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露天开采的采矿方法篇1
Key words: rock; open pit mining
中图分类号：TD8文献标识码：A文章编号：
1、岩体基本质量的分级
岩体基本质量由岩石坚硬程度和岩体完整程度两个因素确定。其划分采用定性和定量两种指标方法确定。顾名思义，定性划分是根据岩石的性质，岩石坚硬程度定性划分一般采用敲击、浸水等方法对岩石进行确定，一般分为坚硬岩、较坚硬岩、较软岩、软岩、极软岩，风化程度可由岩石的颜色、状态、构造破坏程度进行确定，一般分为未风化、微风化、弱风化、强风化、全风化；岩体完整程度定性划分一般根据主要结构面的发育程度、结合程度、结构面类型、相应的结构类型来确定，一般分为完整、较完整、较破碎、破碎、及破碎。所以定性确定方法一般是采用肉眼观察、手触等方式对岩体进行判断，比较直观。定量划分是根据公式计算对岩体质量分级进行确定，精确度高，理论追溯性强。岩体坚硬性定量指标采用岩石单轴饱和抗压强度RC，RC可由试验测得，也可由计算得出；岩石完整程度定量指标采用岩石完整性指数KV确定，KV由试验测得，当无法取得试验数据时，可采用岩体体积节理数JV进行确定。岩体基本质量的分级应根据岩体基本质量的定性特征和岩体基本质量指标（BQ）两者相结合进行确定，岩体基本质量的定性特征根据前述方法即可确定岩石的坚硬程度和岩体的完整程度，岩体质量指标（BQ）应根据分级因素的定量指标RC和KV,按公式BQ=90+3RC+250KV进行确定，在使用此公式时应注意以下两个条件a、当RC＞90KV+30时，应以RC=90KV+30和KV带入计算BQ值b、当KV＞0.04RC+0. 4时，应以KV=0.04RC+0.4和RC带入计算BQ值。正确确定岩体的质量分级对采矿作业选择设备、作业工法、安全防护有着指导性的作用，准确确定岩体基本质量的分级，做好边坡稳定性和支护工作在采矿中势在必行。
2、主矿体基本稳定，但矿体夹石层和矿体顶底板围岩局部有软化特征，位于上下盘20m范围内存在一个近矿围岩不稳定带，是影响矿山开采的主要工程地质问题。因此，合理选取采场结构参数是保证吴集铁矿地下开采地表不塌陷、井下不突水的关键。在地下矿山采场结构参数的选择过程中，经验类比法占有重要的地位。随着岩石力学理论及计算技术的不断发展，数值模拟为岩石力学研究和工程设计提供了重要的依据。 拉格朗日模拟是把每次拉格朗日计算作为一次试验，拉格朗日计算的结果（如采场顶板的下沉量）与采矿方法、采场跨度、矿柱尺寸、围岩的物理力学性质等多个因素密切相关，各因素或多或少地对峒室顶板的下沉产生影响，到底哪个因素是关键因素，各因素以什么样的组合更合理，都是要高度重视的问题。正交拉格朗日分析是按照正交实验原理，考虑了岩石的塑性、不抗拉、节理的非线性以及层状岩体的正交异性、模拟回采顺序、开挖效应及围岩、锚杆、喷射砼的相互作用，具有较好的适应性。本次吴集采场结构参数优化，用正交拉格朗日试验分析方法评价各设计参数与稳定性指标间的关系，并在此基础上提出了合理的采场结构参数取值。
3、拉格朗日法的基本原理
拉格朗日法是研究流体质点随时间而变化的情况，即某一质点在任意一段时间内走出的轨迹、所具有的速度、压力等。将此法植入固体力学中，将研究的区域划分成网络，网络的节点就相当于流体的质点，然后按时步用拉格朗日法来研究网络节点的运动称拉格朗日法。这种方法最适用于求解非线性的大变形问题。它使用差分方法求解，先将求解的区域划分成四边形网络，见图1（在边界不规则的地方也可以用三角形网络来拟合）。其计算循环见图2。
4、采矿方法概述
4.1在矿体和围岩中以一定的布置方式和程序，掘进一系列的准备坑道和切割巷道，并按一定的生产工艺过程，进行回采的方法，叫做采矿方法（mining method）。根据矿体的开采技术条件，设计的采矿方法为：阶段矿房分段凿岩嗣后充填采矿法，其结构参数见图3。
1－沿脉运输巷道；2－穿脉运输巷道；3－矿石溜井；4－拉底巷道；5－装矿巷道；6－
铲运机出矿巷道；7－回风平巷；8－回风天井；9－进风天井；10－分段凿岩巷道；11－
切割天井
4.2采矿方法构成要素:人工装矿的浅孔留矿法矿块长50m,沿矿体走向布置,中段高度60m,顶柱高度6m,不设底柱,间柱宽度8m,矿块宽同矿体厚度。回采工艺为矿房自下而上分层回采,分层高度1.8～2m,采用7655型凿岩机钻凿上向倾斜孔,孔径38mm,孔深1.8～2m,炮孔采用平行排列或交错排列,网度为0.8～1.8m,每次爆破两排孔。落矿后先28局部放矿,出矿在装矿巷道中人工向矿车装矿,人工推车至运输巷,由电机车运至主井溜井口。
4.3矿床联合开采的特点：无论是露天开采和地下开采都觉有其独特的工艺特点，当矿床适用于采用露天和地下联合开采时，就应该充分利用这一特点，以提高露天和地下开采的技术经济指标。联合开采工艺系统的核心是在开采工作中按一定顺序进行时，必须尽量考虑矿床的特点，选择露天和地下相互联系的开采工艺系统，公用地面辅助生产设施和生活福利设施，以提高矿山的经济效益。露天和地下联合开拓的主要特点是最大限度的赋予地下巷道多种用途。深部露天矿开采的趋势是广泛利用地下巷道进行运输。
矿床联合开采技术上可行性的开采工艺系统：
露天与地下联合使用地下巷道系统
露天矿利用地下巷道系统
地下矿石经露天运出
露天废石排入地下开采崩落区
各自独立的运输系统
用露天钻机回采露天坑底和边邦的矿石等。
5、近几十年来，露天转地下开采在国内外矿山得到了广泛的使用，对于这类矿山为了保持矿山产量的平衡，当露天开采向地下开采过渡时，在一段时间内露天与地下开采需要同时进行作业，这是这类开采方法最复杂与最核心的技术问题，这与露天与地下联合开采的基本条件是大致相同的，地下转露天开采只是在特殊条件下偶然使用的。对于急倾斜中厚以上的矿体，当矿体延深较大而覆盖层较薄时，矿体的上部通常首先采用露天开采，然后对矿床的下部采用地下开采，整个开采称为露天转地下开采，当露天开采转为地下开采的过渡期，矿山由单一的露天开采转为露天与地下开采同时作业，必须充分采用各种技术与组织措施，减小过渡期对生产效率（15%-25%）的影响，当露天矿生产进入减产器后，地下开采系统应基本形成，并逐步承担露天矿减产部分的生产能力，使矿山生产产量基本保持稳定。因为露天开拓系统以先天已先期形成，露天转地下开采的开拓系统主要指地下开拓系统，应当强调的是，在设计地下开拓系统时，应尽可能的利用或结合露天开拓系统，以减少投资。
根据露天和地下采矿工艺联系紧密程度不同，露天转地下开拓系统可分为：
露天和地下独立开拓系统
局部联合开拓系统
联合开拓系统
在深部矿体储藏量大、服务时间长，或在露天开采深度大，露天采场地平面狭窄，采场边坡稳定性差，难以保证井巷工程出口安全的情况下，地下开拓工程一般布置在露天采场之外，称为独立的开拓系统，它具有两套生产系统，相互干扰小，露天开采后无须维护边坡等优点，缺点是两套开拓系统的基建投资大，基建时间长。
倾斜或急倾斜矿床残留矿体的开采，通常利用地下开拓系统运至地面，露天开采到设计境界后，下部矿体的储量不多，服务年限较短，通常自露天坑底的非工作帮掘进竖井、斜井形成地下矿体的开拓系统。矿石经露天开拓系统运到选厂，具有井巷工程量和基建投资少，投资快，可充分利用已建的露天开拓运输系统的优点，缺点是井巷施工与露天生产同步进行，干扰大。
在露天坑较低的台阶有足够空间的情况下，可以在坑内布置斜坡道或风井等辅助井巷，而把主井和主要运输巷道布置在坑外，优点是可以减少开拓量，达到提前见矿，保持矿石产量稳定。
露天边缘矿的开采也经常会涉及到露天转地下的开采技术， 露天边缘矿体是边坡矿、端帮残矿、顶底盘三角矿样、永久路堑下矿体和露天底矿段的总称，它们具有相当大的矿量，大部分可以回收，由于其存在地点的不同，回收边缘矿体时将会对露天矿边坡的稳定性和地下开采的安全生产等带来直接影响，为此应根据具体的矿岩条件及所处位置，选用各种不同的露天或地下方法进行回采，根据不同的矿岩特性，选择相应的开拓系统对节约成本保证生产安全是非常必要的。
露天开采的采矿方法篇2
作为国家稀有的资源财富之一，金矿资源。同时也是一些矿山赖以生存的物质基础。目前，不少企业开始转变战略思想，坚持可持续发展路线。对低品位的矿产无论其开采难度大小与贫富，都兼顾开采，并且在提高回采率方面取得了不错的效果。这主要得益于很多矿山采用了正确的开采方法，并对采矿过程中的各个环节做好了管理控制。尤其是矿石的损失，以及贫化的管理做得较好。甚至还让生产技术部门成立了专门的现场管理小组，对采场进行设计、计划、施工等各环节的有效管理工作，这对矿产资源的充分利用起到了很好的促进作用，既降低了采场矿石的损失率和贫化率，又提高了技术的管理水平。对各类成本的降低起到了很好的作用。
1烂泥沟工程简述
烂泥沟金矿是中国和澳大利亚共同投资生产的最大金矿，它位于我国贵州省黔西南州境内。经过高新技术探得，烂泥沟的矿产资源总储量估计为150吨。但是这座资源丰富的微细浸染型金矿品位低，选冶难度大。开采难度大，这主要是其平均品位和边界品位不高造成的，同时还有其自身地质情况。烂泥沟位于我国贵州省黔西南州境内，这里地质构造复杂，地层岩性发育强烈，易风化。所以，烂泥沟金矿的矿体以及顶底板围岩，都是以层砂岩和粘土岩为主，如此的构造就容易产生坍塌。矿床周围岩层产状不规则，条件比较复杂。而粘土岩由于其断层破碎带以及软弱层对岩体稳定容易产生影响。矿石品位变化属较均匀型，矿化域厚度变化属较稳定型。此类属于工程地质条件简单―中等的半坚硬软弱层类矿床。因此，烂泥沟属于典型的“卡林”型金矿。
一般情况下，贫化、损失的控制和管理均会因为自然条件复杂，品位低、矿体形态不规则而带来难度。为了控制好损失率与贫化率，烂泥沟开采项目，使用一系列先进的管理与技术，均产生了很好的效果。
2损失率、贫化率及损失、贫化的主要原因
2.1定义
目前，在矿石开采过程中，损失是指那些因为开采技术与矿体本身的自然因素而造成的矿石采出不了，或者是采出后不能用来加工利用的状况。那么，被开采出来可以加工利用的矿石是可以用来平衡工业储量中的一部分，就可以产出矿。损失是以损失率作为基本的计算指标。贫化是则以贫化率作为计算标准。贫化是由于在开采中，会因为金属的流失，废石混入矿石等情况而使得采出矿石品位降低，在开采过程中会有不同程度的贫化。
2.2损失、贫化的主要原因
以下是矿石开采中产生损失、贫化的主要原因：（1）矿体边界控制不清楚，剥离废石时将矿石混入废石排弃。（2）由于矿体自身的产状较复杂，矿体的宽度太小，小于设备的最小挖掘宽度，导致无法回采。（3）采场出矿过程中，由于对运矿车辆的监督不到位，矿石未按指定的地方堆存而导致的矿石损失。（4）由于矿化不均匀，矿体中夹石多，且宽度小于2米的无法在采矿中剔除，带来了矿石的贫化。（5）在临近矿体边界处凿岩爆破时，钻孔深度未根据矿体的产状来布置钻孔位置和深度，爆破后难分装矿石和岩石，容易带来矿石的损失和贫化。
3通过生产探矿加强矿石品位控制
台阶开采前必须进行矿体二次编录，以便摸清矿体形态，及时为采矿提供详细、准确的地质资料。生产探矿方法在该矿山主要体现为浅孔钻探矿。在进行凿岩爆破时，要对钻孔时排出的岩屑进行地质取样分析，结合钻机生产探矿的数据，可使矿体的形态控制更加精确，指导生产的地质数据更可靠。这为降低贫化、损失创造了先决条件。
4采用矿岩分采技术
矿岩分采技术在露天采矿中的应用，可以降低损失率与贫化率，从而充分利用资源。
为了尽量控制矿岩松散方向，一般都采用低台阶，松动爆破的矿岩分采技术。在烂泥沟矿山开采中，剥离废石的台阶，爆破钻孔的孔深为10 m，钻孔直径为165mm。而在临近矿体边界的废石爆破，钻孔孔深则为5 m，即本项目采矿台阶为5 m，钻孔直径为115mm，并使用反铲分二层（每层挖2.5 m）铲装出矿。这种使用松动爆破技术，采用分台阶采矿，因为台阶较低，且铲装操作层薄，能够有效地控制好损失贫化率。
5采用松动爆破技术
爆破技术人员在做矿体爆破设计时，设计的爆破松散方向是沿矿体走向的，而不是垂直于矿体走向。这种松动爆破技术可以避免矿石爆破以后松散到矿体范围以外的废石内。同时，控制爆破装药量（主要是单位炸药消耗量），确保爆破区松动后（膨胀，开裂）不产生飞石，避免矿石损失。为了控制爆破岩石的移动方向，可用凿岩钻钻几个深3米的孔，插入一个聚乙烯管，孔外预留2米左右，以便爆破监测。另外，在爆破后对其位置进行测量，将测量的结果与聚乙烯管尾的测量结果进行比较，并根据比较结果来断定是否是横向运动。同时爆破后，在清理松动矿岩时，地质工作者及地质技术人员应到场监督，指导相关人员使用不同机械进行清理。
6矿块放线
在进行凿岩爆破前必须对矿块进行放线，并标记出矿块边界的拐点。这是为了方便地质人员或者地质技术人员用带子和油漆带将拐点用线连接起来，以便测量工作需要。如果地质人员想调整矿块边界，可以只改变带子和喷漆线在台阶上的拐点位置。因为矿块的范围是不能超过各拐点所围成的范围的。所以，为了不像在地图上的标记那样处于封闭状态，在台阶上做放线标记时，带子和油漆需沿着好的爆破线，且尽量少接近端点。要弄清楚线的哪一侧是矿石，并在矿石一侧用漆涂上“K”，在废石一侧写上“Y”。爆破后，尽快圈出矿体范围。一旦部分标记被填埋或者破坏，必须马上重新放线做标记。分层铲装出矿时，上层2.5m处装完后，必须对下层重新放线。
7矿石装运控制
在挖掘矿石或矿岩边界线附近的矿石时，都应有一个现场管理人员监督挖掘机操作员。如果要超挖矿岩边界线以外的岩石，在挖掘之前必须要经过地质人员的许可。如果实际开挖线与设计的开挖线不同，现场管理人员需要记录实际矿体边界与图纸上矿体边界的差异、记录地质特征。因为这些信息对开采下一个平台时，应控制的矿岩边界线是非常重要的。
露天开采的采矿方法篇3
铁矿是重要的矿产资源，在工业生产中有多元化的应用价值，对其的勘探、开采和利用历来受到业界的普遍关注。露天铁矿是铁矿资源的一种重要表现形式，对其的研究也一直深受各方瞩目。在露天铁矿开采的进程中，如何把握核心的技术要求和独特性，不仅关系到开采的质量，而且对于理论积累也会产生重大影响。在新时期，研讨上述问题，其现实意义更加引人深思。
1 露天铁矿开采的特性分析
何为露天铁矿，这是分析露天铁矿开采相关问题必须首先弄清楚的概念。所谓的“露天铁矿”，顾名思义就是在特点的露天区域内呈现出的铁矿资源；所谓的“露天开采”， 是指在一定范围内即敞露的空间里，将掩盖在矿体上部的表土及周围部分的岩石剥除掉，而把矿石开采出来。因此为了采出铁矿石，还必须开采矿石。因此，露天铁矿的开采首先具有“开放性”特点，即铁矿石通常于较为开放、宽泛的空间内，呈现出露天区域的铁矿资源。对于露天铁矿的开采，必须立足于“露天”的基本特性，进而才能找到开采的科学方法。
其二，露天铁矿的开采具有“双重任务”的特性。所谓的“双重任务”，就是指露天铁矿的开采必须完成采矿和剥离两类作业工作。采矿是露天铁矿开采的核心，但是剥离则是开采工作得以延续的前提。由于铁矿石的采掘空间直接敞露于地表，因而对矿层表面及四周的土层、岩层进行剥离、清运，就变得极为重要了。所以，剥离工作必须先于采矿完成，而且要合格、达标，要经得起时间的检验。此外，由于剥离和采矿过程中需要转运大量的岩石、泥土和其他堆积物，因此在矿场附近搭建合适的排土场，对各类剥离无进行有序的处理，也是露天铁矿开采工作的一个要点。据此而言，露天铁矿开采的两大主要工作任务缺一不可，都必须高质量的完成。
除此之外，露天铁矿开采还具有工期长、工作流程繁杂等基本特性。这些特性的存在一方面要求开采工作必须细致、完善，另一方面则要求开采单位及有关部门要建立健全规章制度，加强落实和执行。总之，在把握露天铁矿开采的主要特性之后，才能稳步推进开采工作，提升开采的整体质量。
2 露天铁矿开采的核心技术
在露天铁矿开采的全过程中，技术的运用是一个关键问题。所谓的开采技术，指的就是露天铁矿开采、开发运用的技艺、手段和方式。掌握开采的核心技术，对于提高铁矿产量极为重要。
2.1采剥工艺及方法
前面已经提到，采矿与剥离是露天铁矿开采的两大任务，也是核心技术之所在。采剥工艺和方法要综合考量设备、器械、场地、工艺创新等多重因素，掌握采剥的主要环节，提升采剥的质量。通常来说，露天铁矿采场的采剥设备主要包括穿孔、铲装和运输设备。此外，根据国内穿孔（潜孔钻）、铲装设备（主要是液压挖掘机）、运输设备（矿用自卸汽车）制造业水平和矿山实际使用现状，这几种国产设备在国内铁矿山开采中均取得了较为满意的使用效果。
就采剥的核心技术环节和流程来说，露天采场的生产工艺主要包括采矿和剥离岩石两部分，其采剥工艺为：穿孔――爆破――铲装――运输四个主要环节。有效的把握四个环节之间的联系并“融会贯通”，是采剥质量得以保障的关键。因此，采剥工艺和方法的选择是露天铁矿开采的核心技术，也应该受到开采方的高度重视。
2.2矿床开拓技术
矿床的开拓需要关键技术的支持，而矿床开拓技术的选择要坚持“常态化，成熟化，标准化”的原则。也就是说，针对不同的露天铁矿矿山、矿床的情况，搭建合适的运输和采矿平台，进行优质的采矿作业。比如，如果露天铁矿矿山是依公路而形成的矿山，那么在矿床技术的选择上就要考虑矿山已投入设备及设施的各类现实情况，即此类矿山的开拓方式应以公路开拓汽车运输为主。
此外，如果此类矿山的管理水平和实际经验足够丰富，那就不宜再进行铁路开拓、斜坡箕斗开拓等开拓方案的论证。总之，将“具体情况具体处理”作为矿床开拓技术选择的理念，是合理的。
2.3设置边坡参数和方案
露天铁矿的作业需要精密参数的支撑，而这些都可以归类到边坡参数设计的流程中。露天铁矿矿山采剥作业靠近边坡位置时，采用预裂爆破，尽量减少爆破作用对最终边坡的破坏，使边坡岩体完整、稳固。严格按设计要求布置炮孔，临近边坡一排炮孔采用不耦合装药，控制装药量和起爆时间。此外，边坡参数的设置也需要更加科学、规范。如，选取阶段高度设置为10m、安全平台3m，清扫平台5m，工作台阶坡面角75°，最终台阶（非工作台阶）坡面角65°等。
综上，露天铁矿开采有其独特性，这对开采技术提出了很高的要求。在开采技术创新的过程中，开采人员要注意把握现场的情况，根据铁矿的特性做出有效的开采措施判断，尽可能提高开采质量。
参考文献
[1]王家臣，赵斌，常来山，梁留凤.露天矿边坡系统可靠性随采场延深的影响研究[J].有色金属(矿山部分)，2005(4).
露天开采的采矿方法篇4
1引言
我国大中型金属矿山大多建于上世纪50～60年代。经过几十年的开采，目前，80%的铁矿将进入中晚期开采阶段，面临闭坑压力问题。针对矿山发展状况，如何充分利用矿山现有的露天生产系统和设备在露天转地下开采工作完成之前最大限度地回收挂帮矿资源，具有经济效益和社会效益，且挂帮矿体不回收将造成矿产资源的损失。因此挂帮矿体回采是采矿业必须正视解决的问题。
2挂帮矿介绍
2.1挂帮矿体的特征
挂帮矿体是指露天底以上，露天境界内开采矿体在境界外延伸的部分矿体。露天开采的矿山一般均存在挂帮矿体，根据其赋存部位分为端部和上、下盘挂帮矿体3种。根据国内露天转井下开采矿山的设计、施工和生产实践，挂帮矿体具有如下特征：
①挂帮矿体的多样性。由于矿体赋存条件和露天开采境界的不同，使挂帮矿体具有多样性，有的只有端部挂帮矿体，如新疆八一钢铁集团的蒙库和山西香玉铁矿等；海南铁矿只有上盘挂帮矿体；鞍钢眼前山铁矿露天采场两端和上、下盘均有挂帮矿体。
②挂帮矿体矿量不等。不同露天开采的矿山挂帮矿量的多少是不同的：蒙库铁矿2355万t、眼前山铁矿达6332万t、首钢杏山铁矿则只有400万t左右。
③挂帮矿体开采过渡期的差异。挂帮矿体的开采时间，受其赋存状况、开采方案、采矿方法及开采规模所决定，一般3～5年，多则8～10年。通钢上青铁矿为4年、眼前山铁矿则为8年。
④挂帮矿体分层矿量的递增性。露天境界外的挂帮矿体分层矿量一般是从上向下逐段递增，因为挂帮矿体呈阶梯形，从上向下各开采分层的矿体长度是逐渐加大，矿量随之递增，致使各分层的生产能力也在递增。
2.2挂帮矿主要采矿方法介绍
选择适合挂帮矿体赋存和开采技术条件的开采方法，必须考虑：1）采矿强度高，以确保挂帮矿体开采年下降速度；2）选取的采矿方法要适应采矿设备机械化和高效化的要求，确保挂帮矿体开采规模的实现；3）选择的采矿方法要利于提前采准、出矿；4）作业安全。
挂帮矿开采方法根据矿体赋存条件和与其他工程的结合程度等因素的不同，主要分为3类：
①外扩境界露天开采：外扩境界露天开采是根据境界剥采比不大于经济合理剥采比的原则，圈定边帮外扩境界后在现有开采系统基础上进行扩帮开采设计，以采出外扩境界内的挂帮矿。如国内的马钢凹山采场、齐大山铁矿等，国外的乌克兰的克里沃洛格矿、加拿大艾兰铜矿、美国卡斯尔山金矿均采用这种开采方法。外扩境界露天开采方法具有露天开采的优点，生产连续性好，可充分利用原露天采场生产设备及运输系统，一般不影响露天采场正常生产，可充分回收挂帮矿，并且周期短、费用低，经济效益较好。但由于此法是在永久边坡上进行的，在开采过程中需注意边坡稳定和开采安全的问题。
②地下开采： 挂帮矿地下开采是完全采用井下开采的方式对挂帮矿进行开采和运出，通常适用于开采缓倾角、向露采边坡内延伸较大的挂帮矿，或者挂帮矿体邻近处有可利用的地下开采系统。如国内的大冶铁矿的铁门坎矿体，国外的乌克兰奥尔忠尼矿挂帮矿均采用这种开采方式。地下开采方法将挂帮矿视为深埋地下的矿石，在采出其他地下矿石的过程中顺便将其采出，既减少了井巷开拓量，又可避免露天开采的诸多问题，是一种安全易行的方法。但对临近边坡部分的挂帮矿，在开采中要特别注意安全。地下开采一般相对周期较长且费用较高。
③露天和地下联合开采：露天和地下联合开采是利用露天或地下已形成的工程系统，采用地下系统对挂帮矿进行开采，露天系统运出的开采方式；或运用露天开采将挂帮矿采出，用地下运输系统将矿石运出。马钢南山矿业公司凹山采场北帮回采露天境界外的挂帮矿就是采用地下采出露天运出的联合开采方法。露天和地下联合开采综合了前2种开采方法的优点，充分利用现有露天工程，发挥了地采的优点，避免了外扩境界露天开采的边坡稳定和开采安全问题，但因为它需要开拓地下巷道，初期基建时间长，投资大，经济效益较差，并且巷道开挖会引起应力的重新分布，安全问题须特别注意。
3我国矿山挂帮矿开采现状
中国露天开采的铁矿石产量占国内总量的87%～90%。但露天矿随着开采深度的增加，剥采比超过经济极限值，经济效益明显下降。由露天开采转入地下开采的矿山将越来越多，如：南京凤凰山铁矿、江苏冶山铁矿、铜官山铜矿、湖北余华寺铁矿、大广山铁矿、莱芜矿山公司赵庄矿区等。总结和进一步研究、解决露天转地下开采的规律和存在的问题，是采矿业的当务之急。我国在这方面起步较晚，技术还不是很成熟，在由露天矿向地下开采过渡中要解决一系列复杂的问题如：合露天坑盆底的顶柱与缓冲垫层问题；选择理地确定露天开采极限深度；露天转入地下开采期间的产量衔接；最优的开拓系统与地下采矿方法；露天边坡管理与残柱回采；坑内通风与防排水；露天生产与地下开采同时作业的安全问题等。
4挂帮矿开采中需要考虑的问题
（1）边坡的稳定性
边坡挂帮矿采动后，按照区域的不同边坡有可能出现两种情况；一种是矿石强度较好，边坡没有变化。另一种是矿体内部如果存在节理裂隙发育、断层等结构，随着下部矿体的开采导致边坡失稳，可能造成滑坡。
（2）矿体赋存条件复杂
矿体的赋存条件比较复杂，受采矿工艺、施工人员的素质等因素的制约，使采矿技术工作难度增加，造成开采工艺的复杂化。
（3）围岩的稳定性
在掘进、回采过程中，要考虑围岩的稳定性，防止发生冒顶、片帮以及顶板垮冒。对不稳定区域采取支护措施，避免意外事故的发生。
（4）合理地确定露天开采极限深度
由于地下开采资金投入较大，而露天开采的后期矿量减少，剥岩量较大，需找到两者平衡点，来确定合理的露天开采深度。
（5）露天生产与地下开采同时作业的安全问题
若地下、露天同时开采，要考虑露天开采的爆破会对地下的顶板、围岩等产生安全影响。特别要避开地下的采空区，避免发生塌陷事故。
5采取的安全措施
（1）沿脉运输巷道布置在稳定区。受露天开采穿孔爆破的影响，露天坑边坡矿岩存在不同程度的裂隙、碎裂，并随着纵深减小。因此，将沿脉运输巷道布置在稳定区中，使巷道的安全系数增加。
（2）减小巷道断面。在满足人员、设备的进出及采矿工艺要求的前提下，巷道断面按最小设计，提高巷道的稳定性。
（3）加强边坡监测。建立边坡观测系统，对边坡进行观测，对指导坑内开采，指导安全生产都有好处。
（4）增加支护等级。对围岩不稳定巷道，采用锚喷支护等对巷道进行维护，能有效防止顶板浮石冒落及片帮危害。
（5）缩短服务年限。通过加强计划管理，实现强采，缩短矿山服务年限，使矿井、巷道、采空区、围岩等保持相对稳定，保证施工环境安全。
6结论
我国很多大中型金属矿山经过几十年开采，将进入中晚期开采阶段，面临闭坑压力问题。针对这些矿山发展现状，最大限度地回收挂帮矿资源，对延长矿山服务年限、缓解矿山短时间内转产及安排闲置职工的压力等，具有一定的经济效益和社会效益。如何在边坡上对挂帮矿进行合理的开采成为挂帮矿回收开采亟待解决的问题。
参考文献：
[1] 徐长佑著.露天转地下开采.武汉：武汉工业大学出版社，1990：2～6.
露天开采的采矿方法篇5
随着市场经济的发展，矿山企业追求最佳的经济效益是其生产的主要目的。尤其近年来，全球矿业受经济低迷和结构性调整等因素影响，矿产品价格持续下降。因此，从企业的利益出发，在确定露天开采境界时，经济合理性往往是首先需要考虑的因素。在露天开采设计中，要保证所确定的露天矿山开采境界具有最佳的收益，实质上是剥采比大小的控制。
1 经济剥采比的确定原则及计算方法
1.1 经济剥采比确定原则
而确定露天矿山开采境界的主要原则是境界、平均、生产等技术剥采比都小于或等于经济剥采比。
技术剥采比在既定开采条件和开采方法下，是相对静态的、不变的。为了与技术剥采比相比较，人为将生产总成本划分为采矿成本和剥离成本两部分，从而确定出经济上最大允许的剥采比，即分摊到单位矿石上的经济上最大允许的剥离量――经济剥采比。经济合理剥采比是露天矿的一项重要经济指标，它是决定选择露天开采和地下开采两种开采方式合理分界线的基础，也是确定露天开采境界的准绳，它的大小直接影响矿山的整体经济效益，并影响到对矿产资源的合理开发与利用。
1.2 经济剥采比计算方法
确定经济合理剥采比的方法很多，归纳起来主要有两类：一类是比较法，通常采用产品成本比较法和盈利比较法；另一类是价格法，用露天开采成本和矿石价格作比较来计算。
采用价格法计算的经济合理剥采比适用于因某些原因无法进行地下开采，即只能考虑露天开采的矿床，计算式：
n1=（d-a）/b
式中：
n1为经济剥采比，m3/t；
a为露天矿山纯采矿成本，元/t；
b为露天矿山纯剥离成本，元/t；
d为该矿石售价，元/t。
设计院在设计露天矿时，一直沿用传统的方法来计算经济合理剥采比，该方法只考虑纯采矿成本，未考虑破碎、选矿、财务成本、工资、材料、安全等成本。因为在大多数情况下，采出的矿石不是直接进入市场，而需要进行一定的加工。因此，a的确切含义应是矿石的纯开采成本和加工成本之和。同理，式中b应该定为岩土到排弃完成时，单位岩土所花费的费用。所以，在计算n时，要使d与a和b相互对应，不同情况下，二者应有不同的对应值。
某露天采选联合金矿山，设计规模为采选100万 t/a，剥采比为5.5 m3/t（13.8 t/t）；采用公路开拓汽车运输方案。矿区分为三个露天采场，采用卡特360D型潜孔钻车穿孔、2 m3挖掘机装载、25 t重卡车运输方式剥离。开采顺序遵循自上而下分台阶回踩，采矿损失率5%，贫化率8%。
近年来，随着采矿技术和管理水平的不断提高，开采条件也发生了变化，比如材料价格变化、矿石品位变化等。这一系列的变化，使得原来确定的经济合理剥采比，越来越不符合矿山生产的实际情况，该露天矿设计时确定的经济合理剥采比已不再合理。
计算经济剥采比时，在露天采矿成本中考虑破碎、选矿、财务成本、工资、材料、安全等成本：
采矿克金成本=采矿成本/（出矿品位×综合回收率）=a/（？夼・？着）
剥离克金成本=n×剥离成本/（出矿品位×综合回收率）= n・b/（？夼・？着）
破碎克金成本=破碎成本/（出矿品位×综合回收率）=c/（？夼・？着）
选矿克金成本=选矿成本/（出矿品位×综合回收率）=d/（？夼・？着）
期间费用克金成本=期间成本=e
因克金成本（f）=采矿克金成本+剥离克金成本+破碎克金成本+选矿克金成本+期间费用克金成本：
f=（a+n・b+c+d）/（？夼・？着）+e
v-f≥0 （销售收入-成本≥0）
则：经济剥采比计算公式如下：
n2≤■
式中：
v为标准金单价，240元/g；
a为采矿成本，元/t（含采矿直接成本、人员工资、材料、安全等项目产生的费用）；
b为剥离成本，元/m3（含剥离直接成本、人员工资、材料、安全等项目产生的费用）；
c为破碎成本，元/t；
d为选矿成本，元/t；
e为期间成本，元/g（含管理、销售、财务、税金、资产减值损失和营业外收入等）；
ε为选矿综合回收率，80%；
γ为矿石比重，2.15 t/m3；
θ为出矿品位；
n2为经济合理剥采比，m3/t。
2 经济剥采比的计算应用
因采矿进行到不同阶段，出矿品位有所差异，因此根据该矿目前开采现状及技术经济指标，代入数据计算得：
n2≤（156.312？夼-40.95）/17.3
不同出矿品位条件下的经济合理剥采比见表1。
由计算结果可知，出矿品位不同，对经济合理剥采比影响较大。出矿品位为0.45 g/t时，经济合理剥采比1.7 m3/t；出矿品位为0.94 g/t时，经济合理剥采比为6.13 m3/t。根据实际情况实时调整剥采比，圈定露天矿的开采境界，体现了露天开采的优越性。
3 结 语
①确定露天矿山经济合理剥采比，在传统方法的基础上考虑了破碎、选矿、财务、工资、材料、安全等成本。
②通过对具体矿山实例研究，考虑到矿山开采到后期矿石条件的变化，推算出经济合理剥采比与出矿品位之间的关系，是经济合理剥采比的确定更加合理。
③根据实际条件变化适时分析、预测和调整露天矿的经济合理剥采比，对保证露天矿长远和近期的整体经济效益具有十分重要的现实意义。
参考文献：
[1] 佟伟，宋子岭，马云东.露天矿经济合理剥采比确定方法的改进[J].世界科技研究与发展，2012，（3）.
[2] 张东华，尚涛，周伟等.浅析露天矿经济剥采比[J].中国矿业，2008，（10）.
[3] 杨荣新.露天采矿学（下册）[M].徐州：中国矿业大学出版社，1990.
露天开采的采矿方法篇6
露天采矿机是从道路机械和井下综采机组移植开发的一种新型露天采矿设备，自1981年在一些国家露天矿开始使用以来，在开采薄矿层及复合层状矿床的选采方面日益显示其优越性。我国在开发的大型露天煤矿（产量规模10Mt以上）有平朔、霍林河、伊敏河、准格尔等10余个，探讨露天采矿机在我国露天煤矿的应用具有重要意义。
1 资源条件
我国现开发的大型露天矿开采的均为结构复杂的近水平或缓倾斜复合煤层，煤层特征见表1。
我国露天矿煤层赋存具有如下特点：
矿区煤层多，主采煤层只占可采煤层总数的1/2～1/6，而且煤层结构复杂。
常温条件下煤及围岩的硬度都不大，但由于大部分露天矿处于东北严寒地区，冬季物料冻结后硬度急剧增加。
围岩中存在空间分布不规则的硬夹层。
2 生产条件
现阶段，我国露天煤矿普遍采用不同规格的单斗挖掘机用于工作面采煤作业。大型单斗挖掘机具有可靠性好，机动性高，生产能力大，可匹配的运输设备多等优点，但选采效果差。应用单斗挖掘机采掘时，小于1m的薄煤层很难实现分采分运，致使煤炭采出率降低；同时损失的煤炭作为剥离物排弃，堆积造成煤的自燃，污染环境。另一方面，薄层的夹矸无法剔除，开采过程中矸石混入原煤降低煤质，影响企业效益；而且增加了无效运输及电厂的灰渣和矸石处理量，造成社会资源浪费。即使厚度大于1m的煤层和夹矸层选采，也因为台阶高度过低而严重影响大型单斗挖掘机的效率。
3 露天采矿机
3.1 作业方式
露天采矿机一般采用分层铣削方法开采，即露天采矿机在一个平整的场地工作，通过一层接一层地铣削地面物料完成施工，如图1所示。如果每一层切削深度相同，则只需在设备上设定一次即可连续的完成全部开采作业（机器在铣削弯道时也是连续的）。根据开采台阶划分和推进方向不同，露天采矿机的开采方式可分为4种，如表2所示。
3.2 开采工艺
露天采矿机应用灵活，既可与矿用自卸卡车配合，也可直接与带式输送机配合组成连续开采工艺系统。露天采矿机-卡车工艺灵活性高，且露天采矿机挖掘的工作面无需平整就能满足汽车行驶的要求，因此特别适合于选采复合薄矿层，工艺系统布置如图2所示。露天采矿机-带式输送机连续工艺能充分保证采矿机生产效率的发挥，而且能够在0°～15°的纵坡上作业，使用范围较广，工艺系统布置如图3所示。
工艺作业示意图
3.3 适用条件
露天采矿机集“穿、爆、采”功能于一身，几乎所有的采矿机都具有很高的切割力，适用于露天矿选采作业，可广泛应用于如下情况：
（1）复杂条件下煤层的选择开采及残煤的回采。
（2）可维护煤层底板的完整性，避免穿孔、爆破情况下的采煤作业。
（3）可对长期需要进行选采作业的薄煤层及需要剔除的矸石进行连续作业。
（4）露天采矿机的生产能力与中型轮斗挖掘机相当，因此适用于厚度不大、赋存较为稳定但物料强度较大的矿床开采。
3.4 古莲河露天煤矿应用实例
由于5＃煤层结构复杂，夹矸多、含矸率高、发热量低，在露天矿生产初期此煤层年产量占露天矿年产量的比重大。5#煤选用液压挖掘机配合91t卡车选采，选采难度大，煤炭含矸率高而且回收率比较低。2009年3月开始采用维特根2200SM露天采矿机选采，采矿机预对选采煤分层和夹矸分层进行切割、破碎，煤直接装入电厂车辆运出工作面，夹矸直接排弃。此选采方案相对于液压铲选采方案节省露天矿费用10元/t。维特根2200SM露天采矿机选采精度可达到0.2m，其选采后含矸率为7.74％，较选采前含矸率降低17.67％。极大的提高了煤炭发热量和回收率。
结论
由以上分析可以看出，露天采矿机采用分层的开采方式，可以适应我国露天煤矿煤层结构复杂、选采要求高的资源条件，在我国拥有较广泛的应用前景。国外应用经验表明，露天采矿机可实现连续开采，大幅度提高劳动生产率，增加矿山生产能力。在复合煤层和薄煤层的选择开采中，可提高原煤质量，节省选煤和矸石运输费用，减少资源损失，提高矿山经济效益。因此在我国推广应用露天采矿机有望改变露天煤矿的生产工艺现状，大幅度提高矿山企业的经济效益。
参考文献
[1]卢明银.露天采矿机开采新工艺的应用[J].化工矿山技术，1994，23（3）：51-56.
[2]陆光泽，冯为民.德国KSM斗轮式露天采矿机技术特征及对伊敏河露天矿的适用性[J].露天采煤技术，1992，（5）：3-7.
露天开采的采矿方法篇7
Keywords: open-pit mine; reasonable economy stripping ratio; optimization of mining depth
中图分类号：[TD-9]文献标识码：A文章编号：
1 经济合理剥采比的确定
确定经济合理剥采比主要用比较法，实质是将露天与地下开采的经济效果作比较来确定经济合理剥采比。目前，应用较广泛的是储量盈利比较法系列，该系列中有产品成本比较法、储量盈利平衡法和盈亏平衡法。以下讨论的经济合理剥采比与原矿剥采比相对应。
1.1 产品成本比较法
矿山企业的最终产品可以是原矿、精矿或其他后续矿产品。’
1.1.1原矿成本比较法
露天开采的原矿成本CL包括纯采矿成本a(元／t)和所分摊的剥离费用两部分，即：
原矿成本比较法的原理是将原矿的地采成本作为露采成本的上限，并以此作为依据来确定经济合理剥采比，也就是：
nJH’表示每吨原矿的露采成本不大于地采成本时允许的最大剥采比，即经济合理剥采比。原矿成本比较法确定经济合理剥采比通常适用于露天和地下开采的矿石损失和废石混入率相差不大、矿石不贵重且地下开采有盈利的情况。
1.1.2精矿成本比较法
这种方法是以精矿(或矿产品)作为计算基础，使露采的精矿成本不大于地采精矿成本，该方法考虑了露天与地下开采在贫化率上的差别，即：
式中：DL、DD——分别是露采和地采每吨原矿所分摊的采矿、选矿费用，元/t；KL、KD——分别是露采和地采每吨原矿的精矿产出率。
类似于原矿成本比较法，可得经济合理剥采比：
原矿的精矿产出率为：
结合上式公式中可知原矿品位为：
1.2储量盈利比较法
该法是将单位储量的地下开采盈利作为露天开采盈利的下限，也就是：
上式中，uL、uD——分别为露采与地采每吨圆矿的最终盈利。
类似于产品成本比较法，其经济合理剥比为：
若矿山企业的最终产品为原矿，并允许aL≠aD’，则：
1.3盈亏平衡法
盈亏平衡法适用于矿床采用单一露天开采的情况。这时，要求露采的矿产品成本不得超过其销售价格，或者说，不允许单位工业储量的露采最终盈利小于零，以保证矿山不亏损，即：
由此可得经济合理剥采比：
与储量盈利比较法一样，单位工业储量的盈利可以计算到原矿，也可以计算到精矿。
1.4各种方法的相互关系及适用条件
储量盈利比较法系列的基本思想是要求单位工业储量的露采最终盈利不小于地采盈利。该系列的基本方法是储量盈利比较法，系列中的其他方法都是该方法的特殊形式。
假设露采和地采单位工业储量所获得原矿的数量和质量均相同，即，则有 在这种情况下，储量盈利比较法简化为原矿成本比较法，即：
若露采和地采单位工业储量所获精矿数量和质量均相同，也就是 ，于是：
上式表明，此时可以通过比较精矿成本来反映储量盈利情况，即精矿成本比较法与储量盈利比较法在这种情况下等价。
显然，当矿床仅适用露天开采而不宜用地下开采时，意味着uD=0，此时储量盈利比较法就简化为盈亏平衡法，即：
综上所述，可以将储量盈利比较法系列中的各种计算方法及其分类依据列于下表：
上表中的分类依据实质上是各种计算方法的理论适用条件，由此可以隐身出下表所列出的三种比较对应的技术和实际应用条件。
需要指出的是，在露天开采境界设计的时候，必须把上述各式计算的经济合理剥采比nJH’换算为对应于储量剥采比的经济合理剥采比nJH。
2最优化开采深度的确定
2.1长露天矿开采深度的确定露天矿走向长度大时，首先是在各地质横剖面图上初步确定开采深度，然后再纵剖面图调整露天矿底部标高。
2.1.1在各地质横剖面上初步确定露天开采深度
首先，在各横剖面上做出若干个深度的开采境界方案。当矿体埋藏条件简单时，深度方案取得少一些；矿体复杂时，深度方案取多些，并且必须包括境界剥采比有显著变化的深度。绘制境界时，依据选定的最小底宽和边坡角，这时既要注意露天矿底在矿体中的位置，还要鉴别该横剖面上的边坡角是实际的还是伪倾角，若为伪倾角，则需进行换算。
其次，针对各深度方案，用面积比法或线段比法方案计算其境界剥采比。
最后，将各方案的境界剥采比与开采深度绘成关系曲线，再画出代表经济合理剥采比的水平线，两线交点的横坐标就是所要求的开采深度。
至此，完成了一个地质横剖面图上露天开采理论深度的确定。按同样的方法，可将露天矿范围内所有横剖面图上的理论深度都确定下来。
应当指出，在确定厚矿体的开采深度时，鉴于露天矿底的位置不易确定，有时先按矿体厚度而不是最小底宽作图，然后继续向下无剥离采矿，直至最小底宽为止。这时，作为露天开采的最终深度，显然是最初确定的深度与无剥离开采深度之和。
2.1.2在地质纵剖面图上调整露天矿底部标高在各个地质横剖面图上初步确定了露天开采的理论深度后，由于各剖面的矿体厚度和地形变化不等，所得开采深度也不一。将各剖面图上的深度投影到地质纵剖面图上，连接各点，得出一条不规则的折线。
为了便于开采和布置运输线路，露天矿的底平面宜调整至同一标高。当矿体埋藏深度沿走向变化较大，而且长度又允许时，其底平面可调整成阶梯状。调整的原则是，使少采出的矿石量与多采出的矿石量基本均衡，并让剥采比尽可能小。
2.2 短露天矿开采深度的确定对于走向短的露天矿，需要充分考虑端帮剥离岩石量的影响。在确定开采深度时，用平面图把露天矿作为一个整体来考虑，其具体步骤如下：
2.2.1根据矿体形状和已确定的经济合理剥采比选定几个可能的深度H1、H2、H3…；
2.2.2 针对每一个深度方案，在相应的分层平面图上，按选定的最小底宽并参照矿体形状，绘出该水平的底部周界；
2.2.3 在同一分层平面图上，进一步确定露天矿地表周界及边坡上矿岩接触线的垂直投影在各横剖面图上，按选定的边坡角作边坡线，找出每条边坡线与地形及矿岩接触线交点，然后投影到分层平面图上；在没有剖面的地方，则在分层平面图上，选有代表性的各点作垂直于底部周界的辅助剖面，然后在辅助剖面图上绘出边坡线，找出它与地形线及矿岩接触线的交点，再投影到分层平面图上；最后，将上述横剖面、纵剖面、辅助剖面的投影点连接，即得露天矿地表周界和边坡面上矿岩接触线的垂直投影；
2.2.4按平面图法计算各深度方案的境界剥采比nj1、nj2、nj3…；
2.2.5绘制境界剥采比随深度变化的关系曲线，在曲线上找出境界剥采比等于经济合理剥采比的深度，这一深度就是露天矿的最优开采深度。
3 结束语
总之，露天矿的经济剥采比及最优化开采深度并非在设计时一经确定便完全保持不变, 在矿山生产实际中, 它随着采矿新技术、新设备的利用及采矿成本、矿石价格、露天与地下开采相对成本等因素的变化而变化。
参考文献：
露天开采的采矿方法篇8
露天采矿是采用采掘、运输设备从敞露地表的采矿场剥离岩石并采出有用矿物的一种采矿方法。这种开采方法主要运用于开采金属矿、冶金辅助原料、建筑材料、化工原料等矿物。其优点是开采空间限制小，机械化、自动化水平较高；劳动生产率较高；开采成本较低，且矿石产量大适合大规模开采低品位矿石；资源利用充分，矿石损失贫化小，回收率高；基础建设时间短，投资较小；开采高温易燃矿体安全系数高；劳动条件较好，生产安全。但也有其缺点即开采过程中会产生较大粉尘，运输设备排放废气以及爆破岩石产生的有害成分对于周边环境有一定程度的污染且对开采工作人员健康有一定程度的损害；开采作业受天气影响较大；开采作业中产生大量的剥离岩级废土需要排放到排土场，占地面积较大。
2 目前露天采矿工艺技术发展趋势
随着科学技术的进步和采矿技术条件的进一步复杂化，机械化大规模采矿、无底柱分段崩落法和充填采矿等技术得到了广泛的应用，并将逐步发展露天地下联合采矿技术、无爆破采矿技术、自动化采矿技术和连续采矿技术将会得到更多的应用。露天矿将向着大型化、规模化方向发展，为降低用工数量，降低投资和生产成本，降低管理的复杂程度，各矿山企业正在积极研究生产管控模式。目前国内冶金矿山露天开采的发展趋势有以下特点：
2.1 设备大型化，开采集中化
在合理范围内，采用大型开采设备可以明显提高露天采矿的产量以及经济效益。例如，目前国内外常用采矿器械电铲，国外特大级电铲容积早已达168m3，是技术上重大突破。而国内目前最大铲斗容积约为76m3，每小时理论挖掘量约6600m3，产量可观。
（1）钻机。国内重点冶金矿山穿孔设备主要是牙轮钻与潜孔钻机，牙轮钻机比例较高（占88﹪），中型矿山以潜孔钻为主。
（2）电铲。国内重点露天矿主要以电铲为主，斗容最大为16.8m3。
（3）采矿技术高效化、实用化。露天矿开采工艺更加成熟、运输方式多样化。
（4）露天矿采剥方法多为陡帮开采，如组合台阶开采、高台阶开采、倾斜分条开采以及横采横扩等。同时采用分期开采、分区开采，尽可能地缩短建设周期，提高经济效益。
（5）采矿工艺连续化、半连续化。最具代表性的全连续工艺是轮斗铲采掘——胶带运输机运输——排土机排土，采用这种工艺可以实现高效率、低成本化露天采矿作业。利于生产规模扩大和降低生产成本，但受限于场地、矿产资源等因素，全连续工艺推广运用不及露天矿半连续工艺。
（6）露天矿开采用半连续工艺是近30年来迅速发展起来的一种新工艺，它的实际应用已展现出其强大的生命力。国内矿山通过引进大型可移动破碎站—胶带运输装备，建成采场内可移动式矿岩破碎—胶带运输系统，标志着我国间断—连续开采工艺已进入世界先进水平。
（7）可移动式破碎站。可移动式破碎站是汽车、破碎机和胶带运输机组成的间断—连续运输工艺的核心技术装备之一。随着开采深度的增加，破碎机组可以随时快速移动，保证汽车始终处于最佳运距下工作。
2.3 矿山数字化、智能化
矿山自动化调度系统、采矿设备的自动化控制、智能化全球定位系统等现代技术已在一些矿山推广使用，并取得了很好的效果。
2.4 开采工艺的综合化
随着矿山开采的集中化趋势，单个露天矿的开采范围趋于扩大，开采深度日益增加，开采境界内矿岩赋存条件往往复杂多变。针对这种情况，传统的单一开采工艺方式往往不能与之相适应，使开采效率降低，开采成本提高。近年来，多种开采工艺综合应用已经成为大型露天开采的一种发展模式。
2.5 开采设备自动化
随着科技的发展，计算机技术也迅猛发展，许多自动化、智能计算机设备已经运用到露天开采的许多领域。例如，矿床勘探与地质模型建立、矿山设计计划、矿区及矿山生产管理到设备故障监测等。计算机的合理化运用有利于露天开采的自动化发展。
2.6 对开采矿产资源及周边环境的可持续开发保护合理化
充分利用资源，重建生态环境，保持可持续发展对于矿山环境保护方面，如复垦造田，三废处理，滑坡防治，煤炭自燃防治等，提出了许多新的技术问题。合理充分利用矿产资源，实现矿业可持续发展，涉及子孙后代长远利益，己受到各国普遍关注。
随着国家产业政策的发展和规范，对矿山开采要求越来越严格，要求尽量使用节能、环保、高效的矿山开采设备。高效率开采设备、专业化合作分工将是未来大型矿山发展趋势。液压挖掘机在未来的矿山应用中将以大型化、电驱动为主要发展方向。露天矿山开采总的发展趋势是规模大型化，效益更高化。
3 我国露天采矿发展现状与建议
3.1 发展现状
随着全球科技发展，国内外采矿技术都有了新的提高，我国目前露天采矿采用现代先进开采技术与工艺，已步入世界先进水平，同时积极借鉴、吸收国内外先进采矿工艺技术，提高了我国的采矿技术水平，并实行高度集中化开采，逐步合理规范的开发矿产资源，发展前景相当乐观。
3.2 关于发展思路的若干建议
（1）对优势矿产资源实行集中化开采，实现大规模生产的经济效益。
（2）根据开采需求，引进国外各种先进开采工艺，投入及培养高新技术人才，并基于现状运用合理适宜的采矿技术，逐步实现产业机械化、自动化发展。
（3）逐步完善与增加相关政策及法律法规，有利于露天采矿的良性发展。
（4）增强露天采矿作业面的设计前瞻性及实用性，对露天采矿场周边环境同时进行合理的可持续发展保护设计。
（5）加快矿山环境治理技术的科研与转化。研究矿业开发过程中引起的环境变化及防治技术及对污染物处理及综合利用回收技术，采用先进的采、选技术，提高资源利用率。加快矿山环境保护防治新技术、新工艺的开发与应用转化。引进和开发适于矿区土地复垦的生态重建新技术，开展示范性工程。实行清洁生产，发展绿色矿山。
（6）强化监管，预防和控制矿山环境的恶化。在矿山建设过程中严格执行环境影响评价制度，坚持环境保护治理措施与主体工程同时设计、同时施工、同时投用，对生产矿山要加大监管力度，规范矿山开采行为，确保环保投入，达到“二废”的合理排放与潜在隐患的及早防治。对已破坏的环境，应限期恢复治理。
露天开采的采矿方法篇9
1工艺问题
露天煤矿采剥可分为单斗式和轮斗式，单斗式一般应用于地质条件较为复杂、施工工作面相对狭窄的地带，而轮斗式则应用于地质条件相对较好、施工场地较为宽广的地带。煤矿采剥过程中需要进行分层立体交叉开挖作业，开挖前需要做好详细的分层界线，确定界线宽度和界限高度。其中界线宽度根据机械作业半径和运输能力进行确定，高度则需要控制在2.5m之内，便于工程边坡的修整和顶帮的防护作业。如果不做好这些工作，会影响露天煤矿采剥工程的有序进行。
露天煤矿采剥工程开采中，需要选择工艺技术，间断开采工艺在露天煤矿采剥中应用效果较好，但是采用这种工艺时需要对采剥比进行优化，并处理好剥离岩石量和实际采出矿石量的搭配关系，减少矿山境界、矿体赋存、开采工艺和开采程序的影响，最大限度的提高露天煤矿生产效益。开采中以间断开采工艺工作原理为依据，利用单斗挖掘机-卡车开拓运输系统进行挖掘，合理布置采场斜坡道，将剥离物运输至覆盖式多台阶排土场并进行抛尾。为了提高效益，需要以后续工程施工原则为依据，合理布置工作线，层层推进，可以先从距离短、生产设备便于布置地带进行掘进，之后再向距离较长、不利于生产设备布置的地带掘进。当露天煤矿剥离物是土时，施工流程相对简单，可通过挖掘采装、运输排土方式进行采剥。当剥离物是岩石时，施工过程中除了采用基本工序外，还需要增加穿孔、爆破等工序。在这里应该注意的是剥离物为土和岩石都需要用防排水工艺辅助工程开采进行。因公路无轨运输也是露天煤矿剥离工作中较为常见的开拓方在实际采剥过程中，在使用单斗挖掘机的同时，也需配置汽车来运输土石方，以确保煤矿开采工作顺利进行。因此，要确保煤矿开采工运输顺畅、排土有序和现场控制有序等各种工作进行，必须协调好露天煤矿土石方采剥工程的采剥运输、剥土、后勤和辅助施工系统之间的关系。
2工程计划调整问题
受露天煤矿外部特征工作的制约，采剥工程中常会出现工程计划调整的情况，而一些煤矿企业的工程技术人员相对较少，特别是采剥工程技术人员，这就需要采用先进的技术来编制采剥工程计划，以减少露天煤矿工程计划调整情况，降低煤矿企业成本。然而应该注意的是虽然利用计算机辅助绘图，较手工绘图精度高，也能降低了人工强度，提高绘制效率，但是在连线过程中计算机程序不能进行准确的判读，必须采用人机结合的方式交互完成。
地质模型技术能对露天煤矿采剥阶段煤层进行精细的描述和对煤矿生产进行详细的部署。因其是在计算机基础上进行辅助设计的，建模过程中需要确定地表、地层和界限三个对象，其中界限较为主要，其涉及到模型的范围、煤层中的断层、氧化带、陷落柱和采空区边界等。确定这些对象以后，可利用AutoCAD辅助软件绘制三维可视化地质模型图。绘制模型时，需要收集高程散点、等高线、钻孔、地质剖面图等资料数据，并将其转化成地形文件、岩层文件、煤层文件、钻孔文件和模型基本参数文件。而这些数据的获得和实现则需要根据采前和采后地点的坐标来确定采剥量实现。因露天煤矿地势相对开阔，可以用GPS-RTK接收机采集碎部点，并收集到野外数据，然后将数据编辑成绘图软件能接受的“*.dat”格式，利用网格或DTM土方方法计算采剥量。利用网格方法计算采剥量，虽可以采取平面、斜面、三角网方法设计采剥面，通过每一个方格面的体积和防踢体积公式能得到采剥面挖方量，方法简单，易于操作，但是网格线相对死板，地形突变较为强烈的区域可能会因地貌等间距性而使重要的分割线无法落在地形位置。因此，计算前必须保证采剥区域处于闭合状态，否则会影响计算结果的准确性；利用DTM土方方法计算可以对同一区域进行两次测量，将两测得的高程数据以建模的形式进行叠加，并将相应数据输入计算机，计算出两次观测期间区域内矿产的变化情况以三维曲面形式呈现在计算机屏幕上，工作人员根据曲面数据分析可以准确的识别出地面具体情况，并计算出采剥量，便于露天煤矿采剥工程持续有效进行。
3设备问题
随着矿产资源经济值的不断的变化，经济采剥比也在不断的变动中，煤矿企业对矿石的贫化损失要求越来越高，尤其是矿体薄、夹层多矿石开采中，大型设备不能发挥其应用的作用，需要用中小型设备辅助使用。在这种情况下，在对露天煤矿进行采剥时需要根据煤矿剥离和采矿量的规模，合理的运用大、中小型设备。以某一露天煤矿，矿体为北西走向，向西南倾向，平均倾角为58°，属于倾斜矿体。这一矿体开采时采用的采矿方法是横采方式，依据台阶采用的是水平划分，标准台阶高度为12m，需先进行松动爆破，用单斗挖掘机进行采装，自卸汽车运输。为了减少矿石损失，不同运输盘上采用顶板漏矿底板推进方式向顶帮方向剥离，根据台阶数量采用陡帮方法开采，每一阶层根据实际情况选用中小型运输、采装设备，以实现爆破、剥离任务，减少资源浪费。
结语
煤矿露天采剥工程的有序进行，离不开工程计划的确定、设备的合理化配置和工艺的合理化选择。随着露天煤矿开采企业不断的发展和科学技术不断的进步，将会有更多功能全面的设备和技术应用于煤矿采剥中，以确保煤矿采剥质量，促进煤矿开采工作顺利进行。
参考文献
[1]王社林，马洪伟，柳昆鹏.露天矿矿建剥离工程外委施工中常见的问题[J].露天采矿技术，2010.
[2]王鑫.对于露天煤矿采剥技术的探究分析[J].内蒙古煤炭经济，2013.
露天开采的采矿方法篇10
【文章编号】0450-9889（2014）01C-0060-02
深化高等教育教学改革、提高人才培养质量，是新时期加强高等教育质量内涵建设的重要举措。笔者以中国矿业大学（北京）为例，结合露天与金属矿山开采课程的特点和多年的教学实践，提出重构课程教学内容的必要性，探讨教学内容改革的途径，以期为打造精品课程和采矿工程部级特色专业的建设奠定基础。
一、露天与金属矿山开采课程的特点
露天与金属矿山开采是中国矿业大学（北京）采矿工程专业本科一门重要的核心课程。通过该课程的学习，采矿工程专业的学生能够掌握矿床露天开采的基本工艺与设计方法，以及金属矿床地下开采的主要方法与参数设计，为今后从事露天矿山、金属矿床地下开采方面的教学、科研、生产等工作奠定必要的理论与技术基础。露天与金属矿山开采课程具有以下特点：一是课程内容多且杂。课程涵盖固态矿床露天开采与金属矿床地下开采两部分内容，涉及上述领域的开拓方式、生产工艺、采矿方法和设备选择，主要内容包括露天矿山的矿岩松碎、采装、运输、排岩、露天开采境界、矿床露天开拓、露天矿生产能力与采掘进度计划、露天矿边坡稳定与控制，以及金属矿床地下开拓方式、回采工艺、采矿方法选择与适用条件、矿柱回收与空区处理等，知识涵盖面广，课程系统性差，教学难度较大。二是课程学时较少。露天与金属矿山开采课程综合了矿山地质学、矿山机械、爆破工程、岩土力学等多个学科的理论和知识，还需适时补充有关爆破作用机理、矿山公路铁路线路设计等内容，故课程的综合性和实践性较强。然而，根据中国矿业大学（北京）新版教学大纲（2011版），该课程的授课时间由原来的40学时减至32学时，学时少而内容多，这给教师的“教”与学生的“学”均增加了困难。
二、重构课程教学内容的必要性
高等院校实现人才培养的基本途径是教学，其中最主要的是课程教学。在专业范围内，根据教学需要，将知识体系按照学科的内在规律，分解成若干个具体的知识体系，每个具体的知识体系即课程；每门课程都有其独特的内容，其载体是教材。
课程建设是提高教学质量的一项综合性建设，课程建设主要包括教学内容、师资队伍、教材、教学条件、教学方法与手段、课程体系、管理机制、实践教学等几个方面的建设，其主要目的是解决好如何为学生提供好的教学内容和教学方法的问题。
教学内容是体现教育目标的重要组成部分，是该领域前人研究成果的总结，并且随着科学研究的进展而不断发生变化。根据普赖斯知识指数增长模型，到2020年人类知识总量将达到每73天翻一番的速度。这就要求教师要从广阔的知识海洋中汲取营养，改善自身的知识结构，开展科学研究，这也是提高自身水平、适应社会发展的一条途径。教师只有将反映科学技术、经济社会发展的最新研究成果，及时充实到新的教材及课堂讲授中，才能为学生探索新事物、培养创造能力奠定基础。
教学内容的改革是教学改革的核心，必须符合人才培养目标的总体要求。教学内容改革既涉及各门课程内容之间的衔接与组合，以及每门课程的内容选择和优化，又涉及教学设计、教学方法和手段、教材选用等因素。露天与金属矿山开采课程作为采矿工程专业的核心课程，涉及范围广，内容更新快，重构课程知识体系，优化整合课程内容，改变教学内容陈旧、脱离科学发展前沿的现象，形成开放的课程体系刻不容缓。
三、教学内容改革的途径
全面推进采矿工程专业人才素质教育，是培养能适应社会主义现代化建设需要，德、智、体全面发展，基础扎实、知识面宽、能力强、素质高，具有创新意识和创新能力的采矿工程技术人员和研究人员的要求。针对当前课程教学中存在的问题，结合笔者所承担的“中国矿业大学（北京）露天与金属矿山开采课程建设”项目，探讨采矿工程专业露天与金属矿山开采课程教学内容改革的途径。
（一）优化教学内容。教学内容的调整，应注重将工程素质的要素转化为具体的教学内容和教学活动，强调以科研促进教学，形成贴近工程实际的教学内容。露天与金属矿山开采课程涉及的预备知识和相关领域较多，课程横向跨度大，其与矿山地质、矿山机械、岩土力学、爆破工程等课程联系密切。在新版课程教学大纲的指导下，对原有露天与金属矿山开采课程的教学内容进行取舍，在合理保留传统内容的基础上，注重课程内容的更新，通过在课堂教学中补充本学科的发展前沿，提高学生的学习兴趣。例如，原先在讲授“露天矿山爆破”时，需要增加2学时来补充有关炸药基本组成与岩石爆破作用机理等内容，但根据新版采矿工程专业本科培养计划，已新增爆破工程课程，因此，在讲授“露天矿山爆破”时，无需重复这部分内容，从而有助于提高课程的教学效率。又如，浅孔留矿采矿法虽在许多小型金属地下矿山仍普遍运用，但其存在机械化程度低、工人劳动强度大、安全作业条件差等不足，不符合“安全、高效”的采矿发展之路，故在教学过程中应对这部分内容进行删减。再如，随着矿产资源开发逐步向深部延伸，解决深部开采引发的高温、高压、岩爆等问题已成为当前研究的热点，适时补充深部开采理论与安全生产技术，有助于提高学生对采矿学科的深入认识和思考。
（二）加强教材建设。教材是传播知识的载体，教材建设是教学内容和课程体系改革的组成部分，是课程内容、教学体系建设和改革思想的具体反映，一本好教材是取得出色教学效果的基本保证。因此，编写与教学计划、课程教学大纲配套的系列教材是教学改革成果的载体和改革得以实现的手段，也是实现教学计划的重要保证。教材既要求内容丰富、系统完整、重点突出，并能反映国内外最新的进展和发展趋势，又要求能突出基础理论、基本知识和基本技术的教育。露天与金属矿山开采课程内容涉及固体矿床露天开采和金属矿山地下开采两部分内容，曾选用教材是根据教育部1998年颁布的大采矿专业要求编写的，不能充分满足新版教学大纲的要求。因此，在调整和优化教学内容的同时，依托中国矿业大学（北京）教材建设项目，按新的思路组织编写课程配套教材――《金属矿床露天与地下开采》。与现有同类教材相比，该教材是针对煤炭院校本科生采矿教学的特点，适当补充固体矿床露天开采与金属矿床地下开采的有关内容；并在原有教材的基础上，补充了爆破作用机理、矿山公路铁路线路设计等内容，力求反映近年来矿业领域较为成型的新概念、新成果、新方法，如地下深井矿山胶结充填采矿理论与技术、露天煤矿吊斗铲剥离倒堆开采工艺等。《金属矿床露天与地下开采》荣获2011年北京市精品教材。
（三）明确教学重点。露天与金属矿山开采课程表面看起来，知识点多、内容庞杂，实际上这是对教学内容理解不系统造成的。明确教学重点是提高教学质量的关键，而教学重点的确定又必须建立在熟悉教学内容的基础上。因此，必须认真钻研教材，处理好教材与教学内容的关系，对教材内容进行有益的深化和适当的扩展或删减。然而，教材毕竟只是教学中的主要参考书，对教师而言，还要参阅大量的参考文献，在熟悉内容、吃透教材的基础上对教材内容进行重新组织、加工精炼，以最有效的方式将一些基本原理、方法及技能传授给学生，使学生在尽可能少的时间内获得尽可能多的知识。例如，在讲授金属矿山地下开采方法时，可按照“采场结构参数―采准工作―切割工作―回采工作―采矿方法评价”的思路开展；在讲授露天煤矿大型采装设备吊斗铲时，可引出“吊斗铲倒堆剥离开采工艺”，并通过我国黑岱沟露天煤矿“定向抛掷爆破+吊斗铲倒堆剥离”实例深入阐述此类开采工艺。这种教学方法不仅使露天与金属矿山开采课程的知识系统化，从而使学生容易接受和掌握，而且培养了学生解决问题的能力。
（四）引入科研成果。露天与金属矿山开采领域的新理论、新技术和新方法不断出现，这就要求教师要不断从知识海洋中汲取营养，改善和提高自身的知识结构。科研工作是提高和体现教师学术水平的重要途径之一，通过参加科研实践来丰富自己的工程实践经验，并将反映科学技术、经济社会发展的最新成果及时充实到新的教材及课堂中，既不会使单纯的理论知识讲解枯燥无味，又能为学生探索新事物、培养创造能力奠定基础。例如，在讲授金属矿山地下采矿方法选择时，结合教师正在进行的科研项目“夏甸金矿深部高温高压环境下安全高效开采关键技术研究”，详细论述了选择采矿方法的基本要求、影响采矿方法选择的主要因素和采矿方法选择的步骤，收到了良好的授课效果。
露天与金属矿山开采是一门实践性非常强的课程，通过鼓励学生参加大学生创新性实验项目或参与教师的科研项目，将露天与金属矿山开采课程的知识点融入科研项目中，增强学生运用科学知识和方法解决实际问题的能力。例如，利用中国矿业大学（北京）充填采矿实验室在仪器设备上的优势，先后组织本科生参与“全尾砂固结充填胶凝材料研究”、“尾砂胶结充填体自立性能研究”、“高地温环境下全尾砂固结胶凝材料研究”等多项大学生创新性实验计划项目。通过参加相关科研工作，学生的创新能力和综合素质得到显著提高。
总之，教学内容改革是课程建设的基础和依托，可通过优化教学内容、加强教材建设、明确教学重点、引入科研成果等途径，力争实现科研和教学的有效结合，使课程内容能及时反映本学科的最新研究成果，提高学生的创新能力和实践能力。
【参考文献】
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[3]勾攀峰，宋常胜.岩石力学课程的教学改革与实践[J].高教论坛，2009，（5）
露天开采的采矿方法篇11
1露天矿边坡下方井工开采是一个普遍存在的问题，目前我国已开发的露天煤矿大都是倾斜或缓倾斜矿体,根据矿山开采的经济技术要求,露天矿的开采范围仅限于矿体的浅部,而深部不适合露天开采的矿体部分则要由井工开采完成,这样就出现了露天矿境界外边坡下方井工开采的问题。因此揭示边坡下井采对边坡稳定性影响的内在规律是一个非常重要和急待解决的问题。
2鑫鑫煤矿开采技术条件
该矿开采煤层为孙家湾层群和中间层，截止2002年末保有地质储量187.3千吨，其中基础储量（111b）156.8千吨，（2M11）30.5千吨，2003―2004年动用中间层0千吨，中间层81.7千吨，中间下层11千吨，剩余42千吨。2005年因阜新矿业集团“2.14”事故停产，辽西分局审批的技改工程，巷修工程，未进行回采。鑫鑫煤矿可采煤层开采技术条件如下表2-1所示
表2-1 鑫鑫煤矿可采煤层开采技术条件
3鑫鑫煤矿因井工开采造成的地表移动、变形预计分析方法
鑫鑫煤矿上覆岩层性质为中硬，煤层为缓倾斜，缓倾斜煤层开采后地表沉陷规律基本符合随机介质理论，采取类比地质采矿条件相近的矿区（五龙煤矿）地表移动参数及该矿地表移动、变形结果分析方法，确定鑫鑫煤矿地表移动、变形。
采取类比地质采矿条件相近的矿区（五龙煤矿）地表移动参数及该矿地表移动、变形结果分析方法，确定鑫鑫煤矿地表移动、变形概率积分法计算参数，见鑫鑫煤矿采煤沉陷程度计算概率积分法参数表2-2所示
表2-2鑫鑫煤矿开采沉陷概率积分法参数表
根据阜新鑫鑫煤矿开采技术条件及概率积分法参数预计6个分煤层为孙中层、中间层、中间下层、太平下层、高德一层、高德二层全部开采后引起的地表移动、变形最大值如表2-3所示
表2-3全部开采后引起的地表移动和变形最大值
4采动坡体稳定性预测结果
根据《规程》附录十一采动坡体稳定性预测方法,海州露天煤矿和鑫鑫煤矿提供的资料，在矿区范围中部选择最危险截面，并依据资料最终以E8剖面为最危险截面，边坡下各煤层赋存情况如剖面图4-1所示
由于矿区范围内煤层均为逆倾岩层（相对露天矿南帮边坡），根据开采煤层的不同，假设危险圆弧形滑面（实际没有滑面），以全部煤层开采后做出圆弧形滑面，如图4-2所示。
图4-2鑫鑫煤矿边坡稳定计算图危险滑移面
根据图进行了采动影响下露天矿边坡稳定性计算，得到露天矿边坡稳定性计算结果为： 鑫鑫煤矿开采后，影响露天矿局部坡体稳定性评价系数为K=1.4，煤层开采后坡体稳定性评价系数K＞1，露天矿边坡体处于稳定状态。但是,在E18剖面上有太平中部一号断层的存在，有可能影响局部边坡的稳定性。
表4-3 开采影响坡体稳定性预计参数
结论
露天开采的采矿方法篇12
一、前言
中国的露天煤矿到底有多大的发展前景及走怎么的发展道路是如今煤炭行业的一大疑问，煤炭行业一直是国民经济和民生所重视的动力工业，煤炭作为中国最主要的动力，在经济发展中发挥了重要作用。
二、我国露天煤矿的发展历程
1、起步期
由于地理条件和开采工艺的限制，在新中国成立以来露天矿的开采一直为极少数。以阜新海州露天煤矿及稍后的抚顺西露天煤矿改扩建为显著标志，开启了新中国露天煤矿建设的起步期，这一时期划定在建国后到20世纪80年代末，时间近二十年。
2、加速发展期
五大露天煤矿（平朔安太堡露天矿，伊敏露天矿，准格尔露天矿，霍林河露天矿，元宝山露天矿）建设成为该时期的主要标志，时间集中在1980~1995年的十五年间。我国的露天煤矿建设事业也进入了加速发展期。
3、创新发展阶段
2003年以来，随着国民经济发展对能源需求的激增，使得煤炭行业建设步入了一个新的快速发展期。在注重安全及保护煤炭资源、加大煤炭资源回采率、注重环境效应的政策背景下，露天煤矿的建设进入了快速发展期。
三、露天煤矿中存在的问题
1、矿山生态环境保护与资源综合开发利用问题
（一）、目前我国适合露天开采的煤田勘探还不足
露天煤矿的开发评价体系不健全，规划不长远，造成煤田开发顺序、开采境界、开采工艺、开采规模、开采参数的选择没有一个系统完善的指标体系，不利于露天煤矿的初期规划。比如准格尔露天矿区的开发就不合理，如果先开发哈尔乌素，可能会比先开发黑岱沟效果好很多。所以国家应在发展露天采煤方面给予更多的政策支持和偏向性的引导，加大科技创新的投入，以带动整个煤炭产业的快速发展。
（二）、我国能源工业的技术和管理水平都比较低，
能源平均利用率低，能耗较高，产品单位能耗和耗能设备的能效与先进国家差距很大。露天开采过程中石油用量很大，据统计资料显示，黑岱沟露天煤矿2009 年 1 至 9 月份耗油费达 22855.6 万元，我国石油产量有限，对外依赖性大，能源效率的提高对保障我国能源安全具有重要意义。发展循环经济，延伸煤炭产业链,增加产品附加值，构建绿色煤炭工业实现资源的综合开发利用，是实践可持续发展的必然要求，是煤炭企业义不容辞的责任。它作为我国缓解能源紧张、减轻环境污染的有效途径，已经上升为国家经济发展中的一项政策，为煤炭行业的健康发展指明了方向。
2、生产效率与效益问题
露天煤矿初期投资一般都比井工矿高很多，其中是设备投资约占 50%以上，而且露天煤矿设备较大，结构复杂、能耗高，设备投资占开采成本比例较高。据统计资料显示，黑岱沟露天煤矿拉斗铲折旧费占开采成本的 1/5~1/2。随着半连续工艺在我国的推广应用，伊敏河露天煤矿已于 2007 年引进了自移式破碎机，胜利东二号、白音华二号已准备引进自移式破碎机。国外自移式破碎机移设时间为 4d，伊敏河露天煤矿移设时间最短为 6d。所以设备效率的高低成为影响企业效益的主要问题。
3、矿山自动化、信息化、数字化的实施难题
我国露天煤矿信息化建设还处在起步或即将起步阶段。近几年，各大露天煤矿都加大了信息化建设的力度，但是还存在较大的问题。一是煤矿企业的领导者和基层人员对信息化的观念和意识直接影响煤矿信息化的实施；另一方面煤矿缺乏相应的人才，特别是复合型的信息化人才；同时由于煤矿信息化投入不足和投入结构不合理，煤矿的管理体制和管理水平落后，组织结构不合理，煤矿信息化缺乏合理的规划，而且煤矿信息化研究开发能力不足，致使煤矿信息化技术水平不高。
4、科技创新人才和资源缺乏
（一）、人才培养和培训
目前，我国露天采煤方向高等教育力量薄弱，研究生教育力量的薄弱尤为突出，而国家对露天采矿方向的投入少和煤炭有关政策的偏向性，严重影响露天采矿的科研和创新。同时，我国煤矿人员整体培训力度低，培养方法也相对落后，对人才的重视程度也不高，一系列因素导致我国露天采煤界人才缺乏。
（二）、设备生产和科研
目前，中国露天采矿的大型设备大部分是来自外国的公司。国外公司设备和配件昂贵，配件多而复杂，维修费高。而我国目前能生产的卡车、电铲容量与外国相差很大，轮斗铲、拉斗铲、自移式破碎机等设备的生产在国内还是空白，专门研究露天采煤设备的科研力量和人员很少，与露天煤矿的长远发展极不协调。
四、露天煤矿新模式的创新方法
1、剥离与土地复垦一体化作业
剥离与复垦一体化作业将复垦作业和采剥作业溶为一体,在进行采剥排作业的同时,将采场和排土场可用作复垦的表土单独采集和存放,待采场或排土场出现到界区域并可进行复垦时,再将这些表土运至待复垦点排弃和复垦。实践证明,实现一体化作业的露天矿山都取得了较好的经济效益,如山西孝义铝矿实现一体化作业后,土地复垦率达到了74%,解决了矿区多年来工农争地的矛盾,矿山用地费用减少了40%。安太堡露天矿在我国露天煤矿中率先尝试了剥离与复垦一体化作业,剥采与复垦同时作业,因采矿而破坏的土地得到了大面积的复垦,不仅取得了较好的经济效益,同时也为露天煤矿今后开展一体化作业提供了实践经验和依据。相信,剥离与复垦一体化作业将在我国大型露天煤矿中得到广泛的应用。
2、端帮采煤
进行端帮煤回采时,端帮采煤与露天采排工程的时空关系至关重要。露天采剥工程与端帮采煤的关系主要体现在空间上,即采剥工程能为端帮采煤提供多大的空间,这最终决定着端帮采煤的开采强度,即年产量。露天排土工程与端帮采煤的关系主要体现在时间上,而这最终影响的是每个采区内端帮煤的回采量,即回采率。从理论上讲,最好是改进采煤方法来提高开采强度,也可以通过采剥工作帮端部超前剥离和排土工作帮端部滞后排土的方法来增大端帮煤的出露长度及延长每个采区内端帮煤的回采时间,以提高端帮采煤的开采强度和回采率,但这是以巨大的超前剥离量和内排空间的损失为代价的,生产实际中是否采用须经论证。
3、拉斗铲倒堆工艺的应用
从自然条件看,我国已经或将要开发的适宜露天开采的大型特大型煤矿区中,相当大部分煤矿区具有采用拉斗铲倒堆剥离工艺的有利条件,主要表现为:煤层近水平埋藏,煤层数目不多,剥离物岩性多在中硬以下,煤田面积广大,储量丰富。总的看来,有望建设一批采用这种先进剥离方法的高产高效露天矿,从而为加快露天采煤的发展、大幅度提高矿山经济效益开创一条新的技术途径。为实现上述目标,应在条件优越的矿区率先进行研究,集中投入资金、设备,尽早实施。准格尔、神府、东胜等矿区可望成为先驱者,其它矿区在设计与建设过程中,也应解放思想,对倒堆剥离工艺给予重视,根据矿区具体情况精心设计,大胆引用。
4、分区开采时的转向过渡
近水平及缓倾斜矿床露天开采时,受限于产量规模、开采强度、设备规格及使用经济性等因素,往往采用分区开采。根据矿床的地质条件,在技术可行和经济合理的前提下,将被开采的矿田划分为若干采区,从首采区开始,按照既定的开采顺序,依次开采各采区,直至全矿开采结束。既定的采区划分和开采顺序方案不是一成不变的,多数情况下需要根据随开采过程被揭露的矿床地质条件实况等因素进行修改和完善,以获得最佳经济效益。
从理论上讲,在整个开采区内剥采比稳定的情况下,当前一采区逐步靠界、剥采比开始减小的过程中,相应的新采区应开始逐步缓帮,两采区累计的剥采比应接近正常,不会存在问题。但是,实际生产中受前后采区在工作线长度、推进方向、地形、煤量煤质、排土和运输系统等方面变动的影响,转向过渡期间的生产接续会出现一些问题和困难,尤其是运输系统的改造、布设、物料流向、排土空间的合理利用等因素会影响到运输功及运输成本等主要运营指标。
五、结束语
这些年，露天煤矿采煤业迅猛发展，但也带来了一系列的问题，要想在露天煤矿中更好的进行新模式 创新，在发展过程中一定要大力解决露天煤矿中存在的问题。
露天开采的采矿方法篇13
一、露天采煤技术
地下采煤 生产的发展，推动了采煤技术的进步，18世纪以来，地下采煤技术经历过两个发展阶段：第一个发展阶段，18世纪肇始于英国，采煤从手工生产过渡到机械化生产。以蒸汽为动力的提升绞车、水泵、扇风机，取代了辘轳提升、水斗戽水和自然通风。20世纪初到40年代后期，陆续出现了风镐、电钻、 凿岩机、 链板输送机、气动装岩机、电动装载机、带式输送机、自动卸载矿车等采掘设备和大功率的电动绞车、水泵、扇风机等技术装备，但采掘工作面仍以使用电钻的爆破落煤技术和凿岩机为主。我国自1875年起，逐渐实现了矿井提升、矿井通风、排水等几个主要辅助生产工序的机械化作业，这是中国近代采煤工业的开始。第二个发展阶段，采掘工作面从单一生产工序的机械化，发展为全部工序的综合机械化。矿井生产的日趋集中，生产规模的日益扩大，推动了矿井运输、矿井提升等环节的进一步技术改造。一些装备正朝着大型、强力、高速的方向发展。露天采煤包括剥离和采煤作业是一个移走矿体上的覆盖物，得到所需矿物的过程。首先剥去上覆岩层，使煤层敞露，然后开采。地下开采则需开凿一系列井巷（包括岩巷和煤巷），进入地下煤层，然后进行采煤。
二、露天采煤发展
露天开采是人类使用矿物最早出现的开采方式，中国可供露天开采的矿产资源丰富。平朔、霍林河、伊敏河、准格尔、元宝山、昭通等地的煤田，均有可观的储量可供露天开采。露天采煤 始于出现了勺斗容积为3～4立方米的动力铲和以铁道或汽车配合使用的采、装、运设备。60年代以来，露天采煤规模、技术装备发展迅速，各种工艺方式都已形成配套的设备组合和系列，并已用电子计算机监控的吊斗铲，日产20余万立方米的轮斗铲，载重达200～350吨系列的自翻车和自卸汽车；以及带宽3.6米，最长作业线98.65公里，最大生产能力每小时达48000米立方的带式输送机等。我国现在正在大力发展露天采煤。
三、露天采煤过程
无论露天开采还是地下开采，都必须首先进行地质勘探，查明含煤地层的分布范围、可采层数、层厚、倾角、储量，以及地质构造、自燃倾向、水、瓦斯等赋存状况和开采条件，然后合理规划矿区的建设规模、矿井数目、产量和建设顺序。根据矿区总体设计和矿井设计，逐一建设后移交生产。
四、露天开采工艺
露天开采工艺，按作业的连续性，分间断式、连续式和半连续式。间断式开采工艺适用于各种地质矿岩条件；连续式工艺劳动效率高，易实现生产过程自动化，但只能用于松软矿岩；半连续式工艺兼有以上两者的特点，但在硬岩中，需增加机械破碎岩石的环节。开采顺序是采矿和剥离在时间和空间上的相互配合。当矿体埋藏较浅或地表有露头时，应用露天开采最为优越。与地下开采相比，优点是资源利用充分、回采率高、贫化率低，适于用大型机械施工，建矿快，产量大，劳动生产率高，成本低，劳动条件好，生产安全。但需要剥离岩土，排弃大量的岩石，尤其较深的露天矿，往往占用较多的农田，设备购置费用较高，故初期投资较大。此外，露天开采，受气候影响较大，对设备效率及劳动生产率都有一定影响。随着开采技术的发展，适于露天采矿的范围越来越大，可用于开采低品位矿床和某些地下开采过的残矿。对平缓矿床（一般矿层倾角小于12°）采用倒堆、横运或纵运采矿法。对于倾斜矿床采用组合台阶、横采掘带或分区分期开采的方法。
五、露天开采作业内容
主要包括穿孔爆破、采装、运输和排土。这四项工作的好坏及它们之间的配合如何，是露天采矿的关键。穿孔爆破是在露天采场矿岩内钻凿一定直径和深度的定向爆破孔，以炸药爆破。对矿岩进行破碎和松动。采装工作是用人工或机械将矿岩装入运输设备，或直接卸到指定地点的作业。常用的设备是挖掘机（有多斗和单斗两类）、轮斗铲和前端式装载机，广泛采用的为单斗挖掘机。运输工作是将露天采场的矿、岩分别运送到卸载点（或选矿厂）和排土场，同时把生产人员、设备和材料运送到采矿场。主要运输方式有铁路、公路、输送机、提升机，还有水力运输和用于崎岖山区的索道运输。选择运输方式必须综合考虑地形、地质、气候条件，露天矿生产能力，开采深度，矿石和围岩的物理力学性质等，经过全面技术经济比较后，确定合理的运输方式。排土工作系指从露天采场将剥离覆盖在矿床上部及其周围的大量表土和岩石，运送到专门设置的场地（如排土场或废石场）进行排弃的作业。排土方法依其排土设备的不同，分为推土犁推土、推土机排土、前装机排土和拖拉铲运机或索斗铲排土等。
