本書為高等教育“十二五”規(guī)劃教材，主要內(nèi)容包括：礦巖松碎、采裝工作、運輸工作、排土工作、氣候?qū)β短斓V生產(chǎn)的影響、礦石的損失、貧化與質(zhì)量控制、單斗挖掘機—汽車開采工藝系統(tǒng)、間斷開采工藝系統(tǒng)—機械鏟鐵道工藝、連續(xù)開采工藝系統(tǒng)——輪斗挖掘機—膠帶輸送機工藝系統(tǒng)、合并式連續(xù)開采工藝——運輸排土橋、懸臂排土、半連續(xù)開采工藝系統(tǒng)、合并式間斷開。本書可供露天開采專業(yè)本科生、研究生以及相關(guān)工程技術(shù)人員參考。

本書為高等教育“十二五”規(guī)劃教材,由遼寧工程技術(shù)大學(xué)組織編寫。本書為采礦工程專業(yè)的主要教材,是露天開采專業(yè)方向的主干課程(核心課程)教材。為適應(yīng)采礦工程專業(yè)及其露天開采專業(yè)方向不同學(xué)生的教學(xué)需要,本教材主要內(nèi)容劃分為3篇。其中,第1篇露天開采基本概念部分主要介紹露天開采有關(guān)基本概念、露天開采的特點等;第2篇露天開采工藝環(huán)節(jié)部分主要介紹露天開采工藝環(huán)節(jié)構(gòu)成、主要設(shè)備類型、作業(yè)方式、作業(yè)參數(shù)與設(shè)備生產(chǎn)能力及設(shè)備選型等,是采礦工程專業(yè)非露天開采專業(yè)方向?qū)W生需要了解掌握的知識內(nèi)容;第3篇露天開采工藝系統(tǒng)部分重點介紹由各工藝環(huán)節(jié)構(gòu)成的開采工藝系統(tǒng)的系統(tǒng)構(gòu)成、開采參數(shù)、作業(yè)方式、生產(chǎn)能力、各工藝環(huán)節(jié)的合理匹配關(guān)系等,是露天開采專業(yè)方向的重點學(xué)習(xí)內(nèi)容。

《露天開采工藝》按56學(xué)時編寫,其中,露天開采基本概念部分1學(xué)時,露天開采工藝環(huán)節(jié)部分27學(xué)時,露天開采工藝系統(tǒng)部分28學(xué)時。本教材是在《露天采礦學(xué)》(中國礦業(yè)學(xué)院出版社1986年版)基礎(chǔ)上編寫而成的,作者衷心地感謝前人對采礦工程專業(yè)露天開采專業(yè)方向教材建設(shè)作出的貢獻(xiàn),同時也感謝為本教材提供基礎(chǔ)資料的煤礦企業(yè)單位、礦山設(shè)備單位,以及參考文獻(xiàn)中的各位作者。感謝為本教材出版而付出努力的主審和編審人員。

受作者水平和時間所限,本教材不足之處在所難免,懇請各位讀者給予更多的批評、指正和幫助。

編 者

二〇一五年七月

第1篇 露天開采基本概念

1 緒論………………………………………………………………………………………… 3

1.1 露天開采的基本概念和工藝環(huán)節(jié)………………………………………………… 4

1.2 露天開采的特點及適用條件……………………………………………………… 7

1.3 露天開采國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀………………………………………………………… 8

1.4 露天采礦學(xué)學(xué)科性質(zhì)及特點……………………………………………………… 10

1.5 露天開采工藝主要學(xué)習(xí)內(nèi)容……………………………………………………… 10

第2篇 露天開采工藝環(huán)節(jié)

2 礦巖松碎…………………………………………………………………………………… 15

2.1 概述………………………………………………………………………………… 15

2.2 穿孔工作…………………………………………………………………………… 15

2.3 爆破工作…………………………………………………………………………… 19

2.4 合理的礦巖塊度、礦巖松碎與采裝的配合……………………………………… 36

3 采裝工作…………………………………………………………………………………… 41

3.1 概述………………………………………………………………………………… 41

3.2 機械式單斗挖掘機作業(yè)…………………………………………………………… 41

3.3 拉鏟作業(yè)…………………………………………………………………………… 62

3.4 多斗挖掘機作業(yè)…………………………………………………………………… 67

3.5 液壓挖掘機作業(yè)…………………………………………………………………… 82

3.6 前裝機、鏟運機和推土機作業(yè)…………………………………………………… 85

3.7 采裝設(shè)備選擇……………………………………………………………………… 93

4 運輸工作…………………………………………………………………………………… 99

4.1 概述………………………………………………………………………………… 99

4.2 汽車運輸………………………………………………………………………… 102

4.3 膠帶輸送機運輸………………………………………………………………… 109

4.4 鐵道運輸………………………………………………………………………… 116

4.5 聯(lián)合運輸………………………………………………………………………… 123

5 排土工作………………………………………………………………………………… 131

5.1 概述……………………………………………………………………………… 131

5.2 推土機排土……………………………………………………………………… 134

5.3 膠帶排土機排土………………………………………………………………… 141

5.4 機械式單斗挖掘機排土………………………………………………………… 149

5.5 推土犁排土工藝………………………………………………………………… 152

5.6 其他排土………………………………………………………………………… 155

5.7 排土工藝的選擇………………………………………………………………… 157

5.8 排土場建設(shè)……………………………………………………………………… 159

6 氣候?qū)β短斓V生產(chǎn)的影響……………………………………………………………… 163

6.1 概述……………………………………………………………………………… 163

6.2 嚴(yán)寒對露天礦生產(chǎn)的影響及其預(yù)防措施……………………………………… 167

6.3 雨季影響及其預(yù)防措施………………………………………………………… 176

6.4 其他氣候影響及其預(yù)防措施…………………………………………………… 177

7 礦石的損失、貧化與質(zhì)量控制…………………………………………………………… 178

7.1 概述……………………………………………………………………………… 178

7.2 減少礦石損失與貧化的礦山工程措施………………………………………… 179

7.3 減少礦石損失與貧化的工藝措施……………………………………………… 182

7.4 減少礦石損失與貧化的組織管理措施………………………………………… 183

7.5 礦石質(zhì)量均和…………………………………………………………………… 184

第3篇 露天開采工藝系統(tǒng)

8 概論……………………………………………………………………………………… 189

8.1 露天開采工藝系統(tǒng)概念及分類………………………………………………… 189

8.2 工藝系統(tǒng)的選擇………………………………………………………………… 191

9 單斗挖掘機—汽車開采工藝系統(tǒng)……………………………………………………… 194

9.1 概述……………………………………………………………………………… 194

9.2 單斗挖掘機開采參數(shù)…………………………………………………………… 197

9.3 采掘、運輸、排卸環(huán)節(jié)的匹配…………………………………………………… 205

9.4 采掘工作面汽車分配…………………………………………………………… 213

9.5 卡車調(diào)度系統(tǒng)…………………………………………………………………… 216

10 機械鏟—鐵道開采工藝系統(tǒng)…………………………………………………………… 222

10.1 應(yīng)用及發(fā)展……………………………………………………………………… 222

10.2 開采參數(shù)………………………………………………………………………… 223

10.3 鐵道運輸工藝參數(shù)……………………………………………………………… 227

10.4 露天礦車流方向規(guī)劃…………………………………………………………… 235

10.5 生產(chǎn)調(diào)度………………………………………………………………………… 243

11 輪斗挖掘機—膠帶輸送機工藝系統(tǒng)…………………………………………………… 246

11.1 概述……………………………………………………………………………… 246

11.2 開采參數(shù)………………………………………………………………………… 247

11.3 系統(tǒng)各環(huán)節(jié)之間的配合………………………………………………………… 258

11.4 各環(huán)節(jié)設(shè)備和能力的匹配……………………………………………………… 266

12 運輸排土橋、懸臂排土機工藝………………………………………………………… 270

12.1 運輸排土橋開采工藝…………………………………………………………… 271

12.2 懸臂排土機開采工藝…………………………………………………………… 279

12.3 帶排土懸臂的輪斗或鏈斗挖掘機工藝………………………………………… 283

13 半連續(xù)開采工藝系統(tǒng)…………………………………………………………………… 285

13.1 概述……………………………………………………………………………… 285

13.2 典型的半連續(xù)工藝系統(tǒng)分析…………………………………………………… 288

13.3 半連續(xù)開采工藝的技術(shù)問題…………………………………………………… 294

13.4 半連續(xù)工藝系統(tǒng)的生產(chǎn)能力…………………………………………………… 305

13.5 半連續(xù)開采工藝系統(tǒng)經(jīng)濟效果評價…………………………………………… 314

14 剝離倒堆開采工藝系統(tǒng)………………………………………………………………… 318

14.1 概述……………………………………………………………………………… 318

14.2 剝離倒堆方案…………………………………………………………………… 322

14.3 單煤層倒堆方案………………………………………………………………… 334

14.4 多煤層倒堆方案………………………………………………………………… 336

14.5 采煤作業(yè)與工作線布置………………………………………………………… 339

14.6 倒堆工藝剝、采設(shè)備能力……………………………………………………… 348

參考文獻(xiàn)……………………………………………………………………………………… 351