01 第1章 露天开采工艺绪论.pptx

第1页：露天采矿学课程封面

露天采矿学

露天开采工艺

第2页：第一篇章节导览

第一篇露天矿生产工艺环节第一章绪论第二章矿岩准备第三章采装工作第四章运输工作第五章排土工作第六章气候对露天矿生产的影响第七章矿石的损失、贫化与质量均和

第3页：本节课程主要内容

本节课程主要内容开采工艺环节及设备露天开采的矿产资源我国露天煤矿的技术发展现状及发展方向主要技术术语露天矿建设设计程序什么是露天矿和露天开采？露天开采的优势露天开采工艺系统简介1、绪论

第4页：什么是露天矿和露天开采

1、什么是露天矿和露天开采？GB/T15663.4－1995煤矿科技术语/露天开采：露天矿：从事露天开采的矿山企业。露天开采：直接从地表揭露出煤炭或其他矿产并将其采出的作业

第5页：元宝山露天采掘场全貌

元宝山露天采掘场全貌设计规模：5.00Mt/a连续工艺和半连续工艺的典范

第6页：平庄西露天采掘场全貌

平庄西露天采掘场全貌中国自主设计的第一个露天煤矿设计规模：1.50Mt/a

第7页：露天开采的特点

2、露天开采优势特点：采掘空间直接敞露于地表，为了采出有用矿物，需将矿体上覆的土岩及部分周围的岩石剥离掉，通过露天沟道线路系统把矿岩运至地表

第8页：露天开采的优点

• 露天开采优点：
• 生产规模大（可达30～50Mt/a）、劳动效率高；
• 露天开采成本一般比矿井开采成本低；
• 回收率高（>90%），可顺便采出伴生矿物；
• 木材、金属、电力等材料消耗少；
• 安全程度高、劳动条件好，能开采易燃、多水、高瓦斯矿床；
• 矿山基本建设周期短(3～5年可建成)，投产及达产快。
• 露天开采优势

第9页：露天开采安全与回采率

• 安全－很少发生死亡事故全国煤矿百万吨死亡率由07年的1.485，下降到08年的1.182。2008年，我国煤炭产量完成27.16亿吨。据此计算，2008年煤炭工业生产死亡总人数3210人。资源利用率高－地下资源不可再生露天开方式采资源回采率可以达到95％以上，地下开采方式骨干企业45％左右，小煤窑15％左右。环保－破坏的环境可恢复、土地复垦
• 露天开采优势

第10页：露天开采优势

本页源文件未提取到文字内容，仅有图片，建议对照原课件图片补充本页要点说明。

第11页：露天开采优势

本页源文件未提取到文字内容，仅有图片，建议对照原课件图片补充本页要点说明。

第12页：世界露天开采比重统计

世界及我国主要矿产露天开采比重：下表列出 1985 年世界各类主要矿产与我国主要矿床露天开采所占比重。

说明：本页数字由源文件表格提取整理，书中另注明全世界固态矿产年开采总量约 11.6×10¹⁰ t，其中露天开采量约占 80%。

第13页：世界主要采煤国家露天开采比重

• 美国、加拿大、澳大利亚、俄罗斯、南非等世界主要采煤国家主要采用露天开采方式，其工艺为：以吊斗铲倒堆工艺为主，单斗卡车工艺为辅的综合开采工艺。
• 露天开采的矿产资源世界主要采煤国家的露天采煤产量比重

第14页：采场要素及主要技术术语

• 采场要素及主要技术术语
• 露天采场（Open pit）——具有完整的生产系统，进行露天开采的场所

第15页：露天开采境界

• 露天开采境界（Pit limit）——露天采场开采结束时的空间轮廓。分为上部境界和下部境界
• 露天采场边帮（Pit slope）——由露天采场四周的台阶平盘和坡面组成的总体。由顶帮（Topslope）、底帮（Foot slope）、端帮（End slope）构成。
• 工作帮（Working slope）——（图中DF）。
• 非工作帮（Non-workingslope）——（图中AC和BF）。
• 工作帮坡角（Working slopeangle）——（图中φ）。
• 非工作帮坡角（Non-working slopeangle）——（图中β）。
• 采场要素及主要技术术语

第16页：台阶划分的基本要求

• 台阶按剥离、采矿或排土作业的要求，以一定高度划分的阶梯。台阶高度在保证安全作业的条件下高一些为好，有利于发挥设备效率。通常按水平分层方式划分台阶。为了便于选采与提高设备效率，尽可能不把矿石和土岩、表土与基岩、软岩与硬岩划分在一个台阶内。当矿体倾角较小(一般小于10°)，为便于矿、岩分采，在条件许可时，可以沿矿层倾斜方向对台阶进行倾斜分层。
• 采场要素及主要技术术语

第17页：台阶坡面

• 台阶要素示意图
• 平盘（上部平盘、下部平盘）
• 台阶坡面
• 台阶坡面角α
• 台阶坡顶线
• 台阶坡底线
• 台阶高度h
• 采场要素及主要技术术语

第18页：露天开采生产工艺环节

• 开采工艺环节及设备露天开采生产工艺是指实现从原始地层中开采矿岩并将其运往指定地点的过程。露天开采生产工艺的主要（生产）环节：
• 矿岩的预先松碎工作——矿岩准备；
• 矿岩的采掘和装载——采装环节；
• 矿岩向不同卸载地点的移运——运输环节；
• 矿岩在不同卸载点的卸载——排卸环节。上述各工艺环节的有机结合组成了露天矿生产工艺系统。露天矿生产工艺各主要环节的作业过程，一般是不同的机械设备的作业过程。各生产环节的不同设备的不同组合，构成了多种多样的露天矿生产工艺系统

第19页：矿岩准备工作

• 穿孔工作②爆破工作
• 松土机松碎岩石工作
• 合理矿岩块度
• 矿岩准备工作：
• 开采工艺环节及设备

第20页：采装工作及其设备

• 开采工艺环节及设备机械铲采装工作前装机、铲运机、推土机的采装工作拉铲采装工作多斗挖掘机（轮斗、链斗）作业
• 采装工作

第21页：单斗液压挖掘机

5、开采工艺环节及设备单斗液压挖掘机

第22页：轮斗挖掘机

• 轮斗挖掘机
• 开采工艺环节及设备

第23页：拉斗铲与吊斗铲

5、开采工艺环节及设备拉斗铲（吊斗铲、索斗铲）P&H公司步进式9020型吊斗铲

第24页：运输工作的方式

• 铁道运输汽车运输带式输送机运输联合运输
• 运输工作
• 开采工艺环节及设备

第25页：胶带输送机运输

5、开采工艺环节及设备胶带输送机运输

第26页：排土工作的方式

• 开采工艺环节及设备机械铲排土推土机排土带式排土机排土其他排土排土场建设
• 排土工作

第27页：间断式工艺系统

• 露天开采工艺系统——将穿孔爆破、采装、运输、排土等工艺环节综合起来，形成一个完整的露天开采工艺系统。典型的工艺系统有：
• 机械铲、铁道工艺系统
• 机械铲、汽车工艺系统
• 轮斗挖掘机、带式输送机
• 排土桥、悬臂排土机工艺系统
• 连续采掘、间断运输工艺系统（如轮斗、汽车）
• 间断采掘、连续运输工艺系统（如机械铲、胶带）①一次倒堆②再倒堆
• 间断式工艺系统
• 连续工艺系统
• 半连续工艺系统
• 倒堆工艺
• 露天开采工艺系统简介

第28页：四类典型开采工艺系统

轮斗连续工艺吊斗铲倒堆工艺单斗

卡车间断工艺机械铲——胶带半连续工艺

第29页：露天矿建设设计的阶段

7、露天矿建设设计程序在赋存有地下资源的地区，经过普查、详查、勘探（精查）等不同的地质勘探阶段，探明了矿床的产状、构造、储量等情况。经过矿区总体规划、露天矿可行性研究、露天矿初步设计、（技术设计）和施工图等设计阶段，寻求技术上可行、经济上合理的露天矿开发方案。设计被批准后，即可进行露天矿区的建设。《煤、泥炭地质勘查规范（DZ/T0215-2002）》－国土资源部《煤炭工业露天煤矿设计规范GB50197-2005》

第30页：露天矿山建设程序

7、露天矿建设设计程序露天矿山建设程序示意图

第31页：矿区总体规划编制

7、露天矿建设设计程序按照《中华人民共和国矿产资源法》等有关法律和行政法规的规定，矿产资源开发应当根据国民经济和社会发展计划编制矿区综合开发规划（矿区总体规划）。经批准的矿区总体规划，是矿区开发的指导性文件，投资者必须在总体规划指导下依法从事资源开发和生产经营活动。编制完成的总体规划由“省或自治区发改委”审批后上报“国家发改委”，再由“国家发改委”审批备案

第32页：项目核准支持性文件

• 露天矿建设设计程序单体项目核准的支持性文件：
• 可行性研究报告这是项目核准的基础，其它支持性文件都必须以它为基础进行编制。煤炭项目1.20 Mt/a规模以上需报“国家发改委”核准。
• 矿产资源开发利用方案中介或可研报告编制部门编制，报国家国土资源部评审。
• 安全预评价报告中介编制，报省或自治区和国家安全监察总局评审、批准。
• 环境影响评价报告环境评价机构编制，报省或自治区和国家环保部评审、批准。
• 水土保持方案报告水土保持中介机构编制，报省或自治区和国家水利部评审、批准

第33页：地质灾害与水资源论证

• 露天矿建设设计程序
• 地质灾害危险性评估报告地质灾害危险性评估机构编制，报省或自治区国土资源厅评审、备案。
• 水资源论证报告水资源论证机构编制，报省或自治区水利资源委员会评审、备案。
• 建设用地预审方案可研报告编制部门和地方国土资源部门共同编制，报国家国土资源部评审、备案。
• 土地复垦保护方案可研报告编制部门编制，报国家国土资源部评审、备案。
• 建设项目规划选址论证报告可研报告编制部门编制，报省或自治区建设厅批准。
• 编制矿产资源储量报告可研报告编制部门编制，报省或自治区国土厅审批

第34页：建设用地与职业病危害评价

• 露天矿建设设计程序
• 编制建设用地勘测定界报告可研报告编制部门编制，报省或自治区国土厅审批。
• 编制职业病危害预评价报告可研报告编制部门和医疗防疫部门联合编制职业病危害预评价报告并上报国家卫生部审核。
• 矿山地质环境保护方案地质部门编制矿山地质环境保护方案报告并上报省或自治区审核、备案。
• 地震安全评价地质部门编制地震安全评价报告并上报省或自治区审核、备案。
• 铁路专用线与国铁接轨方案铁路设计部门编制铁路专用线与国铁接轨方案，报国铁审批。
• 项目核准申请报告可研编制部门编制《项目核准申请报告》，与可研及上述支持文件一起上报“发改委”申请项目核准并报国务院备案

第35页：初步设计与开工许可

7、露天矿建设设计程序项目初步设计省或自治区发改委审查、备案。初步设计节能分析专篇项目初步设计编制单位编制，省或自治区发改委审查、备案。初步设计安全专篇项目初步设计编制单位编制，省或自治区安全监察局和国家安全监察总局审查、备案。申请项目开工许可证项目基建完成后，中介机构编制项目建设验收评价报告，省或自治区安全监察局审查、备案，发给生产许可证

第36页：我国主要露天煤矿分布

• 伊敏河矿区霍林河矿区元宝山白音华锡林郭勒平朔准格尔小龙潭准东煤矿岭北灵泉抚顺阜新海州、新邱公乌素大峰义马哈密平庄西可保1980-2000年1950-1980年2000年以后我国建国后建设的主要露天煤矿
• 我国露天煤矿的技术发展现状及发展方向

第37页：露天煤矿开采工艺现状

8、我国露天煤矿的技术发展现状及发展方向露天煤矿开采工艺发展现状煤：单斗-卡车工艺；单斗-卡车-地面半固定破碎站-带式输送机的半连续开采工艺；单斗-卡车-坑内半固定破碎站-带式输送机的半连续开采工艺；单斗-卡车-坑内半固定破碎站-带式输送机端帮巷道的半连续开采工艺；单斗-自移式破碎机-带式输送机的半连续开采工艺。剥离：单斗-卡车工艺；轮斗连续开采工艺；拉斗铲无运输倒堆开采工艺；单斗-卡车-坑内半固定破碎站-带式输送机的半连续开采工艺；单斗-自移式破碎机-带式输送机的半连续开采工艺；综合开采工艺

第38页：开采规模大型化

• 我国露天开采技术的发展趋势
• 开采规模大型化
• 我国露天煤矿的技术发展现状及发展方向

第39页：开采设备大型化

• 开采设备大型化——采、运、排设备大
• 我国露天煤矿的技术发展现状及发展方向

第40页：开采工艺连续及综合化

• 开采工艺连续及综合化
• 我国露天煤矿的技术发展现状及发展方向

第41页：开采工艺综合化

8、我国露天煤矿的技术发展现状及发展方向开采工艺综合化

第42页：管理现代化和技术现代化

• 管理现代化和技术现代化
• 我国露天煤矿的技术发展现状及发展方向

第43页：开采工艺数字化

8、我国露天煤矿的技术发展现状及发展方向开采工艺的数字化

第44页：管理智能化

8、我国露天煤矿的技术发展现状及发展方向管理的智能化

第45页：要求多样参考资料

• 课程学习方法几点说明：
• 要求多样参考资料，不“死抱”教科书。如：采矿手册、论文、杂志，比如《露天开采设计手册》、《露天开采技术》等。
• 复习《露天矿采掘机械》、《露天矿运输机械》及地质学相关知识。
• 要求记笔记。
• 认真做作业，作业为平时成绩。
• 课程设计用大作业代替。
• Email：liu_guangwei@yeah.net