露天开采总论
因矿床赋存条件的不同，按处理围岩的方法分为地下开采和露天开采两类。露天开采又分为机械开采和水力开采。
露天开采的特点是采掘空间直接敞露于地表，为了采出有用矿物，需将矿体周围的岩石及其上覆的土岩剥离掉，通过露天沟道线路线路系统把矿石和岩石运至地表（如图）。
露天开采的发展趋势是；1. 开采规模大型化2. 开采设备大型化
3. 开采工艺连续化4. 开拓方式多样化，强化开采5. 加强管理现代化和信息化建设6. 企业经营方式多样化，经营水平不断提高，经济效益显著提高。7. 注重矿山环境保护工程。
1. 露天开采较矿井开采具有以下优越性：
1.1矿井开采的机械化受到巷道和采掘工作空间的限制而露天开采则可采用大型采掘运输设备。露天开采生产规模大和效率高。
1.2露天开采成本一般为矿井开采时的1/3～1/5。
1.3矿产资源利用的好，有用矿物回收率一般比矿井开采时高15％左右，且可顺便采出伴生矿产，有利于综合利用。
1.4木材、金属、电力的消耗少。据我国露天煤矿的统计资料，吨煤消耗露天开采时木材为矿井的1/13；金属材料比矿井少61％；电力消耗节省67％；
1.5作业安全，劳动条件好，能开采易燃、多水、超级瓦斯等较困难的矿床。
1.6矿山基本建设周期短，投产及达产快。
2. 露天开采存在的问题：
2.1剥离物的排弃占用很多的土地和耕地；
2.2需大型设备多，故矿石的单位基建投资高；
2.3气候条件对露天开采有一定影响，如严寒和风雪、酷热和暴雨等；
2.4要求矿床覆盖层薄和矿层厚，否则基建剥离量过大；
2.5对环境的污染比矿井开采严重，如作业过程中排出的粉尘较高；
3. 露天矿从进行建设到生产需要经过下属步骤。
3.1地面准备
露天开采的特点是直接从地面将有用矿物采掘出来。所以在矿区开采范围内的各种天然和人为的障碍物，如树林、河流、交通线路、房屋等，应加以消除。
3.2 矿体疏干、隔水和排水
3.3 基本建设工作
即开掘沟道和进行基建剥离，以建立运输通道和采掘有用矿物的初始工作线，以建立地面运输系统、建设排土场、建造地面生产系统中建筑物和其它设施。
3.4 日常生产工作
即进行剥离和采矿工作。前者是为了剥除覆盖于矿体上部或周围的土岩，使有用矿物暴露出来，后者则指采掘有用矿物的作业。
4. 台阶及其要素：
露天开采时，露天矿田往往被划分为多个具有一定高度的水平分层，自上而下逐层开采，并保持一定的超前关系，在开采过程中各分层在空间上构成阶梯状，每一个阶梯就是一个台阶。
4.1
4.1.1台阶上部平盘——台阶的上部水平面
4.1.2台阶下部平盘——台阶的下部水平面
4.1.3台阶坡面——朝向采空区的台阶倾斜面
4.1.4台阶坡面角——台阶坡面与水平面所成的交角
4.1.5台阶坡顶线——台阶上部平盘与坡面的交线
4.1.6台阶破底线——台阶下部平盘与坡面的交线
4.1.7台阶高度——台阶上部平盘和下部平盘的垂直距离 5 露天矿场要素：
5.1露天矿场边邦——矿场四周由所有台阶坡面、平盘和倾斜坑线组成的总体
5.2工作平盘——工作台阶上的平盘。其宽度应能设置穿爆、采掘、运输等设备，并保证它们正常作业。
5.3平台——非工作台阶上的平盘。用于安设运输线路的称运输平台；阻挡片石下滑维持边帮稳定的保安平台。 下平盘
5.4露天矿场边帮的废止角---通过非工作帮最上一个台阶的坡顶线和最下一个台阶破底线的假想平面与水平面的交角
5.5工作帮坡面角——通过工作帮最上和最下台阶坡底线的假想平面和水平面的交角
5.6露天矿场最终境界——露天矿场开采结束时，其上部最终边界线和下部最终边界线所限定的位置
第一节露天开采工艺系统
露天开采工艺系统是完成采掘, 运输和排卸这三个主要环节的机械设备和作业方法的总称。
1. 露天开采工艺系统可以分为以下三大类别；
1.1 间断工艺，间断工艺是指在三个主要生产环节中，矿岩的采掘和运输是间断进行的工艺。例如，机械铲是一勺一勺地撞装车，列车或汽车是一车一车地运输岩石。
1.2连续工艺，是指矿岩的采掘和移运是连续进行的工艺。多斗挖掘机和胶带输送机上的矿岩流就是如此。
1.3半连续工艺，是部分生产环节连续作业的工艺。例如，机械铲把矿岩装入破碎机，破碎后由胶带输送机运送的工艺系统，就是典型的半连续工艺系统。
2. 按照生产环节中的设备状况，露天开采工艺系统又可分为下两组；
2.1独立式工艺，是指三个主要生产环节各有独立的设备的工艺。
2.2 合并式工艺，是指主要环节中有两个或两个以上是合并在一起。
3. 就生产工艺而言，无论是剥离或采矿工作，一般经由下述主要工艺环节来实现
3.1 矿岩的预先松碎工作。
3.2 矿岩的采掘和装载。
3.3 矿岩的运输环节。
3.4 矿岩的排卸环节。
露天开采工艺系统分类
第二节 倒堆开采工艺
当存在水平面或近水平埋藏的不太厚的煤层，覆盖层较薄，又可能获得线性尺寸大的采掘设备时，可以采用向内部排土场进行倒堆的开采工艺进行剥离工作，简称倒堆工艺。
倒堆剥离内排土程序示意图
1. 开采参数计算 若剥离面积为S 则相应排土面积为S p ，，可将岩石S=AH的面积
排到排土场形成S n =AHp , 则有Sp=Ks S （K s 为松散系数）这说明剥离
台阶允许高度受排土高度限制。而可能的排弃高度，在排土场坡角一定时，多数受剥离设备的卸载半径限制，有时也可能受卸载高度限制。
2. 典型开采方案
2.1直接倒堆
机械铲站在煤层顶板
吊斗铲站在剥离台阶顶部
2.2再倒堆
当设备已定而规格不足时，可在排土场一侧的某个位置上增加一台吊斗铲进行“接力排土”，把埋没煤面的土岩倒排至排土场的上方，形成在倒堆工艺方案。
第三节 生产工艺系统的选择
1. 概述
当针对一个具体矿山条件进行开采设计时，首先要决定采用何种工艺系统，然后要确定设备的类型、规格及数量。在此基础上，在进一步地确定采、运、排各生产环节的工艺参数。
工艺系统选择总的要求是贯彻社会主义建设有关方针政策，做到技术上可靠，经济上合理。
所选定生产工艺设备技术上可靠主要是指在满足产量和煤质要求的前提下使采运排各环节设备能适应矿山的地形、地质、气候和水文地质等条件，使生产作业可靠。
经济上合理是指在满足煤炭产量和质量要求的前提下，使露天矿达到投资少、成本低、功效高和投产、达产速度快。
2. 主要影响因素
设备选型要考虑的因素有
2.1矿床赋存条件
2.2气候条件
2.3地形及开采境界
2.4产量规模及质量要求
2.5国产设备的制造状况
3. 主要生产工艺环节
在正常剥离与采矿生产过程中，露天开采包括以下主要工艺环节。
3.1矿岩准备
3.2矿岩采掘
3.3矿岩运输
3.4排卸
第四节 露天开采程序及开拓运输系统
1. 概述
露天矿山作业的特点是；除了必须注意选择和确定生产工艺系统和设备的类型、规格及数量之外，还应十分重视露天矿开采程序和建立有效的开拓运输系统。
2. 露天开采程序
露天矿开采程序系指在采场内进行剥离岩石和采出矿石的程序。露天矿一般均划分为若干个台阶进行开采，每个台阶的开采程序为：（1）开掘出入沟（一般为倾斜的）；（2）开掘开段沟（一般为水平的）；（3）进行扩帮，其程序见图4-5
C
A-A
图4-5台阶开采程序及相邻台阶的关系
3. 台阶划分及采掘程序
露天矿一般划分成若干台阶进行开采。台阶高度在保证安全作业的条件下高一些为好，有利于发挥设备效率。通常按水平分层方式划分台阶。为了便于选采与提高设备效率，尽可能不把矿石和土岩、表土与基岩、软岩与硬岩划分在一个台阶内。
当矿体倾角较小（一般小于10°），为便于矿、岩分采，在条件许可时，可以沿矿层倾斜方向对台阶进行倾斜分层。 C
台阶通常划分成具有一定宽度的采掘带进行开采。采掘带一般沿台阶工作线平行布置。当用汽车运输时，根据需要也可与工作线垂直布置。
开段沟位置的选择很重要，为了减少基建工程量和初期剥采比，并使剥离量与采矿量的比例较为均衡，一般缓倾斜矿层的开段沟可设于底板，而急倾斜矿层可设于底板。开段沟布置的方向与矿体形状及采用的运输方式有关，铁道运输时为沿走向设于底板或顶板，而汽车运输时则可设于端帮或露天矿的中心。
四. 区分露天矿开拓运输系统的主要依据是露天矿的基本运输方式，进一步区分该系统的特点要利用坑道形式，坑线位置和坑线的数量、平面形状及其固定性等特征。如4-6
第五节 间断生产工艺系统
1 .矿岩预先松碎
自然界中所赋存的岩石的性质差别很大，但采掘设备的切割力有一定限制，故仅表土、煤、松软岩石有可能用采掘设备直接铲挖，而其余的大部分岩石必须预先松碎，然后才能用挖掘设备采掘。
露天开采中常用穿孔设备有，钢绳冲击钻或钻机、潜孔钻机、牙轮钻机、回转钻机、凿岩台车、火钻等。
2. 爆破工作，在露天矿中常用的炸药
2.1 硝铵炸药—主要成分为硝酸铵（82-88%）TNT 即三硝基甲苯（3-10%）；木粉（8-9%）。
2.2 铵油炸药—是以硝酸铵和油类为主要原料混合而成的不含敏感剂的炸药。
2.3 浆状抗水炸药—是以硝酸铵、TNT 和水三种基本成分组成的炸药。
2.4起爆材料有导火线及各种雷管；
导火线——主要用于起爆火雷管。导爆索。雷管——雷管是主要起爆材料。
3.露天开采中使用的爆破方法有；浅眼爆破法、深孔爆破法和硐室爆破法。其中，深孔爆破法在大中型露天中有最广泛应用。
即发爆破与毫秒迟发爆破比较
4 .露天开采对爆破工作的质量要求
4.1 要有合格的矿岩块度。
4.2 爆堆尺寸要适当。
4.3 尽量避免根底、伞岩，后冲要小。
4.4 适应选采需要。
4.5 要有足够的爆破储量。
4.6 要安全经济。
露天矿爆破的弊端
1-根底 2-伞岩 3-后冲
5. 采装
通常使用机械设备来挖取和装入运输容器内或直接倒卸至一定
地点，这一工作过程称为采装工作。在间断工艺系统中，采装设备有单斗铲、前装机、铲运机、推土机等。
5.1冻土层采装
冻土层主要是地表的腐植土和草皮及下部含粘土的砾石层，厚
度不稳定。开采时首先剥离草皮层和腐植土，并堆放到南排土场指定位置，按要求排放。草皮剥离后，能直接挖掘的粘土砾石层采装后，对下部冻土层与岩石马上进行穿孔爆破。
由于冻土层剥离后煤层就会出露，在靠近各煤层附近进行采装
或穿孔时，遇到煤层出露点须报告项目部及海西煤业采矿部现场负责人，经采剥方法确定后再进行作业。
5.2正常台阶采装
正常台阶开采时，根据工作线布置采用端工作面或侧工作面平
装车；工作面调车方式结合实际为回转式或折返式
根据生产工艺及采装条件，我矿选用小松360――小松650型
液压单斗挖掘机进行采装工作。
6. 运输方式
6.1 公路运输
露天矿工路路面等级
6.2 斜坡箕斗提升运输
6.3窄轨矿车提升运输
6.4重力运输
根据生产工艺系统及与采装设备配套，矿区采用同力TL843及东风DFL3251以上的车型。
7. 排土
7.1 排土场的位置，不仅决定着排土工作本身的效率，也直接关系到露天矿总平面布置和矿石成本，故应考虑
7.1.1 对水平、缓斜矿体或在不影响开采作业的情况下，应优先利用采空区作为内部排土场；
7.1.2 在选择外部排土场位置时，应选距离采场较近的农田。
7.1.3 要考虑复土造田的可能性，制定复土造田的规划；
7.1.4 一般应布置在居民点的下风向地带，以防止岩粉污染居民
区；
7.2排土方式
7.2.1 推土犁排土
7.2.2 机械铲排土
7.2.3 推土机排土
车辆实行场地――边缘相结合的倒土方式，推土机或装载机对
工作面整理，形成安全挡墙和反坡。
7.3排土设备
按照招标要求的规格配备排土用推土机或50ZL 型装载机，各标
段根据排弃量配足所用设备。
8. 木里煤矿适用于单斗-汽车开采工艺系统。
8.1单斗挖掘机-汽车工艺的特点及适用条件
8.1.1优点
对矿床赋存条件适应性强；对岩性适应性强；汽车运输具有爬坡能力强（80％），转弯半径小（30-40m ），机动灵活，建设速度快；剥采作业比较灵活，可实现横采、陡帮开采（组合台阶）、宽采宽、基坑开拓等，矿山开拓简单。
8.1.2缺点
汽车作业受气候影响较大；汽车运输合理运距短（3-5km ），
一般应在3km 以内；汽车运输成本高，即吨公里费用高；消耗大量燃油及轮胎；污染环境，道路飞尘大，尾气量大。
8.1.3使用条件
地形和矿体产状复杂，矿场长度受限的露天矿；经济合理运距不大于3-5km ；剥采总量大，要求建设快的露天煤矿；露天矿深部开拓运输。
8.2单斗挖掘机-汽车工艺的的开采参数
8.2.1台阶高度H
8.2.2采掘带宽度A
8.2.3采取长度L
8.2.4工作平盘宽度B
单斗汽车开采工艺最小工作平盘宽度
Bmin=b+C+D+E+F
式中b-爆堆宽度，m
C-安全距离
E-汽车道路外侧边缘至稳定坡顶线的安全距离，取2.5-4m;
D-汽车道路宽度，与车型及单双车道有关。
F=h(cotr-cota),m;
A
r-台阶坡面角。
a-台阶稳定坡角度。
第六节露天开采规模及矿石质量
1. 露天开采境界
1.1概述
一个矿床，在探明其赋存条件、矿石数量和质量等情况后，首先遇到的问题是采用露天还是地下方法开采。由于矿床赋存条件的复杂性，有的矿床显而易见可以选择露天或地下开采，有的矿床则难以迅速判定采用何种开采方法比较合理，需要进行一定的分析比较，直至较闲尽的技术经济论证。一般来说，影响开采方法选择的主要因素是矿床的赋存条件。
1.2露天矿生产能力
露天开采较之地下开采明显不同点是露天矿采出一定数量矿石的同时要求剥离相应数量的岩石。露天矿的生产能力一般是指单位时间内才出的矿石量，一般均按年产AP 计算。相应的年剥离量AB 决定于生产能力或年采剥总量为；
A=AP+AB=(1+n5)AP t／a 或m3／a
1.2.1剥采比的变化及生产剥采比的均衡
1.2.2露天矿生产能力
露天矿矿石的生产能力主要是格据国家需要，开采技术条件和经济合理性等因来综合确定。
(1)按开采技术条件确定露天生产能力。
在一定的矿床埋藏条件下，从技术上确定生产能力主要是受新水平延伸速度的限制，工作帮推进速度和运输系统的能力。
(2)经济因素对确定生产能力的隐响。
按经济因素确定露天矿的合理生产能力的问题十分复杂。有关设计研究部门根据我国已有实践经验加以总结分析，提出了露天矿的最小服务年限合理数据.
露天煤矿最低服务年限
第七节 露天开采设计
露天矿的设计是综合性的设计，包括采矿、选矿、机修、供电、疏干排水、通讯、土建等部分，其中以采矿为中心。露天开采设计的主要任务是根据地质、地形、气候等条件及国家对矿石产量、质量的要求，以及可能提供的资金及设备，解决生产工艺系统及设备类型的选择，确定开采境界及开采程序，对矿石生产能力的验算及生产剥采比的安排，总平面布置及确定开拓运输系统等主要问题。
1．设计任务书一版包括
1.1建设该项目在国民经济中的作用；
1.2产量规模及产品质量要求；
1.3建设依据。
1.4生产工艺类型。
1.5建设地点和占地面积。
1.6建设进度和投资额估算等。
2．对于新开发矿区，需根据详查地质报告进行矿区总体设计。总体设计要确定的主要问题是；
2.1矿区开发总体布局，开发顺序及建设总规模；
2.2矿区内矿田划分，矿田规模，开采工艺及程序选择；
2.3矿区交通、供水、供电、通讯、机修、选矿规划；
2.4矿区职工总数及居民人数，居民区位置及总平面布置原则；
2.5基建投资总额及其他技术经济指标；
2.6矿区开发的合理评价；
3．露天矿设计一般分为扩大初步设计及施工图两个阶段进行，对于特别复杂的工程或准备采用新技术、新设备的工程，可按初步设计，技术设计和施工图三个阶段进行。
在不同阶段的设计内容以及解决问题的深度和广度各不相同，设计时可以采用不同的设计方法。常用的方法有：
（1） 标准定额法 ;以规范或规定的形式对开采设计中某些技术条件
或参数值做出具体规定。如境界剥采比数值、允许煤炭损失率、产量与服务年限等。
（2） 统计分析法 ；根据国内外露天矿生产与建设的实际资料，用
不同的统计方法得出某些技术、经济数值之间的关系。。
（3）方案比较法 ；按照矿山具体条件，针对设计中要解决的问题，根据设计人员的经验提出技术上可行的若干方案，对各方案进行技术对比和经济分析，再综合权衡各方案的利弊，择优选用。
（4）数学分析法；在一些矛盾因素影响条件下决定技术问题时，可以用简单的数学形式来表示各因素间的熟练关系，帮助设计人员能简明地看出其变化趋势。
露天开采总论
因矿床赋存条件的不同，按处理围岩的方法分为地下开采和露天开采两类。露天开采又分为机械开采和水力开采。
露天开采的特点是采掘空间直接敞露于地表，为了采出有用矿物，需将矿体周围的岩石及其上覆的土岩剥离掉，通过露天沟道线路线路系统把矿石和岩石运至地表（如图）。
露天开采的发展趋势是；1. 开采规模大型化2. 开采设备大型化
3. 开采工艺连续化4. 开拓方式多样化，强化开采5. 加强管理现代化和信息化建设6. 企业经营方式多样化，经营水平不断提高，经济效益显著提高。7. 注重矿山环境保护工程。
1. 露天开采较矿井开采具有以下优越性：
1.1矿井开采的机械化受到巷道和采掘工作空间的限制而露天开采则可采用大型采掘运输设备。露天开采生产规模大和效率高。
1.2露天开采成本一般为矿井开采时的1/3～1/5。
1.3矿产资源利用的好，有用矿物回收率一般比矿井开采时高15％左右，且可顺便采出伴生矿产，有利于综合利用。
1.4木材、金属、电力的消耗少。据我国露天煤矿的统计资料，吨煤消耗露天开采时木材为矿井的1/13；金属材料比矿井少61％；电力消耗节省67％；
1.5作业安全，劳动条件好，能开采易燃、多水、超级瓦斯等较困难的矿床。
1.6矿山基本建设周期短，投产及达产快。
2. 露天开采存在的问题：
2.1剥离物的排弃占用很多的土地和耕地；
2.2需大型设备多，故矿石的单位基建投资高；
2.3气候条件对露天开采有一定影响，如严寒和风雪、酷热和暴雨等；
2.4要求矿床覆盖层薄和矿层厚，否则基建剥离量过大；
2.5对环境的污染比矿井开采严重，如作业过程中排出的粉尘较高；
3. 露天矿从进行建设到生产需要经过下属步骤。
3.1地面准备
露天开采的特点是直接从地面将有用矿物采掘出来。所以在矿区开采范围内的各种天然和人为的障碍物，如树林、河流、交通线路、房屋等，应加以消除。
3.2 矿体疏干、隔水和排水
3.3 基本建设工作
即开掘沟道和进行基建剥离，以建立运输通道和采掘有用矿物的初始工作线，以建立地面运输系统、建设排土场、建造地面生产系统中建筑物和其它设施。
3.4 日常生产工作
即进行剥离和采矿工作。前者是为了剥除覆盖于矿体上部或周围的土岩，使有用矿物暴露出来，后者则指采掘有用矿物的作业。
4. 台阶及其要素：
露天开采时，露天矿田往往被划分为多个具有一定高度的水平分层，自上而下逐层开采，并保持一定的超前关系，在开采过程中各分层在空间上构成阶梯状，每一个阶梯就是一个台阶。
4.1
4.1.1台阶上部平盘——台阶的上部水平面
4.1.2台阶下部平盘——台阶的下部水平面
4.1.3台阶坡面——朝向采空区的台阶倾斜面
4.1.4台阶坡面角——台阶坡面与水平面所成的交角
4.1.5台阶坡顶线——台阶上部平盘与坡面的交线
4.1.6台阶破底线——台阶下部平盘与坡面的交线
4.1.7台阶高度——台阶上部平盘和下部平盘的垂直距离 5 露天矿场要素：
5.1露天矿场边邦——矿场四周由所有台阶坡面、平盘和倾斜坑线组成的总体
5.2工作平盘——工作台阶上的平盘。其宽度应能设置穿爆、采掘、运输等设备，并保证它们正常作业。
5.3平台——非工作台阶上的平盘。用于安设运输线路的称运输平台；阻挡片石下滑维持边帮稳定的保安平台。 下平盘
5.4露天矿场边帮的废止角---通过非工作帮最上一个台阶的坡顶线和最下一个台阶破底线的假想平面与水平面的交角
5.5工作帮坡面角——通过工作帮最上和最下台阶坡底线的假想平面和水平面的交角
5.6露天矿场最终境界——露天矿场开采结束时，其上部最终边界线和下部最终边界线所限定的位置
第一节露天开采工艺系统
露天开采工艺系统是完成采掘, 运输和排卸这三个主要环节的机械设备和作业方法的总称。
1. 露天开采工艺系统可以分为以下三大类别；
1.1 间断工艺，间断工艺是指在三个主要生产环节中，矿岩的采掘和运输是间断进行的工艺。例如，机械铲是一勺一勺地撞装车，列车或汽车是一车一车地运输岩石。
1.2连续工艺，是指矿岩的采掘和移运是连续进行的工艺。多斗挖掘机和胶带输送机上的矿岩流就是如此。
1.3半连续工艺，是部分生产环节连续作业的工艺。例如，机械铲把矿岩装入破碎机，破碎后由胶带输送机运送的工艺系统，就是典型的半连续工艺系统。
2. 按照生产环节中的设备状况，露天开采工艺系统又可分为下两组；
2.1独立式工艺，是指三个主要生产环节各有独立的设备的工艺。
2.2 合并式工艺，是指主要环节中有两个或两个以上是合并在一起。
3. 就生产工艺而言，无论是剥离或采矿工作，一般经由下述主要工艺环节来实现
3.1 矿岩的预先松碎工作。
3.2 矿岩的采掘和装载。
3.3 矿岩的运输环节。
3.4 矿岩的排卸环节。
露天开采工艺系统分类
第二节 倒堆开采工艺
当存在水平面或近水平埋藏的不太厚的煤层，覆盖层较薄，又可能获得线性尺寸大的采掘设备时，可以采用向内部排土场进行倒堆的开采工艺进行剥离工作，简称倒堆工艺。
倒堆剥离内排土程序示意图
1. 开采参数计算 若剥离面积为S 则相应排土面积为S p ，，可将岩石S=AH的面积
排到排土场形成S n =AHp , 则有Sp=Ks S （K s 为松散系数）这说明剥离
台阶允许高度受排土高度限制。而可能的排弃高度，在排土场坡角一定时，多数受剥离设备的卸载半径限制，有时也可能受卸载高度限制。
2. 典型开采方案
2.1直接倒堆
机械铲站在煤层顶板
吊斗铲站在剥离台阶顶部
2.2再倒堆
当设备已定而规格不足时，可在排土场一侧的某个位置上增加一台吊斗铲进行“接力排土”，把埋没煤面的土岩倒排至排土场的上方，形成在倒堆工艺方案。
第三节 生产工艺系统的选择
1. 概述
当针对一个具体矿山条件进行开采设计时，首先要决定采用何种工艺系统，然后要确定设备的类型、规格及数量。在此基础上，在进一步地确定采、运、排各生产环节的工艺参数。
工艺系统选择总的要求是贯彻社会主义建设有关方针政策，做到技术上可靠，经济上合理。
所选定生产工艺设备技术上可靠主要是指在满足产量和煤质要求的前提下使采运排各环节设备能适应矿山的地形、地质、气候和水文地质等条件，使生产作业可靠。
经济上合理是指在满足煤炭产量和质量要求的前提下，使露天矿达到投资少、成本低、功效高和投产、达产速度快。
2. 主要影响因素
设备选型要考虑的因素有
2.1矿床赋存条件
2.2气候条件
2.3地形及开采境界
2.4产量规模及质量要求
2.5国产设备的制造状况
3. 主要生产工艺环节
在正常剥离与采矿生产过程中，露天开采包括以下主要工艺环节。
3.1矿岩准备
3.2矿岩采掘
3.3矿岩运输
3.4排卸
第四节 露天开采程序及开拓运输系统
1. 概述
露天矿山作业的特点是；除了必须注意选择和确定生产工艺系统和设备的类型、规格及数量之外，还应十分重视露天矿开采程序和建立有效的开拓运输系统。
2. 露天开采程序
露天矿开采程序系指在采场内进行剥离岩石和采出矿石的程序。露天矿一般均划分为若干个台阶进行开采，每个台阶的开采程序为：（1）开掘出入沟（一般为倾斜的）；（2）开掘开段沟（一般为水平的）；（3）进行扩帮，其程序见图4-5
C
A-A
图4-5台阶开采程序及相邻台阶的关系
3. 台阶划分及采掘程序
露天矿一般划分成若干台阶进行开采。台阶高度在保证安全作业的条件下高一些为好，有利于发挥设备效率。通常按水平分层方式划分台阶。为了便于选采与提高设备效率，尽可能不把矿石和土岩、表土与基岩、软岩与硬岩划分在一个台阶内。
当矿体倾角较小（一般小于10°），为便于矿、岩分采，在条件许可时，可以沿矿层倾斜方向对台阶进行倾斜分层。 C
台阶通常划分成具有一定宽度的采掘带进行开采。采掘带一般沿台阶工作线平行布置。当用汽车运输时，根据需要也可与工作线垂直布置。
开段沟位置的选择很重要，为了减少基建工程量和初期剥采比，并使剥离量与采矿量的比例较为均衡，一般缓倾斜矿层的开段沟可设于底板，而急倾斜矿层可设于底板。开段沟布置的方向与矿体形状及采用的运输方式有关，铁道运输时为沿走向设于底板或顶板，而汽车运输时则可设于端帮或露天矿的中心。
四. 区分露天矿开拓运输系统的主要依据是露天矿的基本运输方式，进一步区分该系统的特点要利用坑道形式，坑线位置和坑线的数量、平面形状及其固定性等特征。如4-6
第五节 间断生产工艺系统
1 .矿岩预先松碎
自然界中所赋存的岩石的性质差别很大，但采掘设备的切割力有一定限制，故仅表土、煤、松软岩石有可能用采掘设备直接铲挖，而其余的大部分岩石必须预先松碎，然后才能用挖掘设备采掘。
露天开采中常用穿孔设备有，钢绳冲击钻或钻机、潜孔钻机、牙轮钻机、回转钻机、凿岩台车、火钻等。
2. 爆破工作，在露天矿中常用的炸药
2.1 硝铵炸药—主要成分为硝酸铵（82-88%）TNT 即三硝基甲苯（3-10%）；木粉（8-9%）。
2.2 铵油炸药—是以硝酸铵和油类为主要原料混合而成的不含敏感剂的炸药。
2.3 浆状抗水炸药—是以硝酸铵、TNT 和水三种基本成分组成的炸药。
2.4起爆材料有导火线及各种雷管；
导火线——主要用于起爆火雷管。导爆索。雷管——雷管是主要起爆材料。
3.露天开采中使用的爆破方法有；浅眼爆破法、深孔爆破法和硐室爆破法。其中，深孔爆破法在大中型露天中有最广泛应用。
即发爆破与毫秒迟发爆破比较
4 .露天开采对爆破工作的质量要求
4.1 要有合格的矿岩块度。
4.2 爆堆尺寸要适当。
4.3 尽量避免根底、伞岩，后冲要小。
4.4 适应选采需要。
4.5 要有足够的爆破储量。
4.6 要安全经济。
露天矿爆破的弊端
1-根底 2-伞岩 3-后冲
5. 采装
通常使用机械设备来挖取和装入运输容器内或直接倒卸至一定
地点，这一工作过程称为采装工作。在间断工艺系统中，采装设备有单斗铲、前装机、铲运机、推土机等。
5.1冻土层采装
冻土层主要是地表的腐植土和草皮及下部含粘土的砾石层，厚
度不稳定。开采时首先剥离草皮层和腐植土，并堆放到南排土场指定位置，按要求排放。草皮剥离后，能直接挖掘的粘土砾石层采装后，对下部冻土层与岩石马上进行穿孔爆破。
由于冻土层剥离后煤层就会出露，在靠近各煤层附近进行采装
或穿孔时，遇到煤层出露点须报告项目部及海西煤业采矿部现场负责人，经采剥方法确定后再进行作业。
5.2正常台阶采装
正常台阶开采时，根据工作线布置采用端工作面或侧工作面平
装车；工作面调车方式结合实际为回转式或折返式
根据生产工艺及采装条件，我矿选用小松360――小松650型
液压单斗挖掘机进行采装工作。
6. 运输方式
6.1 公路运输
露天矿工路路面等级
6.2 斜坡箕斗提升运输
6.3窄轨矿车提升运输
6.4重力运输
根据生产工艺系统及与采装设备配套，矿区采用同力TL843及东风DFL3251以上的车型。
7. 排土
7.1 排土场的位置，不仅决定着排土工作本身的效率，也直接关系到露天矿总平面布置和矿石成本，故应考虑
7.1.1 对水平、缓斜矿体或在不影响开采作业的情况下，应优先利用采空区作为内部排土场；
7.1.2 在选择外部排土场位置时，应选距离采场较近的农田。
7.1.3 要考虑复土造田的可能性，制定复土造田的规划；
7.1.4 一般应布置在居民点的下风向地带，以防止岩粉污染居民
区；
7.2排土方式
7.2.1 推土犁排土
7.2.2 机械铲排土
7.2.3 推土机排土
车辆实行场地――边缘相结合的倒土方式，推土机或装载机对
工作面整理，形成安全挡墙和反坡。
7.3排土设备
按照招标要求的规格配备排土用推土机或50ZL 型装载机，各标
段根据排弃量配足所用设备。
8. 木里煤矿适用于单斗-汽车开采工艺系统。
8.1单斗挖掘机-汽车工艺的特点及适用条件
8.1.1优点
对矿床赋存条件适应性强；对岩性适应性强；汽车运输具有爬坡能力强（80％），转弯半径小（30-40m ），机动灵活，建设速度快；剥采作业比较灵活，可实现横采、陡帮开采（组合台阶）、宽采宽、基坑开拓等，矿山开拓简单。
8.1.2缺点
汽车作业受气候影响较大；汽车运输合理运距短（3-5km ），
一般应在3km 以内；汽车运输成本高，即吨公里费用高；消耗大量燃油及轮胎；污染环境，道路飞尘大，尾气量大。
8.1.3使用条件
地形和矿体产状复杂，矿场长度受限的露天矿；经济合理运距不大于3-5km ；剥采总量大，要求建设快的露天煤矿；露天矿深部开拓运输。
8.2单斗挖掘机-汽车工艺的的开采参数
8.2.1台阶高度H
8.2.2采掘带宽度A
8.2.3采取长度L
8.2.4工作平盘宽度B
单斗汽车开采工艺最小工作平盘宽度
Bmin=b+C+D+E+F
式中b-爆堆宽度，m
C-安全距离
E-汽车道路外侧边缘至稳定坡顶线的安全距离，取2.5-4m;
D-汽车道路宽度，与车型及单双车道有关。
F=h(cotr-cota),m;
A
r-台阶坡面角。
a-台阶稳定坡角度。
第六节露天开采规模及矿石质量
1. 露天开采境界
1.1概述
一个矿床，在探明其赋存条件、矿石数量和质量等情况后，首先遇到的问题是采用露天还是地下方法开采。由于矿床赋存条件的复杂性，有的矿床显而易见可以选择露天或地下开采，有的矿床则难以迅速判定采用何种开采方法比较合理，需要进行一定的分析比较，直至较闲尽的技术经济论证。一般来说，影响开采方法选择的主要因素是矿床的赋存条件。
1.2露天矿生产能力
露天开采较之地下开采明显不同点是露天矿采出一定数量矿石的同时要求剥离相应数量的岩石。露天矿的生产能力一般是指单位时间内才出的矿石量，一般均按年产AP 计算。相应的年剥离量AB 决定于生产能力或年采剥总量为；
A=AP+AB=(1+n5)AP t／a 或m3／a
1.2.1剥采比的变化及生产剥采比的均衡
1.2.2露天矿生产能力
露天矿矿石的生产能力主要是格据国家需要，开采技术条件和经济合理性等因来综合确定。
(1)按开采技术条件确定露天生产能力。
在一定的矿床埋藏条件下，从技术上确定生产能力主要是受新水平延伸速度的限制，工作帮推进速度和运输系统的能力。
(2)经济因素对确定生产能力的隐响。
按经济因素确定露天矿的合理生产能力的问题十分复杂。有关设计研究部门根据我国已有实践经验加以总结分析，提出了露天矿的最小服务年限合理数据.
露天煤矿最低服务年限
第七节 露天开采设计
露天矿的设计是综合性的设计，包括采矿、选矿、机修、供电、疏干排水、通讯、土建等部分，其中以采矿为中心。露天开采设计的主要任务是根据地质、地形、气候等条件及国家对矿石产量、质量的要求，以及可能提供的资金及设备，解决生产工艺系统及设备类型的选择，确定开采境界及开采程序，对矿石生产能力的验算及生产剥采比的安排，总平面布置及确定开拓运输系统等主要问题。
1．设计任务书一版包括
1.1建设该项目在国民经济中的作用；
1.2产量规模及产品质量要求；
1.3建设依据。
1.4生产工艺类型。
1.5建设地点和占地面积。
1.6建设进度和投资额估算等。
2．对于新开发矿区，需根据详查地质报告进行矿区总体设计。总体设计要确定的主要问题是；
2.1矿区开发总体布局，开发顺序及建设总规模；
2.2矿区内矿田划分，矿田规模，开采工艺及程序选择；
2.3矿区交通、供水、供电、通讯、机修、选矿规划；
2.4矿区职工总数及居民人数，居民区位置及总平面布置原则；
2.5基建投资总额及其他技术经济指标；
2.6矿区开发的合理评价；
3．露天矿设计一般分为扩大初步设计及施工图两个阶段进行，对于特别复杂的工程或准备采用新技术、新设备的工程，可按初步设计，技术设计和施工图三个阶段进行。
在不同阶段的设计内容以及解决问题的深度和广度各不相同，设计时可以采用不同的设计方法。常用的方法有：
（1） 标准定额法 ;以规范或规定的形式对开采设计中某些技术条件
或参数值做出具体规定。如境界剥采比数值、允许煤炭损失率、产量与服务年限等。
（2） 统计分析法 ；根据国内外露天矿生产与建设的实际资料，用
不同的统计方法得出某些技术、经济数值之间的关系。。
（3）方案比较法 ；按照矿山具体条件，针对设计中要解决的问题，根据设计人员的经验提出技术上可行的若干方案，对各方案进行技术对比和经济分析，再综合权衡各方案的利弊，择优选用。
（4）数学分析法；在一些矛盾因素影响条件下决定技术问题时，可以用简单的数学形式来表示各因素间的熟练关系，帮助设计人员能简明地看出其变化趋势。