现开发的大型露天矿开采的均为结构复杂的近水平或缓倾斜复合煤层。我国露天矿煤层具有如下特点：矿区煤层多，主采煤层只占可采煤层总数的1/2～1/6，而且煤层结构复杂。常温条件下煤及围岩的硬度都不大，但由于大部分露天矿处于东北严寒地区，冬季物料冻结后硬度急剧增加。围岩中存在空间分布不规则的硬夹层。

2、生产条件

现阶段，我国露天煤矿普遍采用不同规格的单斗挖掘机用于工作面采煤作业。大型单斗挖掘机具有可靠性好，机动性高，生产能力大，可匹配的运输设备多等优点，但选采效果差。应用单斗挖掘机采掘时，小于1m的薄煤层很难实现分采分运，致使煤炭采出率降低。同时损失的煤炭作为剥离物排弃，堆积造成煤的自然，污染环境。另一方面，薄层的夹矸无法剔除，开采过程中矸石混入原煤降低煤质，影响企业效益。也增加了无效运输及电厂的灰渣和矸石处理量，造成社会资源浪费。即使厚度大于1m的煤层和夹矸层选采，也因为台阶高度过低面严重影响大型单斗挖掘机的效率。

3、露天采矿机

露天采矿机一般采用分层铣削方法开采，即露天采矿机在一个平整的场地工作，通过一层接一层地铣削地面物料完成施工。如果每一层切削深度相同，则只需在设备上设定一次即可连续的完成全部开采作业。根据开采台阶划分和推进方向不同，露天采矿机的开采方式可分为4种：水平分层纵向开采；水平分层横向开采；倾斜分层纵向开采；倾斜分层横向开采。

3.1 开采工艺

露天采矿机应用灵活，即可与矿用自卸卡车配合，也可直接与带式输送机组成连续开采工艺系统。露天采矿机加卡车，灵活性高，且露天采矿机挖掘的工作面无需平整就能满足汽车行驶的要求，因此特别适合于选采复合薄矿层。露天采矿机加带式输送机连续工艺能充分保证采矿机生产效率的发挥，而且能够在0～15？的纵坡上作业，使用范围较广。

3.2 适用条件

露天采矿机集“穿、爆、采”功能于一身，几乎所有的采矿机都具有很高的切割力，适用于露天矿选采作业，可广泛应用于如下情况：复杂条件下煤层的选择开采及残煤的回采；可维护煤层底板的完整性，避免穿孔、爆破情况下的采煤作业；可对长期需要进行选采作业的薄煤层及需要剔除的矸石进行连续作业；露天采矿机的生产能力与中型轮斗挖掘机相当，因此适用于百度不大、赋存较为稳定但物料强度较大的矿床开采。

4、结语

露天采矿机采用分层的开采方式，可以适应我国露天煤矿煤层结构复杂、选采要求高的资源条件，在我国拥有较广泛的应用前景。国内外应用经验表明，露天采矿机可实现连续开采，大幅度提高劳动生产率，增加矿山生产能力。在复合煤层和薄煤层的选择开采中，可提高原煤质量，节省选煤和矸石运输费用，减少资源损失浪费，提高矿山经济效益。因此在我国推广应用露天采矿机有望改变露天煤矿的生产工艺现状，大幅度提高矿山企业的经济效益。

参考文献

露天开采的采矿方法篇(5)

关键词:露天采矿地质环境治理对策

矿产资源是我国重要的财富，这也是社会发展的重要资源，矿产资源也是我国工业发展的主要动力，如果没有矿产资源人们的生活也就会受到很大的影响。对于露天采矿工作环境十分的特殊，对于地质环境的危害十分严重，导致很多自然灾害的发生，对人们的生命财产造成了重大的损失，对于这种情况我们需要更好的提高采矿过程中的技术，减少对自然环境的损害，同时还要规范对露天采矿活动，加强采矿过程中的监督管理，在保障人员安全和降低地质灾害的基础之上，最大限度地提高经济效益。

1、露天采矿对地质环境的影响

1．1对土地影响

在进行露天采矿过程中会破坏大面积的土地，造成大量的水土流失，导致很多土地不能使用，还产生了大量的废渣和矿物占用大量的土地，通过对露天采矿进行不完全统计，我国矿产占用的土地达到了600多万平方米土地，对原有森林的破坏达到100多万平方米，在我国山西省有大量煤矿堆积，占地超过了2000平方米，对于这种情况导致大量的土地闲置，引发严重的水土流失，对于地表植物受到大面积的破坏，导致土地沙化十分严重。

1．2对水的影响

露天采矿对地表水产生严重的污染，大量的矿物元素残留在水中，导致饮水受到污染，同时在采矿的过程中对地下水的影响也十分严重，对于地下水层受到破坏，地表也就会出现严重的下沉和裂缝，对于这些改变都会影响地球水质，很多时候地表水通过被破坏的岩层流入到地下，导致河流水系中的水量大量的减小，导致地表河流大面积的断流，同时另一方面由于受到采矿等空间上的影响，对水质的污染十分的严重，对于地下水也会受到严重的污染，对于采矿的过程中还会导致地下水资源干涸。

1．3露天采矿引起的地面沉降

人们为了追求更大的经济利益，在露天采矿的过程中很多都是只注重产量，对于环境问题没有重视，很多时候也就会形成严重的地质灾害，对于一些开采十分严重的地带很容易出现地面下层的地质灾害，根据相应统计在1996年我国煤矿范围也就达到了30万平方米地面坍塌，也就是说平均每采万吨煤矿就会导致0.2平方米的坍塌，这样就会导致地表的高度和深度严重不均，导致大小裂缝的产生，同时位于阳泉矿务局井田范围内的狮脑山，由于塌陷造成地表形态损坏，形成长300m，宽1.2～1.3m，深0.6～1.5m的大裂缝，使地面产生高低不平。

1．4露天采矿引起的山体滑坡频繁发生

在经过露天采矿活动之后，对于山体坡度一般都超过了25度，在经过长时间的风化和雨水的冲洗，导致山体出现裂缝滑动，也就会导致大面积的滑坡，对人们的生活和财产安全造成严重的影响。同时对于露天采矿造成的山体滑坡还会导致地质环境的破坏，严重危害生态平衡，例如，在阳泉矿区二矿大南沟口古滑坡因露天采矿影响而发生新的滑动，使滑体推动下方二级台地蠕动，导致附近石太铁路路基向桃河推移了近20米，使道床鼓起，被迫改线重修，损失近千万元。

2、露天采矿对地质环境危害的治理对策

2．1发挥法律的作用

法律也就是保护人们生活的重要措施，通过法律可以有效的控制露天采矿中的不合理的行为，同法律的约束可以有效的保护地质环境。首先就是要对法律规定和矿产企业的生产行为，对于目前为止我国已经制订了《环境保护法》、《土地法》和《矿产资源法》等国家法律法规。这些法律都明确规定了采矿人员的行为。然后就是健全法律更好的保护地质环境，通过法律更好的明确矿产企业的行为，随着社会的发展在对地质保护中出现一些严重的情况，也需要法律部门能够更好的与时俱进，做好法律保护工作，对社会上的新情况及时的了解，制定新的法律，更好的保护地质环境。最后还要更好的做好法律宣传工作，通过相应的法律对地质环境进行合法的保护，加强法律的宣传，提高露天采矿人员的法律意识。

2．2提高露天采矿的生产技术水平

科学技术是第一生产力。它除了可以提高矿产企业的生产效率和保证露天采矿工人的生命安全外，也可以在保护地质环境方面发挥着自己的重要作用。但是，一些矿产企业却没有认识到这一点。例如，一些煤矿企业并没有认识到科学技术在露天采矿工作中的作用。他们为了节约成本，结果运用落后的技术进行生产。这样的结果不仅大大降低了企业的生产效率，也加大了对地质环境的破坏。为此，应该提高生产技术水平，发挥先进技术在露天采矿工作中的重要。企业要引进先进的露天采矿设备和加强工人的业务培训。先进的露天采矿设备的引进有利提高生产的技术。而业务的培训则可以使工人更好应对工作中出现的各种情况，及时有效地解决问题。这些措施对于增强生产的安全性，降低露天采矿对地质环境的破坏具有积极意义。

2．3加强对矿产企业监管

地质环境的保护不仅需要依靠企业改善自身管理，更需要国家部门的监管。一方面，国家组织开展矿产企业生产评价，及时发现其生产过程中的问题。对于出现破坏地质环境的企业，要责令其在规定的时间内进行整改，并本着“谁污染谁治理”的原则，要求矿产企业做好环境治理工作。另一方面，政府部门可以建立信息网络，加强对企业的监管力度。通过利用互联网技术，各个监管部门建立有效联系，共享资源，全方位对矿产企业进行监管。

3、结语

露天采矿活动为我们提供了丰富的矿产品，大力地推动了中国经济的高速增长，极大地改善了人们的生活水平。但是，由于很多地方的露天采矿活动无秩序，未按相关法律、规程操作，对当地的地质环境造成了严重的破坏，如对水资源的影响，对土壤质量的影响等等，因此，为了保护地质环境，实现矿产资源的可持续开采，应对露天采矿进行治理。

参考文献:

［1］潘春华．露天采矿对地质环境的影响及治理效果［J］．能源材料，2010(8)

［2］黄繁生．露天采矿对地质环境的影响及治理思想［J］中国技术新产品2009(13)

露天开采的采矿方法篇(6)

关键词：铁矿；开采技术；环境保护；钢铁行业；矿产类型；露天开采；地下开采

中图分类号：TF521 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2012）27-0118-03

1 概述

我国的铁矿资源十分丰富，但是铁矿石市场却呈现出供不应求的现象，对外依赖程度较高，严重危及了我国钢铁行业的安全。而且，有些矿产由于开采技术的限制，不能进行开采利用。为了保障矿产资源的国内供给需求，我们必须大力发展铁矿的开采技术，用我国有限的铁矿产资源来弥补铁钢工业的资源空缺。

2 我国铁矿矿产资源现状

2.1 我国铁矿的主要矿产类型

我国的铁矿矿床基本可以分为沉积变质型矿床、岩浆型矿床、接触交代热液型矿床等，每个矿床都有着不同的分布特点，需要根据具体的矿床类型采用不同的开采技术。沉积变质型铁矿，以鞍山式铁矿为主，主要分布于华北地区。接触交代热液型铁矿，主要分布在我国的东部地区，其主要矿物以磁铁矿为主。在我国已经查明的铁矿储量中，以接触交代热液型最多，其次就是沉积变质型。沉积变质型和岩浆型的矿产品位较低，多属于贫矿，这也

是我国矿产资源储量虽然丰富但是原料缺乏的原因。

2.2 我国铁矿的主要矿石类型

通常情况下，根据铁矿石中含铁矿物的不同，可以将铁矿石分为不同的类型，如磁铁矿石、凌铁矿石、褐铁矿石等。在不同的铁矿矿石中全铁品位是不同的，磁铁矿的品位较低。磁铁矿是我国铁矿石的主要类型，这就决定了我国铁矿的总体资源较为贫乏。

3 铁矿矿产开采技术

我国铁矿开采的方式分为露天和地下两大类别，在1957年以前我国的铁矿开采以地下开采为主，但是随着我国采矿事业的发展和勘探技术的提高，到20世纪90年代的时候铁矿的开采方式就转变为以露天开采为主。

3.1 露天开采

露天开采是指从敞露地表的采矿场开采出铁矿物的开采方式，其具体步骤主要包括穿孔爆破、采装、运输和排土四个环节。这四项工作的具体操作程度以及它们之间的相互配合，是露天开采铁矿的关键。

3.1.1 露天开采主要的四种开采方式。在遇到露天铁矿的开采剥离量不大的时候，尤其是在露天矿初期开采的时候，通常采用一次剥离的方式，称作不分期的开采方式。海南铁矿就是采用的这种开采方式。

在处理开采面积较大，矿物储量多，剥离量大的铁矿矿产的时候，我们通常会采用陡帮分离的开采方式，进行分期剥离和集中扩帮来分期开采。尤其是在初期开采时候遇到剥离量较大的铁矿，要采取该种方式。大冶铁矿东露天矿就是采取的这种开采方式。

如果露天铁矿矿产的初期开采剥离量较大，我们通常会采用陡剥离帮，不断的扩帮和离帮，逐渐的达到最终境界的开采方式。这种方式跟分期开采的最大区别就在于其连续扩帮，无法划分出分期。不同开采方式根据具体矿产分布情况相组合，而形成的综合开采方式。

我国露天开采的采矿工艺，曾经长期采用全境推进、宽台阶的缓帮开采方式。但是现在的露天开采方式中最主要的就是陡帮开采方式，该方式有其自身的优点和科技先进性。

3.1.2 陡帮开采方式。由于长期以来的缓帮开采方式铁矿矿石成本高，铁矿矿产开采初期的投资高，所以必须要把帮的破角加大，采用陡帮开采方式。陡帮开采方式是指露天开采形成陡剥岩帮的开采方式，其中帮的跛角的构成因素是该项技术的关键，陡帮开采中一般坡角度数控制在15°～25°。陡帮开采方式实际上是加大角度的采剥工艺，是为了降低成本、节省投资和平衡生产采剥的比例而得到的开采方式。

陡帮开采的技术条件主要有以下几个：在拥有一定采矿技术和采矿设备的情况下，尽量减小工作平盘的宽度；在正常生产采矿的条件下，减小平盘的数量；在采矿成产工艺正常、不能减少平盘数量的情况下，提高不工作平盘的数量，减小其平盘的宽度；在铁矿矿产规模正常的情况下，扩大生产作业线的长度，降低水平推进的速度，提高采矿的进展速度；通过提高采矿设备的生产能力或者使用大型的生产设备，也可以进行陡帮开采。陡帮开采的具体进行方式有很多种，主要的就是组合台阶、横采横扩采剥法和尾随式开采方法。陡帮开采主要的使用条件如下：埋藏较深、储量大、开采时间长的矿产；露天矿产中，上部资源少，下部储量大的矿床；台阶多、境界较大、矿体厚的露天矿；前期投资少、需要剥岩较少的矿山。

3.2 地下开采

地下开采是指从地下铁矿矿产的矿块中采出矿石的工艺，地下开采主要包括矿床开拓、采准、切割、回采四个具体步骤。

3.2.1 地下开采主要的三种开采方式。铁矿矿产的地下开采法的分类也很多，通常可以分为以下三类：自然支护采矿法。主要是依赖周围岩石本身的稳固性和矿柱的支撑能力来支撑回采过程中形成的采矿空区，这种回采方式较为简单，便于机械操作，采矿的成本也较低。但是由于这种方式需要保留大量的矿柱，造成铁矿石的回采率较低。人工支护采矿法。该方法主要依赖充填的方式来维护采空区域，适用于周围岩体不稳定的铁矿矿产。人工支护采矿法的优点是适应性强，回采率高，作业安全，但是工艺较为复杂，成本高。崩落采矿法。这种开采技术采用的是随着开采工作面的不断进行，有顺序的崩落周围岩体来填充采空区的方式。适用于地表允许坍塌的铁矿矿产。无底柱的分段崩落法，是我国现在铁矿地下开采中最主要的方法。

3.2.2 无底柱分段崩落法。对于铁矿产地下矿的开采，具体采用什么方式要根据矿产的情况而定，每个采矿技术都有其最佳使用条件。无底柱分段崩落法的使用条件为：地表和围岩允许崩落；铁矿石中等以上稳固；铁矿石矿体急倾斜厚；铁矿石中需要剔除夹石。

每个开采技术其本身都有完善和不完善的一面，无底柱分段崩落采矿法，跟其他的方法相比，也同样如此。无底柱分段崩落法的优点：安全性好；结构简单，回采工艺简单；适用高效无轨设备、机械化程度高；可以实现铁矿石的分级出矿。无底柱分段崩落法的缺点：回采通道的通风困难；铁矿石的损失贫化大；开采强度没有柱高。

任何一个技术都是需要不断改进和不断的完善的，对于无底柱分段崩落法的缺点，我认为应该做以下的完善。在具体的采矿实践中主要应该做好以下几个方面：要加强通道的支护。保持通道的稳定安全是该法运用的重要前提，而且在开采矿产的时候还要根据铁矿的具体岩层特征，决定使用光面爆破、缩短通道存续时间长等多种方式来维护通道的稳定性。要扩大炮孔的直径。炮孔的变形问题也是无底柱分段崩落法的一个重要技术难题，金山店铁矿、大冶铁矿的尖林山采区原来所用的都是直径50～60mm的中孔，结果出现了很严重的错孔现象，无法进行正常的爆破。炮孔的扩大，大大减少了炮孔的错堵现象，提高了爆破效果。

4 结语

我们在选用铁矿矿产的采矿方法时应综合分析矿床的地质条件、技术条件和经济条件，以达到安全、经济、高效和优质的兼顾。根据不同铁矿矿产的条件，提出几种备选方案，然后进行综合评价，选出最优方案，再进行正式使用。无论是露天开采还是地下开采都有其本身的优越性，每个开采技术都各有千秋，只有符合矿产自身条件的技术才能发挥重大的作用，实现预期效果。

参考文献

[1] 关晓锋，李如忠，黄佳强，尹芝足.中国露天铁矿开采发展趋势展望[J].现代矿业，2012，（6）.

露天开采的采矿方法篇(7)

一、露天采煤技术

地下采煤 生产的发展，推动了采煤技术的进步，18世纪以来，地下采煤技术经历过两个发展阶段：第一个发展阶段，18世纪肇始于英国，采煤从手工生产过渡到机械化生产。以蒸汽为动力的提升绞车、水泵、扇风机，取代了辘轳提升、水斗戽水和自然通风。20世纪初到40年代后期，陆续出现了风镐、电钻、 凿岩机、 链板输送机、气动装岩机、电动装载机、带式输送机、自动卸载矿车等采掘设备和大功率的电动绞车、水泵、扇风机等技术装备，但采掘工作面仍以使用电钻的爆破落煤技术和凿岩机为主。我国自1875年起，逐渐实现了矿井提升、矿井通风、排水等几个主要辅助生产工序的机械化作业，这是中国近代采煤工业的开始。第二个发展阶段，采掘工作面从单一生产工序的机械化，发展为全部工序的综合机械化。矿井生产的日趋集中,生产规模的日益扩大,推动了矿井运输、矿井提升等环节的进一步技术改造。一些装备正朝着大型、强力、高速的方向发展。露天采煤包括剥离和采煤作业是一个移走矿体上的覆盖物，得到所需矿物的过程。首先剥去上覆岩层，使煤层敞露，然后开采。地下开采则需开凿一系列井巷（包括岩巷和煤巷），进入地下煤层，然后进行采煤。

二、露天采煤发展

露天开采是人类使用矿物最早出现的开采方式，中国可供露天开采的矿产资源丰富。平朔、霍林河、伊敏河、准格尔、元宝山、昭通等地的煤田,均有可观的储量可供露天开采。露天采煤 始于出现了勺斗容积为3～4立方米的动力铲和以铁道或汽车配合使用的采、装、运设备。60年代以来，露天采煤规模、技术装备发展迅速，各种工艺方式都已形成配套的设备组合和系列，并已用电子计算机监控的吊斗铲，日产20余万立方米的轮斗铲，载重达200～350吨系列的自翻车和自卸汽车；以及带宽3.6米，最长作业线98.65公里，最大生产能力每小时达48000米立方的带式输送机等。我国现在正在大力发展露天采煤。

三、露天采煤过程

无论露天开采还是地下开采，都必须首先进行地质勘探，查明含煤地层的分布范围、可采层数、层厚、倾角、储量，以及地质构造、自燃倾向、水、瓦斯等赋存状况和开采条件，然后合理规划矿区的建设规模、矿井数目、产量和建设顺序。根据矿区总体设计和矿井设计，逐一建设后移交生产。

四、露天开采工艺

露天开采工艺，按作业的连续性，分间断式、连续式和半连续式。间断式开采工艺适用于各种地质矿岩条件；连续式工艺劳动效率高，易实现生产过程自动化，但只能用于松软矿岩；半连续式工艺兼有以上两者的特点，但在硬岩中，需增加机械破碎岩石的环节。开采顺序是采矿和剥离在时间和空间上的相互配合。当矿体埋藏较浅或地表有露头时，应用露天开采最为优越。与地下开采相比，优点是资源利用充分、回采率高、贫化率低，适于用大型机械施工，建矿快，产量大，劳动生产率高，成本低，劳动条件好，生产安全。但需要剥离岩土，排弃大量的岩石，尤其较深的露天矿，往往占用较多的农田，设备购置费用较高，故初期投资较大。此外，露天开采，受气候影响较大，对设备效率及劳动生产率都有一定影响。随着开采技术的发展，适于露天采矿的范围越来越大，可用于开采低品位矿床和某些地下开采过的残矿。对平缓矿床（一般矿层倾角小于12°）采用倒堆、横运或纵运采矿法。对于倾斜矿床采用组合台阶、横采掘带或分区分期开采的方法。

五、露天开采作业内容

主要包括穿孔爆破、采装、运输和排土。这四项工作的好坏及它们之间的配合如何，是露天采矿的关键。穿孔爆破是在露天采场矿岩内钻凿一定直径和深度的定向爆破孔，以炸药爆破。对矿岩进行破碎和松动。采装工作是用人工或机械将矿岩装入运输设备，或直接卸到指定地点的作业。常用的设备是挖掘机（有多斗和单斗两类）、轮斗铲和前端式装载机，广泛采用的为单斗挖掘机。运输工作是将露天采场的矿、岩分别运送到卸载点（或选矿厂）和排土场，同时把生产人员、设备和材料运送到采矿场。主要运输方式有铁路、公路、输送机、提升机，还有水力运输和用于崎岖山区的索道运输。选择运输方式必须综合考虑地形、地质、气候条件，露天矿生产能力，开采深度，矿石和围岩的物理力学性质等，经过全面技术经济比较后，确定合理的运输方式。排土工作系指从露天采场将剥离覆盖在矿床上部及其周围的大量表土和岩石，运送到专门设置的场地（如排土场或废石场）进行排弃的作业。排土方法依其排土设备的不同，分为推土犁推土、推土机排土、前装机排土和拖拉铲运机或索斗铲排土等。