一种露天矿基坑开采方法
【技术领域】
[0001 ]本发明属于采矿技术领域，具体涉及一种露天矿基建采用基坑布置开采方法。
【背景技术】
[0002]露天矿采用常规基坑开采方法时，通常沿矿体底板或顶板掘沟，沟底满足设备作业要求后，形成四个工作帮由采场中心向外扩帮，各水平台阶间保持最小工作平盘宽度和最小非工作平盘宽度以满足设备作业要求，在揭露相同面积的矿体时，需要剥离更多的废石，基建工程量大，生产剥采比大;为加快基坑降深，四个工作面同时推进，前期需要投入的设备数量多，基建投资高。
【发明内容】
[0003]为解决传统基坑布置造成的生产剥采比大，基建投资高等问题，本发明提出一种采矿与剥离作业相对独立，降低基建投资，均衡生产剥采比的露天矿基坑开采方法。
[0004]本发明的技术方案为:一种露天矿基坑开米方法，由米场中心向外将米场划分为若干沿螺旋形分布的开采区域，除基坑外每一区域的境界由一外侧边界和一内侧边界构成，后一区域的内侧边界与前一区域的外侧边界部分重合；
[0005]由内向外沿螺旋形开采各区域，某一区域内剥离工作完成后，由边界重合部分转入与其相邻的下一区域内进行剥离作业，与此同时该某一区域内进行采矿作业，采场内有且仅有两个区域作业。
[0006]首采基坑位于矿体露头处或埋藏最浅处。
[0007]除基坑外各区域俯视为类似月牙的形状，由内向外逐层相交叠。
[0008]剥离作业工作线绕采场剥离工作线转向轴顺时针或逆时针推进，形成扇形。剥离作业工作线长度为区域宽度。
[0009 ]采矿工作线由靠近相邻剥离区域一侧向相反方向推进。
[0010]采场内废石运输采用在边帮设置的环绕方向相反的双螺旋坑线开拓，区域进行扩帮作业时，保证始终有一侧的螺旋坑线是贯通的。双螺旋坑线的起始与终了位置分别为地表总出入沟与矿体顶板以下合适位置处。
[0011]区域境界帮坡角α等于采场终了帮坡角。
[0012]本发明基于露天矿工作线基坑布置理论，提供一种均衡露天矿生产剥采比减少基建工程量的方法，减少工作线基坑布置时工作面的个数，基于采场条带(区域)式划分，逐条带(区域)开采、循环推进以减少矿山基建工程量，同时实现了采场内剥离与采矿作业的相对独立，采场下部采矿作业逐渐远离上部剥离作业区以减少两类工程间的相互干扰，保证采场内的安全生产，降低矿山投资。
【附图说明】
[0013]图1为本发明的露天矿基坑循环条带式(区域)开采方法平面布置示意图；
[0014]图2为露天矿基坑循环条带式(区域)开采方法原理剖面图；
[0015]图3为开采第二条带(区域)采场平面示意图；
[0016]图4为开采第三条带(区域)采场平面示意图；
[0017]图5为开采第四条带(区域)采场平面示意图；
[0018]图6为开采第四条带(区域)采场平面示意图；
[0019]图7为采场内双螺旋坑线开拓示意图；
[0020]图中:1、第一条带(基坑)，2、第二条带(区域)，3、第三条带(区域)，4、第四条带(区域)，5、第五条带(区域)，6、采场终了地表境界，7、第一条带(区域)境界，8、第二条带(区域)境界，9、采场地表，1、矿体轮廓线，11、剥离台阶，12、剥离作业工作线推进方向，13、采矿台阶，14、采矿作业工作线推进方向，15、剥离电铲工作线转向轴，16、采场地表总出入沟，17、双螺旋坑线终了位置，18、一侧螺旋坑线，19、另一侧螺旋坑线。
【具体实施方式】
[0021]首先对本发明中用到的描述方式进行阐述。本发明中各条带(区域)采用由内到外依次计数，分别为1、2……η……(标号I代表基坑)，后(下)一条带相对前(上)一条带而言，二者序号分别可计为η+1和η。如果一条带(区域)的一部分位于另一条带(区域)的一部分外侦叭如标号3和2的左右侧交叠处)，则该一条带(区域)的编号比该另一条带(区域)的编号大。定义条带(区域)的境界为该条带(区域)的边界。
[0022]如图1?7所示，为本发明一个【具体实施方式】的露天矿基坑循环条带式(区域)开采方法。在采场境界内基建采用基坑布置，首采基坑位于矿体露头处或埋藏最浅处。由采场中心(也即基坑中心)向外将采场划分为若干开采条带(区域)(图中标号为I?5)。后一条带(区域)的条带(区域)境界(如标号8)与前一条带(区域)的条带(区域)境界(如标号7)部分重合以降低生产剥采比。从俯视图看，条带(区域)形成类似新月的形状，条带(区域)层层嵌套。每一条带(区域)的境界由一外侧边界和一内侧边界构成，形成类似月牙形。后一条带(区域)的内侧边界与前一条带(区域)的外侧边界部分重合(对于基坑，其外侧边界就是内侧边界，为一条围绕采场中心的一条封闭曲线)。这样，各条带(区域)按编号顺序1、2……η，呈螺旋形向外展开，相邻(指编号上相邻)条带(区域)都有一段公共边界，使得开采顺序也由内向外沿螺旋形连续进行。
[0023]采场内采矿作业与剥离作业相对独立，上一条带(区域)[计为η]内剥离工作完成后，即基建剥离完成后，剥离电铲转入下一条带(区域)[计为η+1]内进行剥离作业，上一条带(区域)内进行采矿作业，当下一条内剥离工作基本结束时，上一条带(区域)内采矿作业基本完成，采矿电伊"转入η+1条带(区域)作业，同时η+1条带(区域)内电伊^转入η+2条带内开始进行剥离工作，循环往复直至矿山减产采完。保证采场内有且仅有两个条带(区域)作业。
[0024]除基坑外，剥离作业工作线推进方向12为扇形，绕采场剥离工作线转向轴15顺时针或逆时针推进，由条带(区域)一侧临时境界向另一侧推进，在矿山整个生产期内，剥离电铲只有一个工作帮。电铲工作线长度为条带(区域)宽度Βτ。条带(区域)宽度Bt由条带(区域)内矿量、矿石赋存深度、条带(区域)走向曲线长度、采矿电铲能力、剥离电铲能力四个因素确定且不得小于电铲站立水平挖掘半径RWP。
[0025]采矿工作线纵向布置，由采场中心向某一方向推进。图中所示，推进方向14由靠近相邻条带(区域)剥离区域一侧向相反方向(即沿剥离工作线转向轴15向背离剥离作业区域一侧)推进，以降低上部剥离爆破作业时产生的飞石及生产过程中产生的滚石对下部采矿作业的影响。由于剥离电铲工作线转向轴15在采场两侧交替出现，因此，采场作业工作线推进方向循环交替改变。
[0026]条带(区域)境界只设安全与清扫平台，保证陡帮开采效果。
[0027]为保证条带(区域)作业时，采场内运输作业的安全与畅通，采场内废石运输采用双螺旋坑线开拓，边帮设置双螺旋坑线开拓18、19，该双螺旋坑线的环绕方向相反。当采场下一条带(区域)进行剥离扩帮作业时，前一条带(区域)内的一侧螺旋坑线会中断，此时另一侧螺旋坑线担负前一条带(区域)内的运输任务，同时，在后一条带(区域)内形成一条新的螺旋坑线。条带(区域)进行扩帮作业时，保证始终有一侧的螺旋坑线运输系统是贯通的，保证两个作业条带(区域)内物料的运输安全。双螺旋坑线的起始与终了位置分别为地表总出入沟16与矿体顶板以下合适位置处17(由矿体厚度确定，且不超过矿体厚度的1/3)，采场逐条带(区域)开采直至终了境界6。
[0028]条带(区域)境界处端帮构成要素与采场终了境界端帮构成要素相同，因此，条带(区域)境界帮坡角α等于采场终了帮坡角。
[0029]本发明露天矿基坑循环条带式(区域)开采方法，适用于深凹露天金属矿，采用单斗卡车工艺的矿山，最适用于厚大矿体，矿体倾角变化小，上覆岩层厚的矿山。可减少基建剥离工程量，减少初期投资，实现矿石与剥离物分采分运，保证矿山安全高效生产，具有广泛的实用性。
【主权项】
1.一种露天矿基坑开采方法，其特征在于: 由采场中心向外将采场划分为若干沿螺旋形分布的开采区域，除基坑外每一区域的境界由一外侧边界和一内侧边界构成，后一区域的内侧边界与前一区域的外侧边界部分重合； 由内向外沿螺旋形开采各区域，某一区域内剥离工作完成后，由边界重合部分转入与其相邻的下一区域内进行剥离作业，与此同时该某一区域内进行采矿作业，采场内有且仅有两个区域作业。2.根据权利要求1所述的露天矿基坑开采方法，其特征在于:首采基坑位于矿体露头处或埋藏最浅处。3.根据权利要求1所述的露天矿基坑开采方法，其特征在于:除基坑外各区域俯视为类似月牙的形状，由内向外逐层相交叠。4.根据权利要求1所述的露天矿基坑开采方法，其特征在于:剥离作业工作线绕采场剥离工作线转向轴顺时针或逆时针推进，形成扇形。5.根据权利要求1或4所述的露天矿基坑开采方法，其特征在于:剥离作业工作线长度为区域宽度。6.根据权利要求1或4所述的露天矿基坑开采方法，其特征在于:采矿工作线由靠近相邻剥离区域一侧向相反方向推进。7.根据权利要求1所述的露天矿基坑开采方法，其特征在于:采场内废石运输采用在边帮设置的环绕方向相反的双螺旋坑线开拓，区域进行扩帮作业时，保证始终有一侧的螺旋坑线是贯通的。8.根据权利要求7所述的露天矿基坑开采方法，其特征在于:双螺旋坑线的起始与终了位置分别为地表总出入沟与矿体顶板以下合适位置处。9.根据权利要求1所述的露天矿基坑开采方法，其特征在于:区域境界帮坡角α等于采场终了帮坡角。
【专利摘要】本发明涉及一种露天矿基坑开采方法，由采场中心向外将采场划分为若干沿螺旋形分布的开采区域，除基坑外每一区域的境界由一外侧边界和一内侧边界构成，后一区域的内侧边界与前一区域的外侧边界部分重合；由内向外沿螺旋形开采各区域，某一区域内剥离工作完成后，由边界重合部分转入与其相邻的下一区域内进行剥离作业，与此同时该某一区域内进行采矿作业，采场内有且仅有两个区域作业。本发明采矿与剥离作业相对独立，降低了基建投资，均衡了生产剥采比。
【IPC分类】E21C41/26
【公开号】CN105507904
【申请号】CN201610027869
【发明人】苗明义, 廖江南, 昌珺
【申请人】长沙有色冶金设计研究院有限公司
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2016年1月15日