露天開(kāi)采第三章-開(kāi)采程序.知識(shí)分享

1、露天開(kāi)采第三章-開(kāi)采程序.一、概述開(kāi)采程序：露天開(kāi)采范圍內(nèi)采煤、剝巖的順序。即采剝工程在時(shí)間和空間上發(fā)展變化的方式。包括內(nèi)容：臺(tái)階劃分、掘溝、采剝初始位置確定、水平推進(jìn)、垂直延伸方式、工作幫構(gòu)成等。 露天采場(chǎng)平面投影與剖面示意圖-12m0m12m24m36m48m48m-12m0m12m24m36m封閉圈48m36m24m0m12m二、臺(tái)階幾何要素臺(tái)階由坡頂面、坡底面和臺(tái)階坡面組成。臺(tái)階幾何要素：l臺(tái)階坡面角，是巖體穩(wěn)定性的函數(shù)；l臺(tái)階高度，受生產(chǎn)規(guī)模、采裝設(shè)備、開(kāi)采的選別性影響；l臺(tái)階寬度，W= Wc (爆破帶寬度)+Ws(安全平臺(tái)寬度) 。臺(tái)階幾何要素WWAHHA200m200m176m1

2、76m188m188m臺(tái)階坡面坡頂線A-A坡頂面坡底線臺(tái)階坡面坡底面臺(tái)階三要素：W臺(tái)階寬度H臺(tái)階高度臺(tái)階坡面角臺(tái)階高度：不小于挖掘機(jī)推壓軸高度的2/3（以便滿斗）。臺(tái)階高度應(yīng)小于挖掘機(jī)最大挖掘高度（為了挖掘機(jī)的安全）。臺(tái)階坡面角與礦巖穩(wěn)定性有關(guān)。 巖石普氏系數(shù)f 臺(tái)階坡面角（度） 8-14 70-75 3-8 60-70 1-3 50-60工作臺(tái)階：正在被開(kāi)采的臺(tái)階。爆破帶：工作臺(tái)階上正在被爆破、采掘的部分。其寬度為爆破帶寬度（或采區(qū)寬度）。臺(tái)階的采掘方向臺(tái)階的采掘方向：挖掘機(jī)沿采掘帶前進(jìn)的方向。臺(tái)階的推進(jìn)方向：臺(tái)階的推進(jìn)方向：臺(tái)階向外擴(kuò)展的方向。安全平臺(tái)：安全平臺(tái)：在開(kāi)采過(guò)程中，工作平臺(tái)不能

3、一直推進(jìn)到上各臺(tái)階的坡底線位置，而是應(yīng)留下一頂寬度。留下的這部分叫安全平臺(tái)。安全平臺(tái)寬度一般為2/3-1個(gè)臺(tái)階高度。最小工作平盤(pán)寬度：最小工作平盤(pán)寬度：剛剛滿足采運(yùn)作業(yè)需要的空間的寬度。安全擋墻：安全擋墻：在工作平盤(pán)的外沿用碎石堆筑的一道安全擋墻。臺(tái)階立體圖臺(tái)階劃分：水平劃分、傾斜劃分劃分原則：有利于發(fā)揮設(shè)備效率，作業(yè)安全和提高煤質(zhì)。單臺(tái)階開(kāi)采程序:開(kāi)采傾斜的出入溝、開(kāi)掘開(kāi)段溝、進(jìn)行擴(kuò)幫。三、掘溝 掘溝掘溝是新臺(tái)階開(kāi)采的開(kāi)始，一般分為兩階段進(jìn)行：首先挖掘出入溝出入溝，以建立起上下兩個(gè)臺(tái)階水平的運(yùn)輸聯(lián)系；然后開(kāi)掘段溝段溝，為新臺(tái)階的開(kāi)采推進(jìn)提供初始作業(yè)空間。出入溝參數(shù)：l出入溝的坡度出入溝的坡度

4、，取決于汽車(chē)的爬坡能力和運(yùn)輸安全要求；l出入溝的坡度：100t以上的大型汽車(chē)的出入溝坡度為8-10% ，臺(tái)階高度為12米，坡度為8%時(shí)的出入溝坡長(zhǎng)為150米左右。出入溝與段溝示意圖152m140m出入溝段溝164m開(kāi)段溝初始位置選定：露頭處，可設(shè)在頂板或底板。1 山坡露天礦掘溝 在許多礦山，最終開(kāi)采境界范圍內(nèi)的地表是山坡或山包，隨著開(kāi)采的進(jìn)行，礦山由上部的山坡露天礦逐步轉(zhuǎn)為深凹露天礦。采場(chǎng)由山坡轉(zhuǎn)為深凹的水平成為封閉水平，即在該水平上采場(chǎng)形成封閉圈封閉圈。 在山坡地帶的開(kāi)采也是分臺(tái)階逐層向下進(jìn)行的。與深凹露天礦開(kāi)采不同的是不需要在平地向下掘溝以達(dá)到下一水平，只需在山坡適當(dāng)位置拉開(kāi)初始工作面就可

5、以進(jìn)行新的臺(tái)階的推進(jìn)。習(xí)慣上將“初始工作面的拉開(kāi)”也稱(chēng)之為掘溝。山坡上掘出的“溝”是僅在指向山坡的一面有溝壁的單壁溝單壁溝。 封閉圈H 最終境界礦體封閉圈單壁溝推土機(jī)開(kāi)掘單壁溝WDGeT 電鏟開(kāi)掘單壁溝WD = G + T + e G為電鏟站立水平挖掘半徑；T為電鏟回轉(zhuǎn)中心到履帶外緣距離；e為電鏟履帶外緣到單壁溝外緣的安全距離。 2 深凹露天礦掘溝最小溝底寬度最小溝底寬度W WDmin，是滿足采運(yùn)設(shè)備基本作業(yè)空間要求的溝底寬度，其值取決于電鏟的作業(yè)技術(shù)規(guī)格、采裝方式與汽車(chē)的調(diào)車(chē)方式。不同的掘溝方式下，所需要的不同的掘溝方式下，所需要的WDmin ：1 1）溝外調(diào)頭中線采裝）溝外調(diào)頭中線采裝 ，

6、WDmin2G2 2）溝外調(diào)頭雙側(cè)交替采裝）溝外調(diào)頭雙側(cè)交替采裝 ，WDminGK 3 3）溝內(nèi)折返調(diào)車(chē)）溝內(nèi)折返調(diào)車(chē) ，WDminRLd/22e 4 4）溝內(nèi)環(huán)行調(diào)車(chē)）溝內(nèi)環(huán)行調(diào)車(chē) ，WDmin2Rd2e 溝外調(diào)頭中線采裝WDmin2G 溝外調(diào)頭中線采裝平面圖GGBWDmin =2GG電鏟站立水平挖掘半徑；B電鏟最大卸載高度處的卸載半徑。溝外調(diào)頭雙側(cè)交替采裝WDminGK 溝外調(diào)頭雙側(cè)交替采裝平面圖WDmin =G+KG電鏟站立水平挖掘半徑；K電鏟尾部回轉(zhuǎn)半徑；B電鏟最大卸載高度處的卸載半徑。KGBBGK溝內(nèi)折返調(diào)車(chē)WDminRLd/22e 溝內(nèi)折返調(diào)車(chē)平面圖leedRRWDmin = RL

7、d/22e R汽車(chē)最小轉(zhuǎn)彎半徑；L汽車(chē)車(chē)身長(zhǎng)度；d汽車(chē)車(chē)身寬度；e汽車(chē)距溝壁的安全距離。溝內(nèi)環(huán)形調(diào)車(chē)WDmin2Rd2e 溝內(nèi)環(huán)形調(diào)車(chē)平面圖leeddRRWDmin = 2Rd2e R汽車(chē)最小轉(zhuǎn)彎半徑；d汽車(chē)車(chē)身寬度；e汽車(chē)距溝壁的安全距離。不同掘溝方式的WDmin比較 采用Weboo-120c(109t)汽車(chē)，R=12.4m，L=11.73m，d=6.179m，e=1.5m；6.88m3電鏟，站立水平最大挖掘半徑G=10.75m，尾部回轉(zhuǎn)半徑K=6.02m，最大卸載高度處的卸載半徑B=13.87m。計(jì)算得： 溝外調(diào)頭中線采裝：WDmin2G=21.5m； 溝外調(diào)頭雙側(cè)交替采裝: WDminG

8、K=16.77m； 溝內(nèi)折返調(diào)車(chē): WDminRLd/22e=30m； 溝內(nèi)環(huán)行調(diào)車(chē):WDmin2Rd2e=34m（最大） 一）采掘方式及工作平盤(pán)參數(shù) 1） 垂直采掘 2） 平行采掘 3） 采區(qū)寬度與采掘帶寬度 4） 最小工作平盤(pán)寬度二）工作線布置方式 1） 縱向布置 2） 橫向布置 3） 扇形布置1 采掘方式垂直采掘 垂直采掘時(shí)電鏟的采掘方向垂直于臺(tái)階工作線走向(即采區(qū)走向)、與臺(tái)階推進(jìn)方向相平行。垂直采掘時(shí)，若采用雙點(diǎn)裝車(chē)，電鏟的裝載回轉(zhuǎn)角度小(10-110之間，平均為60左右)，裝載效率高；缺點(diǎn)是汽車(chē)在電鏟周?chē){(diào)車(chē)對(duì)位需要較大的空間，要求較寬的工作平盤(pán)。當(dāng)采掘到電鏟回轉(zhuǎn)中心位于采掘前的臺(tái)

9、階坡底線時(shí)，電鏟沿工作線移動(dòng)到下一個(gè)位置，開(kāi)始下一輪采掘。 一）采掘方式及工作平盤(pán)參數(shù)垂直采掘平面圖采掘方向下一輪采掘位置工作線采區(qū)寬度臺(tái)階推進(jìn)方向一次采掘深度（即采掘帶寬度A）為電鏟站立水平挖掘半徑（G），沿工作線一次采掘長(zhǎng)度為2G。2 采掘方式平行采掘 平行采掘時(shí)電鏟的采掘方向平行于臺(tái)階工作線走向(即采區(qū)走向)、與臺(tái)階推進(jìn)方向相垂直。根據(jù)汽車(chē)的調(diào)頭與行駛方式（統(tǒng)稱(chēng)為供車(chē)方式），平行采掘可進(jìn)一步細(xì)分為許多不同的類(lèi)型。單向行車(chē)不調(diào)頭和雙向行車(chē)折返調(diào)車(chē)是兩種有代表性的供車(chē)方式。 a 單向行車(chē)不調(diào)頭a 單向行車(chē)不調(diào)頭B臺(tái)階推進(jìn)方向工作平盤(pán)寬度采掘方向安全擋墻優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：調(diào)車(chē)簡(jiǎn)單，工作平盤(pán)只需設(shè)單車(chē)

10、道。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：電鏟回轉(zhuǎn)角度大，需雙出入溝，增加了掘溝工作量。b 雙向行車(chē)折返調(diào)車(chē)（單點(diǎn)裝車(chē)）工作平盤(pán)寬度安全擋墻臺(tái)階推進(jìn)方向采掘方向B優(yōu)點(diǎn)：需要一個(gè)出入溝。缺點(diǎn)：需要雙車(chē)道；汽車(chē)調(diào)車(chē)時(shí)，電鏟等待；電鏟裝車(chē)時(shí)，下一輛車(chē)處于等待狀態(tài)。c 雙向行車(chē)折返調(diào)車(chē)（雙點(diǎn)裝車(chē)）安全擋墻臺(tái)階推進(jìn)方向工作平盤(pán)寬度采掘方向BB12汽車(chē)1正在裝車(chē)優(yōu)點(diǎn)：減少了等等時(shí)間，車(chē)和鏟的作業(yè)率得到提高。：減少了等等時(shí)間，車(chē)和鏟的作業(yè)率得到提高。缺點(diǎn)：工作平盤(pán)寬度增加。缺點(diǎn)：工作平盤(pán)寬度增加。d 單向行車(chē)折返調(diào)車(chē)(雙點(diǎn)裝車(chē))工作平盤(pán)只需設(shè)單車(chē)道。需雙出入溝，增加了掘溝工作量。e 雙向行車(chē)迂回調(diào)車(chē)(單點(diǎn)裝車(chē))優(yōu)點(diǎn)：?jiǎn)纬鋈霚?。缺點(diǎn)：

11、電鏟回轉(zhuǎn)角度大，等待時(shí)間長(zhǎng)，需要雙車(chē)道。采掘帶寬度采掘帶寬度爆堆寬度bAcAcWcWs采區(qū)寬度爆破帶安全平臺(tái)臺(tái)階推進(jìn)方向爆堆寬度bWcWs采區(qū)寬度爆破帶安全平臺(tái)臺(tái)階推進(jìn)方向爆堆爆堆(b)(a)采區(qū)寬度采區(qū)寬度是爆破帶的實(shí)體寬度，采掘帶寬度采掘帶寬度是挖掘機(jī)一次采掘的寬度。 當(dāng)?shù)V巖松軟無(wú)需爆破時(shí)，采區(qū)寬度等于采掘帶寬度。絕大多數(shù)礦山都需要爆破，故采掘帶寬度一般指一次采掘的爆堆寬度。二者關(guān)系見(jiàn)上圖 。 圖中，(a)為一次穿爆兩次采掘，(b)為一次穿爆一次采掘。可用Ac=1.5G取值，國(guó)內(nèi)礦山一般為11.5G，國(guó)外礦山可達(dá)1.8G。b=2ksWcH/Hb-Wc式中，b爆堆寬度；ks為礦巖爆破后的松散

12、系數(shù)； Wc為采區(qū)寬度；H為臺(tái)階高度； Hb為爆堆高度； 為爆堆形態(tài)系數(shù)。堅(jiān)硬巖石爆堆橫斷面近似三角形，0；不堅(jiān)硬巖石爆堆橫斷面近似梯形，1；中等堅(jiān)硬巖石，01。采用一爆一采時(shí)，爆堆寬度即為采掘帶寬度（即bAc ），可根據(jù)上式反算出采區(qū)寬度。 其取值需依據(jù)采運(yùn)設(shè)備的作業(yè)技術(shù)規(guī)格、采掘方式和供車(chē)方式確定。采用單向行車(chē)、不調(diào)頭供車(chē)的平行采掘方式時(shí)，最小工作平盤(pán)寬度可根據(jù)裝車(chē)條件計(jì)算。GBesdAcWcWmin = G + B + d/2 + e + s 33mG為挖掘機(jī)站立水平挖掘半徑10.75m；B為最大卸載高度時(shí)的卸載半徑13.87m ；采用Webco-120c汽車(chē)，d為汽車(chē)車(chē)體寬度6.2m；

13、e為汽車(chē)到安全擋墻距離,取1.5m；s為安全擋墻寬度3.5m。 Wmin臺(tái)階推進(jìn)方向采掘方向BeeLsdRWmin = R + d/2 + L+ 2e + s=33.4m Webco-120c汽車(chē), R=12.4m, d=6.2m, L=11.38m, 設(shè)e=1.5m, s=3.5mWmin臺(tái)階推進(jìn)方向采掘方向2RBB12eeddsWmin = 2R + d + 2e + s=37.5mWebco-120c汽車(chē), R=12.4m, d=6.2m, 設(shè)e=1.5m, s=3.5m 實(shí)際上，由于汽車(chē)的靈活性，即使最小工作平盤(pán)寬度比用公式計(jì)算結(jié)果小一些，也可實(shí)現(xiàn)調(diào)車(chē)。但調(diào)車(chē)的時(shí)間會(huì)增長(zhǎng)，影響作業(yè)效率

14、。 其它供車(chē)方式下的最小工作平盤(pán)寬度可以仿照上述做法，通過(guò)簡(jiǎn)單的幾何分析計(jì)算求得。實(shí)際生產(chǎn)中的工作平盤(pán)寬度一般應(yīng)大于理論計(jì)算值。當(dāng)采用一次穿爆兩次采掘（或如圖所示的橫向采掘）時(shí)，由于采區(qū)寬度 (Wc) 大大增加，工作平盤(pán)寬度也將大大增加。 依據(jù)工作線的方向與礦體走向的關(guān)系，工作線的布置方式可分為： 縱向 橫向 扇形1 1 工作線布置工作線布置橫向 橫向布置時(shí)工作線與礦體走向垂直。這種方式一般是沿礦體走向掘出入溝，垂直于礦體掘短段溝形成初始工作面，或不掘段溝直接在出入溝底端向四周擴(kuò)展，逐步擴(kuò)成垂直礦體的工作面，沿礦體走向向一端或兩端推進(jìn)。由于橫向布置時(shí)，爆破方向與礦體的走向平行，故對(duì)于順礦層節(jié)理

15、和層理較發(fā)育的巖體，會(huì)顯著降低大塊與根底，提高爆破質(zhì)量。由于汽車(chē)運(yùn)輸?shù)撵`活性，工作線也可視具體條件與礦體斜交布置。 1 1 工作線布置工作線布置橫向橫向2 2 工作線布置工作線布置縱向縱向2 2 工作線布置工作線布置縱向縱向 縱向布置時(shí)，工作線的方向與礦體走向平行。 這種方式一般是沿礦體走向掘出入溝、并按采場(chǎng)全長(zhǎng)開(kāi)段溝形成初始工作面，之后依據(jù)溝的位置(上盤(pán)最終邊幫、下盤(pán)最終邊幫或中間開(kāi)溝），自上盤(pán)向下盤(pán)、自下盤(pán)向上盤(pán)或從中間向上、下盤(pán)推進(jìn)。 3 3 工作線布置工作線布置扇形扇形3 3 工作線布置工作線布置扇形扇形 扇形布置時(shí)工作線與礦體走向不存在固定的相交關(guān)系，而是呈扇形向四周推進(jìn)。這種布置方

16、式靈活機(jī)動(dòng)、充分利用了汽車(chē)運(yùn)輸?shù)撵`活性，可使開(kāi)采工作面盡快到達(dá)礦體。 一個(gè)臺(tái)階的水平推進(jìn)，使其所在水平的采場(chǎng)不斷擴(kuò)大，并為其下一個(gè)臺(tái)階的開(kāi)采創(chuàng)造條件，新臺(tái)階工作面的拉開(kāi)，使采場(chǎng)得以延深。臺(tái)階的水平推進(jìn)和新水平的拉開(kāi)，構(gòu)成了露天采場(chǎng)的擴(kuò)展與延深。五、采場(chǎng)擴(kuò)延過(guò)程與布線方式 假設(shè)一露天礦最終境界內(nèi)的地表地形較為平坦，地表標(biāo)高為200m ，臺(tái)階高度為12m。首選在地表境界線的一端沿礦體走向掘溝到188m水平（圖a）。出入溝掘完后在溝底以扇形工作面推進(jìn)（圖b）。 當(dāng)188m水平被揭露出足夠面積時(shí)，向176m水平掘溝，掘溝位置仍在左側(cè)最終邊幫(圖c)。之后，形成了188-200米臺(tái)階和176-188米臺(tái)

17、階同時(shí)推進(jìn)的局面（圖d）。 隨著開(kāi)采的進(jìn)行，新的工作臺(tái)階不斷投入生產(chǎn)，上部一些臺(tái)階推進(jìn)到最終邊幫（即已靠幫）。若干年后，采場(chǎng)現(xiàn)狀變?yōu)槿鐖De所示。 當(dāng)整個(gè)礦山開(kāi)采完畢時(shí)便形成了如圖f所示的最終境界。 2 布線方式1） 螺旋布線2） 迂回布線3） 固定式布線4） 移動(dòng)式布線臺(tái)階的出入溝沿最終邊幫成螺旋狀布置，故稱(chēng)為螺旋布線。 螺旋線彎道半徑大，線路通視條件好,汽車(chē)直進(jìn)行駛，不需經(jīng)常改變運(yùn)行速度，道路通過(guò)能力強(qiáng)； 工作線的長(zhǎng)度和推進(jìn)方向會(huì)因采場(chǎng)條件的變化而發(fā)生變化，生產(chǎn)組織較為復(fù)雜； 各開(kāi)采水平之間有一定的影響，新水平準(zhǔn)備和采剝作業(yè)程序較為復(fù)雜； 要求采場(chǎng)四周邊幫的巖體均較為穩(wěn)固。出入溝以迂回形式布

18、置在采場(chǎng)一側(cè)的非工作幫上，稱(chēng)為迂回布線（回返布線）。 迂回布線要求布線邊幫的巖石較為穩(wěn)固，地質(zhì)條件允許時(shí)，一般將迂回線路布置在礦體下盤(pán)的非工作幫上，這樣可以使工作線較快接近礦體，減少初期剝巖量?？赏瑫r(shí)布置兩套或更多迂回線路，增加出入溝數(shù)目。開(kāi)采工作線長(zhǎng)度和方向較為固定，各開(kāi)采水平間相互影響小，故生產(chǎn)組織管理簡(jiǎn)單。行車(chē)條件不如螺旋布線。 3） 固定式布線 每一新水平的掘溝位置選在最終邊幫上，出入溝固定在最終邊幫上不再改變位置。這種布線方式稱(chēng)為固定式布線。 固定式布線的特點(diǎn)l由于礦體一般位于采場(chǎng)中部（緩傾斜礦體除外），固定布線時(shí)的掘溝位置離礦體遠(yuǎn)，開(kāi)采工作線需較長(zhǎng)時(shí)間才能到達(dá)礦體；l道路條件好。

19、為盡快采出礦石，可將掘溝位置選在采場(chǎng)中間（一般為上盤(pán)或下盤(pán)礦巖接觸帶），在臺(tái)階推進(jìn)過(guò)程中，出入溝始終保留在工作幫上，隨工作幫的推進(jìn)而移動(dòng)，直至到達(dá)最終邊幫位置才固定下來(lái)。這種方式稱(chēng)為移動(dòng)式布線移動(dòng)式布線。 無(wú)論固定式還是移動(dòng)時(shí)布線，新水平的掘溝位置都受到一定的限制，這在螺旋式布線時(shí)尤為明顯。實(shí)踐中，可以充分利用汽車(chē)運(yùn)輸機(jī)動(dòng)靈活的特點(diǎn)，以掘進(jìn)臨時(shí)溝的方式，盡早進(jìn)行新水平的準(zhǔn)備。 臨時(shí)出入溝一般布置在既有足夠空間又急需開(kāi)采的區(qū)段。臨時(shí)出入溝到達(dá)新水平標(biāo)高后，以短段溝或無(wú)段溝扇形展開(kāi)。臨時(shí)出入溝一般不隨工作線的推進(jìn)而移動(dòng)。 當(dāng)固定出入溝掘到新水平并與工作面貫通后，汽車(chē)改用固定出入溝，臨時(shí)出入溝隨工作

20、線的推進(jìn)而被采掉。 六、 幫坡形式與幫坡角1 工作幫坡角2 組合臺(tái)階3 各種幫坡形式6HWWW非工作幫工作幫工作幫工作幫是由工作臺(tái)階組成的邊幫，并隨臺(tái)階的推進(jìn)而向最終邊幫 （非工作幫）靠近。工作幫工作幫坡角坡角一般定義為最上一個(gè)工作臺(tái)階的坡頂線與最下一個(gè)工作臺(tái)階的坡底線聯(lián)成的假想斜面與水平面的夾角。若工作幫由n個(gè)相鄰的工作臺(tái)階組成，且工作平盤(pán)寬度相等，工作幫坡角（）可由下式計(jì)算： 式中，H 為臺(tái)階高度，W為工作平盤(pán)寬度，為臺(tái)階坡面角。實(shí)際生產(chǎn)中各工作平盤(pán)的寬度一般不相等。上式變?yōu)椋?arctgnHnW nH tg()/1arctgnHWnHtgiin11/假設(shè)n=4，H=12m，W=40m，=

21、70。，則求得 =18.94。32154 VH1H2T最終境界陡工作幫緩工作幫如采用緩工作幫，由于礦體規(guī)整，每一條帶的礦量基本保持不變，但所需的剝巖量先是隨著采場(chǎng)的延深而增加，采到第五條帶（H1深度）時(shí)達(dá)到最大值，而后逐年下降。如果采用如圖中虛線所示的陡工作幫，則前期的剝巖量大大降低，峰值的到來(lái)將大大推遲（推遲到H2深度）。資金時(shí)間價(jià)值顯示出陡工作幫開(kāi)采的優(yōu)越性。l增加臺(tái)階高度（受到設(shè)備與開(kāi)采選別性的限制）l減小工作平盤(pán)寬度（受到最小工作平盤(pán)寬度的限制）l采用組合臺(tái)階開(kāi)采 組合臺(tái)階組合臺(tái)階是將若干個(gè)（一般4個(gè)左右）臺(tái)階組成一組，劃歸一臺(tái)采掘設(shè)備開(kāi)采。這組臺(tái)階稱(chēng)為一個(gè)組合單元組合單元。 在組合單

22、元中，任一時(shí)間只有一個(gè)臺(tái)階處于工作狀態(tài)，保持正常的工作平盤(pán)寬度，其它臺(tái)階處于待采狀態(tài)，只保持安全平臺(tái)的寬度。 組合臺(tái)階開(kāi)采只有當(dāng)采場(chǎng)下降到一定的深度后才能實(shí)現(xiàn)。如果采場(chǎng)空間允許，可以在不同區(qū)段布置多臺(tái)采掘設(shè)備同時(shí)進(jìn)行組合臺(tái)階開(kāi)采，也可視工作幫的高度在同一區(qū)段垂直方向上布置多個(gè)組合單元。g4HWsWcWWsWs 組合單元內(nèi)的工作幫坡角一般定義為單元內(nèi)最上一個(gè)臺(tái)階的坡頂線與最下一個(gè)臺(tái)階的坡底線連成的斜面與水平面之間的夾角，計(jì)算公式為： g arctgnHnWWnH tgs()/2式中，n為組合單元中臺(tái)階的數(shù)目；Ws為安全平臺(tái)的寬度；W為工作平盤(pán)寬度。假設(shè)n=4，H=12m，Ws=10m，W=40m

23、，=70。，則求得 g =31.78。1236H456WsWsWsWsWs 右圖是在開(kāi)采過(guò)程中形成的由6個(gè)臺(tái)階組成的一段幫坡，每一臺(tái)階均保持安全平臺(tái)寬度（Ws）。從最上一個(gè)臺(tái)階的坡頂線到最下一個(gè)臺(tái)階的坡底線的斜面與水平面的夾角（）稱(chēng)為該段邊幫的總幫坡角，其計(jì)算式與計(jì)算幫坡角相同，只需將式中的W換成Ws即可。 設(shè)Ws=10m，H=12m， =70。則得 = 43.37。 123456A道路WRDC6HBWsWs12WsWsWs如果上圖中的第三臺(tái)階的中腰通過(guò)一寬度為WR的斜坡道，該段邊幫變?yōu)樽髨D。左圖的 仍為總幫坡角。道路將整段邊幫分為AC和DB兩段 ，圖中1 和2 稱(chēng)為路間幫坡角路間幫坡角。若W

24、R=30m，其它數(shù)據(jù)不變，則 =34.13。 ，1 =44.14。， 2 =42.84?？梢?jiàn)，在邊幫上加入運(yùn)輸?shù)缆?會(huì)使總幫坡角變緩許多（本例中變緩了約9。）。若該段幫坡是最終邊幫，幫坡角的變緩意味著多剝離大量的巖石。這一簡(jiǎn)單的例子說(shuō)明在設(shè)計(jì)最終境界時(shí)，最終幫坡角的選取應(yīng)考慮到運(yùn)輸?shù)缆返牟贾们闆r 。 WsA123456工作平盤(pán)WcDC6HBWsWs12WsWs 若圖a所示的邊幫上有一個(gè)臺(tái)階是工作臺(tái)階，邊幫將變?yōu)樽髨D所示。工作臺(tái)階對(duì)幫坡角的影響與道路相似。若這6個(gè)臺(tái)階是組合開(kāi)采中的一個(gè)組合單元，那么，該段邊幫的總幫坡角（）即為前面提到的組合單元工作幫坡角(g）。工作平盤(pán)上下兩段的幫坡角(1和2

25、）有時(shí)也稱(chēng)為路間幫坡角。若其它的數(shù)據(jù)不變，工作平盤(pán)寬度W=40m ，則 =34.13。，1 =52.02。，2 =45.32。 123456工作平盤(pán)道路Wc6HWsWs123WsWRWsWs 更復(fù)雜的邊幫是既有工作臺(tái)階又有道路， 27.86。 若將圖a中的6個(gè)臺(tái)階沿垂直方向平分為兩個(gè)組合單元進(jìn)行組合 臺(tái)階開(kāi)采，邊幫變?yōu)閳De。單個(gè)組合單元的工作幫坡角可用式（15-15)計(jì)算。利用前面的數(shù)據(jù)，計(jì)算結(jié)果為： 27.86。，g 29.70。 123456工作平盤(pán)工作平盤(pán)WcWsWsgWsWcWsg6H6HWs 右圖是實(shí)行三臺(tái)階并段的最終邊幫。若坡面角70。，臺(tái)階高度H = 12m，安全平臺(tái)寬度Ws =

26、 17m，則該段邊幫的總幫坡角為 =59。若一露天礦最終境界深為42個(gè)臺(tái)階高度（即504m），采用這樣的安全平臺(tái)寬度和并段方式，不考慮運(yùn)輸?shù)缆窌r(shí)，最終幫坡角可達(dá)51.25。如果不實(shí)行并段，每一臺(tái)階都留7m寬的安全平臺(tái)，同一露天礦的最終幫坡角為46.97。 七、 分期開(kāi)采 在前面所描述的開(kāi)采過(guò)程中，工作幫沿水平方向一直推進(jìn)到最終開(kāi)采境界，這種開(kāi)采方法稱(chēng)為全境界開(kāi)采方法。 全境界開(kāi)采的初期生產(chǎn)剝采比高，大型深凹露天礦尤為如此，基建時(shí)間長(zhǎng)，初期投資多，故僅適用于煤藏較淺，初期剝采比第，開(kāi)采規(guī)模較小的礦山。 分期開(kāi)采，就是將最終開(kāi)采境界劃分成幾個(gè)小的中間境界（稱(chēng)為分期境界），臺(tái)階在每一分期內(nèi)只推進(jìn)到相應(yīng)的分期境界。分期開(kāi)采，逐漸過(guò)渡，直至推進(jìn)到最后一個(gè)分期境界，即最終開(kāi)采境界。七、 分期開(kāi)采分期開(kāi)采的特點(diǎn)： 1）初期剝采比大大降低，從而減小了初期投資，提高了開(kāi)采的整體效益。 2）可以降低由最終境界的不確定性所帶來(lái)的投資風(fēng)險(xiǎn)。最終開(kāi)采境界的設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)是一個(gè)動(dòng)態(tài)過(guò)程。 3）實(shí)行嚴(yán)格的生產(chǎn)組織管理，既要保證礦山生產(chǎn)的連續(xù)性，又要避免無(wú)謂的提前過(guò)渡。 4）分期開(kāi)采