露天礦床是如何如何開採的?

特別是像這種大型的礦床,初期就是把路規劃好就開始修路,還是後期隨著礦石挖掘量變大才擴建的路?這麼大的土石方量的泥土怎麼處理的?


謝邀。

問題涉及到露天礦開採程序、開拓運輸系統設計、排土場規劃三個問題。

露天礦生產過程的本質是大規模土石方的空間移運過程。即將地殼的某一部分以一定的時間和空間順序採掘出來,將有用的礦物和暫時無用的剝離物分別搬運至預定地點。

採掘場及排土場構成了露天礦的兩大主體工程,是露天礦大系統的「骨架」,外部運輸系統是露天礦的「咽喉」。(引自《排土場綜合優化若干關鍵問題及技術方向》)

(1)露天礦開採程序

露天礦開採程序系指完成露天礦采場內岩石剝離和礦石采出的程序,包括采剝工程台階劃分,采剝工程初始位置確定,采剝工程水平推進、垂直延深方式,工作幫構成等問題。

在露天開採過程中,將開採境界內的礦石、土岩劃分成具有一定高度的台階進行開採,各台階的礦山工程包括掘溝、擴幫工程,通過台階的掘溝實現礦山工程的延深,並建立運輸聯繫和形成台階工作線,然後以一定的采寬進行擴幫推進,完成台階的全部礦山工程。

影響開採程序選擇的因素有:煤岩賦存條件;露天礦場的尺寸和幾何形狀;工藝類型;開拓方式以及煤產量、質量、投產時間、達產時間等。

(2)開拓運輸系統設計

露天礦開拓是指建立地表面與露天礦場內各個工作水平以及各工作水平之間的礦岩運輸通道,以保證露天礦場的生產運輸,並及時準備出新的工作水平。開拓運輸系統設計中需要針對所選定的運輸設備及運輸形式,確定整個礦床開採過程中運輸坑線的布置形式(即坑線的形式、位置和數量,平面形式及其固定性等特徵),以建立起開發礦床所必須的運輸線路。開拓系統一旦形成,若再想改造,則會嚴重影響生產,造成很大的經濟損失。

影響開拓方案設計的主要因素有:礦床賦存的自然條件、露天開採境界的尺寸、生產能力、工藝設備類型、礦床開採程序、礦區總平面布局、國家有關的技術、經濟政策,設備的供給條件,礦山建設速度及礦石產量的要求,礦山開採年限等等。

(3)排土場規劃

露天礦金屬礦一般採用外排(坑外排棄),露天煤礦先外排,後內排(排棄至坑內)。這是由礦床賦存的特點決定的,形象的講,金屬礦呈坨狀,需要掏個坑才能挖出來,煤礦呈層狀需要掏一大片坑出來。

礦山開採之前會對采場的開採程序、開拓運輸系統做初步設計,但具體施工時會有所不同。開採過程中,首先根據礦床賦存條件確定首採區(初始拉溝位置),這是因為露天礦投資較大,必須快速見礦,緩解經濟壓力;然後通過在立面上掘溝、平面上擴幫實現露天礦山工程的不斷發展,最終開採到界,閉坑。

講解的深淺程度不好把握,還是看圖說話,簡單描述吧:

露天金屬礦中以盛產稀土的白雲鄂博礦區為例,下圖中左右兩個眼睛分別為西采場和東采場,眼睛周圍及似魔鬼的爪牙狀皆為外排土場。

從礦坑內部看:

露天煤礦以黑岱溝露天礦為例:

復墾完畢後如下圖所示:


之前提問的時候其實想知道的是那些台階是如何開挖的,不過沒有表達清楚,今天剛好看到了相關的文章有一段是講這個的,就節選幾段貼過來吧。

科普︱露天煤礦開採煤炭後,是如何變身良田的

露天煤礦的「階梯」

很多人問:黑岱溝露天煤礦一層層的「台階」是怎麼形成的呢?

原來露天煤礦開採時,通常把采場內的煤層劃分為若干具有一定高度的水平分層,自上而下逐層開採,並保持一定的超前關係。開採的分層呈現的是階梯狀,也就是我們平常看到的一個個的台階了。台階是露天礦場的基本構成要素之一,是進行獨立剝離岩石和採礦作業的單元體。

大致程序為:

再將開段溝寬度擴大,也就是所謂的擴幫。等這一層台階具備足夠寬度時,向下水平開拓新的台階。

逐層推進,露天煤礦的「階梯」就形成了。
首先,為了開採一個台階並將采出的礦岩運出采場,從上部修築一條具有一定坡度的運輸通道——出入溝,並垂直於礦山推進方向修築一定長度的開段溝。

再將開段溝寬度擴大,也就是所謂的擴幫。等這一層台階具備足夠寬度時,向下水平開拓新的台階。

逐層推進,露天煤礦的「階梯」就形成了。


如果是建國後的礦,或者西方20世紀的礦,是先規劃好路的。

如果是很久遠的礦,像十九世紀甚至更早,則是後來擴建。


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