露天矿山生产规模范文

露天矿山生产规模篇1

【关键字】露天转井下；边帮压矿；过渡衔接；浅部开拓。

1.棉花堡铁矿矿床概况

矿体地表出露较少，且零星而断续分布，多为隐伏的盲矿体赋存于混合岩中。

矿区内共有8条铁矿体，即FeP1-1、FeP1-2、FeP1-3、 FeP1-4、 FeP1-5 、FeP1-6、 FeP1-7和FeP。其中FeP矿体没有估算资源量。 在8个矿体中，FeP1-2为主矿体，规模最大，其资源量占矿区总资源量的96 ，其次为FeP1-1矿体，其它均为小矿体。

FeP1-2矿体分布于200～1400线间（本矿区矿体范围为-100～-1200线间）。矿体地表出露的连续性较差，一般长约70～180m，出露宽度5～22m。深部矿体连续性较好，沿走向延长1200m以上，平均厚约30m。以25°角度向南西方向侧伏。矿体走向北东，倾向北西或南东或直立，倾角30°～70°。矿体地表和浅部产状较陡。

2.矿山现状

棉花堡铁矿自1991年开始采矿工作，采用露天开采，生产规模50万t/a，露天采场位于北端，-100～500剖面线之间，目前已进入深凹露天开采。近期，露天采场东南帮最高标高为206m，采场西帮0～100剖面线之间最高标高201m，西南帮最高标高197m，北帮最高标高145m，露天开采最低标高为-12m。采场上口尺寸为590×550m，采场下口尺寸150×30m。阶段高度为12m，并段后24m，安全平台宽度6m，运输平台宽12～20m，运输平台兼做清扫和接渣平台。2014年年末，矿山采出矿石120.87万t，剥岩1126.58万t。

矿山采用公路―汽车开拓运输方式，采出的矿石由15t自卸汽车经采场南端111.1m出入沟运至选矿厂，剥离的岩石由15t自卸汽车经采场北端142m出入沟运至排土场。

3.矿山面临的主要问题

原设计由中国冶金矿业鞍山冶金设计研究院进行规划设计，本着技术可行、经济合理的原则，北部小露天强化开采，设计露天底部标高为-108m，按照现在的下降速度，5年左右露天开采结束，因现今精矿价格较低，深部及现有端帮两侧矿石量少等各种因素，故此矿山面临诸多问题。

1）在露天坑的逐步加深，矿山采用强化开采两并段和三并段的开采方式，在开采过程中的凿岩爆破、地震效应的间接破坏，以及破碎带、断层等对边坡的影响，在后期的开采中边坡维护、监测等费用加大，不经济合理。

2）无法保证矿山均衡生产和公司对原料的需求，矿山正筹划建设一座处理原矿200万t的选厂，露天境界内矿石不足600万t，且年产在120万t左右，持续时间5年，无法满足选矿系统的要求，矿山持续稳健的生产也无法维系。

3）现今经济形式之下的铁矿石价格低廉，棉花堡铁矿在临界的经济状态下生产，怎么样降低成本增加效益持续生产等迫在眉睫。

4.棉花堡铁矿露天转井下的衔接

针对矿山存在的主要问题，棉花堡铁矿的领导和设计院的工程师对矿山的实际情况深入研究和矿山生产现状的综合分析，提出了露天转井下的大方案，在此基础上确定了安全生产、过渡衔接、经济合理的总体思路。整体上进行矿区北部小露天强采、稳产过渡到地下浅部开采、加快深部建设的三步发展战略，以实现露天边生产和地下浅部和深部边基建的构想。在充分分析了棉花堡铁矿的现状的基础上，主要采取了以下技术措施。

4.1露天转井下的矿山一般存在的问题

露天转井下开采是一项复杂的系统工程，实践表明，各矿山在实施这一工程时有许多共同的安全问题和采矿技术问题。包括：

1）露天爆破对地下井巷和采场工程的影响以及地下开采对上部露天边坡的影响。

2）过渡时期的地下工程作业影响露天作业的正常进行和安全生产，露天坑底与地下采场之间留有必要的境界顶柱和矿房间矿柱。

3）通过监测掌握地下采空区上覆岩层的破坏机制和移动规律，确保露天边坡和生产作业的安全。

4）露天采场积水涌入井下，在地下与露天沟通的井巷要采取防水措施，防止泥沙水突然涌入井下。

5）在不浪费资源的情况下，稳产过渡的技术要求难度较大。

4.2北部露天强采方案

设计露天开采对象为-100至550剖面线之间，-108m水平以上的FeP1-1矿体、PeP1-2矿体。

4.2.1露天采场境界圈定原则

根据矿山围岩的实际情况，从岩石力学的角度、矿山实际装备水平的角度、现场的实际生产的角度进行论证分析，提出露天采场境界圈定原则及意见如下：

1）采场北端不扩帮，上、下盘按现状靠帮，向深部进行圈定，布置合理的开拓运输系统。南端550剖面线以北，为露天圈定界线。

2）东帮（下盘）108m至72m岩石稳定性好，采用三段并一段，0m以下各阶段因服务时间较短，部分区段亦采用三段并一段。

3）经矿山多年生产实践，安全平台宽6m（三段并一段时为9m），清扫平台13～16m，运输道路坡度12%，最小曲率半径15m。正常采剥运输道路宽13m，扩帮道路宽16m。

4）尽可能多圈定矿石，维持露天矿一定的生产规模和服务年限，保证露天矿扩帮的平稳过渡。

5）矿山在实际生产中可根据边坡岩石的稳定性做适当调整，使边坡稳定，以保证安全生产。

4.2.2露天采场境界境界圈定结果

根据上述原则，结合矿山生产情况和装备水平，露天采场境界境界圈定结果见表1。

提出的以上原则和意见，针对圈定的结果可以看出，解决了少剥岩多采矿，露天持续生产5年，为地下开采基建提供了宝贵时间。并为选厂提供稳定的部分矿源。在选厂建成后地下浅部基建提前完成，露天和地下满足选厂需求。并逐步过渡到深部达到持续稳定生产的目的。

4.3露天转井下衔接阶段的地下开采方案

露天境界在矿区北端，因其矿体比较厚大且埋藏浅而采用露天开采，境界圈定后存在露天境界南侧边帮压矿及南部浅部-105m以上矿体地下开采衔接的问题。-105m以下深部开采的基建时间的衔接问题。因露天底部标高为-108m，故此为了浅部基建投资少，见效快，尽快配合新选厂的供矿需求。本着充分利用露天采坑深挖的特点及露天境界内的运输道路的原则，提出在露天采坑内适当的位置开平硐，利用斜坡道及露天坑内运输道路完成对地下浅部矿石的开拓。

4.3.1浅部开拓运输系统

根据棉花堡铁矿浅部地下开拓系统规模为年产原矿135万t/a，设计采用平硐―盲斜坡道、竖井联合开拓，平硐开在露天境界内24m水平，从平硐内下掘盲斜坡道，担负矿、岩、设备材料运输任务。进风井负责入新风，内安设梯子间作安全出口。回风井承担回风任务，内安设梯子间作安全出口。

井下运输采用无轨运输，运输设备选用JZC-20型井下卡车。井下卡车直接进采场装矿，由采区斜坡道运出采场。矿岩通过盲斜坡道和24m平硐运至地表。

主要开拓工程如下：

1）24m平硐

24m平硐位于露天采场24m标高平台处，300线与400线之间，硐口标高24m，平硐断面S净=18.83m2。主要承担矿石、岩石、材料、设备运输任务。

2）盲斜坡道

盲斜坡道布置在24m平硐内，错动界线外，400勘探线附近。硐口标高24m，斜坡道断面S净=18.83m2。

24m～ -105m斜坡道，是为15m、-45m、-105m水平浅部开拓系统无轨运输矿、岩、材料、设备进出井下通道。坡度12%，转弯半径20m。

3）进风井

进风井位于露天采场北部，井筒净直径为φ5m，地表井口标高为163m，井底标高-105m，井深268m。-105m水平进风任务，井内设梯子间，入新风兼作安全出口。

4）出风井

出风井位于1000线附近，井筒净直径φ5.0m，井口标高为140m，井底标高-105m，井深245m。井内设梯子间，浅部开拓时排污风并兼作安全出口。

5）15m平硐、-45m平硐布置在露天采场内，为进风平硐及开采这两个水平时井下涌水流入露天采坑，利用露天排水系统统一排出。

以上开拓工程如进风井、出风井、斜坡道等在深部开采时亦利用。

4.3.2基建时间及工程量

浅部开拓系统基建时间为14个月，浅部基建工程总量为5224.8m（125409.9m?）。基建带矿24000t。

4.4 露天边帮压矿回收及露天底部保安矿柱回收

露天边帮压矿原则上是露天开采结束后进行回收，但棉花堡铁矿露天开采和地下浅部开采有同时进行的时间。随着地下开采深度的下降，露天边帮南端压矿形成了梯形、孤立的、狭窄的为保护露天边帮的矿柱，不及时处理会影响地下深部大规模开采，造成回采下降速度不均衡，在通风、运输、产量安排、安全生产等留下隐患。后期回收也会在开拓工程上浪费很大工程量，不经济合理。故此提出提前回收方案，采用分段空场法，留柱采房，矿柱的留设尺寸根据有关力学研究部门根据具体的岩石揭露条件、露天和地下爆破的冲击波及当地的地震效应等诸多因素，并利用模型得出具体实际数据，充分保护露天边坡的基础上，进行留设，方可进行提前回采。间柱在深部采用崩落法时一次性崩落作为覆盖层后期回收。露天底部的保安矿柱可作为崩落法的覆盖层在露天结束后回收，在露天坑底覆盖一定厚度的岩石，并实时监测，防止积水，确保露天坑积水慢慢渗透到地下，由地下统一排出地表。回收时应采取以下安全措施：

（1）对露天挂帮矿回收时，井下爆破均采取严格的技术控制措施，严格控制炮孔方位和穿孔深度方面要严格控制孔底距露天底板和边帮的高度。

（2）在起爆方式及装药量上，采用多段毫秒微差爆破，一次总装药量在允许的范围内。

（3）露天采坑必须岩石回填，至少20m，为露天底矿石回采做覆盖层和确保露天坑涌水，缓慢下渗。

4.5矿区总开采顺序

露天开采过程中，进行地下浅部基建，在浅部开采一定时间后，然后进行深部基建。根据基建速度合理安排时间，可节省前期投资，达到滚动投资、以矿养矿的目的。

矿体的回采顺序是：露天开采北部矿体，自上而下进行回采。地下浅部矿体开采自南向北，逐阶段自上而下进行回采。边帮压矿可以选择在露天和地下开采过程中进行回收，也可选择在露天结束后回收。地下深部矿体开采由两翼向中间后退式回采。

5.结论

本次提出的过渡期开采方案的优势，在北部小露天正常强化开采的同时，基建浅部地下开拓，为产量平稳过渡争取了时间，利用现有的露天采坑的高程优势解决了浅部运输、排水、通风等大量工程量，节省了投资。边帮压矿利用平底结构的分段空场法及时回收，考虑了露天生产期间露天采场的安全。采用分段空场法缩短了工期，保证了过渡期产量的稳步增长，为实现过渡期滚动发展创造了条件，露天开采和过渡期浅部地下开采同时进行，规划的年限是5年。可保证新建选厂每年200万t原矿的供矿需求。

参考文献

【1】中国冶金矿业鞍山冶金设计研究院《辽阳顺锋钢铁有限公司棉花堡铁矿采矿200万t/a建设项目初步设计》2014（12）；

【2】《金属非金属矿山安全规程》GB16423-2006；

【3】《冶金矿山采矿设计规范》GB50830-2013；

露天矿山生产规模篇2

关键词：露天矿采场;精细DEM模型;采剥量计算

Abstract: In order to establish an open pit fine DEM example, describes topographic map in DWG format data sources, extraction fine DEM elevation data to establish methods; using the original data attributes and adding steps in the resulting Delaunay triangulation added constraints generate fine DEM pit method to achieve a three-dimensional terrain surface pit precise description and use stope open pit stripping fine DEM model calculation, to achieve the constrained open pit mining field fine DEM model algorithms and models dynamically updated.

Key words:open pitmining field;refinedDEM model;strippingcalculation

中图分类号：TD216 文献标志码：A文章编号：

引言

自1999年首届“国际数字地球”大会上提出了“数字矿山”(DihgalMine，简称DM)概念以来，DM的思想已开始深入人心，DM科学研究与技术攻关已悄然兴起。2001年“国际PCOM”会议上组织了首次“国际DM”主题讨沦;2004年4月中国科协青年科学家论坛第86次活动以“数字矿山战略与未来发展”为主题。我国相关单位也相继开展了矿山地理信息系统(MGSI)、三维地学模拟(3DGM)、矿山虚拟现实(MVR)等方面的技术开发与应用研究。对于煤炭行业，“数字矿山”或“数字矿区”是煤炭企业实现“企业信息化工程”的主体工程。矿山数字高程模型（MDEM）是数字矿山的空间信息基础，它提供了数字矿山平面、三维空间信息，为矿山规划、矿山三维模型的建立以及矿山地理信息系统（MGIS）的建立，提供了强有力的支持平台。 MDEM 的建立，为数字矿山提供有力的技术支持。MDEM 提供了矿山二维、三维基础信息，在矿产资源评估、矿山规划、采掘设计、矿山虚拟现实等方面有着广泛的应用。

数字露天矿精细DEM模型的建立及采剥量计算

2.1DEM数据获取及处理

目前，常用于获取建立 DEM 数据的方式主要有：野外实地采集、数字化、摄影与遥感、利用现有数字线划图。野外实地采集，数据的精度高，但数据获取的工作量大，效率较低，这种方式仅适合于小范围详细比例尺的数字地形测图。用遥感或摄影测量的方法获取数据速度快，周期短，精度高，能满足对数据现势性的要求，但其技术设备昂贵，数据获取成本较高。数字化方式获取数据，数据源（地形图）易获取，数据采集速度快，但数据的现势性难以满足。目前以AutoCAD形式存储的数字线划图分布广泛，数据容易获取，图中的地物、地貌按规则分层，包含了丰富的地物、地貌的空间信息和属性信息，是一种比较理想的数据源。运用ArcGIS 9.0软件以三维可视化的形式人机交互的剔除数据粗差，生成高精度的露天矿DEM数据。

然后加入台阶属性信息，如野外实地测量所得到露天矿排土场的点号，X 坐标，Y 坐标，Z坐标，台阶号，台属性（其中，台阶号为各个台阶的编号，台阶属性），生成加入约束条件的TIN算法。

2.2建立精确DEM模型

利用带约束条件的三角网生长法生成TIN。首先按照Delaunay法则建立 Delaunay三角网，然后在三角形的边与坡顶线与坡底线相交处加入约束条件，判断约束边影响域，删除与约束边相交的三角形的边（约束条件的端点除外），应用最大角原则以约束边为基边，向左、右生成三角形。通过野外实地采集、AutoCAD地形图等方法获取露天矿DEM数据，建立露天矿DEM模型。（如图1）

图1某露天矿精细DEM模型图2分类算量示意图

2.2.1精细DEM模型进行采剥量计算

利用精细DEM模型进行露天矿采剥量的计算方法是指，利用外业测量的验收平面图，建立前后两次同一区域的地表约束DEM模型，使用累积三棱柱体积法计算整个变化区域前后两次地表模型(即精细DEM模型)至某基准高之间的体积，二者的体积差即为该段时间内变化区域总的土方剥离量。

根据生产计划中确定采场的最终形态，可以得到每个平盘的最终标高，结合实地测量得的全站仪或GPS验收数据，通过计算可以进行分类算量（如图2）。

采场的实时动态更新

在实际生产中，露天矿的地形会随着采掘工作面的进行而发生区域性变化。所以，露天矿每隔一个月就要进行一次验收测量工作，计算施工单位一个月的土方剥离量，并更新采场平面图。因此，为了能及时的得到最新的露天矿采场DEM数据，需要对已经建成的采场DEM模型进行动态更新。针对整个矿区的DEM模型而言，由于每次都只是部分区域的地形发生了变化，所以只需要对这些变化区域及其附近一定距离范围的“缓冲区”进行DEM重构，即可实现DEM模型的动态更新。根据真实的边界提取出一个延伸至“缓冲区”外边界的“扩展边界”，然后利用“扩展边界”及其内部所有新的离散点、约束线数据进行局部三角网重构，并用“扩展边界”内部的新DEM数据去更新该边界内部的原有DEM数据，由于“扩展边界”外部的数据并没有变化，而内部数据与外部数据在“扩展边界”处完全一致，从而保证新旧模型间的三角网无缝拼接，实现DEM模型的更新（如图3、图4）

图 3“扩展边界”（黑粗线） 图 4更新后的DEM模型

结论

数字矿山已是当今露天矿发展的必然趋势，运用数字化软件管理露天矿生产，合理规划设计降低采矿综合成本提高采煤质量。可在采场精细DEM基础上进行采剥量的定量计算，并可以对采场的DEM进行实时更新，为露天矿生产提供技术支持。

参考文献：

［1］车延国，李兰勇. 露天矿采场精细 DEM 建立[J ]. 辽宁工程技术大学学报,2007,06(26):841-844.

［2］徐敬海，李明峰，刘伟庆. 一种基于DEM 的土方计算方法[J ]. 南京建筑工程学院学报,2002（1）:26-31.

露天矿山生产规模篇3

关键词：现状 水量 水质 处理工艺 污水资源化

露天煤矿作为煤炭开采的一种重要形式，因其开采规模大、产量高，一直在煤炭行业及在国民经济建设中发挥着举足轻重的作用。1992年，随着我国第一座自行设计、建设的大型露天煤矿─霍林河一号露天煤矿的建成投产，标志我国在大型露天煤矿的建设水平上又上了一个新台阶，随后我国相继开发建设了伊敏河、元宝山、准格尔、平朔大型露天矿区。露天矿区的建设规模巨大，涉及国计民生的各个方面，在露天矿区的总体规划中，往往会形成以煤炭为依托、以电力、钢铁为龙头的重工业格局。在露天矿区的规划建设中会受到诸多因素的制约，其中水源成为制约矿区建设和可持续发展的重要因素。我国大型露天矿田的分布主要集中在山西和内蒙地区，而这些地区温带大陆性气候特征明显，水资源匮乏，干旱少雨、风沙大。因此，充分的、最大限度的使用和利用水资源对露天矿区的建设和发展具有十分重要的意义。

污、废水资源化是实现露天矿区最大限度使用和利用水资源最有效的途径，而污、废水处理技术是实现资源化的保证，露天矿区工业用水对水质的不同要求为实现污水资源化提供了可能和发展空间。本文根据我国现已投产运行的霍林河、伊敏河、元宝山、准格尔、平朔等大型露天矿区污、废水处理工艺及污水资源化的现状，通过对现状的分析展望我国露天矿区污水处理工艺的发展趋势，阐述我国露天矿区实现污、废水资源化的有利条件及制约因素，并提出充分实现资源化的有效途径。

1 露天矿区给排水工程及资源化现状

1.1 露天矿区特点及用水量组成

露天矿区一般由露天矿、选煤厂、油库、火药厂、机修厂、居住区等单项工程组成。从矿区工业企业的布局看，露天矿及选煤厂工业场地通过皮带运输机相连；矿区居住区一般距工业场地较远。整个矿区工业建筑分散，工业场地战线很长，没有明确的露天工业场地界限。从供水分布看，用水大户为露天矿、选煤厂和居住区，其中露天矿主要用水量为矿山公路防尘洒水；选煤厂用水主要为洗煤生产用水；居住区用水主要为生活用水。见用水量组成表(表1)。

序

露天矿山生产规模篇4

关键词： 测量；矿山储量地质测量；三维激光扫描技术

中图分类号：TN247 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2014）05-0320-02

0 引言

众所周知，露天矿生产比较特殊，因此，与其相应的测量工作也有自身特点。但随着测绘技术的不断发展，露天矿的随时采挖和采挖后泥土填补，都要求测量能及时跟上，而常规仪器的精度和效率已经不能满足当前矿山测绘的效率和精度要求。[1][2]

三维激光扫描技术是一种新的测量技术。它能够在比较复杂和危险的现场和空间对被测物体进行多方位快速扫描测量，并直接获得激光点所接触的物体表面点的三维坐标、反射强度等信息，形成点云数据。[3]由于受传统测量手段的影响，我国矿山储量、开采量等数据一直处于不精确状态，而三维激光测量技术的出现和发展能够为矿山测量的理论与技术实现这一目标提供良好的技术保障。

1 露天矿测量概述

露天矿测量的主要目的是矿山储量地质测量，就是以矿山的矿产勘查报告、储量核算报告和上年度矿山储量年报等资料为基础，运用实地测量及矿山采样测试、地质编录等技术手段，通过一系列资料整理，粗略估算本年度矿山的有效开采量、平均损失量以及资源储量变化量，编制本年度矿山资源报告。它最核心的工作就是解决矿体的测算精度和历年相关储量数据的一致性、连续性问题。因此，必须要搞好矿山储量的动态监管，建立以资源消耗量为基础的矿产资源补偿费征缴制度，其核心工作是要采用满足《规范》精度要求的测量技术和方法。

2 常规测量技术的缺点

2.1 测量精度低 矿山开采面的不规则性和常规地质测量选取特征点采集数据的局限性对测量成果的精度影响较大，主要有以下几个方面：①测区地形的复杂情况；②特征点选取的位置；③特征点分布的密度；④计算模型的选择。在平坦的矿山开采面上作业，都有一定保证的，但对于采掘面十分复杂的露天矿山来说，有很多地方岩壁陡峭，作业人员根本无法到达，因此特征点的选取位置和密度就不能得到满足。根据《地质矿产勘查测量规范》的技术要求，其剖面点的高程中误差不得超过1/3等高距。目前，在实际的工作当中，矿山的开采储量都是经过补做外业工作或多次核算来完成的。由此可见，常规矿山地质测量技术的落后已经严重影响了矿山储量的可信性，制约了矿山储量动态监管的实际效果。

2.2 测量速度慢 常规的地质测量技术受外界条件、人员和仪器的影响较大，速度比较慢。通常，一个作业小组完成一个矿山的全部测量工作需要两天，而矿山储量动态监管要求时效性很强，一般的作业时间只有九十天左右，这样，一个作业小组只能测量四十多个矿山，可以看出，传统地质测量技术是很难满足矿山储量动态监管需要的。

2.3 安全隐患多 露天矿开采面有诸如落石、陡峭的山体、不稳定的矿体等不安全因素，这样，测量人员的工作环境就很危险。然而，无论采用什么样的安全措施都无法从根本上消除客观存在危险，最好的办法只能是远离开采区。

2.4 直观性差 常规的地质测量技术采用的是数据报表，并没有与数据相对应的矿山图像，因此，监管人员无法直观了解矿山的实际开采状况。

3 三维激光扫描技术的原理及特点

3.1 三维激光扫描技术的原理 三维激光扫描仪是一个高级的非接触式空间结构测量系统。通过发射红外线光束，一旦接触到物体，光束立刻被反射回扫描仪，扫描仪将获得激光点所接触物体表面的信息进行处理并自动存储和计算，获得点云数据。对于扫描物体表面测量点Mj，每个完整扫描会产生点云的三维坐标（Xm，Ym，Zm）。代表一个点云∑Mj（Xm，Ym，Zm）作为扫描结果，其中

3.2 三维激光扫描技术的特点 三维激光扫描技术为矿山测量提供了重要的技术手段，与常规测量相比，它具有以下特点。①非接触测量，能够对任意物体进行扫描；②采样速度快、密度高，时效性和精度有保证；③数据处理快，能够快速将现实世界的信息转换成可以处理的数据；④数字化采样，兼容性好，其输出格式可直接与CAD、三维动画等工具软件对接。⑤可与外置数码相机、GPS系统配合使用，大大扩展了三维激光扫描技术的使用范围，对信息的获取更加全面、准确；⑥结构紧凑、防护能力强适合野外使用。目前常用的扫描设备一般具有体积小、重量轻、防水、防潮，对使用条件要求不高，环境适应能力强，适于野外使用。

4 三维激光扫描技术在露天矿测量中的应用

4.1 三维激光扫描仪工作流程简介 ①要进行实地踏勘，根据测区的实际情况，选择若干个能够长期保存的控制点，合理布设扫描测站；②按照工作计划进行数据采集工作。在控制点安置仪器，按仪器的操作要求在实地获取点云数据；③对采集好的点云数据进行统一坐标系统、拼接、去噪等预处理；④建立三维影像模型；⑤根据工程的实际需要计算相关数据。

4.2 提交的主要测绘成果 通过建立真实的三维模型，匹配真实影像数据作为模型纹理形成的矿山扫描影像；点云数据和矿体的三维模型；在三维模型的基础上，通过测绘技术手段完成的大比例尺矿区地形图和地质图；根据矿产分布、作业能力和技术手段绘制矿山开采区块分析图；地形、地质测量的成果质量分析报告。

5 应用实例

以上对三维激光扫描技术和三维激光扫描仪进行了介绍，下面结合实例分别用三维激光扫描仪和普通测量仪器对两个露天矿进行测量，测量分四个组同时进行，每个矿均安排两个组，分别采用不同的测量方法，根据实地情况，简单分析如下：表中是两个大型露天矿采用两种测量方法分别得出的数据。矿A的开采面坡度变化小比较规则，矿B的开采面坡度变化大比较复杂，具体数据如表1。

通过此表，可看出以下几点：①三维激光扫描技术可以在短时间内获取大量测量点，获得更加严密、真实、客观的点云数据，从而可以大大提高露天矿山地质测量精度；②三维激光扫描技术能够大大节约人力和时间；③三维激光扫描技术能够将数字高程模型与获得的影像融合，这是由于该技术融合了动态分析技术；④从测量结果上来说，三维激光扫描技术获得的结果比传统技术获得的结果更加稳定可信。

参考文献：

[1]童光煦.高等采矿学[M].北京：冶金工业出版社，1995.

[2]张国良.矿山测量学[M].徐州：中国矿业大学出版社，2005.

露天矿山生产规模篇5

传统的观点认为，矿产资源开发对生态环境的影响大多是消极的，积极的作用很小。矿产资源开发会导致土地占用、地质结构破环、化学污染、空气污染，以及植被和景观破环，但也会通过生态修复、治理和生态景观再造等，改善局部生态环境、增加当地就业机会、改善地区经济结构、带动地区经济发展、改善交通条件、增加资源供给等［1］。但最新的观点认为，矿产资源开发必然造成环境扰动，但大部分矿产资源开发对环境的扰动较小，进一步从开采规模、开采阶段、开采方式、油气开发等多方面进行探讨，认为各开发方式对生态环境的影响大不相同［2］。另外，保护区和“三条红线”内也应允许开采矿产资源，但条件更加苛刻而已。

1客观分析矿产资源开发对环境的影响

1．1不同规模矿山对生态环境影响程度不同

1）大型矿山对环境的影响较大。大型（地下）矿山，尤其是大型沉积型矿山的开采，会造成大面积地下水潜水面下降，对生态环境的破坏较大。大型露天煤矿（地表）及大型露天铁矿等的开采，因剥离表土和废石、尾矿堆放，造成占地和地表生态破坏比较严重，可能导致塌陷、崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害，需要重点关注和整治，但如果采用回填技术，所造成的地质灾害可大大减少。2）中小型矿山开采对环境的影响不大。对于中小型矿山开采而言，只要控制废水，不使其流入河流和农田，保护地下水不受污染，并处理好废石和尾矿的堆放问题，其对生态环境的破坏仍属于点状污染的可控范围内，影响不大。如果采用绿色开发技术（如地下开采和废石回填），边开采边治理，其环境影响程度可以控制在较小范围内。当前突出的问题是中小型矿山的资金实力、技术实力较差，环境治理动力不足，需要政府伸出援手。

1．2不同开采阶段对生态环境影响程度不同

一般认为，矿产资源开发过程分成三个阶段：①开采前阶段，包括详查、勘探阶段；②开发利用阶段，指开采阶段；③闭坑阶段，即开采后阶段。由于这三个开采阶段对生态环境的影响不同，对应的生态恢复治理方式也不相同，因此，所采取的治理政策和治理措施不同。1）开采前阶段的影响。在勘查阶段，有些勘查活动需要使用钻机、挖探槽，少部分需要挖巷道（坑探），但因其挖掘的土方量有限，对环境的扰动很小。只要控制好打钻的废水不使其流入农田和溪流，控制挖掘土方的堆放位置，确保点状污染源不变成线状污染源，则其影响程度很小。2）开采阶段的影响。开采阶段分为两种情况：一种是矿山生产周期＞（矿山环境恢复治理保证金＋矿山环境治理恢复基金）颁布的时间，这时，矿山企业应承担的责任年限＝（矿山环境恢复治理保证金＋矿山环境治理恢复基金）颁布的时间，政府承担的周期＝矿山生产周期＞（矿山环境恢复治理保证金＋矿山环境治理恢复基金）颁布的时间；二是矿山生产周期＜（矿山环境恢复治理保证金＋矿山环境治理恢复基金）颁布的时间，矿山企业承担的责任年限＝矿山生产周期时间内的矿山治理恢复责任。3）开采后阶段的影响。对于老矿山而言，由于历史原因，没有规定应收取矿山环境恢复治理保证金或矿山环境治理恢复基金，因此，应按照“老矿山老办法”的原则进行处理，由政府承担恢复治理的全部费用。如果生产周期较短，矿山企业已经闭坑，矿山企业生产周期＜矿山环境治理恢复保证金＋矿山环境恢复治理基金，则责任应由矿山企业或第三方承担。

1．3不同开采方式对生态环境影响程度不同

根据矿床埋藏深度的不同和技术经济合理性的要求，矿山开采分为露天开采和地下开采两种方式。接近地表和埋藏较浅的部分采用露天开采方式，深部则采用地下开采方式［3］。一般来说，地下开采会影响地下的应力结构和地下潜水面，因此，只要做好安全防护，不会对地下的环境产生影响。但露天开采，会对大气、地表和水产生负面的环境影响。露天开采，多为煤、油页岩、铁矿、铝土矿等层状分布的沉积型矿床，在生产过程中重要的环节是掘沟、剥离和采矿，其下降速度的快慢、新水平准备时间的长短，主要取决于掘沟速度。为保证露天矿持续正常的生产，掘沟、剥离和采矿三者之间，在空间和时间上必须保持一定的超前关系，遵循“采剥并举，剥离先行”的原则组织生产。

1．4油气开发对生态环境影响可控

油气大都是埋藏在几千米深的地下，上部有盖层，只要保持正常生产，则其对环境的影响不大，但是如果出现钻井、采油污水随意排放、油气挥发和燃烧、采油过程的“跑冒滴漏”、生产事故等问题，则其对环境的影响较大。但只要加强对生产过程中的管理，减少生产事故和“跑冒滴漏”情况的发生，并做好污水处理，油田气开发对生态环境的影响可以控制在很小范围内。综上所述，不能笼统地说矿产资源开发带来严重的生态破坏和环境污染，而应根据不同类型的矿产资源开发对环境扰动的特点不同，采取差异化的措施。

2矿产资源开发过程中生态环境治理恢复的重点

2．1不同开采阶段矿山生态治理恢复重点

2．1．1开采前阶段在详查和勘探阶段，随着投入和勘探密度的增加，以及槽探、钻探和坑探的增强，找矿活动对生态环境的干扰加重。如果环境的承载力很大，则详查、勘探活动对生态环境的影响很小，反之则很大。如果是生态保护区和旅游景区，因其环境承载力较小，则影响更大。在开采前阶段，生态环境治理恢复的重点是修路的渣土和打钻的泥浆，防止点状污染源变成线状污染源。

2．1．2开采阶段开采阶段要进一步区分单个矿开采、多个矿开采和特殊情况。1）单个矿开采。从生命周期来看，单个矿成长历程可分为成长期、成熟期和衰退期。随着成长期、成熟期和衰退期三个阶段的推进，除了产量由小到大、稳定到逐渐减少外，矿产资源开发对生态环境的压力、对土地的压力也随之增大。因此，单个矿的治理恢复重点是成熟期产量对生态环境的压力，以及中晚期矿山对尾矿库在压力。2）多个矿开采。多个矿山开采期是指多个矿山或多个矿种不是同时开发，但却是聚集性的，如整装勘查区矿产资源开发、矿业经济区开发。由于多个矿山或多个矿种不是同时开发，有的处在详查、勘探期，有的处在开采期，有的处在开采后期，但总体上是聚集的，规模较大，因此，从规划期到衰退期都要严格管理。3）特殊情况。在煤炭开采过程中，煤矸石排放量为原煤的10％～20％，在洗煤加工过程中，其排放量为洗煤量的15％～20％，排放量较大。因此，要加强管控，防止煤炭在开发过程中发生“跑冒滴漏”情况。

2．1．3开采后阶段开采后矿山，尤其指废弃矿山，要因地制宜，考虑废弃矿山土地恢复后适合如何利用，如建设用地、农田开发、城市垃圾废弃物填埋场、水产养殖场、地质公园［3］，先做好规划，再进行开发。

2．2不同规模矿山生态恢复治理重点

1）中小型矿山。中小型矿山的开发总体上对环境的影响不大，但应注意，不要让中小型矿山的点状污染源（点状的渣土、植被、污水）变成线状污染源、面状污染源，则其环境影响不大。2）大型以上矿山。大型以上矿山开采对生态环境的影响较大。无论修建厂房的面积、职工生活宿舍的面积，还是尾矿库的面积，均比较大。如果是露天开采（煤矿、铁矿、铝土矿等），则还需考虑排土场、露天采场的数量；如果采用地下绿色开采，由于尾矿库和排土场都在地下，则只需考虑修建厂房的面积和职工生活宿舍面积。2．3不同开采方式生态恢复治理重点1）地下开采。传统的地下开采，影响地下结构和地下潜水面，但如果采用边采边回填的技术，则可以大大减少传统的地下开采对环境的影响。现实情况是两种技术都在使用，所以，应注意更多地采用边采边回填技术。2）露天开采。露天开采突出的是露天采场、排土场、尾矿库，应尽量减少露天采场、排土场和尾矿库的面积，从而减少露天开采的扬沙、粉尘的影响面积和占覆（压覆）面积。

2．4油气开采不同阶段的恢复治理重点

1）油气勘查阶段。油气勘查不同于固体矿产勘查，允许“边探边采”，因此，油气开采的阶段划分与固体矿产不同，其分为圈闭预探和油气藏评价两个时期。油气勘查阶段的重点是勘查后期的“跑冒滴漏”问题和搭建钻塔、修建公路对周边环境影响。2）油气开采阶段。油气开采阶段的重点是开采过程的管理，减少“跑冒滴漏”情况、生产事故和随意性的发生。需要二次注水的石油开采均对环境造成影响，包括钻井污水，每口井约产生300m3重金属超标；采油污水，采油1t需注水2．5t（如长庆油田）；洗净污水以及处理人工注水产生的污水。不过油气开采会造成地下水位下降、地表下沉、水资源极度匮乏［4］，应注意节约用水，尽量避免地下水位下降、地表下层和水资源极度匮乏，注意污水的再次利用。3）废弃油田。废弃油田包括两种情况：一种是老油田，老油田没有规定收取矿山环境治理恢复保证金和矿山环境恢复治理基金，以及油田的治理责任主体和责任大小。生态恢复治理基金（恢复治理基金）部分，已通过利润、成本等方式走账，所以老油田的治理责任应由国家、地方政府和企业负责，即废弃油田的治理责任由政府负责；另一种是油田生产周期》（矿山环境治理恢复保证金＋矿山环境恢复治理基金）颁布的时间，这种情况下，企业或第三方只承担（矿山环境治理恢复保证金＋矿山环境恢复治理基金）颁布的时间。

3保护区的核心区和“三条红线”内允许矿产资源开发

露天矿山生产规模篇6

关键词：露天煤矿 原煤 土石方

中图分类号：X752 文献标识码：A 文章编号：

1概述

大型露天煤矿涉及的核心问题，就是大量原煤和土石方的移运。目前我国30.0Mt/a级露天煤矿，物料移运量为：原煤量30.0Mt/a，土石方量220.0～270.0Mt/a。如此巨大的移运量，用什么方式移运，这就是采用什么工艺问题。露天煤矿工艺发展到20世纪进入到辉煌时期，从单斗—铁道工艺、单斗—卡车工艺、轮斗—带式输送机连续工艺、拉斗铲无运输倒堆工艺、单斗—卡车—固定（半固定）破碎站—带式输送机半连续工艺，演变到到近期的单斗—卡车—可移式破碎机—带式输送机半连续工艺和单斗—自移式破碎机—带式输送机半连续工艺。工艺是与社会发展和经济技术水平相适应的，结合我国露天煤田埋藏特点、国内外露天矿开采工艺发展水平，以及世界范围内石油供应能力发展趋势分析，我们认为单斗—自移式破碎机—带式输送机半连续工艺是今后我国露天煤矿最主要工艺之一。它几乎不受煤、岩软、硬及气候条件的限制，适合深大露天煤矿的长距离运输，“以电代油”降低露天矿开采成本。

2 大型露天矿山开采工艺及发展现状

（1）单斗铁道开采工艺

我国自上世纪50年代开始，分别在抚顺西露天、阜新海州和新丘露天、河南义马、平庄西露天、新疆哈密等露天矿相继应用，设计生产能力90~300万吨/年。由于该系统规模效益差、基建工程量大、初期投资高、生产运营成本高等原因，该工艺目前已被弃用。

（2）单斗卡车开采工艺

我国自上世纪70年代起，首先在金属矿山开始应用，但卡车吨位较小，一般在32吨以下，如鞍钢的齐大山、大孤山、本钢南芬、弓长岭、首钢水厂等。自本世纪80年代开始，以平朔安太堡露天矿（24立方米电铲、154吨卡车）为代表的单斗卡车开采工艺，使我国露天开采工艺上了一个新台阶，实现千万吨级生产规模，并被广泛应用。如安太堡、安家岭、霍林河、伊敏河、准格尔、神华北电胜利一号、大唐东二等。该工艺系统灵活可靠、生产效

率高、初期投资较小，但易受运距、油料、轮胎等运营成本增大因素不利因素制约。

（3）轮斗连续开采工艺

我国自上世纪90年代开始，分别在元宝山、小龙潭、准格尔等露天矿剥离系统有所应用，该系统具有自动化连续开采、效率高、运营成本低等优点，但受岩石硬度、气候条件、轮斗切割力以及设备重量大，投资大等因素制约，至今未被广泛应用。

(4) 拉斗铲倒堆开采工艺

我国仅在2006年在准格尔黑岱沟矿有一套应用，设计能力2400万方/年。该工艺具有设备能力大、生产效率高、运营成本低、有利于内排等特点。但设备庞大、机动性差、设备投资高，而且受煤层赋存条件制约。

(5) 露天采矿（刨采）机开采工艺

我国仅在2008年神华北电露天矿开始实验性应用，设计能力800t/h。该工艺具有设备移动灵活、简化了破碎环节、设备重量轻、投资小等特点，但该开采工艺及设备尚缺乏大量应用实例检验。

(6) 单斗卡车半固定式破碎站开采工艺

我国自上世纪80年代开始在露天煤矿采煤系统中相继被广泛采用，如安太堡、安家岭、霍林河、伊敏河、准格尔、神华北电胜利一号、大唐东二、鞍钢齐大山、大孤山、本钢南芬、弓长岭、首钢水厂等。

该工艺系统具有效率高、可降低运营成本低并对减少卡车运距、实现半连续生产起到积极的推进作用，但存在移设周期长、欠灵活、破碎站建设投资大等不足。

(7) 单斗可移式破碎站开采工艺

近年来该系统分别在小龙潭露天矿、大唐东二应用。该破碎系统可直接布置在工作面上，最大程度地减少了卡车运距，实现半连续开采，简化破碎站的基建环节，且设备投资较低，同时比单斗卡车+半移动破碎站移设更简单灵活。但可移式破碎站移设时仍需依赖其它运输设备。

(8) 单斗自移式破碎机开采工艺

该工艺系统近年来在国际上开始应用，我国在2008年伊敏河露天矿首次使用，设计能力3000t/h。单斗自移式破碎机开采工艺系统减少了卡车运输环节，实现了全系统电力驱动、能源单一、以电带油的目的，同时具有设备生产能力大、自动化程度高、移设灵活方便等特点。目前已在大唐东二、白音华二、三矿等剥离系统设计中采用，具有广泛的应用前景。但由于该工艺及设备仅有英国MMD公司、德国克虏伯公司有少量应用实例，致使设备投资高，且一些制造技术环节尚待完善，影响了单斗自移式破碎站开采工艺系统的推广应用。因而开发具有自主知识产权的国产单斗自移式破碎站设备成为当务之急，此举不仅可以大幅度降低设备投资，也为促进我国装备制造业在露天开采领域的发展提供了良机。

3 国内外发展现状及趋势

单斗+自移式破碎机+带式输送机半连续工艺系统，目前澳大利亚古涅拉露天煤矿有一套系统已投入使用4年；加拿大suncor油砂矿有两套系统投入使用1年；我国伊敏河露天煤矿有一套系统投入使用2年；我国内蒙白音华露天煤矿已经订购4台自移式破碎机，两年后这4套系统将投入使用。露天开采由于受规模效益的驱使，国内外露天矿山的生产能力日趋大型化，自移式破碎机能力在5000t/h及以上规格的设备有广阔的市场。

4 重大意义

（1）该工艺的国产化开发研制，可节约大量燃油；

（2）改善原有工艺的高成本；

（3）主要设备国产化可大幅度减少设备投资，并且为我国装备制造业在露天开采领域的发展提供了良机；

（4）改善露天矿山企业的经济面貌；

（5）使我国露天采矿业技术发展水平步入世界先进行列；

（6）使我国的装备制造业上升到世界先进水平。

5 结论

单斗+自移式破碎机+移置式带式输送机半连续开采工艺，具有适应不同矿产条件、开采效率高、设备动力驱动实现“以电代油”等特点，可以显著降低开采成本并减少环境污染，不受气候条件限制等突出优点，成为全球范围内大型露天矿山开采的主选工艺。

参考文献

[1] 孟宪臣,采煤概论[M].北京：煤炭工业出版社,2010

[2] 边蔚锜,我国大型露天煤矿设备选型使用情况及发展趋势[J].北京：中国煤炭,1995.

[3] 车兆学,刘勇.露天煤矿半连续开采工艺及应用技术研究[M].北京：中国矿业大学出版社，2010

露天矿山生产规模篇7

关键词：矿床；开采技术；条件研究

【分类号】：TD166

引言

我国地域辽阔，地质条件复杂，矿藏品类多样，开采条件各异，且矿山企业规模和管理体制也存在很大差别。矿床开采地质工作中的各种技术条件也越来越重要。

1矿区水文地质

矿区各矿体所在水文地质单元多为基岩裂隙水补给区，矿区内的巴勒代沟、德尔斯谷沟、苏明沟以及沃吉勒高勒沟为矿区各矿体，矿段相对应的为最低侵蚀基准面。各矿段开采底界标高及洪水位标高。

通过第四纪地质、地形地貌的穿插和水的调查，人们对泉水流量、抽水和钻探、钻井简单水文观测、稳定水位、水记录和采集水样进行检测等工作，为含矿含水层分布的埋藏条件、含水层岩性、含水层的水性和化学特征，对地下水及其补给、径流和排泄条件作了初步了解，这一般确定矿井水文地质条件。

2矿体埋藏条件分析研究

矿床开采方法可分为三个部分，即矿床开采、地下开采和地下开采方法。此外，包括交通，通风，排水，供水，如风力和供电系统，由一个完整的生产系统，只有通过完整的生产体系，将埋在地下矿产资源开采的人使用，然后矿产资源，可以有工业价值。

2.1矿床开采方法

分为露天开采、地下开采和露天开采组合。矿床开采方法是根据矿床地质条件（主要是矿体分布、形态、赋存条件、埋藏条件等）和规模大小，由技术和经济分析确定的。简单说，矿体相对较大的矿体，直接暴露于地表或埋于浅埋矿体，由于需要剥离垃圾的较少，宜采用露天开采；反之，应采用地下开采。总之，这是一个重要的工作，我们必须仔细分析各种因素，以确定影响。

从煤矿生产，矿产资源利用率挖掘露天高，采矿贫化率低，采出的矿石品位高，生产能力大，劳动条件好，机械化程度高，劳动生产率高，木材材料消耗少的优点，但它也有设备，如土地面积大的缺点，会计，也由矿体埋藏条件限制。地下开采和露天开采明显相反，采矿回收率低，稀释率低，生产成本高，工作条件差和不足，但适应性强的地下开采，无论大小矿体埋藏条件如何都可以使用。正因为如此，目前国内有色金属，贵金属，大多数使用地下开采。随着科学技术的不断进步和生产组织的不断完善，露天矿开采方法的应用越来越多。据统计，美国和加拿大，以露天铁矿开采占85.9%的总金额的90%，英国，前苏联为80%。露天矿开采，剥采量（土）和产生的矿石比，称为剥脱比或剥脱系数是产生量的单位矿石，需要剥离量的矸石。它是影响采矿技术复杂性和成本的主要因素。与平均汽提比、平均剥脱率、脱层比、边界层剥离率和经济剥采比。

2.2矿床地下开拓方式

可分为竖井开拓、斜井开拓、平硐开拓（见图1、图2）以及由它们组成的平硐一竖井、平硐一斜井、平硐一盲井等联合开拓。

地下开拓方式的组成，应包括主要井巷工程的形式、位置的选择，中段高度的确定，运输、通风、排水平巷的布置，溜矿井和通风井的选择等。简单说，地下开拓就是由地表开拓至矿体的所有井巷工程组成的综合工程。它是矿床开采期间矿石提升、运输、通风、排水等系统是否合理的关键，同时也关系着人员上下和生产安全等。因此，选择矿床开拓方式必须根据矿床地质条件、矿产储量大小、地表地形、生产规模、工业场地和采矿工艺等进行多方案比较，选择最佳开拓方式。

2.3地下开采方法

可分为空场采矿法、留矿采矿法、崩落采矿法、充填采矿法四类，而且各类中又可分成几种采矿方法。如空场采矿法可分为综合性的挖掘，分段空场法和矿块回采；留矿采矿法可分为浅孔留矿采矿法；崩落采矿法可分为底柱或无底柱分段崩落法、分段崩落采矿法等；充填采矿法可分为水，砂充填采矿法，充填采矿法和尾砂充填采矿法。所有这些方法都是根据矿体的赋存条件、矿体和矿体的厚度、矿床水文地质条件、矿石品位和价值、选矿工艺、地表被允许塌陷和矿山生产规模、生产经营和安全、矿块开采、强度高、经济效益好、稀释损失少。

一般在各种采矿方法的适用条件和矿石生产的形状、厚度及围岩稳定性起着主导作用，最好是通过方案比较和选择回采率高，劳动生产率高，投资少，生产成本低，能满足生产和采矿方法安全规模的要求。矿山建设的可行性研究，往往通过选定的采矿方法，确定相关的技术和经济指标，从而可以计算出经济效益。

3采矿作业中应用绿色开采工艺技术的发展趋势探究

随着时代的发展和科学技术的进步，绿色采矿技术在矿业中的应用已成为我国矿产资源开发的一个重要方面。目前在所有矿产资源开采，更多的绿色技术应用于煤炭开采技术，煤炭开采和减少降水技术，煤炭和天然气开采技术，洁净煤技术，地下煤炭气化技术现代化的绿色开采技术已被广泛应用于一些大型煤炭开采工程，但也出现了许多问题。因此，为了促进我国矿业的发展，有必要对我国绿色矿业的应用和发展趋势进行探讨，以期促进我国矿产资源的更好开发，促进我国国民经济的增长和社会的可持续发展。

目前，绿色矿业技术在睡眠法律制度方面还比较匮乏，对国家有关部门的建议应继续加大力度打击私采、滥采滥采等违规行为，并制定相应的政策，以确保绿色矿业技术具有法律保护和顺利实施，在此基础上加快引进和交流与国际先进的绿色开采技术、加强培训的现有人才，不保证绿色施工技术得到了广泛应用，促进了我国矿业的持续稳定发展。

在新时期的背景下，作为矿山企业，在采矿作业中必须始终坚持低碳环境保护、生态绿色可持续发展的理念和原则，并对工程的需求采取采矿技术。随着绿色采矿技术在采矿作业中的应用，努力实现绿色开采，不断提高矿山技术水平，提高矿山开采效率和质量，提高企业的经济效益，同时保证采矿业的发展。

4结语

无论水文地质条件的简单或复杂，通过分析和研究，必须掌握矿区地层或构造含水量和分布，地下水位标高，影响范围，地表水（河流，湖泊）和水承载层或结构的水力联系。矿体开采对水文地质条件、老巷道工作条件和水侵彻，预测矿井涌水量，为矿山规划建设中的基础。

参考文献：

[1]古志宏，廖小华，肖光铭.广东省铜矿类型划分及成矿特征[J].华南地质与矿产，2011年02期.

露天矿山生产规模篇8

【关键词】露天开采 , 大型化,集中化

【 abstract 】 with open mining technology and equipment development, is widely used in coal mining, outdoor KaiCaiSuo in proportion of the also more and more big. This paper introduces the development status of domestic open coal mine, this paper probes into the open coal mine mining technology equipment as well as the future developing trend.

【 key words 】 in coal mining, large-scale, centralization

中图分类号：O741+.2文献标识码：A 文章编号：

露天开采技术概述

露天采矿是指利用一定的采掘运输设备，在敞露的空间从事开采作业，已经广泛用于开采煤炭、金属矿、冶金辅助原料建筑材料及化工原料等矿床。当今世界95％以上的能源和80％以上的工业原料都来自矿产资源。我国铁矿石90%，有色金属矿石52%，化学原料矿石77.7%,建材矿石近100%采用露天开采方式，煤炭虽然是我国的主要能源，但露天开采比重不足10％。

目前已建成或正在改扩建的千万吨露天煤矿有准格尔黑岱沟露天煤矿（30.0Mt／a），宝日希勒一号露天煤矿(20.0Mt／a)、魏家峁露天煤矿(一期6.0Mt／a，二期12.0Mt)、白音华三号露天煤矿(14.0Mt／a)、锡林浩特胜利东二号露天煤矿(10.0Mt／a)、神华新疆准东露天煤矿(20.0Mt／a)和新疆帐篷沟露天煤矿(10.0Mt／a)等。

经过多年的发展，我国煤炭矿山的露天开采工艺有：

（一）间断开采工艺。有单斗—铁道开采工艺、单斗—卡车开采工艺等。

（二）半连续开采工艺。有单斗—卡车—半固定破碎机—带式输送机开采工艺、单斗—移动式破碎机—带式输送机开采工艺等。

（三）连续开采工艺。轮斗—带式输送机—推土机开采工艺。

（四）拉斗铲倒堆开采工艺。

（五）综合开采工艺。

根据煤炭工业发展“十二五”规划，到2015年，全国煤炭生产能力将达到41亿吨/年，煤炭产量控制在39亿吨/年左右,其中露天煤矿生产能力将达到8亿吨/年，千万吨级矿井(露天)达到60处,我国煤炭露天开采将进入新的发展阶段。

我国露天煤矿开采的技术现状

我国露天煤矿经过了半个多世纪的发展，已进入了大型化、集中化、现代化的新时代。尤其是引进国外先进的露天采矿设备以及计算机技术的广泛应用，大大提高了露天煤矿开采的效率。

2.1开采方式

我国现有生产露天矿采用的开采程序都比较单一，主要采用缓工作帮、全境界开采方式。煤矿绝大多数采用工作线呈平行走向分布，垂直走向推进的纵向开采方式。

露天矿开拓的核心问题是运物方式。目前采用的开拓方法主要有铁路运输、公路运输、铁路与公路联合运输、汽车箕斗联合运输、汽车破碎机带式输送机运输等。

2.2开采设备

穿孔是坚硬矿岩露天矿的主要生产环节之一。目前我国金属矿山主要采用孔径250mm的牙轮钻和孔径200mm的潜孔钻，部分矿山使用孔径310mm的牙轮钻和孔径250mm的潜孔钻。

近年来，我国露天矿在爆破技术和新型炸药研制方面取得较大进展。在露天矿基建剥离时，成功地进行了万吨级大爆破和数十次百吨级和千吨级的大爆破，掌握了在各种复杂条件下进行松动爆破、抛掷爆破及定向爆破的技术。在炸药加工方面，成功研制出了多胺油炸药、多孔粒状胺油炸药、乳化炸药和防水浆状炸药。

我国大、中、小型露天矿一般采用1～4.6m3挖掘机进行采装。这种挖掘机对大型露天矿来说，规格小，效率低，全年效率一般为100～120万吨。目前少数大型露天矿采用6m3和7.6m3挖掘机装载，全年效率可达400万吨左右。

尤其是露天煤矿采用的半连续工艺，其工艺系统环节的配合与设备选型、开拓运输方式、破碎机类型、设置及破碎过程参数选择、工艺系统的可靠性等均对半连续工艺系统的经济效益产生影响。因此，设计部门、生产企业对半连续工艺系统的优化具有重大的经济意义。我国露天煤矿建设中，先后引进英国、德国、美国等国家的挖掘机、大型卡车、破碎机。

2.3运输设备

露天矿铁路运输采用重80吨、100吨和150吨的重联(两台80t牵引机车经改造连成一体)的 电机车和载重60吨的翻斗车。汽车运输一般使用载重20～40吨级的自卸汽车。少数矿山使用了100吨级的电动轮汽车，个别矿山还引进了170吨的载重汽车。

我国露天开采工艺技术发展趋势

高效集约化矿井建设是煤炭工业的发展方向。我国露天开采技术今后的发展方向是开采规模大型化、工艺设备大型化、工艺连续化和半连续化、开拓方式多样化，并且扩大电子计算机、系统工程等学科在露天矿设计、规划和生产中的应用，便于选择最优方案，并使生产管理现代化。

3.1设备大型化与开采集中化

目前煤矿使用的电铲最大斗容量已达76.5m3，在大唐国际锡林浩特矿业公司率先实现使用，与之相配套的卡车最大装载质量达360t，液压挖掘机最大铲斗容量达55m3,拉斗铲的铲斗客积达160m3；轮斗挖掘机日生产能力24万m3；移动式破碎机破碎能力超过10000t/h。

3.2开采工艺连续化

现在露天采矿最具代表性的全连续工艺是轮斗挖掘机—带式输送机—排土机工艺，具有高效率、低成本的特点。但由于矿产资源埋藏和地质条件不同，连续工艺的应用受到限制。

半连续工艺能够更好的适应各类矿藏埋藏条件，达到了广泛应用。其中最典型的半连续工艺是单斗—卡车—半固定破碎站—胶带输送机系统，该工艺同时具备单斗—卡车适应性强和带式输送机成本低的优点，在国内许多大型露天煤矿达到了广泛应用。此外，单斗—移动式破碎机—胶带输送工艺系统，能够实现坑内破碎后直接接入胶带机运输系统，并实现多台阶运行，在我国伊敏河露天煤矿投入了使用，中电投白音华露天煤矿也将试用该工艺。

近几年，多种开采工艺综合应用已经成为大型露天矿开采的一种发展模式。例如我国自行设计自行组织建设与管理的准格尔矿区黑岱沟露天矿上部黄土采用轮斗挖掘机—胶带运输机—排土机连续工艺；岩石剥离采用吊斗铲倒堆—单斗电铲—卡车间断工艺；下部煤层采用单斗电铲—卡车—半固定破碎站—胶带运输机半连续工艺，成为世界露天煤矿工艺与设备集大成者。

表土剥离采用轮斗挖掘机—胶带系统，硬岩剥离采用抛掷爆破与巨型吊斗铲倒堆工艺，辅之以单斗电铲—卡车用于剩余硬岩的剥离工程，采煤采用单斗电铲—卡车—半固定破碎站—胶带运输机工艺。这种综合工艺系统充分发挥了各种工艺的优势，取得了很好的经济效益。

3.3智能化矿山建设

随着计算机技术的不断发展，电子信息技术广泛应用到露天开采的各个领域。从矿床勘探、地质模型的建立到矿山设计，从矿山的生产管理、流程调度到设备故障监测，计算机已经成为矿山露天开采当中不可缺少的工具。

3.4安全生产及环境保护规范化

合理充分开发和利用矿产资源，重建矿区生态环境，保持矿山可持续发展，已经受到人们的普遍关注。在矿山环境保护方面，土地复垦、三废处理、高陡边坡防治及煤炭自燃等问题都给人们不断提出新问题，促使人们不断深入研究露天采矿与生态重建一体化等新理论、新方法和新技术。

结束语

文章分析了我国露天开采技术与未来发展趋势，对于整个行业有一个比较宏观的把握，相关内容值得从业人员参考与借鉴。

参考文献

[1]骆中洲．露天采矿学(采矿工艺)[M]徐州：中国矿业大学出版社。1996．

[2] 曾宪辉，林连宝，邹凯．紫金山金矿地下采空区顶板上露天台阶失稳的控制[J]．有色金属，2002，54(2)：93—97．

[3] 林连宝．紫金山金矿地下转露天开采采空区围岩工程地质特征及危害控制[J]．有色矿山，2003，32(2) 10一14．

[4] 张建民．中国地下煤火研究与治理[M]．北京：煤炭工业出版社，2008．