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[摘要]露天矿床开拓是开辟地面与各开采台阶、各开采台阶之间的矿岩运输通路，建立合理开发矿床的运输系统。露天矿床的开拓方法主要有：公路开拓、铁路开拓、带式输送机道开拓、平硐溜井开拓、提升机道开拓等。
[关键词]露天采矿开拓
中图分类号：TD164 文献标识码：TD 文章编号：1009―914X（2013）31―0247―01
露采矿床开拓是用掘进相应的沟道使露天采场的工作水平与地表发生装运联系。开拓分为无沟开拓、有沟开拓和地下巷道开拓三种方法影响开拓方法选择的因素很多，主要有：
（1）自然地质条件：即地形、矿床地质、水文地质、工程地质及气候条件等。如地形条件，它对地表工程建筑物，民用建筑物和外排土场的布置，即对工程建筑物的总体布置有重大影响；它对开拓沟道的布置和运输线路的方向也同样有影响；如当水平或缓倾斜矿体埋藏深度不深时采用布置在露天矿境界外的堑构开拓；当倾斜或陡倾斜矿体埋藏深度很深时采用布置在露天矿境界内的堑沟开拓。
（2）生产技术条件：即矿山规模、矿区开采程序、露天采场尺寸、生产工艺流程、选用设备类型以及技术装备等。根据此条件可采用陡沟开拓的胶带运输饥和斜坡钢丝绳提升运输，或采用缓坡堑沟开拓的铁路和汽车运输。
（3）经济因素：即矿山基建投资、金属矿石生产成本及劳动生产率等。
1、无沟开拓法
无沟开拓法的特点是没有出入沟。当矿岩用塔式挖掘机、缆索起重机、拉绳式铲运机直接从露天采场进行装运时采用这一方法。在采用塔式挖掘机和缆索起重机时，矿岩直接装在铲斗或运料箱中运出。如果需要将修理设备和人员运到地表，可使用辅助堑沟。该法在我国砂金矿床中使用、而在岩金矿山未得到应用。
2、有沟开拓法
有沟开拓在国内外露天开采岩金矿山中得到最广泛的应用。
（1）外部沟开拓：外部沟是设置在露天采场境界外，并以直线或曲线（与地形有关）沟道进入露天采场。在水平、缓倾斜矿层埋藏深度不深时采用此法开拓。此外，倾斜、陡倾斜矿层和厚大矿体的上部水平常常用外部沟开拓，而深部水平则采用内部沟或井筒开拓；
（2）内部构开拓：内部沟是设置在露天采场境界内的露天边帮上，它与外部沟的区别是掘沟工程量包括在露天采场的剥离工作量中。与外部沟比较减少了剥岩量，降低了生产费用。
布置内部沟有两种主要方案：（1）沿露天果场境界布置在非工作帮上的固定坑线；（2）沿露天采场的中间部位布置在工作帮上的移动坑线。
固定坑线的优点是：在露天采场整个存在期间，坑线的位置是固定的，因此简化了露天矿的工作组织并降低生产费用。固定坑线的缺点是：初期剥离工作量大，露天矿基建时间长，基建投资大。
移动坑线由于可以接近矿体布置，其基建工程量最小，基建时间短，在生产中移动坑线可以缩短新水平的准备时间。固定坑线相移动坑线开拓方案的选择，大体上根据技术经济分析，方案比较确定。
内部沟开拓按其特点分为：
（1）单段沟开拓
单段沟开拓法的特点是每个水平都有自己独立的堑沟，所有剥离台阶的运输都是独立的，每个水平的矿岩流量在地表有各自的出口。堑沟彼此独立，为露天采场内运输组织和采矿管理工作创造了极为便利的条件。这种开拓方法适用于矿体走向较长，工作台阶较少的情况。当工作台阶很多时这种方法就变得复杂化了，增加了出入沟的开拓工程量。
（2）多段沟开拓
多段沟开拓方法，是将台阶分成组，用布置在露天采场中不同部位彼此独立的总沟开拓，矿石和岩石的货流量在地表有各自的单独出口。矿石和岩石也可用不同的运输方式（例如岩石采用铁路运输，矿石采用汽车运输）。多段沟开拓与单段沟开拓比较，是矿山基建工程量较小。
（3）总沟开拓
总内部沟开拓在国内外的大、中、小型露天矿得到最广泛应用。它是露天矿的主要开拓方法，该法的特点是露天采场的所有台阶的矿岩货流量通往地表只有一个出口。
总内部沟开拓按坑线的布置方式分为：
①折返坑线开拓。该法应用于铁道运输的露天矿。该运输方式应用于露天矿的运量大、地形坡度在30°以下，比高在200m以下时，采用它仍有明显的优越性。
②回返坑线开拓。该法主要适用于汽车运输的露天矿。此法优点是运输工具连续运行，堑沟（或坑线）有很高的通过能力；开拓工程量不大，露天采场延深时正常生产工作状态不受破坏。其缺点是建立回返曲线平台需要一定的工程量和费用。
③螺旋坑线开拓。它主要用于采用汽车运输的中、小型露天矿。该开拓方法的优点是汽车车辆连续运行，露天采场内运输线路有很高的通过能力；缺点是不能多台阶同时作业，露天矿生产能力受限制，露天采场生产能力初期以剥离工作为主，需要大量设备。由于有环绕整个露天边帮的宽运输平台，增加了剥离量，使露天开采深度减小。
（4）内部陡沟开拓
多用于中小型露天矿。它的特点是从地表到露天采场的工作或集中水平敷设陡沟，在陡沟中设置斜坡提升机（矿车组、箕斗或运输机）。陡沟可布置在非工作帮，也可布置在爆破危险区以外的端帮。由于陡沟倾角等于或接近露天坑最终边坡角，所以陡沟工程量不大。
陡沟开拓的优点是露天采场深部矿岩沿陡沟提升，其露天坑内运输线路最短。在掘进入沟时岩石工作量最小；露天采场生产设备简单；出入沟可沿最稳定岩层布置，
它的缺点是新水平准备复杂，在几个台阶同时作业时，在一条出入沟上转载矿岩量管理工作复杂；采用铁路运输时列车必须摘挂钩；个别运输环节上工作组织因难；上、下转载站需要建筑物，并需进行维护。
（5）单向进行有沟开拓
这种开拓的一条线路是为重车服务的，线路较缓其坡度在8%以下。另一条是为空车服务的、线路较陡其坡度为l0%—15%。该法的特点是由于车辆交换作业时间短，提高了工作面电铲效率，但是由于有单独的出入口增加了开拓工程量。
3、联合堑沟开拓法
联合堑沟能满足不规则形状矿床提出的任何开拓要求，所以这种方法在露天开采时得到广泛应用。在设计和生产实践中最常见的是以下联合堑沟开拓方案：
（1）露天采场上部水平、下部水平分别用外部、内部斜沟联合开拓方案。
（2）露天矿田深部水平开拓时采用回返和螺旋坑线或螺旋和折返坑线相结合的方案。
（3）层状矿床上部水平常常采用外部堑沟开拓。下部水平常常采用环形坑线开拓。
由矿山多年生产实践和目前开采技术可知，露天矿山开采的优化主要是利用现有的生产条件，在不影响矿山正常生产的情况下，通过对现有露天矿山开拓系统、开拓方式、采剥方法、边坡稳定性、装备水平和设备效率的优化等，以实现扩大生产规模、提高劳动生存率和矿石质量、降低能耗，最终降低成本并改善矿山环境。
参考文献
[1] 张焕臻. 新建犹他地下铜矿采用现代化开拓方法[J]. 有色矿山. 1979（06）
[2] 富奎士. 泸沽铁矿大顶山矿区建设矿床应采用北部竖井、溜井放矿和平碉运输开拓方法的商榷[J]. 四川冶金. 1987（03）
[3] 张敏.小型矿床开拓方式的探讨[J]. 江苏冶金. 1987（06）
[4] 胡爱华，子彦. 急倾斜矿体的联合开采法[J]. 世界采矿快报. 1989（14）
[5] 王永生. 我国矿产资源综合利用现状、潜力和对策措施[J]. 矿产保护与利用. 2007（06）
[6] 许志中，李永强，许利生. 我国露天矿山开采的薄弱环节及对策分析[J]. 矿业快报. 2006（10）
[7] 张传信，郭金峰，远洋. 我国冶金矿山复杂难采矿体开采技术现状与展望[J]. 采矿技术. 2006（03）
[关键词]露天采矿开拓
中图分类号：TD164 文献标识码：TD 文章编号：1009―914X（2013）31―0247―01
露采矿床开拓是用掘进相应的沟道使露天采场的工作水平与地表发生装运联系。开拓分为无沟开拓、有沟开拓和地下巷道开拓三种方法影响开拓方法选择的因素很多，主要有：
（1）自然地质条件：即地形、矿床地质、水文地质、工程地质及气候条件等。如地形条件，它对地表工程建筑物，民用建筑物和外排土场的布置，即对工程建筑物的总体布置有重大影响；它对开拓沟道的布置和运输线路的方向也同样有影响；如当水平或缓倾斜矿体埋藏深度不深时采用布置在露天矿境界外的堑构开拓；当倾斜或陡倾斜矿体埋藏深度很深时采用布置在露天矿境界内的堑沟开拓。
（2）生产技术条件：即矿山规模、矿区开采程序、露天采场尺寸、生产工艺流程、选用设备类型以及技术装备等。根据此条件可采用陡沟开拓的胶带运输饥和斜坡钢丝绳提升运输，或采用缓坡堑沟开拓的铁路和汽车运输。
（3）经济因素：即矿山基建投资、金属矿石生产成本及劳动生产率等。
1、无沟开拓法
无沟开拓法的特点是没有出入沟。当矿岩用塔式挖掘机、缆索起重机、拉绳式铲运机直接从露天采场进行装运时采用这一方法。在采用塔式挖掘机和缆索起重机时，矿岩直接装在铲斗或运料箱中运出。如果需要将修理设备和人员运到地表，可使用辅助堑沟。该法在我国砂金矿床中使用、而在岩金矿山未得到应用。
2、有沟开拓法
有沟开拓在国内外露天开采岩金矿山中得到最广泛的应用。
（1）外部沟开拓：外部沟是设置在露天采场境界外，并以直线或曲线（与地形有关）沟道进入露天采场。在水平、缓倾斜矿层埋藏深度不深时采用此法开拓。此外，倾斜、陡倾斜矿层和厚大矿体的上部水平常常用外部沟开拓，而深部水平则采用内部沟或井筒开拓；
（2）内部构开拓：内部沟是设置在露天采场境界内的露天边帮上，它与外部沟的区别是掘沟工程量包括在露天采场的剥离工作量中。与外部沟比较减少了剥岩量，降低了生产费用。
布置内部沟有两种主要方案：（1）沿露天果场境界布置在非工作帮上的固定坑线；（2）沿露天采场的中间部位布置在工作帮上的移动坑线。
固定坑线的优点是：在露天采场整个存在期间，坑线的位置是固定的，因此简化了露天矿的工作组织并降低生产费用。固定坑线的缺点是：初期剥离工作量大，露天矿基建时间长，基建投资大。
移动坑线由于可以接近矿体布置，其基建工程量最小，基建时间短，在生产中移动坑线可以缩短新水平的准备时间。固定坑线相移动坑线开拓方案的选择，大体上根据技术经济分析，方案比较确定。
内部沟开拓按其特点分为：
（1）单段沟开拓
单段沟开拓法的特点是每个水平都有自己独立的堑沟，所有剥离台阶的运输都是独立的，每个水平的矿岩流量在地表有各自的出口。堑沟彼此独立，为露天采场内运输组织和采矿管理工作创造了极为便利的条件。这种开拓方法适用于矿体走向较长，工作台阶较少的情况。当工作台阶很多时这种方法就变得复杂化了，增加了出入沟的开拓工程量。
（2）多段沟开拓
多段沟开拓方法，是将台阶分成组，用布置在露天采场中不同部位彼此独立的总沟开拓，矿石和岩石的货流量在地表有各自的单独出口。矿石和岩石也可用不同的运输方式（例如岩石采用铁路运输，矿石采用汽车运输）。多段沟开拓与单段沟开拓比较，是矿山基建工程量较小。
（3）总沟开拓
总内部沟开拓在国内外的大、中、小型露天矿得到最广泛应用。它是露天矿的主要开拓方法，该法的特点是露天采场的所有台阶的矿岩货流量通往地表只有一个出口。
总内部沟开拓按坑线的布置方式分为：
①折返坑线开拓。该法应用于铁道运输的露天矿。该运输方式应用于露天矿的运量大、地形坡度在30°以下，比高在200m以下时，采用它仍有明显的优越性。
②回返坑线开拓。该法主要适用于汽车运输的露天矿。此法优点是运输工具连续运行，堑沟（或坑线）有很高的通过能力；开拓工程量不大，露天采场延深时正常生产工作状态不受破坏。其缺点是建立回返曲线平台需要一定的工程量和费用。
③螺旋坑线开拓。它主要用于采用汽车运输的中、小型露天矿。该开拓方法的优点是汽车车辆连续运行，露天采场内运输线路有很高的通过能力；缺点是不能多台阶同时作业，露天矿生产能力受限制，露天采场生产能力初期以剥离工作为主，需要大量设备。由于有环绕整个露天边帮的宽运输平台，增加了剥离量，使露天开采深度减小。
（4）内部陡沟开拓
多用于中小型露天矿。它的特点是从地表到露天采场的工作或集中水平敷设陡沟，在陡沟中设置斜坡提升机（矿车组、箕斗或运输机）。陡沟可布置在非工作帮，也可布置在爆破危险区以外的端帮。由于陡沟倾角等于或接近露天坑最终边坡角，所以陡沟工程量不大。
陡沟开拓的优点是露天采场深部矿岩沿陡沟提升，其露天坑内运输线路最短。在掘进入沟时岩石工作量最小；露天采场生产设备简单；出入沟可沿最稳定岩层布置，
它的缺点是新水平准备复杂，在几个台阶同时作业时，在一条出入沟上转载矿岩量管理工作复杂；采用铁路运输时列车必须摘挂钩；个别运输环节上工作组织因难；上、下转载站需要建筑物，并需进行维护。
（5）单向进行有沟开拓
这种开拓的一条线路是为重车服务的，线路较缓其坡度在8%以下。另一条是为空车服务的、线路较陡其坡度为l0%—15%。该法的特点是由于车辆交换作业时间短，提高了工作面电铲效率，但是由于有单独的出入口增加了开拓工程量。
3、联合堑沟开拓法
联合堑沟能满足不规则形状矿床提出的任何开拓要求，所以这种方法在露天开采时得到广泛应用。在设计和生产实践中最常见的是以下联合堑沟开拓方案：
（1）露天采场上部水平、下部水平分别用外部、内部斜沟联合开拓方案。
（2）露天矿田深部水平开拓时采用回返和螺旋坑线或螺旋和折返坑线相结合的方案。
（3）层状矿床上部水平常常采用外部堑沟开拓。下部水平常常采用环形坑线开拓。
由矿山多年生产实践和目前开采技术可知，露天矿山开采的优化主要是利用现有的生产条件，在不影响矿山正常生产的情况下，通过对现有露天矿山开拓系统、开拓方式、采剥方法、边坡稳定性、装备水平和设备效率的优化等，以实现扩大生产规模、提高劳动生存率和矿石质量、降低能耗，最终降低成本并改善矿山环境。
参考文献
[1] 张焕臻. 新建犹他地下铜矿采用现代化开拓方法[J]. 有色矿山. 1979（06）
[2] 富奎士. 泸沽铁矿大顶山矿区建设矿床应采用北部竖井、溜井放矿和平碉运输开拓方法的商榷[J]. 四川冶金. 1987（03）
[3] 张敏.小型矿床开拓方式的探讨[J]. 江苏冶金. 1987（06）
[4] 胡爱华，子彦. 急倾斜矿体的联合开采法[J]. 世界采矿快报. 1989（14）
[5] 王永生. 我国矿产资源综合利用现状、潜力和对策措施[J]. 矿产保护与利用. 2007（06）
[6] 许志中，李永强，许利生. 我国露天矿山开采的薄弱环节及对策分析[J]. 矿业快报. 2006（10）
[7] 张传信，郭金峰，远洋. 我国冶金矿山复杂难采矿体开采技术现状与展望[J]. 采矿技术. 2006（03）