文档介绍：河南理工大学 《采煤概论》精品课程
第21章露天开采
本章主要内容
第21章露天开采
第一节概述
第二节露天开采的主要工艺过程
第三节露天开采程序及开拓运输系统
第四节露天矿生产能力
第一节概述
一、生产工艺环节
露天开采工艺环节分主要生产环节和辅助生产环节两类。
(一)主要生产环节
(1)煤岩预先松碎采掘设备的切割力是有限度的,除软岩可以直接采掘外,对中硬以上的煤岩必须进行预先松碎后方能采掘。
(2)采装利用采掘设备将工作面煤岩铲挖出来,并装人运输设备(汽车、铁道、车辆、输送机)的过程。
(3)运输采掘设备将煤岩装入运输设备后,煤被运至卸煤站或选煤厂,土岩运往指定的排土场;
(4)排土和卸煤土岩按一定程序有计划地排弃在规定的排土场内,煤被卸至选煤厂或卸煤站。
(二)辆助环节
辅助环节包括;动力供应;疏干及防排水;设备维修:线路修筑、移设和维修;滑坡清理及防治等。
第一节概述
二、露天开采的采场要素及开采工艺分类
在开采过程中,露天矿往往被划分为若干具有一定高度的水平分层,这种分层被称为“台阶”。
台阶要素包括:台阶上部水平面,即上盘、下盘;朝向采空区的倾斜面,即坡面和台阶高度h,台阶坡面角α等。
(1)露天开采境界
(2)边帮
(3)边帮角
出入沟:建立采场与地表运输通道的露天沟道。
开段沟:开掘某标高采掘工作面的沟道。
开采程序:采场内土岩的剥离和采煤工程,在空间和时间上合理配合的发展顺序。
第一节概述
图21-1 矿场划分为台阶
图21-2 台阶要素图
1—上盘;2—下盘;3—坡面;4—台阶坡顶线;5—台阶坡底线
图21-3 露天采场构成要素
非工作帮AG、BF
工作边帮角φ
最终边帮角β、γ
第一节概述
三、露天开采的优缺点
(1)。黑岱沟、霍林河、—。,年剥离量可达1亿到3亿m3。
(2)劳动效率高 1996年霍林河南露天煤矿原煤全员效率达19t/工;。
(3)生产成本低露天开采成本的高低与所选择的工艺、煤岩运距、开采单位煤量所需剥离的土岩数量等有关。但与地采相比是低的。世界露天采煤成本约为地下开采采煤成本的二分之一。
(4)资源采出率高一般可达90%以上,还可对伴生矿产综合开发。
(5)作业空间不受限制露天矿由于开采后形成的是敞露空间,可以选用大型或特大型的设备,因而开采强度较大。
(6)木材、电力消耗少。
(7)建设速度快,产量有保证,生产安全,劳动条件较好。
(8)占用土地多,污染环境露大开采后的复田作业需花费相当数量的时间与资金。
(9)受气候影响大严寒、风雪、酷暑、暴雨等会影响生产。
(10)对矿床赋存条件要求严格露天开采范围受到经济条件限制,因此覆盖层太厚或埋藏较深的煤层尚不能用露天开采法。
第二节露天开采的主要工艺过程
露天开采工艺方法,根据采掘、运输、排土三个主要生产环节所采用的开采机械设备的工作特点,可以划分为三种类型:间断式开采工艺、连续式开采工艺、半连续式开采工艺。
下面重点介绍我国露天煤矿采用较多的间断作业工艺方式。
第二节露天开采的主要工艺过程
一、煤岩预先破碎
露天矿广泛采用的预先松碎方法是穿孔爆破。即选用合适的穿孔设备,按一定规格打出孔眼。再进行装药爆破,爆破后使煤岩松散成一定规格的块度,便于采装。
(一)穿孔
穿孔用穿孔机完成,穿孔机有冲击式和回转式两类
1、钢绳冲击式钻机
2、潜孔钻机
3、牙轮钻机
(二)爆破
爆破工作是将煤岩从整体中分离下来,并按一定块度和工程要求堆积成一定的几何形体。
爆破用炸药主要应用以硝酸铵为主加适量可燃剂组成的干爆炸剂和以硝酸铵水溶液为主加敏化剂等组成的含水炸药。如铵梯炸药、铵油炸药和铵沥蜡炸药。
起爆方法可分为电起爆和非电起爆两类。电起爆有电雷管和起爆器两种,非电起爆有火力起爆和导爆索起爆。
冲击式穿孔机工作原理图
1—钻具;2—钢绳;3—天轮;4—压轮;5—后绳轮;6—卷筒;7—主动齿轮;8—冲击轮; 9—连杆;10—桅架
KQ-200型潜孔钻机示意图
KY-310型牙轮钻机