一種適于陡坡地形的露天采礦新方法技術

本發明專利技術公開了一種適于陡坡地形的露天采礦新方法，將陡坡地形劃分為2～4個臺階，采剝作業面沿走向布置，垂直走向方向每14～16m劃分一條豎向采剝帶L，臺階高度H不大于液壓挖掘機(10)的最大挖掘高度的1.5倍，底部裝載平臺(11)的寬度大于18m，以滿足礦用運輸汽車(12)作業要求，實行單臺階作業，爆破作業后，采用液壓挖掘機(10)自上而下、由外向內輪次往復進行開采，逐步向最終邊幫推進，礦石經液壓挖掘機(10)自上而下、由內向外翻卸至底部裝載平臺(11)，經礦用運輸汽車(12)外運。本發明專利技術具有工藝簡單、設備易得、安全可行的優點，有效解決了陡坡地形坡度大，無法修筑運輸公路，采用常規臺階式開采時施工難度大的難題。

A new method of open pit mining suitable for steep slope topography

The present invention discloses a new method suitable for open pit mining steep terrain, steep terrain will be divided into 2 to 4 steps, stripping operations along the surface towards the direction of vertical arrangement, every 14 ~ 16m into a vertical stripping bench height with L, H is not greater than the hydraulic excavator (10) of the mining 1.5 times the height, bottom loading platform (11) is larger than the width of the 18m, to meet the needs of mine transport vehicle (12) operational requirements, the implementation of a single step operation, blasting operation, the hydraulic excavator (10) from top to bottom, from outside to inside round reciprocating mining, gradually to the final slope forward, ore (hydraulic excavator 10) from top to bottom, from the inside to the outside dumping to the bottom of the loading platform (11), the mine transport vehicle (12) sinotrans. The invention has the advantages of simple process, easy access to equipment, safety and feasibility, and effectively solves the difficult problem of difficult construction of steep slope terrain, unable to build transportation road and adopt conventional step mining.

【技術實現步驟摘要】
一種適于陡坡地形的露天采礦新方法
本專利技術屬于露天開采技術，具體涉及一種陡坡地形露天采礦方法，可用于各種陡坡地形的露天采礦，特別適用于邊坡坡度在50°～65°的高陡坡地形的露天開采。
技術介紹
露天礦開采是指用一定的開采工藝，按一定的開采順序，剝離巖石、采出礦石的過程。礦物賦存條件不同，開采的工藝不同，典型的開采工藝是通過“鉆-裝-運”等工序完成，具體為穿孔爆破、采裝、運輸和排土，這幾個環節的協調配合，是完成露天采礦任務的關鍵。傳統露天采礦方法，礦石爆破后，挖掘機鏟裝，汽車直接在平臺將礦石運輸至采場外(汽車運輸道路能直接修建至相應礦石爆堆平臺)。遵循自上而下開采原則，上部臺階水平開采到界后，再開采下部臺階水平。《露天采礦技術》2015年第11期刊登的“露天礦開采工藝發展以及對礦用車需求的影響”一文中介紹了露天礦開采工藝的幾種主要形式和所用裝備，包括間斷工藝、連續式工藝、半連續工藝、無運輸倒堆工藝，并在該文表1中列出了采礦工藝方式與配置裝備對應表，在表2中列出了開采工藝形式的適應范圍和優劣勢。露天采礦過程中，不可避免會遭遇陡坡地形礦石的開采，邊坡坡度大于50°，不具備修建運輸公路至采場的運輸條件，開采難度極大。傳統的解決方案是采用硐室爆破，硐室爆破是將大量炸藥集中裝填于設計開挖成的硐室內，達成一次起爆大量炸藥、完成大量土石方開挖或拋填任務的爆破技術。硐室爆破威力大，爆破效果控制難度較大，往往造成地動山搖，飛石橫飛，對周圍建構筑物、動植物影響很大；且硐室爆破爆破后，采場一片混亂，爆堆不集中，無平臺和臺階，其在露天礦山應用已受到了限制。為了安全、有效地開采陡坡地形的露天礦山，急需尋求非常規的采礦方法。
技術實現思路
本專利技術的目的就是針對露天陡坡地形無法修筑運輸公路，無法采用常規臺階式開采的技術難題，而提供一種非常規的、安全可行的適于陡坡地形的露天采礦新方法。為實現本專利技術的上述目的，本專利技術一種適于陡坡地形的露天采礦新方法，采用液壓挖掘機作為挖掘、裝載設備，采用礦用運輸汽車作為礦石運輸設備，并通過以下技術方案來實現：1)將陡坡地形劃分為2～4個臺階；2)為便于鑿巖機穿孔作業，將采剝作業面沿走向布置，垂直走向方向每14～16m劃分一條豎向采剝帶L；3)根據液壓挖掘機的最大挖掘高度確定臺階高度為H：臺階高度H不大于液壓挖掘機的最大挖掘高度的1.5倍；4)將底部臺階下面的已采區域設定為底部裝載平臺，并最先施工形成；底部裝載平臺的寬度大于18m，以滿足礦用運輸汽車作業要求；5)實行單臺階作業，即采場處于采掘工作的臺階只能有1個；爆破作業后，采用液壓挖掘機自上而下、由外向內輪次往復進行開采，逐步向最終邊幫推進，礦石經液壓挖掘機自上而下、由內向外翻卸至底部裝載平臺，經礦用運輸汽車外運。開采后的終了臺階坡面角以a＝50°～65°為宜，以a＝52°～63°較好，以a＝53°～58°為佳。一般情況下，將陡坡地形劃分為3～4個臺階，即實行此開采方法的臺階總數量不超過4個。本專利技術一種適于陡坡地形的露天采礦新方法采用以上技術方案后，具有以下有益效果：(1)將陡坡地形劃分為若干臺階，利用液壓挖掘機爬坡能力強的特點，單臺液壓挖掘機分別行駛至各臺階，將放炮后的礦石，自上而下輪次往復進行開采，礦石最終經液壓挖掘機翻卸至底部的汽車裝載平臺，經礦用運輸汽車外運，以達到陡坡地形開采的目的。(2)本專利技術方法具有工藝簡單、設備易得、安全可行的優點。有效解決了陡坡地形坡度大，無法修筑運輸公路，采用常規臺階式開采時施工難度大的難題。附圖說明圖1為本專利技術一種適于陡坡地形的露天采礦新方法正視圖；圖2為本專利技術一種適于陡坡地形的露天采礦新方法俯視圖。附圖標記為：1-上部外臺階；2-次上部外臺階；3-次下部外臺階；4-下部外臺階；5-上部內臺階；6-次上部內臺階；7-次下部內臺階；8-下部內臺階；9-炮孔；10-液壓挖掘機；11-底部裝載平臺；12-礦用運輸汽車。具體實施方式為進一步描述本專利技術，下面結合附圖和實施例對本專利技術一種適于陡坡地形的露天采礦新方法做進一步詳細說明。圖1所示的本專利技術一種一種適于陡坡地形的露天采礦新方法正視圖并結合圖2看出，本專利技術一種適于陡坡地形的露天采礦新方法采用以下技術方案：1)將陡坡地形劃分為4個臺階；2)將采剝作業面沿走向布置，垂直走向方向每14～16m劃分一條豎向采剝帶L；3)根據液壓挖掘機10的最大挖掘高度確定臺階高度為H：臺階高度H不大于液壓挖掘機10的最大挖掘高度的1.5倍；4)將底部臺階下面的已采區域設定為底部裝載平臺11，并最先施工形成；底部裝載平臺11的寬度大于18m，以滿足礦用運輸汽車12作業要求；5)實行單臺階作業，爆破作業后，采用液壓挖掘機10自上而下、由外向內輪次往復進行開采，即：自上部外臺階1、次上部外臺階2、次下部外臺階3、下部外臺階4以此向下開采，再由外向內開采內臺階，內臺階也自上而下由上部內臺階5、次上部內臺階6、次下部內臺階7、下部內臺階8的順序開采，如此往復，逐步向最終邊幫推進；礦石經液壓挖掘機10自上而下、由內向外翻卸至底部裝載平臺11，經礦用運輸汽車12外運。開采后的終了臺階坡面角a一般不超過63°，具體角度，根據陡坡地形及終了臺階邊坡圍巖性質的具體情況確定。具體開采方式為：開采順序為自上而下，由外向內逐步向最終邊幫推進。如，液壓挖掘機10行駛至上部外臺階1，鉆眼爆破后，松散礦石利用液壓挖掘機10向次上部外臺階2翻卸；然后，施工垂直走向方向14～16m的采剝帶L，并鉆鑿炮眼；液壓挖掘機10行駛至次上部外臺階2，爆破后，松散礦石利用液壓挖掘機10向下部外臺階3翻卸；再施工垂直走向方向14～16m的采剝帶L，并鉆鑿炮眼，液壓挖掘機10行駛至次下部外臺階3，爆破后，松散礦石利用液壓挖掘機10向下部外臺階4翻卸；如此，再施工下部外臺階4，下部外臺階4已經達到底部裝載平臺11，因此，施工完下部外臺階4之后，轉而再施工上部內臺階5、次上部內臺階6、次下部內臺階7、下部內臺階8……。施工每個采剝帶的時候，液壓挖掘機10都行駛至相應臺階進行作業。如此往復，最終達到開采陡坡地形的目的。特別說明：底部裝載平臺11在陡坡地形開采時，應最先施工形成。而傳統露天采礦方法，會在上部外臺階1(上部內臺階5)水平開采到界后，才會開采次上部外臺階2(次上部內臺階6)水平，次上部外臺階2(次上部內臺階6)水平開采到界后，再開采次下部外臺階3(次下部內臺階7)水平……。如此，自上而下開采。而且，傳統露天采礦方法在每個臺階水平都布置有裝載平臺，礦石爆破后，挖掘機鏟裝爆堆，汽車直接在裝載平臺將礦石運輸至采場外(汽車運輸道路直接修建至相應礦石爆堆平臺)。運輸道路施工成本很高，要求的各開采臺階的條件很苛刻。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種適于陡坡地形的露天采礦新方法，采用的礦石挖掘、裝載設備為液壓挖掘機(10)，采用的礦石運輸設備為礦用運輸汽車(12)，其特征在于采用以下技術方案：1)將陡坡地形劃分為2～4個臺階；2)將采剝作業面沿走向布置，垂直走向方向每14～16m劃分一條豎向采剝帶L；3)根據液壓挖掘機(10)的最大挖掘高度確定臺階高度為H：臺階高度H不大于液壓挖掘機(10)的最大挖掘高度的1.5倍；4)將底部臺階下面的已采區域設定為底部裝載平臺(11)，并最先施工形成；底部裝載平臺(11)的寬度大于18m，以滿足礦用運輸汽車(12)作業要求；5)實行單臺階作業，爆破作業后，采用液壓挖掘機(10)自上而下、由外向內輪次往復進行開采，逐步向最終邊幫推進，礦石經液壓挖掘機(10)自上而下、由內向外翻卸至底部裝載平臺(11)，經礦用運輸汽車(12)外運。

【技術特征摘要】
1.一種適于陡坡地形的露天采礦新方法，采用的礦石挖掘、裝載設備為液壓挖掘機(10)，采用的礦石運輸設備為礦用運輸汽車(12)，其特征在于采用以下技術方案：1)將陡坡地形劃分為2～4個臺階；2)將采剝作業面沿走向布置，垂直走向方向每14～16m劃分一條豎向采剝帶L；3)根據液壓挖掘機(10)的最大挖掘高度確定臺階高度為H：臺階高度H不大于液壓挖掘機(10)的最大挖掘高度的1.5倍；4)將底部臺階下面的已采區域設定為底部裝載平臺(11)，并最先施工形成；底部裝載平臺(11)的寬度大于18m，以滿足礦用運輸汽車(12)作業要求；5)實行單臺階作業，爆破作業后，采用液壓挖掘機(10)自上而...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王杰，汪為平，章林，李家泉，
申請(專利權)人：中鋼集團馬鞍山礦山研究院有限公司，
類型：發明
國別省市：安徽,34