露天開采
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露天開采,又稱為露天採礦,是一個移走礦體上的覆蓋物,得到所需礦物的過程,從敞露地表的採礦場採出有用礦物的過程。露天開采作業主要包括穿孔、爆破、採裝、運輸和排土等流程。按作業的連續性,可分為間斷式、連續式和半連續式。
露天與地下開采相比,優點是資源利用充分、回采率高、貧化率低,適於用大型機械施工,建礦快,產量大,勞動生產率高,成本低,勞動條件好,生產安全。
按礦床分佈情況,大體有兩類採礦方法:
一、平緩礦床的採礦方法
適用於傾角一般小於12°的平緩礦床。
間斷式開采工藝適用於各種地質礦岩條件;連續式工藝勞動效率高,易實現生產過程自動化,但只能用於鬆軟礦岩;半連續式工藝兼有以上兩者的特點,但在硬岩中,需增加機械破碎岩石的環節。開采順序是採礦和剝離在時間和空間上的相互配合。
1.倒堆採礦法
剝離物用機械鏟或索鬥鏟直接向前一採掘帶採空區倒堆,採礦工作面緊隨剝離工作面推進。在相同情況下,機械鏟的重量約為索鬥鏟的1.8倍,因此剝離高臺階時,多用索鬥鏟。剝離更高的臺階可採用二次或多次倒堆。方案有一臺機械鏟配合一臺索鬥鏟、二台索鬥鏟互相配合或僅用一臺索鬥鏟兼作二次倒堆等。
2.橫運採礦法
剝離物用排土橋、懸臂排土機循垂直於工作線方向運往採空區,剝離臺階與採礦臺階推進的空間關係也受運輸設備規格的限制,但不如倒堆採礦法那樣嚴格。本法可適應更大的剝離厚度,民主德國的AFB-60型排土橋的可剝離厚度為60m。
3.縱運採礦法
剝離物沿工作線,繞過端幫,縱向運往採空區。本法不受採、運設備規格和剝離岩石厚度的限制,有較大靈活性。適用於單鬥-機車車輛、單鬥-(破碎機)帶式輸送機、單鬥-汽車、輪鬥-機車車輛-帶式輸送機等多種工藝。
二、傾斜礦床的採礦方法
基本上把剝離物運往外排土場,僅當採掘工作達到終了深度後,才能利用採空區內排。工作線的佈置方式,基本有沿礦體走向佈置和垂直礦體走向佈置。
初始位置和推進方向的選擇,應綜合考慮礦床的地形地質條件、生產能力、運輸方式、基建剝離量和生產剝採比的均衡等因素。傾斜礦床的生產剝採比在開采中是變化的。為了減少基建剝離量和推遲剝離高峰,平衡生產剝採比,改善經濟效果,可以採取以下措施加陡工作幫坡角。
1.組合臺階
用一臺設備順序採掘一組相鄰的臺階,僅在採掘臺階上設工作平臺,也可有其他方式。
2.橫採掘帶
汽車運輸的橫向採掘帶,相鄰臺階尾隨採掘,工作線橫向佈置,縱向推進。任一橫斷面上只有一個工作平臺,每一臺階可設1~2台採掘設備。與組合臺階相比,本法可佈置較多的採掘設備。
3.分區分期開采
走向較長或面積較大的礦床,實行分區分期開采,優先開采礦體厚、品位高、覆蓋薄和剝採比小的區域。