露天矿开采工艺文档格式.docx
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（5）钢丝绳冲击钻机。
2．凿岩机的技术性能
（1）牙轮钻机
牙轮钻机是我国大型露天矿山广泛使用的一种高效率的穿孔设备。
按穿孔尺寸计算，牙轮钻机穿孔的速度一般为4000~6000m／月，最高可达10000m／月以上；
若按台年穿爆量计算，一般为400万～600万t，最高可达1200万一1400万t，是钢丝绳冲击钻机的4～5倍。
牙轮钻机的钻孔速度比潜孔钻机约高40％～100％。
从经济效果衡量，牙轮钻机穿孔的成本也最低，大约为钢丝绳冲击钻机的75％，为潜孔钻机的70％。
（2）潜孔钻机
潜孔钻机是我国20世纪50年代开始使用的一种穿孔设备，60年代取代了钢丝绳冲击钻。
它的主要特点是：
①孔径小（Φ150~200mm），能钻凿斜孔，爆破的矿岩块度小，便于用小型挖掘机采装。
②设备结构简单，操作维护方便，机动灵活，价格低。
③设备效率发挥得较好，钻孔效率为2000m／（台.月），台年穿爆矿岩量约60万～150万t。
这种设备主要适用于中小型露天矿。
（3）火钻
火钻，是借高温（1600~3000C）、高速（1100~1800m／s）的火焰喷向岩石表面，使岩石在热力作用下骤燃、膨胀、碎裂、剥落而成孔。
火钻穿孔的机理，就是建立在岩石受热产生不均匀变化的基础上。
因而适用于热量小、导热性差、膨胀性大的岩石，特别是石英含量很大的矿岩，如石英岩、含铁石英岩、石英花岗岩等。
火钻在石英类坚硬矿岩中，穿孔效率为6m／h，可大大超过钢丝绳冲击钻穿孔效率。
（4）凿岩台车
凿岩台车是使用导轨式重型风动凿岩机的穿孔设备，由于设备简单、灵活、孔径小，可以打任意角度的炮孔，对提高劳动生产率，改善劳动条件作用明显，所以小型矿山广泛应用。
3．凿岩安全要求
（1）凿岩工属特种作业人员，必须经培训考试合格，取得特种作业证书，方能上岗作业。
（2）作业前应对设备进行认真点检，并详细检查作业场地有无塌方、危岩、障碍物等，确认安全后，方可启动设备，进行凿岩操作。
（3）钻孔过程中应经常观察孔口及设备运转情况，发现异常现象应及时处理；
禁止凿干孔。
（4）停送电和启动设备时必须做到呼唤应答，凿岩机移动前应查看机下是否有人或障碍物，机上是否有滑动物件，提升钎杆时，钻机大架、平台上严禁站人。
（5）包扎电缆线时，必须断电，挂安全警示牌或设专人看守。
未经修理人员许可，不准送电。
大雨时不准停、送高压令克。
（6）处理电气故障，清扫配电箱柜，修理或调整电磁抱闸，必须切断电源。
（7）电缆线不准放在泥浆水里或金属物上，如遇车辆通过电缆线时，应用木材或石块保护，以防压坏电缆线。
（8）操作空气开关和拉电缆线时，必须戴好绝缘手套或使用绝缘棒。
变压器开关送电前，应检查确认变压器壳体是否漏电后方可操作。
（9）清扫、坚固、注油及修理转动部件时，必须停机进行并切断电源。
（10）采场爆破发出第一次报警信号前，凿岩机必须开到安全可靠的地点停机避炮，并将门窗关好。
放炮完毕后要检查、清扫平台和顶部后方可送电。
（11）大、中型爆破，应将电缆线拉出爆区，爆破后应检查确认，发现电缆线有破损应及时包扎。
（12）修理提升电磁抱闸时，必须将旋转机构托住，防止松闸后自动坠落。
放钻具时不准用手托钻头。
（13）修理或更换风管必须停风。
孔口有人工作时，不准向冲击器送风。
（14）凿岩机移动时，突出部位距台阶边缘必须保持3m以上，并设专人指挥。
抱闸制动不灵不准开机，钻机停放或作业时，纵轴线应垂直地面；
台阶宽度不足时钻机纵轴线与台阶坡顶夹角不得小于45°
，突出部位距台阶边缘不得小于2．5m。
严禁停放在爆堆或松方地点。
（15）钻机不宜在15°
的坡面上行走，如必须通过此路面时，应放下钻架，并采取防倾覆措施。
（16）起落大架前将钻杆、旋转减速箱拴牢，并详细检查起落机构是否卡紧，任何人不得在大架下逗留通行。
如发现钢丝绳锈蚀或断丝（断丝超过10％），必须更换。
（17）电炉罩盖必须齐全，人离开时必须切断电源，凿岩司机操作室内严禁用明火取暖。
夜间应有良好的照明。
（18）凿岩机驾驶室内必须配备消防设施，以防电器起火。
二、爆破作业及安全要求
爆破作业是露天矿开采的重要工序，为随后的采装、运输、破碎提供适宜的矿岩物。
所以，爆破工艺的好坏，对后续工作有着很大的影响。
（一）爆破方法
在露天矿开采中，常用的爆破方法有如下几种：
1.浅孔爆破法
所谓浅孔爆破是相对于深孔爆破而言的。
这种爆破方法，炮孔直径较小（一般为28—75mm），孔深一般为5—8m。
由于孔径、孔深的限制，其爆破量较少，不能满足大型装运设备的要求。
因此，这种爆破方法主要用于小型露天矿或在地质条件较复杂，以及对爆破下来的矿石在几何形状上有特殊要求的情况下使用。
大、中型露天矿仅用这种爆破方法进行二次爆破处理根底或工作面上悬浮的孤石。
（1）浅孔爆破方法的主要特点
①具有机动灵活性，适用范围较广。
②对埋藏条件复杂，采下矿石品位要求较高的矿床可以实行分爆分采，以降低贫化率。
③凿岩工具较为简单，易于掌握。
④准备工作量少。
⑤爆破下来的矿石块度小，容易满足装运和破碎的要求。
⑥与硐室爆破和深孔爆破相比，使用炸药消耗量少。
不足之处是：
不能适应大规模生产的需求，并且在装药、连线、起爆这几个环节中容易出现漏洞，造成爆破事故。
（2）浅孔分类及炮孔布置
浅孔一般分为垂直、倾斜及水平三种，浅孔爆破中常用的几种炮孔布置形式如图4—7所示。
2．覆土爆破法
覆土爆破法是指用不凿炮孔的方法进行大块的二次破碎（俗称糊炮法）。
其爆破方法如图4—8所示。
这种爆破方法的具体操作是在大块上部或侧面放置炸药包，药包最好是放在被炸岩石的凹处，其炸药用量的多少视所用炸药的猛度、大块的块度、要求破碎的程度及岩石的性质而定。
并预先将雷管插入炸药包中。
为提高爆破效率，在炸药包的上面覆盖以厚度大于装药高度的黄土、泥土、沙子或细粒岩粉，即可起爆。
这种爆破方法的优点是：
可以适用于凿岩工作困难，不便于打孔或临时急需破碎大块的情况下。
但一般矿山的正常爆破作业很少使用这种方法。
其原因是难以控制它的爆破效果，炸药消耗量大，同时岩片飞散距离远，容易造成事故，所以矿山采用这种爆破方法较少。
3.深孔爆破法
（1）深孔
深孔爆破，是露天矿应用最为广泛的一种爆破方法。
炮孔的深度一般为15～20m。
孔径为75—310mm，常用的孔径为200—250mm。
深孔爆破广泛用于大型矿山的开沟、剥离、采矿等生产环节。
其爆破量约占大型矿山总爆破量的90％以上。
（2）深孔爆破特点
①一次爆破的矿岩数量大，一般为20万~100万t。
②深孔爆破可采用先进的爆破技术。
如微差爆破、挤压爆破以及有特殊要求的爆区可采用抛掷爆破、定向爆破。
③爆破作业较为安全、管理比较简单，对炸药除有水的深孔以外没有特殊要求，起爆方法也较灵活。
深孔有垂直深孔和倾斜深孔之分。
垂直深孔多为冲击式穿孔机所穿凿。
倾斜深孔多为牙轮钻机或潜孔钻机所穿凿。
其倾斜度一般为了75°
～80°
，与垂直深孔相比具有下列优点：
①炮孔与平面成75°
~80°
，底盘抵抗线明显减小，有利于消除根底。
②炸药在斜孔内分布均匀，爆破后块度也较均匀，降低了大块率。
③爆破后爆堆的宽度和高度显著减少，台阶形状较为整齐，后冲较少，便于下次穿孔。
④爆破后掌子面倾斜角度较缓，有利于边坡的稳定。
⑤爆破的成本较低。
（3）深孔爆破的准备工作
深孔爆破能否顺利进行及爆破效果的好坏，与爆破前的准备工作有着密切的关系，因此，在深孔爆破前必须做好如下准备工作。
①对爆破所用的器材（如起爆器、爆破电桥、欧姆表等）及各种工具（如装药漏斗、电工刀钳子、铁锹等）进行检查和修理，使器材和工具良好。
②电气起爆时，应对电雷管的电阻值进行测定和挑选。
③应认真检查起爆所用的导线，以防使用破损漏电的电线，导致触电事故。
④检查炮孔内是否有泥浆和积水，如有，应用风管吹出，保证炸药充分发挥能力，达到预期的爆破效果。
⑤对所用的炸药应进行技术性能的检验。
⑥准备好填塞炮孔的填塞料。
⑦撤出爆破区域的设备和设施。
4．硐室爆破
硐室爆破是将炸药放置在预先凿好的硐室中，集中装药。
其每次起爆的炸药数量没有规则，有的装几十吨、几百吨或上千吨。
由于一次爆破量较大，所以又称大爆破。
硐室爆破方法如图4—9所示。
这种爆破方法的主要特征是：
（1）准备工作量较少，可以在短时间内完成大量岩石的爆破工作。
（2）适用于各种硬度的岩石，特别是在地形复杂的地点不受施工条件的限制。
（3）不需要特殊凿岩设备，掘进硐室一般使用掘进凿岩机即可进行掘硐。
（4）对使用的炸药没有特殊要求，凡是深孔爆破所用的炸药均可在硐室爆破中使用。
硐室爆破的不足之处是：
掘进操作人员凿岩条件差，爆破大块较多。
（二）露天矿采掘爆破
由于露天矿山挖掘机械不断发展更新，促进了矿山生产率的大幅度提高，因此，必须采用一次爆破量较大的爆破方法，才能适应新型挖掘机械的需要。
目前我国一次爆破量较大的爆破方法是采用多排孔微差爆破和多排孔微差挤压爆破方法，这两种方法能一次爆破5～10排炮孔，爆破矿岩量可达30万一50万t。
1．多排孔微差爆破
微差爆破是指相邻炮孔中药包在极短时间（以ms计算）内按预先设计的次序顺次起爆的爆破方法。
（1）多排孔微差爆破的特点
1）炸药的消耗量与其他爆破方法相比，大为减少。
2）爆破的根底少，块度破碎均匀，能提高电铲台时生产效率。
3）爆破的冲击波小，有利于边坡的稳定。
（2）多排孔微差爆破的起爆顺序
1）多排孔微差爆破的起爆顺序有多种形式，决定选用哪种起爆顺序的主要因素是：
①对本次爆破的要求；
②爆破现场所允许的条件；
③岩石的性质及地质构造特点；
④所允许的最大冲击波；
⑤所采取的控制时间的间隔；
⑥准备工作量及生产或工程所能达到的能力等因素。
2）多排孔微差爆破的常用起爆顺序有以下几种：
①单排孔微差爆破起爆顺序
单排孔的微差爆破多采用孔间微差起爆顺序。
这种方法简单，易于掌握，此法多用于台阶工作面采矿爆破作业中，起爆顺序如图4-10所示。
②多排孔排间微差爆破的起爆顺序
这种方法也较为简单，在一般情况下，效果较好。
多排孔排间微差爆破的炮孔布置多数采用三角形方式。
有时也布置为方格形，起爆顺序如图4—1l所示。
③波浪形微差爆破的起爆顺序
这种起爆顺序，具备了以上两种微差爆破的特点，岩石粉碎性好，爆破宽度小，炮孔布置较复杂，多数用于矿石难于爆破或易于产生大块的工作面上。
但是这种起爆顺序连线较为复杂，且易留根底。
起爆顺序如图4—12所示。
④对角形微差爆破起爆顺序
此种起爆顺序能保证最小起爆堆宽度，岩块飞散距离较小。
其起爆顺序如图4—13所示。
⑤楔形微差爆破起爆顺序
楔形起爆，在炮孔排数较多，如路堑的掘进中采用较多。
由于其产生挤压和冲击作用，因而岩石粉碎得较好。
楔形起爆顺序如图4—14所示。
2．多排孔微差挤压爆破
多排孔微差挤压爆破，是指工作面残留有爆堆情况下的多排孔微差爆破。
渣堆的存在，为挤压创造了条件，同时能延长爆破的有效作用时间，改善炸药能的利用和破碎效果，又能控制爆堆宽度，避免矿岩碎片的飞散。
根据国内矿山采用多排孔微差挤压爆破的实际经验，在实施多排孔微差挤压爆破时，应注意如下事项：
（1）渣堆厚度对爆堆宽度的影响。
为了保护台阶工作面的线路，在装药时，必须参照表4-4的要求。
（2）单位炸药消耗量和药量分配。
多排孔微差挤压爆破的单位炸药消耗量，比一般微差爆破约大20％一30％。
（3）微差间隔时间。
因挤压爆破要推压前面的渣堆，所以起爆间隔时间一般为50—100ms。
（4）爆破排数与起爆顺序。
挤压爆破的排数一般在四排以上。
各排的起爆／顷序，除可采用普通微差爆破的几种起爆顺序外，还有一种环形起爆顺序，如图4—15所示。
三、采装作业安全要求
采装作业是使用装载机械将矿岩直接从地下或爆堆中挖掘出来，并装入运输机械的车厢内或直接卸到指定的地点。
它是露天开采过程的中心环节，其他生产工艺如穿爆、运输等都是为采装而服务的。
（一）采装设备
1．机械铲（以下称挖掘机）
挖掘机是国内外露天矿广泛应用的一种采装设备，可用于采矿、剥离、排土、掘沟、倒装等工作。
随着露天矿规模的不断扩大，挖掘机的工作参数也不断增大，国外露天矿采装挖掘机的最大铲斗容积已达19m3。
我国生产的样机斗容量大达10—12m3，现行露天矿使用较多的是4m3斗容挖掘机。
2．索斗铲
索斗铲（如图4—16所示）的工作机构与机械铲不同，它的铲斗由一条提升钢绳吊挂在悬臂上，由牵引钢绳和提升钢绳相配合控制其铲装和卸载。
索斗铲通常安置在开采台阶的上部平盘上，挖掘站立水平以下的岩石，其挖掘深度取决于索斗铲的臂长和挖掘坡面角。
3．液压铲
液压铲（如图4—17所示），与普通挖掘机相比有如下特点：
结构简单，重量轻，容易把回转运动变成往复运动，去掉钢绳传动系统，可以克服因钢绳迅速磨损而发生的故障；
省去了齿轮减速箱，摩擦离合器和制动器等易损件，减少润滑点，因而可减少维修工作量；
调速容易、简便，易实现自动或半自动控制；
液压铲外形尺寸较小，回转及行走速度较快，灵活性大；
抗冲击性能好；
便于更换工作机械，可以一机多用。
4．轮胎式前装机
轮胎式前装机是使用柴油发动机驱动和液压操作的一机多用的装运设备，除向运输设备装载外，还可以进行自铲自运，以及清理工作面等各项工作的作业。
轮胎式前装机如图4—18昕示。
前装机与挖掘机相比，具有如下特点：
行走速度快、机动、灵活；
爬坡能力大，能在20°
左右的堆度上行走和进行采装作业；
可以随时更换零部件，完成露天矿的多种辅助作业。
5．推土机
推土机结构简单、工作灵活可靠、效率高、维修工作量少，在国内用于砂矿开采以及在露天矿排土场推排岩土和矿石，应用广泛。
（二）采装作业安全要求
（1）两台以上的挖掘机在同一平台上作业时，挖掘机之间应保持一定的安全距离。
采用汽车运输时，其间距不得小于最大挖掘半径的3倍，且不得小于50m；
采用电机车运输时，不得小于两列列车的长度。
（2）相邻两阶段同时作业的挖掘机必须沿阶段方向错开一定的距离，在上阶段边缘安全带进行辅助作业的挖掘机必须超前下阶段正常作业的挖掘机最大挖掘半径的3倍的距离，且不得小于50m。
（3）挖掘机行走应遵守下列规定：
①必须在稳定的平台上行走。
②铲斗必须空载，并与地面保持适当的距离，悬臂方向与行走方向一致。
③通过铁路无人道口时，应做到一站二看三通过。
通过电缆、风管、水管时，必须采取安全措施。
④通过危险路段（如松软、泥泞路面）时，应采取防塌陷的安全措施，并有专人指挥。
⑤挖掘机行走时，禁止调整悬臂架的位置和检修部件。
（4）挖掘机作业时，应严格遵守下列规定：
①挖掘机作业时，其平衡装置外形距阶段坡底线的水平距离不得小于1m。
②铲装时，禁止铲斗从车辆驾驶室的上方通过。
③装第一铲时，铲斗门距车厢底部的卸载高度应小于o．5m，并保持车厢的平衡。
④装车时，矿岩的最大块度不得超过1m。
⑤装满车后，应向车辆驾驶人员鸣示信号。
⑥必须听从信号工的指挥。
（5）推土机作业时，应遵守下列规定：
①在斜坡上作业时，最大允许坡度不得超过本设备的技术性能规定。
②距离平台边缘不得小于5m，必须低速运行。
③推土机作业时，刮板不得超过平台边缘。
④禁止回退驶向边缘。
⑤检查润滑和调整推土机零部件应在乎整的场地进行，并关停发动机。
四、运输作业安全要求
在露天矿开采过程中，矿山运输的基本建设投资约占矿山基建总投资额的60％，运输成本和劳动量分别占矿石总成本和总劳动量的一半以上，由此可见露天矿运输在露天矿开采中的重要地位。
（一）概述
1．露天矿运输的基本任务
露天矿运输的基本任务，主要是将露天采场采出的矿石运送到选矿厂或贮矿场，将岩石运送到排土场，并将生产作业人员、设备和材料运送到工作地点。
完成上述任务的网络构成露天矿运输系统。
露天矿运输分为内部运输和外部运输。
内部运输是指由采矿场运至工业场地、排土场、选矿厂或贮矿场所组成的网络。
外部运输是指从选矿厂的精矿仓库、铁路装车、转运站运送到冶炼厂之间的运输。
2．运输方式
大中型金属露天矿和非金属矿采用的运输方式主要包括如下几种：
（1）公路自卸汽车运输；
（2）铁路机车运输；
（3）胶带运输机运输；
（4）斜坡箕斗提升运输；
（5）联合运输（自卸汽车和铁路运输、自卸汽车与胶带运输机运输、自卸汽车与铁路及斜坡箕斗联合运输）。
3．自卸汽车运输与铁路运输比较具有的特点
（1）机动灵活，调运方便，特别是有利于金属矿的多金属矿石的分采，并适于开采分散的或不规则的矿体，对各种地形条件适应性强。
（2）爬坡能力强，最大堆度可达10％～15％，在高差相同的情况下，。
汽车的运距短，基建工程量小，投资少，建设速度快。
（3）能与挖掘机密切配合，缩短运输周期，提高挖掘机效率。
（4）自卸汽车转弯半径小，最小可达15—20m。
（5）运输组织简单，可简化开采工艺。
（6）道路修筑和养护简单。
（二）矿用自卸汽车运输安全要求
1．自卸汽车运输公路
（1）露天矿自卸汽车运输公路按其性质和所在位置的不同可分为三类：
①运输干线，是指从露天场出入沟通往卸矿点和排土场的公路。
②运输支线，是指由各开采水平与采矿场运输干线相通的公路。
③辅助线路，为通往分散布置的辅助线设施（如炸药库、检修站、尾矿库等），行驶一般载重汽车。
（2）按服务年限分，公路可分为：
①固定公路；
②半固定公路；
③临时性公路。
2．道路及装卸作业场地
（1）道路的一侧悬岩边缘应修建安全挡墙，挡墙的高度应不低于o.5m。
（2）道路的两侧不准堆放障碍物。
（3）特殊路段应设置明显的安全标志。
（4）晴朗干燥的天气，路面必须洒水降尘。
（5）排土场路面应平整，横向坡道的坡度不应大于2％。
（6）如遇雨雪天气，排土场危险地点应设专人指挥，夜间应挂明显的灯光标志。
（7）贮矿场和排土场应有良好的照明。
3．矿用汽车驾驶员
（1）驾驶员必须经培训考试合格，领取了驾驶证，方准驾驶汽车。
（2）启动车前，应认真检查汽车各部件是否良好，油、水是否符合标准，车轮胎有无砸钉、破损、漏气、缺气等，确认完好后，方可启动车辆。
（3）冬季天气寒冷，启动车辆后，应慢速运转几分钟，待水温升至60℃，气压升到3—4个大气压力时，方可行驶运载。
（4）禁止酒后开车，或边驾驶边饮食。
（5）车辆的装卸与行驶：
①汽车驾驶员必须服从分配，听从指挥，到指定的地点装车和按规定的线路行驶，不准乱装滥卸。
②电铲装车时，驾驶员必须关好车门，头和手不准伸出驾驶室外。
装车完毕，信号工发出明显信号后，方准启动车辆驶离电铲。
③禁止采用溜车方式启动车辆和下坡空挡滑行。
④在卸矿点和排土场卸载时，汽车的后轮胎距边缘的水平距离不得小于1～1．5m。
⑤矿用汽车在道路平整、视线良好的路段，最高时速不得超过30km／h。
⑥汽车通过危险路段（如交叉路口、铁路道口、急转弯等处）时最高时速不得超过15km／h，并严格遵守交通规则的规定，遵守“空车让重车，转弯车让直行车，支路车让干路车，下坡车让上坡车”的行车规则。
⑦驾驶室内严禁超坐，驾驶室平台禁止乘人和堆放物品。
⑧禁止在行驶中升降车厢。
⑨冬天下雪结冰、路面较滑时，应有防滑措施，并减速行驶，前后车距不得小于40m。
⑩大雾天气能见度低时，在行驶中必须开防雾灯和小灯示意，靠道路的右侧减速行驶，前后车距不得小于50m。
⑩汽车通过铁路无人道口时，应做到一停二看三通过，不准抢道行驶。
⑩汽车在贮矿场和排土场卸载时，必须听从信号工的指挥。
卸载完毕，车厢落到位后方准行驶。
⑩在下坡道，使用制动器较多造成制动器温度过高时，应将车辆停放在安全地点，让其自然冷却，严禁用凉水为制动器降温，以免造成制动器爆炸伤人。
14.会车时应提前减速，选择合适的路段进行会车。
严禁在单车道、桥梁、隧道、涵洞、转弯处等地点会车。
⑩后车超前车，应提前鸣笛告知前车，夜间断续开关大灯示意，得到前车同意的情况下，并选择道路宽阔、视线良好，在相对方向150m内无来车的地点进行超车。
⑩在下列情况下，禁止超车：
a.道路狭窄和来往交通频繁的道路或
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