序論：在您撰寫(xiě)露天礦開(kāi)采中的研究與應(yīng)用時(shí)，參考他人的優(yōu)秀作品可以開(kāi)闊視野，小編為您整理的1篇范文，希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。

組合臺(tái)階開(kāi)采技術(shù)具有生產(chǎn)采剝比較均衡、基建工程量較少等特點(diǎn)，在露天礦開(kāi)采中較為常用，工作幫的坡角通常為20～30°。一些露天礦開(kāi)采使用單臺(tái)階等寬平臺(tái)作業(yè)，該作業(yè)方式具有回旋余地大、采場(chǎng)時(shí)空關(guān)系松弛等優(yōu)勢(shì)，同時(shí)存在后期采剝比較小的問(wèn)題，造成露天礦開(kāi)采成本較高，不利于提高露天礦的經(jīng)濟(jì)效益。陡幫開(kāi)采技術(shù)有效解決了露天礦生產(chǎn)成本高的問(wèn)題，有利于露天礦開(kāi)采活動(dòng)可持續(xù)發(fā)展。因此，為了提高露天礦的經(jīng)濟(jì)效益，研究組合臺(tái)階開(kāi)采技術(shù)在露天礦開(kāi)采中的應(yīng)用策略尤為重要。

1組合臺(tái)階開(kāi)采技術(shù)及其應(yīng)用價(jià)值

1．1組合臺(tái)階開(kāi)采技術(shù)露天礦開(kāi)采平臺(tái)主要分三類(lèi):一是單臺(tái)階等寬平臺(tái)，每個(gè)臺(tái)階均可視為一個(gè)工作平盤(pán)，各平盤(pán)上部均布設(shè)運(yùn)輸線(xiàn)路及采掘設(shè)備，為順利完成開(kāi)采任務(wù)各平臺(tái)的采寬均有富余，同時(shí)確保各平臺(tái)寬度一致;二是雙并段臺(tái)階，位于工作幫上的2個(gè)臺(tái)階組合到一起，一個(gè)臺(tái)階為滿(mǎn)足運(yùn)輸設(shè)備作業(yè)需求的平盤(pán)，另一個(gè)臺(tái)階適當(dāng)加寬處理;三是組合臺(tái)階，露天礦在開(kāi)采過(guò)程中容易形成雞窩狀、螺旋狀礦床，需利用水平降深提高采掘效率，使用組合臺(tái)階開(kāi)采技術(shù)能擴(kuò)大工作盤(pán)或工作幫的坡角，可有效增加采煤量，凸顯該技術(shù)的實(shí)用價(jià)值。在組合臺(tái)階開(kāi)采(見(jiàn)圖1)過(guò)程中，組合臺(tái)階的數(shù)量由一臺(tái)電鏟的服務(wù)能力確定，僅有一個(gè)平盤(pán)具備穿爆與采裝運(yùn)輸?shù)哪芰Αｉ_(kāi)采過(guò)程中電鏟順延工作線(xiàn)方向從上到下采、剝，直至最后一個(gè)工作面為止，以組為單位完成開(kāi)采任務(wù)，各組的臺(tái)階由暫不作業(yè)工作臺(tái)階、作業(yè)臺(tái)階構(gòu)成，通過(guò)逐個(gè)臺(tái)階施工提高間斷性，展開(kāi)循環(huán)式開(kāi)采活動(dòng)。Φ為組合臺(tái)階工作幫的坡角(坡度);Be為運(yùn)輸平盤(pán)寬度;Bg為組合臺(tái)階工作平盤(pán)的寬度圖1組合臺(tái)階開(kāi)采圖例

1．2組合臺(tái)階開(kāi)采技術(shù)應(yīng)用的價(jià)值第一，露天礦開(kāi)采中使用組合臺(tái)階開(kāi)采技術(shù)具有減少年均征地工程量的作用。在礦山運(yùn)營(yíng)過(guò)程中排土場(chǎng)用地、采場(chǎng)用地、廣場(chǎng)用地的面積較大，為合理使用土地資源，解決浪費(fèi)土地資源的問(wèn)題，需使用組合臺(tái)階開(kāi)采技術(shù)，增大工作幫坡角的方式減少年均土地開(kāi)采總量，確保露天礦正常運(yùn)營(yíng)的前提下穩(wěn)步提高經(jīng)濟(jì)效益;第二，使用組合臺(tái)階開(kāi)采技術(shù)能提高礦山剝采比的均衡性。衡量露天礦經(jīng)濟(jì)效益的指標(biāo)之一是剝采比，有效應(yīng)用組合臺(tái)階開(kāi)采技術(shù)能解決剝采比失調(diào)的問(wèn)題，在露天礦發(fā)展不穩(wěn)定時(shí)期使用該技術(shù)能調(diào)整剝采比，最大程度利用資金資源，通過(guò)減少剝離量的方式達(dá)到控制資金投入的目的，露天礦生產(chǎn)成本隨之降低;第三，組合臺(tái)階開(kāi)采技術(shù)可縮短運(yùn)輸距離，主要源于工作幫的坡角變大，排土場(chǎng)、采場(chǎng)間的距離減小，基礎(chǔ)上減少運(yùn)輸成本，提高采掘工作效率;第四，使用組合臺(tái)階開(kāi)采技術(shù)露天礦的邊坡更為穩(wěn)定，利于營(yíng)造安全的露天礦生產(chǎn)氛圍［1］。

2組合臺(tái)階開(kāi)采技術(shù)在露天礦開(kāi)采中的應(yīng)用要點(diǎn)

2．1穿爆使用組合臺(tái)階開(kāi)采技術(shù)的過(guò)程中，部分臺(tái)階暫不作業(yè)，這部分臺(tái)階成為爆破巖塊緩沖地段，爆破時(shí)暫不作業(yè)臺(tái)階的寬度與旁沖距離相比要小，大部分因爆破而剝落的巖塊會(huì)落到坑線(xiàn)上及暫不作業(yè)平臺(tái)上，不會(huì)阻礙其他臺(tái)階的運(yùn)輸。若無(wú)暫不作業(yè)平臺(tái)，在爆破后大量巖塊會(huì)掩蓋下部坑線(xiàn)，造成下部坑線(xiàn)無(wú)法正常運(yùn)輸?shù)暮蠊??；诖?，使用組合臺(tái)階開(kāi)采技術(shù)時(shí)，專(zhuān)職人員會(huì)調(diào)整好暫不作業(yè)平臺(tái)的寬度，聯(lián)合使用控制爆破技術(shù)，結(jié)合實(shí)際情況首選擴(kuò)大工作幫坡角的方案，確保暫不作業(yè)臺(tái)階的寬度與爆破旁沖距離相契合，通常情況下臺(tái)階的寬度比爆破旁沖距離要小，確保大部分巖塊能落到平盤(pán)上，提高露天礦開(kāi)采運(yùn)輸效率。

2．2采掘緩坡開(kāi)采過(guò)程中專(zhuān)職人員會(huì)同時(shí)啟動(dòng)多臺(tái)電鏟，在不同平盤(pán)上展開(kāi)開(kāi)采。多個(gè)工作臺(tái)階開(kāi)采量不一致時(shí)需積極調(diào)整電鏟，確保各點(diǎn)的采出量較為均衡。需要專(zhuān)職人員在露天礦開(kāi)采過(guò)程中頻繁地調(diào)整電鏟，存在浪費(fèi)時(shí)間與人力問(wèn)題，很難提高工作效率。在露天礦開(kāi)采中使用組合臺(tái)階開(kāi)采技術(shù)，電鏟循環(huán)往復(fù)地展開(kāi)開(kāi)采活動(dòng)，按照從上至下的順序調(diào)整開(kāi)采位置，運(yùn)動(dòng)到最后一個(gè)工作臺(tái)階，就會(huì)進(jìn)入下個(gè)組合臺(tái)階開(kāi)采程序，依托循環(huán)作業(yè)模式提高采掘效率。開(kāi)采時(shí)電鏟基于掘坑線(xiàn)連續(xù)采掘，無(wú)需專(zhuān)職人員頻繁地調(diào)整電鏟的運(yùn)行參數(shù)。

2．3運(yùn)輸使用組合臺(tái)階開(kāi)采技術(shù)，專(zhuān)職人員將運(yùn)輸系統(tǒng)設(shè)置在暫不作業(yè)平臺(tái)，依據(jù)工作線(xiàn)的長(zhǎng)度布置坑線(xiàn)，每組臺(tái)階的數(shù)量與坑線(xiàn)系統(tǒng)數(shù)相關(guān)，使用直進(jìn)式、回返式兩種技術(shù)手段布置坑線(xiàn)系統(tǒng)，該系統(tǒng)根據(jù)露天礦開(kāi)采的情況調(diào)整。組合臺(tái)階開(kāi)采時(shí)位于上部的臺(tái)階持續(xù)擴(kuò)幫，工作線(xiàn)長(zhǎng)度隨之改變，改變外部運(yùn)輸出口的位置，需要專(zhuān)職人員朝著反方向或向左、向右布置坑線(xiàn)。在坑線(xiàn)位移期間運(yùn)輸線(xiàn)路只要能保持暢通，組合臺(tái)階開(kāi)采工作面均立足實(shí)際靈活調(diào)整。組合臺(tái)階開(kāi)采與緩幫開(kāi)采相比卡車(chē)運(yùn)輸效率較低，造成這一現(xiàn)象的原因有以下幾個(gè):第一，暫不作業(yè)平臺(tái)寬度有限;第二，暫不作業(yè)平臺(tái)堆積巖塊。基于此，在使用組合臺(tái)階開(kāi)采技術(shù)時(shí)，需設(shè)置巖石運(yùn)輸出口，及時(shí)清理平臺(tái)的巖塊，通常情況下各采掘區(qū)有一個(gè)運(yùn)輸出口，輕重車(chē)可分向運(yùn)行，以提高運(yùn)輸管理靈活性［2］。

2．4首采面準(zhǔn)備露天礦開(kāi)采過(guò)程中使用組合臺(tái)階開(kāi)采技術(shù)需專(zhuān)職人員做好首采面準(zhǔn)備工作，為做到這一點(diǎn)專(zhuān)職人員需實(shí)地踏勘，了解露天礦的具體情況，在此基礎(chǔ)上科學(xué)地確定首采工作面，為工作臺(tái)階逐層下移并產(chǎn)生新的采掘面奠定基礎(chǔ)，保障新采掘面不會(huì)影響車(chē)輛運(yùn)輸。

3組合臺(tái)階開(kāi)采技術(shù)在露天礦開(kāi)采中的應(yīng)用策略

3．1選定組合臺(tái)階開(kāi)采參數(shù)為有效應(yīng)用組合臺(tái)階開(kāi)采技術(shù)需專(zhuān)職人員選定技術(shù)參數(shù)，工作幫坡角計(jì)算公式為φ=tg－1Nh/b1+N(b2+hotgα)，式中，φ為工作幫坡角，N為組內(nèi)臺(tái)階數(shù)量，h為臺(tái)階高度，b1為單次循環(huán)推進(jìn)寬度，b2為暫不作業(yè)平臺(tái)的寬度，α為臺(tái)階坡面角，組合臺(tái)階開(kāi)采的結(jié)構(gòu)受露天礦開(kāi)采裝備水平、礦山規(guī)模、礦體賦存條件、采剝推進(jìn)形式、開(kāi)溝位置等因素影響。涉及因素較多，參數(shù)間的關(guān)聯(lián)性、制約性較強(qiáng)，需遵循如下原則合理設(shè)定各項(xiàng)參數(shù):一是技術(shù)參數(shù)滿(mǎn)足露天礦規(guī)?；a(chǎn)需求;二是技術(shù)參數(shù)與露天礦開(kāi)采設(shè)備效率、性能相適應(yīng);三是組合臺(tái)階開(kāi)采技術(shù)方案具有可行性及簡(jiǎn)明性，確保露天礦開(kāi)采活動(dòng)能夠高效展開(kāi);四是盡量追加工作幫坡角;五是保障開(kāi)采現(xiàn)場(chǎng)安全穩(wěn)定。不同參數(shù)的確定方式存在差異，以臺(tái)階坡面角為例，該角度的大小與露天礦巖石性質(zhì)有關(guān)，受采剝推進(jìn)方式、巖石裂隙發(fā)育程度、后排孔裝藥量、爆破參數(shù)等因素影響，需要專(zhuān)職人員在確定參數(shù)前廣泛地占有露天礦相關(guān)資料，在此基礎(chǔ)上通過(guò)實(shí)測(cè)、類(lèi)比等方式明確臺(tái)階坡面角的范圍，加之計(jì)算最終得出精確的臺(tái)階坡面角。在應(yīng)用組合臺(tái)階開(kāi)采技術(shù)時(shí)，亦可通過(guò)試驗(yàn)的方式選定技術(shù)參數(shù)，以非工作平臺(tái)的寬度為例，依據(jù)工作幫坡角、非工作平臺(tái)寬度的遞減函數(shù)關(guān)系展開(kāi)試驗(yàn)活動(dòng)，實(shí)證技術(shù)參數(shù)是否會(huì)影響非工作平臺(tái)運(yùn)輸?shù)男剩{(diào)整開(kāi)采參數(shù)，確保非工作平臺(tái)能有一定的寬度且寬度合理［3］。

3．2從實(shí)際出發(fā)合理使用開(kāi)采技術(shù)露天礦開(kāi)采過(guò)程中使用組合臺(tái)階開(kāi)采技術(shù)，需專(zhuān)職人員從實(shí)際出發(fā)，了解該技術(shù)適用條件，在此基礎(chǔ)上優(yōu)化開(kāi)采環(huán)境，提高技術(shù)應(yīng)用有效性。例如，在水平礦體使用組合臺(tái)階開(kāi)采技術(shù)，同時(shí)礦體、地形一致(見(jiàn)圖2)，圖2中的工作幫坡角、組合后陡幫角度分別為β1、β2，φ、δ代表最終幫坡角。在露天礦順延某個(gè)境界拉溝降深的條件下，北部工作幫在臺(tái)階持續(xù)降深的過(guò)程中逐個(gè)到界，此時(shí)得到最終邊幫，南部工作幫將工作幫坡角的自然降深、地表的交界點(diǎn)視為基準(zhǔn)予以設(shè)置。通過(guò)觀察圖2，在露天礦工程觸及煤層頂板時(shí)，陡幫β1比β2多剝離一個(gè)三角巖量，雖然該巖量能在生產(chǎn)期間采掘出來(lái)，但露天礦生產(chǎn)期間不能延遲剝離，基于此在生產(chǎn)初期露天礦的剝采比并不理想，這說(shuō)明組合臺(tái)階開(kāi)采技術(shù)不適合在水平礦體上應(yīng)用。再如，在緩傾斜礦體(見(jiàn)圖3)使用組合臺(tái)階開(kāi)采技術(shù)，礦體傾斜角度為5～25°，最終幫坡角通常情況下與煤層底板的角度相同，通過(guò)觀察圖3，在工作幫點(diǎn)1運(yùn)動(dòng)至1’時(shí)，開(kāi)采深度隨之增加，增加量為一個(gè)ΔH，相比緩幫開(kāi)采，陡幫開(kāi)采能少剝離巖石，少剝離量為一個(gè)ΔV，在礦體傾角持續(xù)增大的條件下，ΔV的總量會(huì)增多，使用組合臺(tái)階開(kāi)采技術(shù)能在初期減小剝采比，在此基礎(chǔ)上提高露天礦的經(jīng)濟(jì)效益。

3．3確定工作盤(pán)、非工作盤(pán)的寬度為有效應(yīng)用組合臺(tái)階開(kāi)采技術(shù)，需工作盤(pán)的寬度與爆堆寬度相適應(yīng)，還要能為各類(lèi)設(shè)備提供成長(zhǎng)運(yùn)輸與運(yùn)行的條件，基于此工作盤(pán)寬度需綜合考慮道路寬度、安全生產(chǎn)距離、道路外側(cè)到下個(gè)臺(tái)階坡頂線(xiàn)的距離、爆堆坡底線(xiàn)到運(yùn)輸?shù)缆返木嚯x，設(shè)置道路寬度時(shí)還需考慮露天礦卡車(chē)的尺寸及其運(yùn)輸方式。非工作盤(pán)屬于輔助爆堆地點(diǎn)、運(yùn)輸?shù)缆?，在設(shè)置其寬度時(shí)需考慮爆堆寬度及運(yùn)輸設(shè)施高效、安全通行所需最大寬度，還需立足實(shí)際，從減少投入的角度出發(fā)，合理確定非工作盤(pán)寬度［4］。

3．4按照順序開(kāi)采露天礦開(kāi)采過(guò)程中使用組合臺(tái)階開(kāi)采技術(shù)，將電鏟服務(wù)的臺(tái)階總數(shù)設(shè)定為一組臺(tái)階數(shù)量，各組臺(tái)階設(shè)置一個(gè)具備運(yùn)輸、采裝、鉆爆功能的平盤(pán)，剩下的平盤(pán)通常只具備運(yùn)輸功能。各組臺(tái)階的最上部電鏟開(kāi)始運(yùn)作，最后一個(gè)臺(tái)階為止，電鏟工作面與工作盤(pán)寬度一致，電鏟使用推土機(jī)修筑邊坡，亦可下挖坡道，目的是電鏟運(yùn)動(dòng)至下組臺(tái)階并進(jìn)行新一輪的開(kāi)采，原有運(yùn)輸平盤(pán)隨之轉(zhuǎn)為工作平盤(pán)，同時(shí)工作平盤(pán)轉(zhuǎn)變成了運(yùn)輸平盤(pán)，從上到下構(gòu)建露天礦開(kāi)采循環(huán)系統(tǒng)。

3．5加強(qiáng)技術(shù)管理露天礦開(kāi)采時(shí)為充分發(fā)揮組合臺(tái)階開(kāi)采技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，需專(zhuān)職人員注重技術(shù)管理，確保邊坡設(shè)計(jì)符合安全生產(chǎn)要求，解決臺(tái)階設(shè)置與區(qū)域內(nèi)物料堆放、廢石堆放等用地存在沖突的問(wèn)題，使用組合臺(tái)階開(kāi)采技術(shù)的過(guò)程中要加強(qiáng)邊坡變形監(jiān)測(cè)，運(yùn)用信息技術(shù)提升實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)水平。要求多臺(tái)階開(kāi)采時(shí)控制好并段數(shù)量，通常情況下3段可同時(shí)作業(yè)，保障多臺(tái)階并段不影響露天礦邊坡的安全與穩(wěn)定。在工作盤(pán)上使用電鏟、運(yùn)輸?shù)仍O(shè)備需遵守操作規(guī)程，以降低生產(chǎn)設(shè)施發(fā)生故障的概率，同時(shí)提高露天礦的生產(chǎn)效率。為確保技術(shù)管理具有科學(xué)性、規(guī)范性、權(quán)威性，需煤礦制訂技術(shù)管理制度，對(duì)組合臺(tái)階開(kāi)采技術(shù)應(yīng)用流程、標(biāo)準(zhǔn)等內(nèi)容予以說(shuō)明，營(yíng)造透明、安全的技術(shù)管理氛圍，還需推行培訓(xùn)制度，專(zhuān)職人員在上崗前需研究、學(xué)習(xí)組合臺(tái)階開(kāi)采技術(shù)，從露天礦生產(chǎn)實(shí)際情況著手制訂該技術(shù)應(yīng)用方案，加之組合臺(tái)階開(kāi)采過(guò)程性監(jiān)管，有效約束專(zhuān)職人員行為，發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢(shì)，提高開(kāi)采效率，助力煤礦增加經(jīng)濟(jì)效益［5］。

4結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在露天礦開(kāi)采中使用組合臺(tái)階開(kāi)采技術(shù)減少成本、優(yōu)化剝采比，基于此專(zhuān)職人員需在露天礦開(kāi)采中合理使用該技術(shù)，將運(yùn)輸、穿爆、采掘及首采作業(yè)面準(zhǔn)備視為要點(diǎn)，在此前提下通過(guò)實(shí)測(cè)、計(jì)算、試驗(yàn)等方式選定組合臺(tái)階開(kāi)采的參數(shù)，從實(shí)際出發(fā)合理地使用組合臺(tái)階開(kāi)采技術(shù)，確定好非工作盤(pán)、工作盤(pán)寬度，按順序開(kāi)采并加強(qiáng)技術(shù)管理，打造高效、安全的露天礦開(kāi)采環(huán)境。組合臺(tái)階開(kāi)采技術(shù)應(yīng)用空間較大，在設(shè)備更新、技術(shù)升級(jí)的條件下，露天礦開(kāi)采效益不斷提高，助推露天礦開(kāi)采事業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

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作者:江杰 單位:河南能源化工集團(tuán) 中聯(lián)潤(rùn)世新疆煤業(yè)有限公司 中聯(lián)潤(rùn)世露天煤礦