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1、礦床露天開拓概要露天礦床開拓與運(yùn)輸方式和礦山工程的發(fā)展有著密切聯(lián)系,而運(yùn)輸方式又與礦床地質(zhì)地形條件、開采境界、生產(chǎn)規(guī)模、受礦點(diǎn)和廢石場位置等因素有關(guān)。所以,露天礦床開拓問題的研究,實(shí)質(zhì)上就是研究整個礦床開發(fā)的程序,綜合解決露天礦場的主要參數(shù)、工作線推進(jìn)方式、礦山工程延深方向、剝采的合理順序和新水平準(zhǔn)備,以建立合理的礦床開發(fā)運(yùn)輸系統(tǒng)。按運(yùn)輸方式不同,露天礦開拓可以分為:公路運(yùn)輸開拓鐵路運(yùn)輸開拓平碩溜井開拓膠帶運(yùn)輸開拓斜坡提升開拓聯(lián)合開拓8.2開拓方法8.2.1公路運(yùn)輸開拓公路運(yùn)輸開拓采用的主要設(shè)備是汽車。其坑線布置形式有:直進(jìn)式回返式螺旋式多種形式相結(jié)合的聯(lián)合方式(1)
2、直進(jìn)式坑線開拓當(dāng)山坡露天礦高差不大、地形較緩、開采水平較少時,可采用直進(jìn)式坑線開拓,如下圖所示。運(yùn)輸干線一般布置在開采境界外山坡的一側(cè),工作面單側(cè)進(jìn)車。當(dāng)凹陷露天礦開采深度較小,采場長度較大時,也可采用直進(jìn)式坑線開拓。公路干線一般布置在采場內(nèi)礦體的上盤或下盤的非工作幫上。條件允許時,也可在境界外用組合坑線進(jìn)人各開采水平。但由于露天礦采場長度有限,往往只能局部采用直進(jìn)式坑線開拓。(2)回返式坑線開拓當(dāng)露天礦開采相對高差較大、地形較陡,采用直進(jìn)式坑線有困難時,常采用回返式坑線開拓,或采用直進(jìn)-回返聯(lián)合坑線開拓,如下圖所示。山坡露天礦開拓干線在基建時期應(yīng)修筑到最上一個開采水
3、平。開拓線路一般沿自然地形在山坡上開掘單壁路塹,隨著開采水平不斷下降,上部坑線逐漸廢棄或消失。在單側(cè)山坡地形條件下,坑線應(yīng)盡量就近布置在采場端幫開采境界以外,以保證干線位置固定且礦巖運(yùn)輸距離較短。在采場位于孤立山峰條件下,則應(yīng)將坑線布置在開采工作面推進(jìn)方向的對側(cè)山坡卿非工作山坡一側(cè)),這樣,多水平同時推進(jìn)時,可以保證下部工作面推進(jìn)不會切斷上部開采臺階的運(yùn)輸通道。凹陷露天礦的回返坑線一般布置在采場底盤的非工作幫卜,可使開拓坑線離礦體較近,基建剝巖量較小,可縮短基建時間,節(jié)約投資。若坑線布置在采場頂盤的非工作幫上時,則與上述柏反。只有當(dāng)?shù)讕蛶r石不穩(wěn)固,或地形不允許,或?yàn)榱?/p>
4、減少礦巖接觸帶的礦石損失貧化時,才將坑線布置在采場的頂幫?;胤悼泳€開拓適應(yīng)性較強(qiáng),應(yīng)用較廣。但由于回返坑線的曲線段必須滿足汽車運(yùn)輸要求(如線路內(nèi)側(cè)加寬等),使最終邊幫角變緩,從而使境界的附加剝巖量增加。因此,應(yīng)盡可能減少回頭曲線數(shù)量,并將回頭曲線布置在平臺較寬或邊坡較緩的部位。(3)螺旋坑線開拓螺旋坑線開拓一般用于深凹露天礦??泳€從地表出人溝口開始,沿著采場四周最終邊幫以螺旋線向深部延伸。由于沒有回返曲線段,擴(kuò)幫工程量較小,而且螺旋線的曲率半徑大,汽車運(yùn)行條件好,不必因經(jīng)常改變運(yùn)行方向而不斷變換運(yùn)行速度,因而線路通過能力大。但回采工作必須采用扇形工作線,其長度和推進(jìn)方
5、向要經(jīng)常變化,巳各開采水平相互影響,使生產(chǎn)組織工作復(fù)雜。當(dāng)采場面積較小,且長、寬尺寸相差不大,同時開采的水平數(shù)較少,以及采場四周巖石比較穩(wěn)固時,可采用螺旋坑線開拓。由于露天采場空間一般是變化的,坑線往往不能采用單一的布置形式,而多采用兩種或兩種以上的布置形式,即聯(lián)合坑線,如下圖為上部回返,下部螺旋的回返-螺旋聯(lián)合坑線開拓方式。(4)公路運(yùn)輸開拓的出人溝口與連接平臺a.出人溝口公路開拓的坑線出人溝口應(yīng)盡量設(shè)置在工程地質(zhì)條件較好,地形標(biāo)高較低,距工業(yè)場地及礦、巖接受點(diǎn)較近的地方;應(yīng)避免和減少重載汽車在采場內(nèi)作反向運(yùn)行及無謂增加上坡距離,盡可能使礦石及巖石的綜合運(yùn)輸功小,所
6、需運(yùn)輸設(shè)備數(shù)量少。當(dāng)廢石場的位置分散和為了保證露天礦的生產(chǎn)能力,以及為使空、重車順向運(yùn)輸時,在服務(wù)年限較長的露天礦可采用多出人溝口。多出人溝口使坑線增多,附加剝巖量加大,掘溝工程量及費(fèi)用也增多,因此,出人溝口的數(shù)目應(yīng)根據(jù)礦山規(guī)模、礦山總平面布置及生產(chǎn)需要綜合進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析后確定,一般數(shù)目不宜過多。b.連接平臺開拓坑線一般采用較大的坡度以縮短運(yùn)距,但重載汽車長距離上坡或下坡運(yùn)行時,容易使發(fā)動機(jī)和制動裝置過熱而引起機(jī)械損壞,發(fā)生事故。為了保證行車安全,延長汽車使用壽命,滿足坑線坡長限制的要求,以及便于從坑線向各采剝臺階引人運(yùn)輸線路,故應(yīng)在開拓坑線與各臺階交匯處設(shè)置長度4
7、0~60m、坡度不超過3%的平坡或緩坡段,這就是連接平臺。8.2.2鐵路運(yùn)輸開拓(1)坑線位置因鐵路運(yùn)輸牽引機(jī)車爬坡能力小,每個水平的出人溝和折返站所需線路較長,轉(zhuǎn)彎曲線半徑很大,故不適用于采場面積小,高差較大的露天礦開拓;也不宜采用移動坑線或回返坑線。鐵路運(yùn)輸開拓采用較多的坑線形式為直進(jìn)式、折返式和直進(jìn)-折返式。山坡露天礦的坑線位置,主要取決于地形條件和工作線的推進(jìn)方向。當(dāng)?shù)匦螢楣铝⑸椒鍟r,通常將坑線布設(shè)在工作幫的背面山坡上;當(dāng)?shù)匦螢檠诱故缴狡聲r,通常將坑線布設(shè)在采場的一側(cè)或兩側(cè)。山坡露天礦常采用直進(jìn)式或直進(jìn)折返式布置。下圖為歪頭山露天鐵礦上部開拓