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1、露天开采与安全,赵二夫,一、什么叫露天开采,二、露天开采作业内容,三、露天开采工艺有哪些以及特点是什么,四、露天矿剥采比的概念,五、露天矿的主要安全问题,六、本安体系与劳动者素质,一、什么叫露天开采 先将覆盖在矿体上面的土石剥掉（剥离），自上而下把矿体分为若干梯段，直接在露天进行采矿的方法。 露天开采优点：当矿体埋藏较浅或地表有露头时，应用露天开采最为优越。与地下开采相比， 露天开采优点是资源利用充分、回采率高、贫化率低，适于用大型机械施工，建矿快，产量大，劳动生产率高，成本低，劳动条件好，生产安全。 但是露天开采需要剥离岩土，排弃大量的岩石，尤其较深的露天矿，往往占用较多的土地，设备购置费用
2、较高，故初期投资较大。此外，露天开采，受气候影响较大，对设备效率及劳动生产率都有一定影响。 随着开采技术的发展，适于露天采矿的范围越来越大，可用于开采低品位矿床和某些地下开采过的残矿。对平缓矿床（一般矿层倾角小于12）采用倒堆、横运或纵运采矿法。对于倾斜矿床采用组合台阶、横采掘带或分区分期开采的方法。,返回第一页,二、露天开采作业内容： 主要包括穿孔爆破、采装、运输和排土。这四项工作的好坏及它们之间的配合如何，是露天采矿的关键。 穿孔爆破：是在露天采场矿岩内钻凿一定直径和深度的定向爆破孔，以炸药爆破， 对矿岩进行破碎和松动。穿孔设备主要有冲击式钻机、潜孔钻机和牙轮钻机等，多用铵油炸药、浆状抗水
3、炸药和乳化炸药及粒状乳化炸药。 采装工作：是用人工或机械将矿岩装入运输设备，或直接卸到指定地点的作业。常用的设备是挖掘机（有多斗和单斗两类）、轮斗铲和前端式装载机，广泛采用的为单斗挖掘机。 运输工作：是将露天采场的矿、岩分别运送到卸载点（或选矿厂）和排土场，同时把生产人员、设备和材料运送到采矿场。主要运输方式有铁路、公路、输送机、提升机，还有水力运输和用于崎岖山区的索道运输。选择运输方式必须综合考虑地形、地质、气候条件，露天矿生产能力，开采深度，矿石和围岩的物理力学性质等，经过全面技术经济比较后，确定合理的运输方式。,返回第一页,返回第一页,抛掷爆破示意图,返回第一页,抛掷爆破过采空区,排土工
4、作：系指从露天采场将剥离覆盖在矿床上部及其周围的大量表土和岩石，运送到专门设置的场地（如排土场或废石场）进行排弃的作业。排土方法依其排土设备的不同，分为推土犁推土、推土机排土、前装机排土和拖拉铲运机或索斗铲排土等。 。通过上部境界线和下部境界线的假想斜面和水平面的交角称最终边坡角。 露天矿发展 露天开采是人类使用矿物最早出现的开采方式，最初是开采矿床的露头和浅部富矿，19世纪末使用动力挖掘机以来,露天开采技术迅速发展,露天矿的规模越来越大。近代重大的成就有: 1出现了大型剥离倒堆设备,机械铲和索斗铲的最大铲斗容积(斗容)已分别达到37.5m和168m，最大的美国宾厄姆(Bingham)露天铜矿
5、采剥总量曾达494242td。 2以轮斗铲、链斗铲、带式输送机、排土桥和悬臂排土机等设备组成的连续开采工艺的应用范围逐渐扩大，轮斗铲的理论生产能力高达240000m/d，排土桥理论运输能力高达25600m/h,跨度272.513.5m，采高60m。,返回第一页,返回第一页,返回第一页,内排土场发展示意图,3完善了适应性较强的间断开采工艺和设备，包括钻孔直径达380444mm的大型高效率牙轮钻机；可在现场混制廉价炸药和防水炸药的装药车；大区微差爆破和挤压爆破技术；机械铲、液压铲和前装机的斗容分别达2234m、2230 m和23 m;电机车的自重达150t,牵引机组粘重360t,自翻车载重180t
6、，自卸汽车载重 154318t；以及相应的推土机、移道机、平路机、铲运机等。 4发展了间断挖掘设备配以移动式和半移动式破碎机与带式输送机构成的硬岩半连续生产工艺。破碎机能力达4000m/h等。 露天开采需剥离大量土岩，以揭露矿体。剥离量与采矿量的比值称剥采比， 是衡量露天 开采经济效果的重要指标 (单位是m/t)。,返回第一页,山坡露天矿：根据地形，采场在上部境界封闭圈以上的部分称山坡露天矿。 凹陷露天矿：封闭圈以下的部分称凹陷露天矿。 露天采场内的矿岩通常划分为一定高度的分层，每个分层构成一个台阶，以进行剥离和采矿。生产过程由矿岩松碎、采装、运输和卸载（卸矿和排土）组成。较松散的矿岩可用不经
7、破碎，直接用采装设备挖掘。 采掘带：台阶开采时划分为一定宽度的条带，称采掘带。 工作线：在采掘带中，进行采掘作业的部分称采掘工作面，具备采运条件的采掘带称 工作线。 工作台阶：具有正常采掘条件的台阶称工作台阶。 工作帮：由若干工作台阶组成的露天矿边帮称工作帮。 工作平台：为进行正常生产，工作台阶需有足够的宽度，以布置穿孔、爆破、采矿、 运输设备，构成工作平台或工作平盘。 工作帮坡角：工作帮假想平面和水平面的夹角称工作帮坡角。,返回第一页,非工作帮：不进行矿山作业的露天矿边帮称非工作帮。非工作帮上常设置供运输用的运输平台、截拦块石滚落的安全平台和清扫滚落块石的清扫平台。非工作帮常是露天采场开采结
8、束时的最终边坡或最终边帮。 上部境界线：最终边帮与地表的交线称上部境界线。 下部境界线：最终边帮与露天矿底面的交线称下部境界线。,三、露天开采工艺有哪些以及特点是什么 各种开采工艺都有优缺点，选用哪种开采工艺要根据露天矿具体开采条件确定。总的说间断工艺（也就是说电铲采装，卡车运输，推土机排土工艺）灵活，适用于煤层复杂的煤矿。间断工艺中最有发展的是抛掷爆破+卡车运输工艺。 1间断工艺（卡车工艺） 间断式开采工艺主要指开采作业的主要环节采掘、运输、排卸过程中物料分别由不同的设备完成。典型代表工艺： 单斗铲/汽车工艺（采掘由单斗铲完成，运输由载重汽车完成，废弃岩石排卸主要由推土机完成，矿石进入贮矿场
9、）； 单斗铲/铁道工艺（采掘由单斗铲完成，运输由铁道车辆完成，废弃岩石排卸主要由推土犁或挖掘机完成，矿石进入贮矿场）；,返回第一页,返回第一页,2连续工艺（轮斗工艺） 连续工艺（轮斗工艺）：适用于剥离物松软的煤矿。其特点是成本低、效益高。 连续开采工艺其主要作业环节之间物料流保持不间断运行，典型代表工艺： 轮斗铲/带式输送机/排土机； 链斗挖掘机/带式输送机等；,返回第一页,3半连续工艺：半连续工艺是在连续开采工艺和间断开采工艺两种基本工艺方式的基础上发展起来的。它兼具连续工艺和间断工艺的优势，能解决中、硬矿岩的开采，实现矿岩的连续运输，扩大生产规模和降低生产成本。因半连续开采工艺被国际采矿界
10、公认为“最具生命力”的露天开采工艺。,返回第一页,目前最典型的是,也可以是,返回第一页,返回第一页,返回第一页,4倒堆工艺（吊斗工艺）： 倒堆工艺目前属于一种独立的开采工艺，具体定义：大型电铲倒堆剥离工艺是一种先进的开采工艺，集采掘、运输与排土3项作业于一体，将剥离物直接倒堆排弃于采空区内排土场中。 吊斗铲特点： （1）成本低： （2）抛掷量30%-35% （3）做功最小 （4）用电不用油 （5）人工少，设备可靠，检修时间短（20天），一台吊斗铲可以达到三台电铲的能力。,返回第一页,返回第一页,返回第一页,返回第一页,返回第一页,返回第一页,返回第一页,四、露天矿剥采比的概念 （一）影响露天矿
11、经济效益的因素：剥采比 剥采比：影响经济效益主要因素是由煤矿的开采条件决定的，首要条件是剥采比。露天开采时为回采矿石必须首先剥离废石,而且剥离废石的数量往往大于采出的矿石量。剥离废石量与采出矿石量之比,称为剥采比,也称剥离系数。可用公式表示： 剥采比是衡量露天矿开采是否经济合理的一项极为重要的指标。常用的有：平均剥采比、境界剥采比、生产剥采比和经济剥采比等。,返回第一页,返回第一页,露天采矿平面、断面、外排示意图,返回第一页,露天矿生产示意图,返回第一页,哈尔乌素露天煤矿采区图,五、露天矿的主要安全问题 （一）爆破作业安全 （二）机械运行时的安全问题 （三）机械运行时的安全问题 （四）用电的安
12、全问题 （五）边坡稳定及防排水的安全问题 案例：平朔滑坡 1991年11月19日，山西平朔县安太堡露天煤矿排土场发生大型滑坡，滑 坡体长1000米，宽55米，高120150米，死亡7人，经济损失4000万元。 （六）阶段构成的安全问题,返回第一页,六、本安体系与劳动者素质 （一）本质安全相关知识 本质安全管理体系就是以危险辨识为基础，以风险预控为核心，以管理员工的不安全行为为重点，以切断事故发生地因果链为手段，全面的、系统的、可持续的现代安全管理体系。 本质安全，就是通过追求企业生产流程中人、物、系统、制度等诸要素的安全可靠和谐统一，使各种危害因素始终处于受控制状态，进而逐步趋近本质型、恒久型
13、安全目标。 本质安全的基本特征有： 1人的安全可靠性。不论在何种作业环境和条件下，都能按照规程操作，杜绝“三违”，实现个体安全。 2物的安全可靠性。不论在动态过程中，还是表态过程中，物始终处在能够安全运行的状态。,返回第一页,3系统的安全可靠性。在日常安全生产中，不因人的不安全行为或物的不安全状态而发生重大事故，形成“人机互补，人机制约”的安全系统。 4 制度规范，管理科学，杜绝管理失误。 本质安全管理方针： 以人为本 保障全体员工安全健康 风险预控 实现人机环管和谐统一 开拓创新 建立安全管理长效机制 追求卓越 打造特色本质安全露天煤矿 本质安全是珍爱生命的实现形式，本质安全致力于系统追问，
14、本质改进。强调以系统为平台，透过繁复的现象去把握影响安全目标实现的本质因素，找准可牵动全身的那“一发”所在，纲举目张，通过思想无懈怠、管理无空档、设备无隐患、系统无阻塞，实现质量零缺陷、安全零事故。,返回第一页,本质安全型企业指在存在安全隐患的环境条件下能够依靠内部系统和组织保证长效安全生产。在对事故研究的基础上，建立科学的、系统的、主动的、超前的、全面的事故预防安全工程体系。本质安全型的员工可通俗的解释为：想安全，会安全，能安全。即具备自主安全理念，具备充分的安全技能，在可靠的安全环境系统保障之下，具有安全结果的生产管理者和作业者。 （二）劳动者素质 煤矿企业，职工素质的高低，直接关系到企业
15、的改革、发展和稳定，关系到企业在激烈的竞争中的胜负。加强职工综合素质及本质安全教育，尽快地使其掌握高新技术，是摆在煤矿企业面前急需解决的重大课题，只有不断地更新知识，提高职工自身的技术素质，最大限度地发挥他们的聪明才智，提高他们的整体素质，才能适应不断发展的煤炭事业之需求。落实职工培训的责任，全面提高职工的安全素质，已经成为刻不容缓、时不我待的一项重要任务。,返回第一页,1提高煤矿企业职工素质强化安全素质培训的必要性 职工的素质问题主要表现在：职工思想观念与煤矿面临新形势新任务的要求不相适应；职工队伍素质与煤炭发展对人力资源的要求不相适应；职工队伍文化技术水平与煤矿新技术新工艺的开发和应用的要
16、求不相适应。 首先，技术创新客观上要求职工队伍的高素质。近年来，随着煤矿企业全面发展，新技术、新设备的广泛应用，新措施、新规章的全面实施，新科技与新知识的含量不断加大，知识的半衰期迅速缩短，知识的老化过程加快，职工素质与岗位不适应的矛盾日益尖锐突出。而重视教育、强化职工素质，则是缓解这一矛盾的唯一途径。 其次，煤矿企业安全的长期稳定必然要求过硬的职工素质。安全是煤矿永恒的主题，安全能否确保，起决定作用的是职工的素质。纵观每一次事故的发生，表面上看是这样那样的原因，就深层次而言，大多与职工素质的薄弱有相当大的关系。,返回第一页,2当前煤矿企业职工素质偏低的几种现象 （1）思想意识滞后。部分干部职工对煤矿当前发展形势认识不够。严重缺乏集体主义观念和主人翁责任感，在工作上图舒服，在技能上安于现状，这种惰性和陈旧思想，互相影响感染，影响了职工素质的提高。 （2）技能素质薄弱。由于市场经济的不断发展，煤矿企业用工制度改变，多种用工形式并从，导致作业人员对学习、
