露天礦山開采工藝與安全技術(shù)培訓演示文稿

露天礦山開采工藝與安全技術(shù)培訓演示文稿當前第1頁\共有192頁\編于星期一\16點優(yōu)選露天礦山開采工藝與安全技術(shù)培訓當前第2頁\共有192頁\編于星期一\16點第一章露天開采第一節(jié)露天開采概況與常用術(shù)語

一、開采概況

二、常用基本術(shù)語第二節(jié)露天開采境界確定

一、剝采比

二、經(jīng)濟合理剝采比的確定

三、確定露天開采境界原則

四、境界剝采比的計算方法

五、露天開采境界的確定方法

六、露天礦開采境界合理確定與安全的關(guān)系

第三節(jié)穿孔爆破

一、穿孔工作

二、爆破工作

第四節(jié)采裝工作

一、單斗挖掘機的主要工作參數(shù)

二、工作面參數(shù)

目錄—第一章1~4節(jié)當前第3頁\共有192頁\編于星期一\16點目錄—第一章5~9節(jié)

三、挖掘機生產(chǎn)能力

四、采裝工作的安全要求第五節(jié)運輸工作及安全要求一、自卸汽車行駛基本原理：二、運輸計算三、公路分類和構(gòu)造四、公路的平面要素五、公路縱斷要素六、露天礦運輸工作的安全要求第六節(jié)露天礦開拓一、公路運輸開拓二、掘溝及工作線布置方式三、并段第七節(jié)排土工作

一、汽車運輸——推土機排土

二、排土場復(fù)土造田及病害防治第八節(jié)露天礦排水和防毒

一、排水工作

二、防毒

當前第4頁\共有192頁\編于星期一\16點目錄—第二章1~4節(jié)

第九節(jié)露天礦邊坡穩(wěn)定

一、邊坡失穩(wěn)破壞類型

二、影響邊坡穩(wěn)定性的主要因素

三、巖體監(jiān)測與巖體加固第二章礦山爆破安全技術(shù)第一節(jié)炸藥爆炸基礎(chǔ)

一、炸藥的爆炸

二、炸藥的反應(yīng)形式第二節(jié)常用炸藥一、起爆藥二、單質(zhì)猛炸藥三、混合猛炸藥四、炸藥威力的衡量五、炸藥的氧平衡設(shè)計當前第5頁\共有192頁\編于星期一\16點目錄—第二章5~7節(jié)第三節(jié)炸藥的敏感度一、炸藥的起爆能二、炸藥的敏感度第四節(jié)起爆方法一、火雷管起爆二、電雷管起爆三、導(dǎo)爆管——雷管起爆四、導(dǎo)爆索起爆五、混合起爆第五節(jié)爆破器材的安全檢驗和銷毀一、工業(yè)炸藥的質(zhì)量檢驗二、報廢炸藥的銷毀三、起爆器材的安全檢驗第六節(jié)爆破器材安全管理一、爆破器材的貯存二、爆破的器材運輸當前第6頁\共有192頁\編于星期一\16點目錄—第二章8~9節(jié)第七節(jié)爆破公害及安全措施一、爆破地震二、空氣沖擊波三、飛石四、爆破噪聲五、有毒氣體六、早爆七、拒爆第八節(jié)爆破事故與預(yù)防一、炸藥庫爆炸二、炸藥燃燒和炮煙中毒三、爆炸材料過期造成遲爆第九節(jié)爆破安全基本規(guī)定一、爆破工作的基本規(guī)定二、安全評估三、裝藥工作規(guī)定四、填塞規(guī)定五、爆破警戒與信號六、爆破后的安全檢查和處理當前第7頁\共有192頁\編于星期一\16點第一節(jié)露天開采概況與常用術(shù)語

一、開采概況

露天開采是用一定的采掘運輸設(shè)備在敞露的空間從事礦石開采作業(yè)。露天開采的特點是：采出礦石需將礦體周圍的巖石及覆蓋巖層剝掉，通過露天運輸通道或地下井巷把礦石或巖石運至地表。這種開采方法廣泛用于開采金屬礦、冶金輔助原料、建筑材料、化工原料及煤等礦床?；诼短扉_采是在敞露的空間從事礦床開采作業(yè)，與地下開采比較，它有如下特點：

返回目錄當前第8頁\共有192頁\編于星期一\16點（1）相對講，開采空間受限較小，有利于采用大型機械化設(shè)備。機械化、自動化水平較高，可提高礦山開采強度和礦石產(chǎn)量。（2）勞動生產(chǎn)率高。（3）開采成本低，使大規(guī)模開采低品位礦石成為可能（4）礦石損失貧化小，有利于地下礦產(chǎn)資源的回收。（5）基建時間短，年產(chǎn)噸礦石的基建投資比地下開采低。（6）對于高溫易燃礦體的開采，露天開采也較地下開采較為安 全。（7）勞動條件較好，工作也較安全。（8）露天開采過程中可產(chǎn)生較大粉塵，自卸汽車運行中可排放廢 氣，爆破后的巖石因含有害成分對與之接觸的大氣、水和 土壤有一定程度的污染。（9）把大量剝離巖、土排棄到排土場，排土場占地面較大占用山 地和農(nóng)田且局部惡化生態(tài)環(huán)境。（10）遇冰雪、暴雨等天氣，對露天開采有一定影響。返回目錄當前第9頁\共有192頁\編于星期一\16點

根據(jù)礦床埋藏的地形條件及開采空間的不同，露天礦可分為山坡露天礦和深凹（凹陷）露天礦。露天開采境界封閉圈以上的為山坡露天礦，封閉圈以下的為深凹露天礦。 封閉圈：指露天開采境界與地表相交的封閉的上部界限。 臺階：露天開采時，通常需要把礦巖劃分成一定厚度的水平分層，自上而下逐層開采，并保持一定的超前關(guān)系，在開采過程中各工作水平在空間上構(gòu)成了階梯狀，每個階梯就是一個臺階或稱為階段。臺階是進行獨立采剝作業(yè)的單元體。 臺階組成要素如下： （1）臺階上部平盤：是臺階上部的水平面； （2）臺階下部平盤：是臺階下部的水平面； （3）臺階坡面：臺階傾斜的面； （4）臺階坡頂線：為臺階上部平盤與臺階坡面的交線；（5）臺階坡底線：為臺階下部平盤與臺階坡面的交線；二、常用基本術(shù)語返回目錄當前第10頁\共有192頁\編于星期一\16點

（6）臺階坡面角（α）：為臺階坡面與臺階下部平盤水平面之間的夾角；（7）臺階高度：臺階上部平盤與下部平盤之間的垂直距離。 臺階的命名通常是以該臺階的下部平盤（裝運設(shè)備站立平盤）的標高來表示。如圖1－2所示。

圖1－1臺階構(gòu)成要素圖1－2臺階的開采和命名1－臺階上部平盤；2－臺階下部平盤；3－臺階坡面4－臺階坡頂；5－臺階坡底線；α－臺階坡面角；h－臺階高度返回目錄當前第11頁\共有192頁\編于星期一\16點

露天開采所形成的采坑、臺階和露天溝道的總和稱為露天礦場。開采時，將工作臺階劃分成若干條帶逐條帶順次開采，每一條帶叫采掘帶。由結(jié)束開采工作的臺階平臺、坡面和出入溝底組成的露天礦場的四周表面稱為非工作幫或最終邊坡（圖1－3中的AC、BF）。位于礦體下盤一側(cè)的邊幫叫底幫，位于礦體上盤的一側(cè)的邊幫叫頂幫，位于礦體走向兩端的邊幫叫端幫。返回目錄當前第12頁\共有192頁\編于星期一\16點

正在進行開采和將要進行開采的臺階所組成的邊幫叫工作幫（圖1－3的DF）。通過非工作幫最上一個臺階的坡頂線與最下一個臺階的坡底線所作的假想斜面叫非工作幫坡面或最終幫坡面（圖1－3的AG、BH）。最終幫坡面與水平面的夾角叫最終幫（邊）坡角。通過工作幫最上一個臺階的坡底線與最下一個臺階的坡底線所作的假想斜面叫工作幫坡面。（圖1－3中DE）。工作幫坡面與水平面之間的夾角叫工作幫坡角。最終幫坡面與地表的交線為露天礦的最終境界線。最終幫坡面與露天礦場底平面的交線為底部周界。上部最終境界線與下部最終境界線所在水平的垂直距離為露天礦場的最終深度。非工作幫上的平臺，按用途分為安全平臺、運輸平臺和清掃平臺。為了采出礦石，一般需要剝離大量的巖石，采出一噸礦返回目錄當前第13頁\共有192頁\編于星期一\16點

石所需剝離的巖石量叫剝采比，其單位可用米3/米3、噸/噸等表示。開拓是指建立地表與露天采場各生產(chǎn)水平及各水平之間的運輸通路。返回目錄當前第14頁\共有192頁\編于星期一\16點第二節(jié)露天開采境界確定

一、剝采比

1、平均剝采比（圖1－4a）是指露天開采境界內(nèi)總的巖石量與總礦石量之比，即：（1－1）式中 np——平均剝采比，米3／米3或噸/噸米3／噸；

Vp——境界內(nèi)總巖石量，米3或噸；

Ap——境界總礦石量，米3或噸。返回目錄pppAVn=當前第15頁\共有192頁\編于星期一\16點2、分層剝采比（圖1－4b）是指境界內(nèi)某一水平分層的巖石量與礦石量之比，即： （1－2）式中 nf——分層剝采比；

Vf——水平分層巖石量，米3或噸；

Af——境界內(nèi)水平分層的礦石量，米3或噸。3、生產(chǎn)剝采比（圖1—4c）是指露天礦某一生產(chǎn)時期內(nèi)所剝巖石量與所采礦石量之比，即（1－3）式中 ns——境界剝采比，米3／米3或噸/噸、米3／噸；Vs——某一生產(chǎn)時期內(nèi)所剝巖石量，米3或噸；As——某一生產(chǎn)時期內(nèi)采出礦石量，米3或噸。

返回目錄當前第16頁\共有192頁\編于星期一\16點

圖1－4各種剝采比

a－平均剝采比；b－分層剝采比；c－生產(chǎn)剝采比；d－境界剝采比返回目錄當前第17頁\共有192頁\編于星期一\16點4、境界剝采比（圖1－4d）是指露天開采境界增加單位深度后引起巖石增量與礦石增量之比。

（1－4）式中nj——境界剝采比，米3／米3或噸/噸、米3／噸；

ΔV——境界延伸后所增加的剝巖量，米3或噸；

ΔA——境界延深后所增加的礦石量，米3或。

5、經(jīng)濟合理剝采比nj˙H，指經(jīng)濟上允許的最大剝巖量與可采礦量之比。返回目錄當前第18頁\共有192頁\編于星期一\16點

1、原礦成本比較法以原礦作為計算基礎(chǔ)，使露天采出原礦成本等于地下采出原礦成本，露天開采礦石成本如下式：

CL＝γ˙a＋n˙b（1－5）式中CL——露天開采的原礦成本，元／米3a——露天開采純原礦成本，元／米3b——露天開采的剝離成本，元／米3γ——礦石容量，噸／米3n——剝采比，米3／米3

使露天開采原礦成本不超過地下開采成本，即：

γa＋nb≤γ˙CD

（1－6）式中CD

——

地下開采的原礦成本，元／噸。二、經(jīng)濟合理剝采比的確定返回目錄當前第19頁\共有192頁\編于星期一\16點

滿足上式的最大剝采比，就是經(jīng)濟合理剝采比nj˙H： 米3／米3

（1－7）

上式是礦山設(shè)計中常用的一個基本公式，式中要求數(shù)據(jù)少，數(shù)據(jù)來源比較方便，但它沒有考慮露天開采與地下開采在礦石損失與貧化方面的差別。

2、金屬成本比較法這種方法是用選礦或冶煉后金屬產(chǎn)品量作為計算基礎(chǔ)，其關(guān)系式如下：（1－8）

DL、DD－分別是露天開采和地下開采時每噸原礦分攤的采礦、選礦、冶煉生產(chǎn)成本（露天開采不包括剝離成本），元／噸；返回目錄當前第20頁\共有192頁\編于星期一\16點DL、DD－分別是露天開采和地下開采時每噸原礦分攤的采礦、選礦、冶煉生產(chǎn)成本（露天開采不包括剝離成本），元／噸；

KL、KD－分別是露天開采與地下開采時每噸原礦的金屬產(chǎn)出率，噸／噸；

n－剝采比，米3／米3；

b－剝離成本，元／米3；

γ－礦石容量，噸／米3。經(jīng)濟合理剝采比為

（1－9）公式（1－9）計算時考慮到露天開采與地下開采在貧化率上的差別，但仍沒有考慮兩者在工業(yè)礦石在回收率方面的差別，此計算方法數(shù)據(jù)來源較困難。

返回目錄當前第21頁\共有192頁\編于星期一\16點 3、儲量盈利比較法 這種方法是以礦石工業(yè)儲量做為計算基礎(chǔ)，使露天開采礦石盈利等于地下開采礦石盈利。其關(guān)系式為：

γ——礦石容量，噸／米3；

n——剝采比，米3／米3；

b——剝離成本，元／米3；

UL、UD

——分別為露天開采和地下開采時每噸工業(yè)儲量礦石所獲盈利，元／噸。 其經(jīng)濟合理剝采比：

（1－10）返回目錄當前第22頁\共有192頁\編于星期一\16點 4、礦床只用露天開采的價格法 若原礦的售價為P0，則有：

γ˙a＋n˙b≤γ˙P0

經(jīng)濟合理剝采比為：

（1－11）返回目錄當前第23頁\共有192頁\編于星期一\16點

露天開采境界的延深，可獲得較多的礦量，但相應(yīng)要增加較大的剝巖量。開采境界的確定，實際上是對剝采比的控制，使之不超過經(jīng)濟合理剝采比。

1、境界剝采比不大于經(jīng)濟合理剝采比

（1）露天——地下聯(lián)合開采礦床臨近露天開采境界那層礦巖，要露采成本低于地采成本，境界可以向下沿深，當兩者成本相等時作為露采極限。此時： ?A˙aγ＋?V˙b＝?A˙CDγ

＝（CD－a）（1－12）

式中 ?V——露天開采境延深后所增加巖石量，米3； ?A——露天開采境延深后所增加礦石量，米3；三、確定露天開采境界原則

返回目錄bγ當前第24頁\共有192頁\編于星期一\16點

其余符號意義同前。等式的左端為境界剝采比，右端為經(jīng)濟合理剝采比，即：（1－13） 如果礦床是露天、地下聯(lián)合開采，此時開采全礦床的總經(jīng)濟效益（成本或盈利）最佳。

圖1－5原則的最初含義返回目錄當前第25頁\共有192頁\編于星期一\16點

（2）采用單一露天開采，因露天開采至臨近境界那一層面時，若開采礦石盈利為零，則上部開采均盈利，而向下繼續(xù)開采則虧損，故開采到境界剝采比等于經(jīng)濟合理剝采比時，其全礦床開采盈利最佳。 以上結(jié)論，可通過嚴密的推導(dǎo)而獲得，此處從略。此原則在設(shè)計中普遍得到應(yīng)用。

2、其它原則 此外尚有平均剝采比不大于經(jīng)濟合理剝采比、生產(chǎn)剝采比不大于經(jīng)濟合理剝采比原則確定露天開采境界，但因前者經(jīng)濟效果欠佳，后者又難以實現(xiàn)，故在實踐中極少采用。返回目錄當前第26頁\共有192頁\編于星期一\16點

（一）長露天礦境界剝采比的計算

1、面積比法 走向長的露天礦，常用橫斷圖應(yīng)用面積比法計算境界剝采比（圖1－6），深度H時的境界剝采比為：

圖1－6計算nj的面積比法圖1－7線段比法的原理四、境界剝采比的計算方法返回目錄當前第27頁\共有192頁\編于星期一\16點 2、線段比法 上面的面積比法需要用求積儀求算面積，工作很繁瑣。為了簡化計算，可用線段比法。圖1－7是表示一平坦規(guī)則礦體，其水平厚度為m，傾角α，頂幫邊幫角為γ，底幫邊坡角為β。abcd是采深H的境界，a1b1c1d1為深度H－?H的境界；ag和dh為cc1的平行線。為了計算境界剝采比，需分別計算四邊形b1c1cb、aa1b1b及d1dcc1的面積?A、?V1及?V2。根據(jù)幾何關(guān)系有：?A＝m˙?H?V1＝?abe－?a1b1e

＝1/2H(ctgγ＋ctgα)H－1/2(H－?H)(ctgγ＋ctgα)(H－?H)

＝（ctgγ＋ctgα）˙H˙?H－1/2（ctgγ＋ctgα˙?H2?V2＝?dfc－?d1c1f

＝（ctgβ－ctgα）˙H˙?H－1/2（ctgβ－ctgα）˙?H2返回目錄當前第28頁\共有192頁\編于星期一\16點境界剝采比：

=

當?H→0時，則：

Nj

＝[（ctgγ＋ctgα）H＋（ctgβ－ctgα）H]／m

＝（ae＋fd）／bc＝（gb＋ch）／bc （1－14） 這就是說，境界剝采比nj可以用（gb＋ch）與bc線段的比值來計算。

返回目錄當前第29頁\共有192頁\編于星期一\16點

圖1－8確定nj的線段比法以上是以簡單理想礦體為計算基礎(chǔ)，若礦體復(fù)雜些如圖1－8，境界剝采比的計算步驟如下：首要確定露天礦底的延深方向，也就是將本水平露天礦底的坡底線與上水平的下盤坡底線相連，得CC0。以此為基準線，依次從a、e、f、g、h、d作CC0的平行線，交bc的延長線于a1、e1、f1、g1、h1、d1。這時，深度H的境界剝采比：

（1－15）返回目錄當前第30頁\共有192頁\編于星期一\16點（二）短露天礦境界剝采比的計算 對于走向短的露天礦，為考慮端幫巖石量的影響，需用平面圖來計算境界剝采比。

圖1－9平面圖法的原理圖1－10求nj

的平面圖法 以圖1－9說明短露天礦計算境界剝采比的原理。圖中假設(shè)有一垂直柱狀礦體，其水平截面積為S2。若露天礦采深H時的底平面D恰好是礦體的水平截面，地表周界L在xy平面上的投影響積為S1。在深度H－△H處仍以底平面為S2，此境返回目錄當前第31頁\共有192頁\編于星期一\16點

界與地表交線為Lˊ，在xy平面上的投影面積為S1ˊ，根據(jù)推導(dǎo)，H深時的境界剝采比為：（1－16）

上面的計算是以理想礦體為基礎(chǔ)。，一般情況如圖1－10所示，

（1－17）

返回目錄當前第32頁\共有192頁\編于星期一\16點

（一）確定露天礦最小底寬 露天礦最小底寬應(yīng)滿足采裝運輸設(shè)備的要求。目前我國絕大多數(shù)礦山以自卸汽車運輸為主，故只介紹汽車運輸最小底寬的計算。若采用折反式調(diào)車，則：

Bmin＝Rcmin＋0.5bc＋2e＋0.5lc（1－18）式中Rcmin——汽車最小轉(zhuǎn)變半徑；米；

Bc——汽車寬度，米；

e——汽車距邊坡的安全距離，米；

lc——汽車長度，米。若采用回返式調(diào)車，則：

Bmin＝2（Rcmin＋0.5bc＋e）（1－19） 在確定開采境界時，若礦體厚度小于最小底寬，底平面按最小底寬繪制；若礦體厚度大于最小底寬不多，則以礦體厚度為最低水平底寬；若礦體寬度遠大于最小底寬，露天礦底的位置主要以境界內(nèi)可采礦量盡量大而剝巖量最小確定之。五、露天開采境界的確定方法返回目錄當前第33頁\共有192頁\編于星期一\16點

（二）選取露天礦邊坡角 最終邊坡角的選取，對剝巖量影響很大。在保證邊坡穩(wěn)定的前提下，邊坡角的選取一般按類似已進行開采礦山實用的邊坡角選取。類比法邊坡角的選取應(yīng)滿足安全條件和技術(shù)條件的最小邊坡角值。 （三）確定露天開采深度

1、長露天礦開采深度的確定 露天礦走向長度大時，首先在各地質(zhì)橫斷面圖上初定開采深度，然后再用縱斷面圖調(diào)整露天礦底部標高。 （1）在各地質(zhì)橫斷面圖上初步確定露天開采深度。 首先，在橫剖面圖上作出若干個深度的開采境界方案（圖1－11）。依據(jù)前面選定的最小底寬和邊坡角，繪制開采境界圖。 其次，針對各開采深度方案，用面積比法或線段比法計算其境界剝采比。 最后將各方案的境界剝采比與開采深度繪成關(guān)系曲線，與經(jīng)濟合理剝采比的水平線的交點深度，就是所要求的開采深度。返回目錄當前第34頁\共有192頁\編于星期一\16點圖1－11長露天礦開采深度的確定圖1－12厚礦體的無剝離開采

H1－最初確定的開采深度；

H2－無剝離開采的深度

H3－最終的露天開采深度

至此，完成了一個地質(zhì)橫斷面圖上露天開采理論深度的確定。按同樣的方法，可將露天礦床范圍內(nèi)所有橫斷面圖上的理論深度都確定下來。應(yīng)當指出，在確定厚礦體的開采深度時，鑒于露天礦底的返回目錄當前第35頁\共有192頁\編于星期一\16點

位置不易確定，有時按礦體厚度而不是最小底寬作圖（圖1－12），然后繼續(xù)向下無剝巖采礦，直至最小底寬為止。開采深度應(yīng)是最初確定深度與無剝離開采深度之和。 （2）在地質(zhì)縱斷面圖上調(diào)整露天礦底部標高。 在各個地質(zhì)橫剖面圖上初步確定了露天開采的理論深度后，由于各剖面的礦體厚度和地形變化不等，所得開采深度也不一。將各剖面圖上的深度投影到地質(zhì)縱剖面圖上，連接各點，得出一條不規(guī)則的折線（圖1－13中的虛線）。

圖1－13在地質(zhì)縱斷面圖上調(diào)整露天礦底平面標高

——礦體界線；-------調(diào)整前的開采深度；___

調(diào)整后的開采深度

返回目錄當前第36頁\共有192頁\編于星期一\16點

為了便于開采和布置運輸線路，露天礦的底平面宜調(diào)整至同一標高。當?shù)V體埋藏深度沿走向變化較大，而且長度又允許時，其底平面可調(diào)整成階梯狀。調(diào)整的原則是，使少采出的礦石量與多采出的礦石量基本均衡；并讓剝采比盡可能小。圖1－14的實線便是調(diào)整后的設(shè)計深度。圖1－14在地質(zhì)縱剖面圖上調(diào)整露天底平面標高返回目錄當前第37頁\共有192頁\編于星期一\16點2、短露天礦開采深度的確定

圖1－15短露天礦開采深度的確定a－平面圖；b―第Ⅳ勘探線剖面圖；c―1－1‘輔助剖面圖對于走向短的露天礦，需要充分考慮端幫剝離巖石量的影響。在確定開采深度時，用平面圖把露天礦作為一個整體來考慮，其具體步驟如下：（1）根據(jù)礦體形狀和己確定的經(jīng)濟合理剝采比，選定幾個可能的深度方案H1、H2、H3……等；（2）針對每一個深度方案，在相應(yīng)的分層平面圖上，按選定的最小底寬并參照礦體形狀，繪出該水平的底部周界D（圖1－15a）；返回目錄當前第38頁\共有192頁\編于星期一\16點

（3）在同一分層平面圖上，進一步確定露天礦地表周界L及邊坡上礦巖接觸線的垂直投影在各橫剖面圖及縱剖面圖上，按選定的邊坡角作邊坡線（圖1－15b），找出每條邊坡線與地形及礦巖接觸線交點，然后投影到分層平面圖上（圖上的a、b、c、f點）。在沒有剖面的地方，則在分層平面圖上，選有代表性的各點作垂直于底部周界的輔助剖面（圖1－15c的1－1‘），然后在輔助剖面圖上繪出邊坡線，找出它與地形線及礦巖接觸線的交點，再投影到分層平面圖上。最后，將上述橫剖面、縱剖面、輔助剖面的投影點連接，即得露天礦地表周界和邊坡面上礦巖接觸線的垂直投影； （4）按平面圖法計算各深度方案的境界剝采比nj.1、nj.2、nj.3、……； （5）繪制境界剝采比nj隨深度H變化的關(guān)系曲線，在曲線上找出境界剝采比nj等于紹濟合理剝采比njh的深度。這一深度就是露天礦的合理開采深度。返回目錄當前第39頁\共有192頁\編于星期一\16點

（四）繪制露天礦底部周界 無論是長露天礦還是短露天礦，調(diào)整后的開采深度往往不再是最初方案的深度，需要重新繪制底部周界，如圖1－16所示，其步驟為：圖1－16底部周界的確定Ⅰ~Ⅸ剖面線；------理論周界；———最終設(shè)計周界返回目錄當前第40頁\共有192頁\編于星期一\16點

（1）按調(diào)整后的露天開采深度，繪制該水平的地質(zhì)分層平面圖； （2）在各橫剖面、縱剖面、輔助剖面圖上，按所確定的露天開采深度繪出境界； （3）將各剖面圖上露天礦底部周界投影到分層平面圖上，連接各點，得出理論上的底部周界（圖1－16上的虛線）； （4）為了便于采掘運輸，初步得出的理論周界，尚需進一步修整，修整的原則是： ①底部周界要盡量平直，彎曲部分要滿足運輸設(shè)備 對曲率半徑的要求；②露天礦底的長度應(yīng)滿足運輸線路的要求，特別是采 用鐵路運輸?shù)牡V山，其長度要保證列車正常出入工作面。 這樣得出的底部周界，就是最終的設(shè)計周界，如圖1－16的實線所示。返回目錄當前第41頁\共有192頁\編于星期一\16點

（五）繪制露天礦開采終了平面 露天礦開采終了平面圖的繪制方法是： （1）將上述露天礦底部周界繪在透明紙上。 （2）將透明紙覆于地形圖上，然后按邊坡組成要素，從底部周界開始，由里向外依次給出各個臺階的坡底線（圖1－17）。很明顯，露天礦深部各臺階的坡底線在平面圖上是閉合的，而處在地表以上的則不能閉合，但要便其末端與相同標高的地形等高線密接。 （3）在圖上布置開拓運輸線路。 （4）從底部周界開始，由里向外依次繪出各個臺階的坡面和平臺。繪制時，要注意傾斜運輸?shù)篮透髋_階的連接。在圈定各個水平時，應(yīng)經(jīng)常用地質(zhì)橫、縱剖面圖和分層平面圖校核礦體邊界，以使在圈定的范圍內(nèi)礦石量多而剝巖量少。此外，各水平的周界還要滿足運輸工作的要求。返回目錄當前第42頁\共有192頁\編于星期一\16點

當開采方案簡單或設(shè)計技術(shù)成熟時，上述2、3、4步可以合并，亦即繪出露天礦底部周界后，根據(jù)選定的開拓運輸方式及出入溝口位置，自里向外繪出各個臺階的平臺和坡面，一次繪出露天礦開采終了平面圖。圖1－17初步圈定的露天礦開采終了平面圖返回目錄當前第43頁\共有192頁\編于星期一\16點

（5）檢查和修改上述露天開采境界。由于在繪圖過程中，原定的露天開采境界常受開拓運輸線路影響而有變動，因而需要重新計算其境界剝采比和平均剝采比，檢查它們是否合理。假如差別太大，就要重新確定境界。此外，上述境界還要根據(jù)具體條件進行修改。例如，當境界內(nèi)有高山峻嶺時，為了大幅度減小剝采比，就需要避開高山部位；又如，當境界外所剩礦量不多，若全都采出所增加的剝采比又不大，則宜擴大境界，全部用露天開采。返回目錄當前第44頁\共有192頁\編于星期一\16點六、露天礦開采境界合理確定與安全的關(guān)系

由于開采是從上向下逐臺階開采，致使上部臺階先期開采到境界，部分形成固定邊坡，而且要求在較長時間內(nèi)保持穩(wěn)定，不發(fā)生大量滑坡。從操作上講，最終邊坡角越小越安全。但最終坡面角過小，會在開采過程中增加大量的剝巖量，導(dǎo)致礦山經(jīng)濟效益惡化。如果加大最終邊坡角，超出了安全穩(wěn)定的角度，會造成邊坡滑坡，危及采場作業(yè)人員的安全。在國內(nèi)某大型露天礦山曾發(fā)生幾十萬m3的滑坡事故，給礦山造成很大的經(jīng)濟損失，因此不能盲目加大最終邊坡角，以防事故發(fā)生。國內(nèi)一些礦山的最終邊坡角變化在35°~65°左右。返回目錄當前第45頁\共有192頁\編于星期一\16點第三節(jié)穿孔爆破

一、穿孔工作

（一）鑿巖機 鑿巖機主要是應(yīng)用在堅硬的巖石中鉆鑿炮孔。它的鉆孔作用為沖擊轉(zhuǎn)動式的。按照動力劃分，又有風動、電動、內(nèi)燃和液壓等類型鑿巖機。露天礦山主要用風動鑿巖機，其類型一般分以下幾種： 手持式鑿巖機：其重量較輕，通常小于20千克，功率較小，如Y－3。這種鑿巖機適用于鉆鑿淺炮孔。操作時，勞動強度大，在礦山中已很少使用。 （二）鑿巖臺車 鑿巖臺車是隨著采礦工業(yè)的發(fā)展而出現(xiàn)的一種新型鑿巖作業(yè)設(shè)備。它是將一臺或幾臺鑿巖機連同自動推進器一起安裝在特制的鉆臂或臺架上，并且有行走機構(gòu)，使鑿巖機作業(yè)實現(xiàn)機械化。 按照鑿巖臺車的用途可分為平巷掘進臺車，采礦臺車，露天開采臺車；按照臺車行走機構(gòu)可分為軌輪，輪胎和履帶式；按照其架設(shè)鑿巖機臺數(shù)可分為單機，雙機和多機臺車等。返回目錄當前第46頁\共有192頁\編于星期一\16點

（三）鋼繩沖擊鉆機 目前，由于生產(chǎn)能力較低，所以我國鋼繩沖擊鉆機用量較少。這種鉆機幾乎不再生產(chǎn)，現(xiàn)有的鉆機用在不同性質(zhì)和不同堅固性的巖石中和在局部勘探中使用，穿孔直徑150~350毫米，孔深50米左右。 （四）潛孔鉆機 潛孔鉆機同鋼繩沖擊鉆機相比，鉆孔產(chǎn)率高，機械化程度高，減少了輔助作業(yè)時間，提高了鉆機的作業(yè)率，減輕了工人的體力勞動，工作安全可靠，由于潛孔鉆機機動靈活，設(shè)備重量輕，投資費用低，特別是可以通過鉆鑿各種斜孔來控制礦石品位，能消除根底、減少大塊，提高爆破質(zhì)量。因此，潛孔鉆機目前在國內(nèi)外中小型礦山廣泛使用。

潛孔鉆機可在中硬或中硬以上（f≥8）的礦巖中鉆鑿炮孔。露天潛孔鉆機都有獨立的行走機構(gòu)，按其鉆孔直徑和重量，分為輕型，中型和重型三種。返回目錄當前第47頁\共有192頁\編于星期一\16點

（五）牙輪鉆機 牙輪鉆機是在旋轉(zhuǎn)鉆機的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種近代新型鉆孔設(shè)備。1907年美國石油工業(yè)部門開始使用牙輪鉆機鉆鑿油井和天然氣井。1939年，開始試用于露天礦。1946年，試制成功了液壓傳動產(chǎn)生軸壓的牙輪鉆機。1949年，美國采用壓縮空氣排渣，提高了鉆孔效率并延長了鉆頭的壽命。從而推動了牙輪鉆孔技術(shù)的發(fā)展，使之在露天礦得到實際的應(yīng)用。1965年，出現(xiàn)了鋃嵌硬質(zhì)合金柱齒的牙輪鉆頭之后，鉆頭壽命顯著提高，并能在花崗巖，鐵燧巖，磁鐵石英巖等堅硬的礦巖中鉆孔，其技術(shù)經(jīng)濟指標優(yōu)于潛孔鉆機，因而使牙輪鉆機在露天礦中獲得了廣泛的應(yīng)用。美國生產(chǎn)牙輪鉆機主要的機型為45－R、60－R等鉆機。蘇聯(lián)生產(chǎn)十余種，列為國家標準有四種，效果較好的有CBLLI－250mH。美國45－R鉆機在鐵礦穿孔，臺年穿爆量可達400~500萬噸；60－R鉆機臺年穿爆量可達800~1000萬噸，一般為500~600萬噸。返回目錄當前第48頁\共有192頁\編于星期一\16點

爆破工作的目的是破碎堅硬的實體礦巖，為采裝工作提供塊度適宜的挖掘物。在露天開采的總費用中，爆破費約占15%~20%。此外，爆破質(zhì)量的好壞，對采裝、運輸、粗碎等工序也有較大影響。 露天礦山爆破的爆破形式有淺孔爆破、深孔爆破、硐室爆破、藥壺爆破及藥包外覆爆破（多用于礦巖的大塊二次破碎）。 （一）淺孔爆破 淺孔爆破采用的炮孔直徑較小，一般為30~75毫米左右，炮孔深度一般在5米以下，有時可達8米左右，如用鑿巖臺車鉆孔，孔深還可增加。 淺孔爆破主要用于生產(chǎn)規(guī)模不大的露天礦或采石場、硐石、隧道掘鑿、二次爆碎、新建露天礦山包處理、山坡露天單壁溝運輸通路的形成及其它一些特殊爆破。二、爆破工作

返回目錄當前第49頁\共有192頁\編于星期一\16點

在正常的小臺階開采中，通常采用垂直鉆孔，有的采礦場也采用水平鉆孔，以利于孔底爆破擴孔時巖渣的排除，并增大裝藥量，達到增大爆破礦巖量的效果。

1、孔參數(shù)： （1）底盤抵抗線W

圖1－22水平鉆孔圖1－23垂直鉆孔小臺階垂直鉆孔的底盤抵抗線的概念為：炮孔中心線至坡底線的最短距離。作為水平鉆孔的概念則是：炮孔中心線至上部平盤的最小距離。返回目錄當前第50頁\共有192頁\編于星期一\16點

底盤抵抗線的選取，與礦巖的機械物理性質(zhì)有關(guān)，礦巖較硬，則底盤抵抗線取小值，反之取大值。 按經(jīng)驗法，底盤抵抗線與臺階高度H的關(guān)系為：

W＝（0.7~0.84）H（米）（1－20） 必要時可參照下面的經(jīng)驗公式計算： 式中 ——炮孔直徑，分米；

——裝藥密度，克／厘米3；

——裝藥系數(shù)，0.6~0.8；

——炮孔臨近系數(shù)，一般為0.7~1.4；

——單位炸藥單耗，千克／米3。返回目錄當前第51頁\共有192頁\編于星期一\16點

（2）孔距a

孔距是指同列炮孔相臨炮孔間的距離。有時按鉆孔直徑的15~30倍根據(jù)不同礦巖的機械物理性質(zhì)不同的起爆方法來確定。一般情況下按底盤抵抗線與鄰近系數(shù)的關(guān)系來計算。

a＝mw（1－21） 式中 a——孔距，米；

m——鄰近系數(shù)，一般取0.8～2；

w——底盤抵抗線，米。 臨近系數(shù)m值的大小是根據(jù)礦巖性質(zhì)、起爆方法、對爆破塊度的要求等來確定。礦巖較堅硬難爆，應(yīng)取小值，反之取大值。 在不影響爆破質(zhì)量和其它要求的條件下，應(yīng)在許可范圍內(nèi)盡量增大a值。在大區(qū)微差爆破時，在炮孔負擔爆破面積不變的情況下，適當增大炮孔鄰近系數(shù)，一般會改善爆破效果，降低大塊率。但a過大可能出現(xiàn)根底、隔墻。返回目錄當前第52頁\共有192頁\編于星期一\16點

（3）排距b

采用兩排以上的多排孔爆破時，兩排孔之間的距離稱為排距。

b＝（0.8~0.9）a（1－22） 當采用兩排孔爆破，一般排距與第一排孔的底盤抵抗線相等。當多排齊發(fā)爆破時，排間距也可按（0.9~0.95）w選取。因其后排孔爆破時，受爆堆的夾制作用，適當減小抵抗線或增加裝藥量，以保證爆破質(zhì)量。

（4）超深 為使爆破保證質(zhì)量，不致在爆破處底盤坡底線處殘留根底，根據(jù)礦巖機械物理性質(zhì)、抵抗線的大小等因素，鉆孔深度要比臺階高度適當加大，這一加大深度為超深。礦巖機械物理性質(zhì)決定超深值的大小。一般為臺階高度的5%~20%左右，如礦巖可碎性好，亦可進行無超深爆破。返回目錄當前第53頁\共有192頁\編于星期一\16點 2、裝藥量計算

淺孔爆破的單位炸藥消耗量可按礦巖硬固性、可爆性程度不同而選取。一般變化于0.3~0.5千克／米3左右。此數(shù)據(jù)是在一些礦山實際資料中大致選取。在生產(chǎn)實踐中，要根據(jù)實際情況適當加以調(diào)整。

（1）單排孔爆破時裝藥量的計算

Q＝qaHW（1－23） 式中Q——炮孔裝藥量，千克；

q——單位炸藥消耗量，千克／米3；

a——孔距，米；

H——臺階高度，米；

W——底盤抵抗線，米。返回目錄當前第54頁\共有192頁\編于星期一\16點

（2）多排孔爆破時裝藥量計算 多排孔爆破時，第一排孔裝藥量按式1－23計算，從第二排起，因受前排礦巖夾制作用，裝藥量要適當增加，要可用下式計算：

Q＝KqabH（1－24） 式中b

——炮孔排距，米；

K——礦巖阻力夾制系數(shù)，采用齊發(fā)爆破時，取K＝1.2~1.5，采用微差爆破時，取K＝1.0~1.2，第二排孔取下限，以后各排根據(jù)實際情況適當增加。但不能因藥量增加過大，影響足夠的填塞長度，以防止上穿飛炮。返回目錄當前第55頁\共有192頁\編于星期一\16點 3、填塞

炮孔充填長度通常不應(yīng)小于藥包中心至自由面的最小距離。充填長度與所要求的爆破效果、炮孔直徑、底盤抵抗線、裝藥高度、爆破礦巖性質(zhì)等有關(guān)。

填塞長度Lt可按下式計算：

Lt

＝（8~20）d（1－25） 式中d——炮孔直徑，米。

一般情況下，當孔深在1.5米以下時，填塞長度不應(yīng)小于孔深的一半，如孔深大于1.5米時，孔深長度不能小于0.75米。返回目錄當前第56頁\共有192頁\編于星期一\16點

（二）深孔爆破 深孔爆破就是用鉆孔設(shè)備鉆鑿較深的鉆孔，作為礦用炸藥的裝藥空間的爆破方法。露天礦的深孔爆破主要以臺階的生產(chǎn)爆破為主。 深孔爆破的鉆孔設(shè)備主要應(yīng)用潛孔鉆和牙輪鉆。其鉆孔可鉆垂直深孔，也可鉆傾斜炮孔。傾斜炮孔的裝藥較均勻，礦巖的爆破質(zhì)量較好，為采裝工作創(chuàng)造好的條件。 為減少地震效應(yīng)和提高爆破質(zhì)量，在一定條件下可采取大區(qū)微差爆破，炮孔中間隔裝藥或底部空氣間隔裝藥等措施，以便降低爆破成本，取得較好的經(jīng)濟效益。

1、深孔爆破主要參數(shù) 爆破效果的好壞是以對爆破提出的各項要求指標全面衡量的結(jié)果，爆破效果好的爆破應(yīng)該是在系統(tǒng)的綜合指標體現(xiàn)上應(yīng)較佳。而爆破質(zhì)量與爆破安全，又直接受爆破參數(shù)的影響，選擇合理的爆破參數(shù)至關(guān)重要。返回目錄當前第57頁\共有192頁\編于星期一\16點圖1－24工作面炮孔的位置a－炮孔布置平面圖b－炮孔布置剖面圖H－臺階高度；α－坡面角；β－炮孔傾角；D－孔徑；a－孔距；Wp－底盤抵抗線；b－行距；lz填塞長度；lB裝藥長度返回目錄當前第58頁\共有192頁\編于星期一\16點

（1）底盤抵抗線 底盤抵抗線的選取主要依據(jù)臺階高度、礦巖性質(zhì)、炮孔直徑及鉆機的安全條件等全面衡量。底盤抵抗線選取過大，易出大塊、根底；選取過小，不僅增加鉆孔工作量，而且過多消耗炸藥，在經(jīng)濟上是不合理的。當前底盤抵抗線還沒有完善的優(yōu)化計算方法，主要靠經(jīng)驗選取。按設(shè)備的安全條件：

W＝Hctgα+C（1－26） 式中W——底盤抵抗線，米；

H——臺階高度，米；

α——臺階坡面角，度；

C——炮孔中心至臺階坡頂線的安全距離，C＝2~3米。按經(jīng)驗公式：W＝（25~45）d（1－27）或W＝（0.6~0.8）H（1－28）式中d——炮孔直徑，米；

H——臺階高度，米。返回目錄當前第59頁\共有192頁\編于星期一\16點

壓碴爆破須考慮碴體增加的抵抗線，并在前二式計算中扣除。 扣除值：,米（1－29） 式中Wy——碴體厚度折算附抵抗線值，米

δ——碴體平均厚度，米；

K——碴體松散系數(shù)K＝1.3~1.5。 （2）孔距a與排距b

孔距a：

a＝mw（1－30） 式中m——鄰近系數(shù)，取1.0~2；

w——底盤抵抗線，米。 排距b：

b＝（0.8~0.95）w(1－31)返回目錄當前第60頁\共有192頁\編于星期一\16點

（3）超深 超深的作用是增加炮孔底部的裝藥量，以克服底盤抵抗線的阻力，主要是為防止出現(xiàn)根底。超深一定要適度。過小易出現(xiàn)根底，過大又使臺階底部破碎嚴重，影響下個臺階的穿孔效率，且浪費炮孔及炸藥。 超深一般控制在底盤抵抗線的5%~30%。 （4）炮孔充填長度Lt

充填長度指孔內(nèi)藥柱頂面至孔口不裝藥的距離。利用它來充填、塞惰性材料，防止孔內(nèi)爆炸氣態(tài)產(chǎn)物在巖體未破裂前從孔口溢出，以提高炸藥能量利用率。 炮孔連續(xù)裝藥，充填長度計算公式：

Lt

＝（20~25）d(1－32)

（5）單位炸藥消耗量q

單位炸藥消耗量指每立方米或每噸礦巖平均所需的炸藥量。根據(jù)我國一些大型露天礦的統(tǒng)計指標看，一般變化在0.3~0.6公斤／米3之間，一些難爆礦石可達0.8~1.0公斤／米3左右。

返回目錄當前第61頁\共有192頁\編于星期一\16點

（6）微差間隔時間 指在微差爆破條件下，相鄰兩段炮孔先后起爆的間隔時間，它是影響爆破作用的時間因素，在很大程度上決定著微差爆破的效果。 關(guān)于微差間隔時間的經(jīng)驗計算公式很多，但無一不受其試驗條件的限制，直接應(yīng)用尚有困難，故此文不予介紹。目前，我國露天礦一般多排孔微差爆破的間隔時間在25~50毫秒。

2、裝藥量計算 每個炮孔的裝藥量，我國露天礦山普遍采用體積公式計算，單排孔爆破時的裝藥量計算：

Q＝qWaH(1－33)返回目錄當前第62頁\共有192頁\編于星期一\16點

多排孔爆破時的裝藥量計算： 第一排孔按上式計算，從第二排孔起可用下式計算：

Q＝KqabH(1－34)

式中Q

——每個炮孔的裝藥量，公斤；

K

——礦巖阻力夾制系數(shù)，采用齊發(fā)爆破量K＝1.2~1.5,采用微差爆破時K＝1.0~1.2。

3、裝藥結(jié)構(gòu) 鉆孔的裝置結(jié)構(gòu)，普遍普遍采用連續(xù)柱狀裝藥形式。為防止深部裝藥量過分集中，而上部裝藥不足而產(chǎn)生大塊，在一定條件下，可采取分段裝藥，以均勻孔內(nèi)炸藥分布，從而達到提高爆破質(zhì)量、降低爆破成本之目的。 在中硬以下礦巖中，為增加炸藥在炮孔中爆炸能的作用時間，也可在孔中采取底部空氣裝藥，以便改善礦巖的爆破塊度和降低炸藥單耗。返回目錄當前第63頁\共有192頁\編于星期一\16點 4、起爆順序 布孔方式有正方形布孔、矩形布孔和三角形布孔，起爆方式如下： （1）平行順序起爆 將平行于臺階坡頂線布置的炮孔按行順序起爆。其優(yōu)點是：爆破前沖力大，能克服較大的底盤抵抗線；爆破崩落線明顯。缺點是后沖及爆破地震效應(yīng)較大等。 若控制爆破震動效應(yīng)，可將同排孔分段起爆；為了減少邊界孔在爆破時所受到夾制作用，避免側(cè)沖過大，可將前一排兩側(cè)孔與后排孔同時起爆，如圖1－25。圖1－25改善邊孔夾制性的按行順序起爆方法1、2、3、4、5－起爆順序返回目錄當前第64頁\共有192頁\編于星期一\16點

（2）斜線起爆 分段炮孔的連線與臺階坡頂線是斜線的方式，統(tǒng)稱為斜線起爆。返回目錄當前第65頁\共有192頁\編于星期一\16點圖1－26斜線起爆的基本形式1~12－起爆順序a－對角線；b、c–在掘溝中的楔形掏槽和帶光面爆破式的變異；d－臺階工作面采用的楔形和梯形掏槽返回目錄當前第66頁\共有192頁\編于星期一\16點

圖1－26（a）為對角起爆形式，常在臺階有側(cè)邊自由面的條件下采用。在這種形式中，前段爆破能為后段爆破創(chuàng)造較寬的自由面，如圖中ABCDEF的連線。圖中（a）、（b）、（c）為楔形掏槽形式，分別在掘溝和工作面條件下應(yīng)用。當塹溝采用一次成幫，則可將靠近邊幫孔加密一倍，實行光面爆破。如圖（c）。一般實行斜線起爆均用正方形和矩形布置炮孔。 斜線起爆主要優(yōu)點為爆破時可提高鄰近系數(shù)，礦巖爆塊在爆破中碰撞擠壓作用大，可改善爆破質(zhì)量。由于分段多，可降低爆破震動，側(cè)、后沖小。缺點是后排孔爆破夾制作用大，崩落線不明顯。 （3）間隔孔起爆 間隔孔起爆將同一排炮孔按奇、偶數(shù)分組順序起爆，主要形式如圖1－27。返回目錄當前第67頁\共有192頁\編于星期一\16點圖1－27間隔孔起爆的基本形式1~8－起爆順序

圖為波浪形方式，前段爆破為后段創(chuàng)造了較大的自由面，因而改善了爆破質(zhì)量。同時塌落與后沖均都小。該方案除掘溝外，其它條件均可應(yīng)用。但爆區(qū)長，且需控制爆破震動的情況除外。返回目錄當前第68頁\共有192頁\編于星期一\16點

（4）直線掏槽起爆 該方式是利用沿一直線布置的密集炮孔首先起爆，來開創(chuàng)新的自由面?；拘问饺鐖D1－28。圖1－28直線掏槽起爆方案的基本形式1~5－起爆順序a－為一般性式；b－分區(qū)多段起爆形式

圖中（a）為一般形式，分段少而簡單，但爆破震動大。圖（b）為分區(qū)分段起爆，目的為減震。它們一般在掘溝中使用。其缺點是穿孔量大，炸藥單耗大，延米爆破量低。返回目錄當前第69頁\共有192頁\編于星期一\16點 5、臨近邊坡的預(yù)裂、光面爆破 臨近邊坡的預(yù)裂爆破，就是沿邊坡界限鉆鑿一排較密的平行鉆孔，每孔裝入少量炸藥，在采掘帶未爆破前先行起爆，從而獲得一條有一定寬度并貫穿各鉆孔的裂縫，以在臨近邊坡的采掘帶爆破時起到減震作用，并對邊坡起到保護作用，如圖1－29。

圖1－29預(yù)裂爆破的鉆孔布置圖1－30用光面爆破清理邊坡

1－預(yù)裂孔；2－緩沖孔；3－主爆孔1－光面孔；2、3－輔助孔返回目錄當前第70頁\共有192頁\編于星期一\16點

臨近邊坡的光面爆破，就是沿邊坡的邊界線鉆鑿一排較密的平行鉆孔，孔中內(nèi)加入少量炸藥，與予裂爆破相反，在臨近邊坡的采掘帶爆破后再行起爆，從而沿密集鉆孔形成平整的巖縫。 （三）硐室爆破 硐室爆破是將比較多或大量炸藥，裝在爆破硐室巷道內(nèi)進行爆破的方法。因其爆破量大，也叫硐室大爆破。露天礦僅在基本建設(shè)時期和在特定條件下使用。采石場在有條件且在采礦需求量很大時采用。 硐室爆破可分松動爆破和拋擲爆破兩大類。松動爆破分弱松動和強松動爆破，拋擲爆破又分拋揚、拋坍和定向拋擲爆破。返回目錄當前第71頁\共有192頁\編于星期一\16點 1、爆破漏斗、爆破指數(shù)n與標準爆炸單耗 在抵抗線為w的巖石中的球形藥包爆破后形成漏斗狀的爆坑（如圖1－31），稱為爆破漏斗。爆破半徑R與抵抗線W的比值稱為爆破作用指數(shù)n，R/W＝1時的爆破指數(shù)為標準爆破作用指數(shù)。圖1—31爆破漏斗結(jié)構(gòu)示意圖返回目錄當前第72頁\共有192頁\編于星期一\16點

爆破地段標準炸藥單耗K的選?。?標準炸藥單耗K可按地質(zhì)相同的類似礦山指標選取。當爆破規(guī)模較大時，需就地進行爆破漏斗試驗來確定。 漏斗試驗法確定K值，通常取d＝100~150毫米的炮孔，最小抵抗線1~3米。預(yù)先按類似礦山的資料選取一個炸藥單耗Kˊ，按n＝1時的爆破量計算裝藥量。爆破后，實測爆破漏斗直徑平均值R實，按R實/W計算實際的n實，然后按下式可求得：K＝Kˊ/（0.4+0.6n實3

） 爆破漏斗試驗在相同條件下至少進行三次，n值誤差不得大于10%，然后求平均值。

2、藥包布置方式 藥包布置方式必須注意巖石的地質(zhì)結(jié)構(gòu)特性和可爆性及爆破的地形條件，正確地選擇藥包結(jié)構(gòu)和布置方式。各種方式的布置如圖1－32所示。

返回目錄當前第73頁\共有192頁\編于星期一\16點圖1－32藥包布置方式圖a－單層單排單側(cè)作用藥包；b－單層雙排單側(cè)作用藥包；c－雙層單排單側(cè)作用藥包；d－單層單排雙側(cè)作用藥包；e－單層多排主藥包雙向作用，輔藥包單向作用；f－單層雙排單側(cè)作用藥包；g－單層單排雙側(cè)不對稱作用的藥包；h－單層雙排單側(cè)作用的不等量藥包；i－多重作用的復(fù)合藥包；返回目錄當前第74頁\共有192頁\編于星期一\16點 3、爆破參數(shù)的確定 硐室爆破的參數(shù)有爆破作用指數(shù)n，最小抵抗線w，藥包間距及層距等。 （1）爆破作用指數(shù)n

爆破作用指數(shù)n是硐室爆破極為重要的參數(shù)，它決定著爆破作用的性質(zhì)，巖石破碎程度，拋擲力量的比率以及爆破的技術(shù)經(jīng)濟指標。一般，松動爆破，n≤0.7；加強松動爆破n≤0.75－1.0，拋擲爆破n>1。 （2）最小抵抗線w

最小抵抗線w取決于工程、地形條件和藥包布置方式等。在相同工程要求下，改變藥包布置方式，能使爆破藥包的最小抵抗線在很大范圍內(nèi)變化，必須綜合藥包布置原則，爆破作用原理，爆破技術(shù)經(jīng)濟效果擇優(yōu)而定。在簡單的峒室爆破中，確定最小抵抗線遵循下述準則： 多向作用的藥包，各作用方向上的最小抵抗線應(yīng)相等。

返回目錄當前第75頁\共有192頁\編于星期一\16點

在一切情況下都應(yīng)避免選用過大的抵抗線。施工工期及其它條件允許，應(yīng)充分利用多層，多排，分散藥包來代替單一大藥包，以減少最小抵抗線，對需清方的松動爆破尤為重要。 （3）藥包間距 藥包間距通常根據(jù)最小抵抗線和爆破作用指數(shù)來定，在其它條件一定條件下，巖石越軟，藥包間距越大，反之間距越小。如實際工作需要，可查閱相關(guān)在不同情況下的藥包間距計算公式。返回目錄當前第76頁\共有192頁\編于星期一\16點 4、裝藥量計算 我國廣泛采用的峒室爆破量的計算公式為：

Q＝Kf（n）W3(1－35)式中Q

——爆破峒室裝藥量，公斤；

K

——標準炸藥單耗（n＝1時），公斤/米3 W——最小抵抗線，米；

f（n）＝0.4+0.6n3

當W>25米時，實踐證明，按上式計算藥量偏小，一般按下式修正。

Q＝Kf（n）W3

（W/25）1/2

爆破作用指數(shù)n在半拋擲爆破中變化于1.25~1.75間。返回目錄當前第77頁\共有192頁\編于星期一\16點 5、硐室爆破施工初步設(shè)計 （1）藥室和巷道 藥室有簡單型和異型之分，如圖1－33所示。圖1－33常用異型藥室參數(shù)A－口形；B－T形；C－+形；D－聯(lián)絡(luò)巷道a－藥室的結(jié)構(gòu)尺寸；b－藥室的寬度返回目錄當前第78頁\共有192頁\編于星期一\16點

巷道是地表與硐室的聯(lián)絡(luò)通道，廣泛應(yīng)用平巷。 藥室掘進時必須嚴格按設(shè)計進行，一般超掘量不得大于20%，藥室中心坐標誤差不得超過30厘米。 藥室規(guī)格通常按下式計算： 式中 V0——硐室體積，米3；

Qi——所裝某種炸藥的重量，噸；

Δi——所裝某種炸藥的容重，噸／米3；

Kv——藥室擴大系數(shù)K＝1.1~1.4。 （2）裝藥和藥包結(jié)構(gòu) 裝藥與藥包結(jié)構(gòu)必須保證實際裝藥量與裝藥中心與設(shè)計相符，炸藥能保證爆轟。返回目錄當前第79頁\共有192頁\編于星期一\16點

裝藥結(jié)構(gòu)指炸藥在硐室中的堆放方式、起爆體的構(gòu)造和安放位置、藥包與藥室的相對空間關(guān)系。硐室爆破的藥包一般是集中的，除非在均質(zhì)較軟巖土中定向拋擲爆破，采用條形藥包，以保證掘進工作量小和拋擲定向好。 裝藥時，炸藥堆放應(yīng)保證裝藥密度。若炸藥品種不同，優(yōu)質(zhì)炸藥堆放在起爆體周圍，一般炸藥在外圍。起爆體原則上應(yīng)放在藥包中心。大藥包通常在主起爆體之外還有若干副起爆體，主副起爆體之間以導(dǎo)爆索連接，如圖1－34所示。1－銨油炸藥；2－導(dǎo)爆索束；3－副起爆體；4－硝銨炸藥；5－主起爆體；6－線股；7－線槽圖1－34集中藥包的結(jié)構(gòu)返回目錄當前第80頁\共有192頁\編于星期一\16點

起爆體用高感度優(yōu)質(zhì)猛炸藥和電雷管及導(dǎo)爆索組成。一般裝在有抽拉活蓋的木箱內(nèi)，裝藥量以10~20公斤為宜。結(jié)構(gòu)如圖1－35所示。 （3）填塞 填塞長度與炸藥，巖石特性和抵抗線有關(guān)。一般礦山取填塞巷道斷面長邊的3倍做為填塞長度。填塞的位置一般是聯(lián)系藥室和平巷的聯(lián)絡(luò)巷道，如圖1－36。若藥室直接與平巷相連，填塞長度最少要大于斷面長邊的4倍。

圖1－35起爆體結(jié)構(gòu)圖圖1－36堵塞結(jié)構(gòu)示意圖

a－平巷；b－橫巷（聯(lián)絡(luò)巷）；c－藥室1－導(dǎo)爆索；2－電線；3－裝碎石的草袋； 4－碎石；5－砂土；6－低質(zhì)炸藥；7－優(yōu)質(zhì)炸藥；8－起爆體；9－線槽返回目錄當前第81頁\共有192頁\編于星期一\16點

（4）起爆網(wǎng)絡(luò)的敷設(shè) 硐室爆破的起爆網(wǎng)絡(luò)是否能保證安全可靠，肯定引爆藥室藥包，是硐室爆破中的關(guān)鍵問題之一。因此，必須做好起爆網(wǎng)絡(luò)的敷設(shè)及起爆材料的檢查試驗。 硐室起爆應(yīng)采用兩套獨立的復(fù)式網(wǎng)絡(luò)起爆系統(tǒng)。 起爆系統(tǒng)可采用電力起爆和非電力起爆兩種。 電雷管起爆可準確控制起爆和延時時間，可用儀表檢查起爆網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量，在硐室爆破中應(yīng)用較多。 導(dǎo)爆索起爆是操作簡單、安全性好，可使成組的裝藥硐室同時起爆。但材料價格高，不能用儀表檢查質(zhì)量，故一般不采用。 有的硐室爆破采用導(dǎo)爆管復(fù)式起爆網(wǎng)絡(luò)。 起爆網(wǎng)絡(luò)的敷設(shè)一定要嚴格遵守安全規(guī)程規(guī)定進行。返回目錄當前第82頁\共有192頁\編于星期一\16點第四節(jié)采裝工作

采裝工作是露天開采生產(chǎn)過程中心環(huán)節(jié)。通俗的講，采裝的實際生產(chǎn)能力，基本就是礦山的生產(chǎn)能力。 采裝工作，通常是用裝載設(shè)備將礦巖從爆堆中或?qū)嶓w中挖取，裝入運輸容器中。露天礦用挖掘設(shè)備主要有：挖掘機、索斗鏟、液壓鏟和輪胎式前裝機。圖1－37各種單斗挖掘機示意圖a－正鏟；b－反鏟；c－刨土鏟；d－拉鏟；e－抓斗鏟返回目錄當前第83頁\共有192頁\編于星期一\16點

單斗挖掘機的主要工作參數(shù)包括（圖1－38）

(1)挖掘半徑Rw：挖掘時由挖掘機回轉(zhuǎn)中心至鏟斗齒尖的水平距離。

(2)挖掘高度Hw：挖掘時鏟斗齒間距站立水平的垂直距離。

(3)卸載半徑Rx：卸載時由挖掘機回轉(zhuǎn)中心至鏟斗中心的水平距離。

(4)卸載高度Hx：鏟斗斗門打開后，斗門的下緣距站立水平的垂直距離

(5)下挖深度Hx·w：鏟斗下挖時由站立水平至鏟斗齒尖的垂直距離一、單斗挖掘機的主要工作參數(shù)返回目錄當前第84頁\共有192頁\編于星期一\16點圖1－38單斗挖掘機工作參數(shù)圖返回目錄當前第85頁\共有192頁\編于星期一\16點

露天礦工作面參數(shù)包括：臺階高度、采區(qū)長度、采掘帶寬度和工作平盤寬度。

1、臺階高度H

臺階高度的大小，受制于諸多因素的制約。主要有挖掘的工作參數(shù)、礦巖性質(zhì)和埋藏條件、礦床開采強度以及運輸條件等。 合理的臺階高度，應(yīng)保證臺階的穩(wěn)定性，因此，松軟的巖土，臺階高度不易過大。從運輸角度考慮，臺階高度增加可減少運輸?shù)缆烽L度；從開采強度考慮，臺階高度較小，可提高采礦強度。可見各因素的綜合考慮，才能確定臺階的合理高度。 從安全角度出發(fā)，臺階高度不易大于裝載設(shè)備的最大挖掘高度的1.2~1.3倍。人工開采堅硬穩(wěn)固礦巖，“鄉(xiāng)鎮(zhèn)露天礦場安全生產(chǎn)規(guī)定”第七條規(guī)定，臺階高度不得大于6米。

2、采區(qū)長度 采區(qū)長度，又叫挖掘機工作線長度，也就是把工作臺階劃歸一臺挖掘機采掘那部分長度。二、工作面參數(shù)

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汽車運輸?shù)牡V山，挖掘機的采區(qū)長度一般在150~200米以上。

3、采掘帶寬度bc

采掘帶寬度就是挖掘機一次挖掘的寬度。為了不使挖掘調(diào)動頻繁，保證挖掘機挖掘時的滿斗程度，提高采裝生產(chǎn)能力，采掘帶的寬度一般為挖掘機站立挖掘半徑Rwz的1~1.5倍。

4、工作平盤寬度 工作平盤是進行采掘運輸?shù)淖鳂I(yè)場地。保持一定的工作平盤寬度，是保證上下臺階之間正常采剝工作的必要條件。 僅供按布置采掘運輸設(shè)備和正常的作業(yè)必需（最?。┑膶挾冉凶钚」ぷ髌奖P寬度。工作平盤要小于最小工作平盤寬度，就意味著正常生產(chǎn)失調(diào)，它迫使下部臺階減緩或停止推進，嚴重可造成礦山減產(chǎn)。返回目錄當前第87頁\共有192頁\編于星期一\16點

1、技術(shù)生產(chǎn)能力 是指挖掘機在一小時內(nèi)，從工作面挖掘并裝入運輸容器中的礦巖實方體積或重量。它考慮了鏟斗裝滿程度、礦巖松散系數(shù)和工作循環(huán)時間后后連續(xù)工作的生產(chǎn)能力。即：

Qj

＝（3600/T）EKw(1—36)

式中Qj

——挖掘機技術(shù)生產(chǎn)能力，米3／小時；

T——挖掘機工作循環(huán)時間，秒；

E——鏟斗容積，米3；

Kw——挖掘系數(shù)， （Km—滿斗系數(shù)；Ks—松散系數(shù)）。 挖掘系數(shù)可由下式求得：

Kw＝V/（NE）(1—37)

式中V——某時段內(nèi)采出實方礦巖體積，可用測量方法測出或稱礦巖裝車的總重量再除以巖石容重，米3； 三、挖掘機生產(chǎn)能