田于野

摘 要： 我國具有豐富的礦產(chǎn)資源，但受制于經(jīng)濟和政策等因素的影響，我國礦產(chǎn)資源的現(xiàn)代化開發(fā)起步較晚。近年來隨著社會發(fā)展過程中對于礦產(chǎn)資源需求量的增加，礦產(chǎn)資源開采比重逐年增中，開采技術(shù)水平和機械化程序也大幅度提高。在礦產(chǎn)資源開采工作中，露天開采量占總開采量的較大的比重。隨著露天開采量的不斷增加，需要合理選擇露天開采工藝，確保在復(fù)雜條件下能夠?qū)崿F(xiàn)安全、高效的開采作業(yè)。文中從復(fù)雜條件下露天開采工藝選擇入手，分析了露天開采工藝，并進一步對采空區(qū)處理常用方法進行了具體的闡述。

關(guān)鍵詞： 復(fù)雜條件；露天開采工藝；原則；采空區(qū)處理；臺階推進方法

1復(fù)雜條件下露天開采工藝選擇

在選擇露天開采工藝時，需要以礦床賦存條件和社會經(jīng)濟條件作為選擇的依據(jù)。針對于礦床剝離物賦存條件來選擇適宜的采裝設(shè)備，以此來對開采效益進行改善。這其中剝離物賦存主要包括剝離物挖掘，礦田內(nèi)剝離物類型，剝采比及覆蓋層厚度，礦床含水特征。礦物層賦存特征主要包括礦物層厚度、礦物層組成、礦物層傾角及變化等為主，這其中礦物層傾角對于新水平降深速度、分層開采、剝采比及能否實現(xiàn)剝離物內(nèi)排都具有較大的影響。另外，礦田特征也是露天開采工藝選擇時必然要考慮的因素。對于礦田開采范圍和深度，則會涉及到是進行露天布置還是地下開采布置。同時礦田及周圍地區(qū)地形特征會對開采工藝具有決定性作用。另外，外排土場位置及地理位置等也是選擇開采工藝時需要考慮的重要因素。 在復(fù)雜條件下露天開采作業(yè)時，露天開采工藝的選擇還要對資金、動力供應(yīng)、設(shè)備配件條件、產(chǎn)量規(guī)模、占地及生態(tài)環(huán)境影響等一些經(jīng)濟條件進行必要的考慮。

2露天開采工藝

2.1傳統(tǒng)開采工藝

2.1.1平緩礦床的開采工藝

對于傾角在12°以下的礦床則稱為平緩礦床，針對于這種礦床在開采時可能采用三種開采工藝。利用倒推法進行開采時，可以利用索斗鏟或是機械鏟，這樣可以將剝離物推到前一采掘帶范圍內(nèi)，并向前推進采礦工作，通過多次推倒，從而達到較好的效果。利用橫運法開采時，會利用到懸壁排土機和排水橋，可以將剝離物運至采空區(qū)內(nèi)，具體對剝離物運送過程中，剝離物與工作線保持垂直狀態(tài)，在剝離厚度較大的開采情況下適宜采用這種方法。應(yīng)用縱運法開采時，運用機車或是帶式輸送機將剝離物運至采空區(qū)，運送過程中剝離物需要繞過端幫，縱運法具有較強的靈活性，而且在應(yīng)用時不受剝離巖石厚度及運輸設(shè)備規(guī)格的限制。

2.1.2傾斜礦床的開采方法

在對傾斜礦床開采過程中，需要將剝離物運送至場外，當(dāng)開采達到一定深度后，則要對采空區(qū)進行內(nèi)排，可以采用垂直礦體走向和沿礦體方向兩種方法進行。在對推進方向和初始位置進行選擇時，要對基建剝離量、生產(chǎn)剝采比的均衡、生產(chǎn)能力、運輸方式及礦床地質(zhì)地形條件等因素充分考慮，在研究開采工藝時，則要對推遲剝離高峰、減少基建剝離量及經(jīng)濟效益等進行綜合考慮。

2.2現(xiàn)代露天開采工藝

2.2.1表土剝離工藝

表土剝離工藝的兩種方法，排土機、帶式輸送機和輪斗進行連續(xù)開采的工藝以及使用卡車和單斗進行間斷開采。若表土硬度小、松散，則優(yōu)先使用輪斗挖掘機進行直接的開采運送，可使用連續(xù)開采工藝開采；若表土較為堅硬，結(jié)構(gòu)緊密的物體，采用連續(xù)開采工藝不容易將水排出，導(dǎo)致表土層堵塞，此時需要使用爆破技術(shù)進行開采裝運，輪斗挖掘機則不適用。另外，粘土巖和表土的含水量大、粘性高，若使用帶式輸送機影響排土場的穩(wěn)定性。此時應(yīng)用卡車和單斗進行開采。

2.2.2泥灰?guī)r剝離工藝

在露天礦物開采中，泥灰?guī)r層松軟，下部顏色較深，有密度均勻一致貝殼狀的斷口。在剝離泥灰?guī)r時，主要采用三種工藝方法：第一，使用輪斗卡車進行連續(xù)工藝，使用單斗卡車進行間斷工藝，兩種工藝結(jié)合使用，此種工藝方法充分使用了系統(tǒng)以及設(shè)備，通過連續(xù)工藝和間斷工藝的相互配合，提高了工作效率，但兩者在相互協(xié)調(diào)工作時可能對彼此造成干擾。；第二，使用帶式傳送機和單汽車進行破碎以及半連續(xù)工藝，此種方法主要使用汽車進行開采，充分利用汽車靈活機動的優(yōu)點。；第三，使用單斗汽車進行間斷工藝。方法靈活性較強，更加可靠，便于管理，同時具有較強的適應(yīng)性。

3采空區(qū)處理常用方法

據(jù)資料調(diào)查，目前國內(nèi)外處理空區(qū)常用的方法有地表崩落處理法和充填法“崩落法”、“充填法”、兩種。但由于充填法處理空區(qū)存在投資大、工藝復(fù)雜、充填效率低、處理成本高等缺點，真正廣泛采用的是地表崩落法。

對于礦區(qū)地下采空區(qū)相互聯(lián)貫、重疊、互相采透，充填法不宜施工等原因，礦區(qū)地下采空區(qū)治理方法一直采用“地表崩落法”。

崩落法處理采空區(qū)常分兩種類型：（1）簡單容易處理的單層空區(qū)，利用臺階坡面為自由面處理采取中深孔爆破一次爆破處理；（2）復(fù)雜難處理的2層或多層復(fù)合空區(qū)，通常采用分區(qū)、分層深孔爆破處理方法。為保證空區(qū)處理安全有效，空區(qū)處理通常在超前一個臺階進行處理。

在對空區(qū)處理后，需要克服標(biāo)高不一致對生產(chǎn)帶來的影響，以此來提高采礦生產(chǎn)效率?？梢酝ㄟ^采用上部揭頂采礦法，其是在鏟裝臺階頂面利用挖掘機分層下挖清碴，全面挖出原理處理空區(qū)塌落的虛碴，再進行穿孔。也可以采用抬炮削腳的方法，即利用挖掘機將下部巖根清理出來，利用潛孔鉆進行水平鉆孔，裝藥爆破，再鏟裝爆破后垮塌下來的上部虛碴。在實際作業(yè)過程中，也可以增設(shè)輔助臺階采礦法，即以空區(qū)底板標(biāo)高為基礎(chǔ)上，進行臨時斜坡道路的修筑，對第一次鏟裝作業(yè)標(biāo)高進行抬高，當(dāng)下部存在空區(qū)時，等于增加了頂板的安全厚度，并針對推進的速度規(guī)?；┛?，爆破完成后，再進行二次鏟裝至設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)臺階。利用輔助臺階采礦法，有效的降低了臺階的高度，能夠更好的發(fā)揮出挖掘機的工作效能，確保作業(yè)的安全，同時還能夠大幅度提高生產(chǎn)效率，而且輔助臺階推進速度較快，能夠為下層空區(qū)處理提供重要的安全保障，另外，采用規(guī)?；?，能夠進一步促進臺階的整體推進速度。

4 結(jié)束語

當(dāng)前我國露天礦物開采比重不斷增加，這也有效的促進了露天礦物開采技術(shù)的發(fā)展和進步。特別是當(dāng)前露天礦物產(chǎn)量占全國礦物產(chǎn)量的比重逐年增加，這也有效的推動了露天礦物開采的集中化和集約化，開采工藝更具多樣化、綜合化和半連續(xù)化的特點，同時露天礦物開采設(shè)備也加快了向大型化、系列化和自動化方向的發(fā)展。在露天開采作業(yè)過程中，邊坡穩(wěn)定與安全技術(shù)也越來越受到重視，邊坡穩(wěn)定技術(shù)和手段更為成熟和先進，這對露天礦物生產(chǎn)的安全性和高效性帶來了較大的保障，為我國礦產(chǎn)行業(yè)的更快更好發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)。

參考文獻

[1]周遠生.試論煤礦開采方法與技術(shù)應(yīng)用[J].價值工程，2012，23.

[2]聶永祥.復(fù)雜聯(lián)貫空區(qū)條件下露天開采技術(shù)研究[J].中國科技縱橫，2012，23.

[3]胡火明.煤礦開采方法及技術(shù)探討[J].信息周刊，2014，17.