露天開采的采礦方法精選(五篇)

序言：作為思想的載體和知識的探索者，寫作是一種獨特的藝術，我們為您準備了不同風格的5篇露天開采的采礦方法，期待它們能激發您的靈感。

篇1

關鍵詞：巖體；露天開采

Abstract: along with our country most open pit mine deep concave mining end, more and more will be transferred to the underground mining mine. Transition from open pit to underground mining under the conditions of rock mass deformation and easy movement induced by open pit slope stability problem. Some open pit to underground mining occurred landslide, ground collapse and other accidents, so the open pit slope stability analysis for underground mining safety production has very important significance.

Key words: rock; open pit mining

中圖分類號：TD8文獻標識碼：A文章編號：

1、巖體基本質量的分級

巖體基本質量由巖石堅硬程度和巖體完整程度兩個因素確定。其劃分采用定性和定量兩種指標方法確定。顧名思義，定性劃分是根據巖石的性質，巖石堅硬程度定性劃分一般采用敲擊、浸水等方法對巖石進行確定，一般分為堅硬巖、較堅硬巖、較軟巖、軟巖、極軟巖，風化程度可由巖石的顏色、狀態、構造破壞程度進行確定，一般分為未風化、微風化、弱風化、強風化、全風化；巖體完整程度定性劃分一般根據主要結構面的發育程度、結合程度、結構面類型、相應的結構類型來確定，一般分為完整、較完整、較破碎、破碎、及破碎。所以定性確定方法一般是采用肉眼觀察、手觸等方式對巖體進行判斷，比較直觀。定量劃分是根據公式計算對巖體質量分級進行確定，精確度高，理論追溯性強。巖體堅硬性定量指標采用巖石單軸飽和抗壓強度RC，RC可由試驗測得，也可由計算得出；巖石完整程度定量指標采用巖石完整性指數KV確定，KV由試驗測得，當無法取得試驗數據時，可采用巖體體積節理數JV進行確定。巖體基本質量的分級應根據巖體基本質量的定性特征和巖體基本質量指標（BQ）兩者相結合進行確定，巖體基本質量的定性特征根據前述方法即可確定巖石的堅硬程度和巖體的完整程度，巖體質量指標（BQ）應根據分級因素的定量指標RC和KV,按公式BQ=90+3RC+250KV進行確定，在使用此公式時應注意以下兩個條件a、當RC＞90KV+30時，應以RC=90KV+30和KV帶入計算BQ值b、當KV＞0.04RC+0. 4時，應以KV=0.04RC+0.4和RC帶入計算BQ值。正確確定巖體的質量分級對采礦作業選擇設備、作業工法、安全防護有著指導性的作用，準確確定巖體基本質量的分級，做好邊坡穩定性和支護工作在采礦中勢在必行。

2、主礦體基本穩定，但礦體夾石層和礦體頂底板圍巖局部有軟化特征，位于上下盤20m范圍內存在一個近礦圍巖不穩定帶，是影響礦山開采的主要工程地質問題。因此，合理選取采場結構參數是保證吳集鐵礦地下開采地表不塌陷、井下不突水的關鍵。在地下礦山采場結構參數的選擇過程中，經驗類比法占有重要的地位。隨著巖石力學理論及計算技術的不斷發展，數值模擬為巖石力學研究和工程設計提供了重要的依據。 拉格朗日模擬是把每次拉格朗日計算作為一次試驗，拉格朗日計算的結果（如采場頂板的下沉量）與采礦方法、采場跨度、礦柱尺寸、圍巖的物理力學性質等多個因素密切相關，各因素或多或少地對峒室頂板的下沉產生影響，到底哪個因素是關鍵因素，各因素以什么樣的組合更合理，都是要高度重視的問題。正交拉格朗日分析是按照正交實驗原理，考慮了巖石的塑性、不抗拉、節理的非線性以及層狀巖體的正交異性、模擬回采順序、開挖效應及圍巖、錨桿、噴射砼的相互作用，具有較好的適應性。本次吳集采場結構參數優化，用正交拉格朗日試驗分析方法評價各設計參數與穩定性指標間的關系，并在此基礎上提出了合理的采場結構參數取值。

3、拉格朗日法的基本原理

拉格朗日法是研究流體質點隨時間而變化的情況，即某一質點在任意一段時間內走出的軌跡、所具有的速度、壓力等。將此法植入固體力學中，將研究的區域劃分成網絡，網絡的節點就相當于流體的質點，然后按時步用拉格朗日法來研究網絡節點的運動稱拉格朗日法。這種方法最適用于求解非線性的大變形問題。它使用差分方法求解，先將求解的區域劃分成四邊形網絡，見圖1（在邊界不規則的地方也可以用三角形網絡來擬合）。其計算循環見圖2。

4、采礦方法概述

4.1在礦體和圍巖中以一定的布置方式和程序，掘進一系列的準備坑道和切割巷道，并按一定的生產工藝過程，進行回采的方法，叫做采礦方法（mining method）。根據礦體的開采技術條件，設計的采礦方法為：階段礦房分段鑿巖嗣后充填采礦法，其結構參數見圖3。

1－沿脈運輸巷道；2－穿脈運輸巷道；3－礦石溜井；4－拉底巷道；5－裝礦巷道；6－

鏟運機出礦巷道；7－回風平巷；8－回風天井；9－進風天井；10－分段鑿巖巷道；11－

切割天井

4.2采礦方法構成要素:人工裝礦的淺孔留礦法礦塊長50m,沿礦體走向布置,中段高度60m,頂柱高度6m,不設底柱,間柱寬度8m,礦塊寬同礦體厚度。回采工藝為礦房自下而上分層回采,分層高度1.8～2m,采用7655型鑿巖機鉆鑿上向傾斜孔,孔徑38mm,孔深1.8～2m,炮孔采用平行排列或交錯排列,網度為0.8～1.8m,每次爆破兩排孔。落礦后先28局部放礦,出礦在裝礦巷道中人工向礦車裝礦,人工推車至運輸巷,由電機車運至主井溜井口。

4.3礦床聯合開采的特點：無論是露天開采和地下開采都覺有其獨特的工藝特點，當礦床適用于采用露天和地下聯合開采時，就應該充分利用這一特點，以提高露天和地下開采的技術經濟指標。聯合開采工藝系統的核心是在開采工作中按一定順序進行時，必須盡量考慮礦床的特點，選擇露天和地下相互聯系的開采工藝系統，公用地面輔助生產設施和生活福利設施，以提高礦山的經濟效益。露天和地下聯合開拓的主要特點是最大限度的賦予地下巷道多種用途。深部露天礦開采的趨勢是廣泛利用地下巷道進行運輸。

礦床聯合開采技術上可行性的開采工藝系統：

露天與地下聯合使用地下巷道系統

露天礦利用地下巷道系統

地下礦石經露天運出

露天廢石排入地下開采崩落區

各自獨立的運輸系統

用露天鉆機回采露天坑底和邊邦的礦石等。

5、近幾十年來，露天轉地下開采在國內外礦山得到了廣泛的使用，對于這類礦山為了保持礦山產量的平衡，當露天開采向地下開采過渡時，在一段時間內露天與地下開采需要同時進行作業，這是這類開采方法最復雜與最核心的技術問題，這與露天與地下聯合開采的基本條件是大致相同的，地下轉露天開采只是在特殊條件下偶然使用的。對于急傾斜中厚以上的礦體，當礦體延深較大而覆蓋層較薄時，礦體的上部通常首先采用露天開采，然后對礦床的下部采用地下開采，整個開采稱為露天轉地下開采，當露天開采轉為地下開采的過渡期，礦山由單一的露天開采轉為露天與地下開采同時作業，必須充分采用各種技術與組織措施，減小過渡期對生產效率（15%-25%）的影響，當露天礦生產進入減產器后，地下開采系統應基本形成，并逐步承擔露天礦減產部分的生產能力，使礦山生產產量基本保持穩定。因為露天開拓系統以先天已先期形成，露天轉地下開采的開拓系統主要指地下開拓系統，應當強調的是，在設計地下開拓系統時，應盡可能的利用或結合露天開拓系統，以減少投資。

根據露天和地下采礦工藝聯系緊密程度不同，露天轉地下開拓系統可分為：

露天和地下獨立開拓系統

局部聯合開拓系統

聯合開拓系統

在深部礦體儲藏量大、服務時間長，或在露天開采深度大，露天采場地平面狹窄，采場邊坡穩定性差，難以保證井巷工程出口安全的情況下，地下開拓工程一般布置在露天采場之外，稱為獨立的開拓系統，它具有兩套生產系統，相互干擾小，露天開采后無須維護邊坡等優點，缺點是兩套開拓系統的基建投資大，基建時間長。

傾斜或急傾斜礦床殘留礦體的開采，通常利用地下開拓系統運至地面，露天開采到設計境界后，下部礦體的儲量不多，服務年限較短，通常自露天坑底的非工作幫掘進豎井、斜井形成地下礦體的開拓系統。礦石經露天開拓系統運到選廠，具有井巷工程量和基建投資少，投資快，可充分利用已建的露天開拓運輸系統的優點，缺點是井巷施工與露天生產同步進行，干擾大。

在露天坑較低的臺階有足夠空間的情況下，可以在坑內布置斜坡道或風井等輔助井巷，而把主井和主要運輸巷道布置在坑外，優點是可以減少開拓量，達到提前見礦，保持礦石產量穩定。

露天邊緣礦的開采也經常會涉及到露天轉地下的開采技術， 露天邊緣礦體是邊坡礦、端幫殘礦、頂底盤三角礦樣、永久路塹下礦體和露天底礦段的總稱，它們具有相當大的礦量，大部分可以回收，由于其存在地點的不同，回收邊緣礦體時將會對露天礦邊坡的穩定性和地下開采的安全生產等帶來直接影響，為此應根據具體的礦巖條件及所處位置，選用各種不同的露天或地下方法進行回采，根據不同的礦巖特性，選擇相應的開拓系統對節約成本保證生產安全是非常必要的。

[1 ] 楊威,蔡嗣經,李有臣.南芬鐵礦露天轉地下開采邊坡穩定性數值模擬[J]. 有色金屬(礦山部分). 2012(03)

篇2

關鍵詞：高臺階、降段開采 、頂部揭頂、高位裝車

中圖分類號：TD164文獻標識碼： A

0前言由長沙有色冶金設計研究院完成的欒川龍宇鉬業有限公司《南泥湖15000t/d采選工程初步設計書》中選定的南泥湖露天礦礦山設計采用15m臺階高度，CS-165E高風壓潛孔鉆機穿中深孔、多排微差爆破、WK-10B電鏟鏟裝的采剝方法。但由于征地搬遷的影響，長期以來，與設計相匹配的WK-10B電鏟及TR-100工程車不能投入使用，礦山開采不得不采用液壓液壓反鏟、后八輪汽車進行作業，礦山采場使用的液壓鏟的最大挖掘高度僅10米左右，由于現有液壓反鏟的最大挖掘高度遠小于設計臺階高度15米，液壓反鏟進行高臺階鏟裝作業不符合《金屬非金屬礦山安全規程》關于階段高度應不大于機械最大挖掘高度的1.2倍，爆堆高度應不大于機械最大挖掘高度的1.5倍的要求，存在較大的安全隱患，

在前期的施工中施工隊和租賃設備的液壓反鏟曾出現多次險情，液壓反鏟曾多次被臺階坡面滾落的塊石砸碰，所幸未造成人員傷亡。

1臺階頂部“揭頂法”開采技術

由于南泥湖露天礦山已采用液壓反鏟按15米高臺階施工多年，目前形成的臺階高度多在15米，為了保證生產的持續進行，避免因臺階參數調整給生產帶來較大的影響，經全面分析比較，項目組決定對1345水平封閉圈以上的臺階采用頂部“揭頂法”降段方案（圖1）

所謂頂部“揭頂法”，就是每次爆破后，在爆區開挖之前，在爆堆的頂部先安排液壓反鏟從臺階面沿縱向進行反挖裝車，從而達到爆堆高度降低的開采方法。

圖1頂部“揭頂法”降段方案平、剖面圖

頂部“揭頂法”降段開采方法說明：

正常臺階一個爆區爆破后，若采用清碴拋擲爆破，爆破后爆區前排及后排爆堆高度較低，高度往往小于15米，爆區中間區域爆堆高度相對較高，通常高度在11－15米左右。若采用壓碴爆破，爆堆的整體高度將超過15米。當天下午爆破后，利用給內部選廠供礦的時間，安排一臺液壓反鏟從爆堆頂部進行揭頂降段高的方法，下挖深度在3-3.5m，視爆堆的高度，可分層進行揭頂。

臺階下部“高位裝車平臺”開采方法

臺階下部“高位裝車平臺”開采方法是指在爆堆采用“頂部揭頂法”開采后，液壓反鏟在正常鏟裝臺階水平，利用抬高液壓反鏟的裝車平臺從而降低整體采裝高度的開采方法。

圖2臺階下部高位裝車平臺開采方法示意圖

臺階下部“高位裝車平臺”開采方法說明：

每天白班對外供礦作業時，可安排液壓反鏟在已采用“頂部揭頂法”開降臺階的下部，提高液壓反鏟裝車平臺的高度，液壓反鏟裝車站立平臺高1.5m-2.0m，這樣液壓反鏟開挖爆堆的高度將不足10米，滿足安全規程的要求。

3“頂部揭頂”和“下部高位裝車”安全作業要求

液壓反鏟采用“頂部揭頂”和“下部高位裝車”法采礦時，除嚴格按《金屬非金屬礦山安全規程》GBl6423—2006，進行作業外，另制訂了有針對性的安全保證措施。

每次爆破需采用清碴爆破，來降低前排爆堆的高度，減少上部揭頂的工程量，加快下部臺階的推進速度，保證生產需要；優化爆破參數，降低爆堆頂部的大塊率。

上部揭頂液壓反鏟的履帶與臺階坡面的安全距離不小于3.0m，裝礦車輛停放位置禁止超越液壓反鏟履帶走向軸線外側邊緣距離不小于5.0m。進行爆堆上部揭頂作業，應有專人指揮，做好現場安全監管，液壓反鏟開挖不得兩側掘溝式開挖。在上部臺階進行揭頂作業的液壓反鏟，與下部臺階正常作業的液壓反鏟不能處在上、下一條直線上，前后錯距應大于30 m。

下部液壓反鏟的裝車平臺長度應不小于液壓反鏟履帶長度的1.5倍（7.5m），高度1.5-2.0 m。裝車平臺應能有遇到緊急情況時，液壓反鏟能迅速撤下平臺到安全地帶的措施。下部液壓反鏟裝車平臺與臺階面間應有不小于1.5m寬、1.5m深的落礦坑，避免臺階坡面的礦石滾落后沖擊鏟裝設備。

下部裝礦車輛不得停于液壓反鏟履帶后方進行裝車，應停放于液壓反鏟兩側90°-135°扇形區域，不得停于液壓反鏟軸線0°、180°位置裝車。

4 露天封閉圈以下臺階開采采用“先分段后并段”的開采方法，先將臺階高度由15米降為10米，臨近最終境界再將10米臺階并段為15米標準臺階。

所謂“先分段并段“開采法，是指將兩個標準15米臺階分3段開采，每段高10米，上部臺階超前下部臺階開采。此方案適宜北區、東區1345水平以下新臺階的開采。

圖3 先分段后并段開采方法示意圖

開采方法說明：

在1345水平開掘1330時，按段高10米，將出入溝掘至1335水平后開段溝進行規模開采。待1335水平推進寬度滿足最小平臺寬度時，新掘出入溝打開1325水平進行開采。待1325水平推進一定寬度后打開1315臺階進行開采。總體上是將1330、1315兩個標準15米的臺階按1335、1325、1315分三次進行開采。

5結論

通過實踐證明，在受征地搬遷相對滯后，大型設備不能投用的條件下，龍宇鉬業礦山公司開展的“高臺階液壓反鏟降段開采技術研究”項目研究所取得了一系列成果，消除了液壓反鏟與高臺階施工不相適應的安全隱患，研究所取得的“頂部揭頂降段法”和“下部高位裝車降段法”以及“先分段后并段的降段開采方法” 可以在國內金屬、非金屬露天礦山、露天煤礦等采用液壓反鏟施工的礦山推廣應用，前景廣闊。

參與文獻：：

[1]楊忠林. 尖山鐵礦采用高臺階開采技術的探討. 《中國礦業》1994 第11期；

[2] 汪為平高臺階開采工藝參數優化研究 《 金屬礦山》1998 第2期

篇3

[關鍵詞]露天金礦 開采技術 損失貧化率

[中圖分類號] F407.1 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X（2014）-4-42-2

作為國家稀有的資源財富之一，金礦資源。同時也是一些礦山賴以生存的物質基礎。目前，不少企業開始轉變戰略思想，堅持可持續發展路線。對低品位的礦產無論其開采難度大小與貧富，都兼顧開采，并且在提高回采率方面取得了不錯的效果。這主要得益于很多礦山采用了正確的開采方法，并對采礦過程中的各個環節做好了管理控制。尤其是礦石的損失，以及貧化的管理做得較好。甚至還讓生產技術部門成立了專門的現場管理小組，對采場進行設計、計劃、施工等各環節的有效管理工作，這對礦產資源的充分利用起到了很好的促進作用，既降低了采場礦石的損失率和貧化率，又提高了技術的管理水平。對各類成本的降低起到了很好的作用。

1爛泥溝工程簡述

爛泥溝金礦是中國和澳大利亞共同投資生產的最大金礦，它位于我國貴州省黔西南州境內。經過高新技術探得，爛泥溝的礦產資源總儲量估計為150噸。但是這座資源豐富的微細浸染型金礦品位低，選冶難度大。開采難度大，這主要是其平均品位和邊界品位不高造成的，同時還有其自身地質情況。爛泥溝位于我國貴州省黔西南州境內，這里地質構造復雜，地層巖性發育強烈，易風化。所以，爛泥溝金礦的礦體以及頂底板圍巖，都是以層砂巖和粘土巖為主，如此的構造就容易產生坍塌。礦床周圍巖層產狀不規則，條件比較復雜。而粘土巖由于其斷層破碎帶以及軟弱層對巖體穩定容易產生影響。礦石品位變化屬較均勻型，礦化域厚度變化屬較穩定型。此類屬于工程地質條件簡單―中等的半堅硬軟弱層類礦床。因此，爛泥溝屬于典型的“卡林”型金礦。

一般情況下，貧化、損失的控制和管理均會因為自然條件復雜，品位低、礦體形態不規則而帶來難度。為了控制好損失率與貧化率，爛泥溝開采項目，使用一系列先進的管理與技術，均產生了很好的效果。

2損失率、貧化率及損失、貧化的主要原因

2.1定義

目前，在礦石開采過程中，損失是指那些因為開采技術與礦體本身的自然因素而造成的礦石采出不了，或者是采出后不能用來加工利用的狀況。那么，被開采出來可以加工利用的礦石是可以用來平衡工業儲量中的一部分，就可以產出礦。損失是以損失率作為基本的計算指標。貧化是則以貧化率作為計算標準。貧化是由于在開采中，會因為金屬的流失，廢石混入礦石等情況而使得采出礦石品位降低，在開采過程中會有不同程度的貧化。

2.2損失、貧化的主要原因

以下是礦石開采中產生損失、貧化的主要原因：（1）礦體邊界控制不清楚，剝離廢石時將礦石混入廢石排棄。（2）由于礦體自身的產狀較復雜，礦體的寬度太小，小于設備的最小挖掘寬度，導致無法回采。（3）采場出礦過程中，由于對運礦車輛的監督不到位，礦石未按指定的地方堆存而導致的礦石損失。（4）由于礦化不均勻，礦體中夾石多，且寬度小于2米的無法在采礦中剔除，帶來了礦石的貧化。（5）在臨近礦體邊界處鑿巖爆破時，鉆孔深度未根據礦體的產狀來布置鉆孔位置和深度，爆破后難分裝礦石和巖石，容易帶來礦石的損失和貧化。

3通過生產探礦加強礦石品位控制

臺階開采前必須進行礦體二次編錄，以便摸清礦體形態，及時為采礦提供詳細、準確的地質資料。生產探礦方法在該礦山主要體現為淺孔鉆探礦。在進行鑿巖爆破時，要對鉆孔時排出的巖屑進行地質取樣分析，結合鉆機生產探礦的數據，可使礦體的形態控制更加精確，指導生產的地質數據更可靠。這為降低貧化、損失創造了先決條件。

4采用礦巖分采技術

礦巖分采技術在露天采礦中的應用，可以降低損失率與貧化率，從而充分利用資源。

為了盡量控制礦巖松散方向，一般都采用低臺階，松動爆破的礦巖分采技術。在爛泥溝礦山開采中，剝離廢石的臺階，爆破鉆孔的孔深為10 m，鉆孔直徑為165mm。而在臨近礦體邊界的廢石爆破，鉆孔孔深則為5 m，即本項目采礦臺階為5 m，鉆孔直徑為115mm，并使用反鏟分二層（每層挖2.5 m）鏟裝出礦。這種使用松動爆破技術，采用分臺階采礦，因為臺階較低，且鏟裝操作層薄，能夠有效地控制好損失貧化率。

5采用松動爆破技術

爆破技術人員在做礦體爆破設計時，設計的爆破松散方向是沿礦體走向的，而不是垂直于礦體走向。這種松動爆破技術可以避免礦石爆破以后松散到礦體范圍以外的廢石內。同時，控制爆破裝藥量（主要是單位炸藥消耗量），確保爆破區松動后（膨脹，開裂）不產生飛石，避免礦石損失。為了控制爆破巖石的移動方向，可用鑿巖鉆鉆幾個深3米的孔，插入一個聚乙烯管，孔外預留2米左右，以便爆破監測。另外，在爆破后對其位置進行測量，將測量的結果與聚乙烯管尾的測量結果進行比較，并根據比較結果來斷定是否是橫向運動。同時爆破后，在清理松動礦巖時，地質工作者及地質技術人員應到場監督，指導相關人員使用不同機械進行清理。

6礦塊放線

在進行鑿巖爆破前必須對礦塊進行放線，并標記出礦塊邊界的拐點。這是為了方便地質人員或者地質技術人員用帶子和油漆帶將拐點用線連接起來，以便測量工作需要。如果地質人員想調整礦塊邊界，可以只改變帶子和噴漆線在臺階上的拐點位置。因為礦塊的范圍是不能超過各拐點所圍成的范圍的。所以，為了不像在地圖上的標記那樣處于封閉狀態，在臺階上做放線標記時，帶子和油漆需沿著好的爆破線，且盡量少接近端點。要弄清楚線的哪一側是礦石，并在礦石一側用漆涂上“K”，在廢石一側寫上“Y”。爆破后，盡快圈出礦體范圍。一旦部分標記被填埋或者破壞，必須馬上重新放線做標記。分層鏟裝出礦時，上層2.5m處裝完后，必須對下層重新放線。

7礦石裝運控制

在挖掘礦石或礦巖邊界線附近的礦石時，都應有一個現場管理人員監督挖掘機操作員。如果要超挖礦巖邊界線以外的巖石，在挖掘之前必須要經過地質人員的許可。如果實際開挖線與設計的開挖線不同，現場管理人員需要記錄實際礦體邊界與圖紙上礦體邊界的差異、記錄地質特征。因為這些信息對開采下一個平臺時，應控制的礦巖邊界線是非常重要的。

在運輸車輛出礦坑時，現場管理人員應嚴格檢查車輛所裝礦巖并注明車輛去向。運礦汽車與運巖汽車用工作牌分顏色識別開來，紅色牌為運巖汽車，應往排土場運輸，綠色牌為運礦汽車，應往選礦廠運輸。確保礦巖嚴格的分別開來，有效的控制運輸環節帶來的損失貧化。

篇4

【關鍵詞】露天;采礦;分類;前景

1.分析當下露天采礦方法的分類

要想為有用礦物礦床這種復雜的自然綜合體的露天采礦方法建立一種有科學根據的分類法, 只憑一兩個分類標志是不夠的。因此, 必須采用盡可能多的各種不同的分類標志, 并且采用此種方法建立最貼近于礦山科學與生產實踐需要的分類法。所以，根據露天采礦的多元化原則可分為以下幾類：

(1)單斗挖掘機剝離倒堆采礦方法，它的排土場位置是內部排土，工程推進方向是縱向和橫向。

(2)單斗挖掘機——汽車運輸采礦方法，它的排土場位置是外部排土、內部排土、聯合排土，工程推進方向是縱向、橫向及環形。

(3)單斗挖掘機——鐵道運輸采礦方法，它的排土場位置是外部排土、內部排土、聯合排土，工程推進方向是縱向、橫向。

(4)輪斗挖掘機一膠帶運輸采礦方法，它的排土場位置是內部排土、外部排土、聯合排土，工程推進方向是縱向、橫向、扇形。

(5)小型機械化與水力機械化采礦方法，它的排土場位置是外部排土、內部排土、聯合排土，工程推進可以不同方向,依礦山地質條件而異。

(6)聯合采礦法。即應用各種組合工藝開采和加工礦巖以獲得建筑材料的采礦方法，它的排土場位置是內部排土、外部排土、聯合排土，工程推進可以不同方向,依礦山地質條件而異。

(7)露井聯合法，即露天——井工聯合采礦方法。和露天轉地下采礦方法，露天轉井工開采時的特殊時段采用。

2.當下露天采礦技術的分類

2.1膠結充填采礦技術

充填采礦工藝,尤其是膠結充填采礦工藝,對于提高礦產資源的回采率和保護地表不受破壞具有十分顯著的效果。但如何使充填采礦工藝與礦床開采條件有效匹配,實現高效率、高產能,并且降低采礦成本,一直以來都是業界難題, 因而制約了充填采礦工藝的推廣應用。隨著高分層充填采礦、分段充填采礦和階段深孔采礦滯后充填等工藝和技術取得重大進展,有力促進了充填采礦法的推廣應用。

2.2陡幫開采

目前,我國大部分大型露天礦已進入深凹開采,采場作業條件逐年劣化,采運設備陳舊老化,效率降低。因此要想從根本上改變開采狀況,提升整體生產能力,必須依靠新技術、新方法,來增強工業、企業活力,以求得發展。陡幫開采技術具有初期剝離量小,基建工程量少,建設周期短和最終邊坡暴露時間短等優點。

2.3高臺階采礦

隨著露天開采設備大型化的發展,國外一些礦山研究并采用高臺階開采工藝。我國對高臺階開采技術的研究起步較晚，用高臺階開采的露天礦不多,臺階高度最大也只有14m～15m。近幾年來,我國大型露天鐵礦裝備水平有了很大提高,斗容超過10m3以上的大型挖掘設備逐漸增多,為高臺階開采新工藝的實施提供了有利的技術保證。

2.4爆破技術

爆破作業是礦山生產的重要工序。控制爆破技術已廣泛應用。擠壓、微差爆破、孔內微差爆破、大爆區微差爆破等技術,解決了難爆礦巖的破碎塊度問題和爆破減振問題。新型炸藥以及爆破器材不斷問世: 銨油炸藥及各種衍生含水炸藥、防水漿狀炸藥、爆藥雷管、電子雷管、塑料導爆系統、氣爆系統等新型爆破器材的使用對提高爆破精度、改善爆破質量、保障爆破安全等都有重大的影響。

2.5排土技術

排土技術是露天采礦過程中必不可少的生產工序,它不僅關系生產規模的擴大,而且體現著運輸和排土的技術經濟效果。排土方式取決于開拓運輸方式,而排土場的穩定性及危害治理則是排土場能否長久使用的關鍵。

2.6采場防排水

采場防排水是確保采場正常生產和安全度汛的一項重要工作。該工程是防止地表水流入采場,以減少采場排水量,降低礦石含水量,提高采掘效率及保障采場安全運行的技術措施。它可以通過截水溝、河流改道、防洪堤、調洪水庫等措施將采場以外的匯水、涇流水等攔截或導流出礦區。

3.目前露天采礦設備發展趨向

3.1世界露天采礦設備發展趨向

(1)靜態電子驅動系統取代電動發電機組驅動系統。以簡單的交流鼠籠型龜動機代替結構復雜的壓延型直流電動機。盡管目前靜態電子驅動系統和電動發電機一組驅動系統尚還并存, 但最終前者必然完全取代后者。

(2)電子和計算機技術應用在對設備性能的監測等方面。負荷反饋控制系統和數據記錄系統已在應用。目前已有兩種數據記錄系統在吊斗鏟上應用。分別由美國通用電器公司和曼克道諾爾達拉斯電器公司提供。

(3)采用高壓、多泵/馬達液壓系統。液壓挖掘機雖然出現較晚,但其發展速度卻十分驚人。

(4)制造廠家為滿足世界范圍內對露采設備的需求, 在設備伎術特征的設計方面考慮了其靈活性和可選擇性。為簡化組裝, 便于運輸、減少維修工作量, 提高有效作業時間, 設備的設計和制造早己向著單元化、組件化、標準化和漠塊化發展。

(5)采用新材質。為提高產品質量, 增加零部件使用壽命, 減少維修工作量, 關健單元部件采用新的合金材料, 以保持有利的強度， 重量比率。

(6)研制新型劑, 采用集中自動潤，滑系統, 提高質量, 延長單元部件使用壽命。

(7)堅固密閉、隔離噪音、防塵、視野寬廣、裝有加熱器、除霜器或空調系統的舒適安全的司機室。司機座椅位置高、低可調。簡化司機操作，解除司機疲勞，提高人機效率。

(8)更大型機城傳動裝置, 高壓大功率液壓泵和馬達正在研制和發展中。一旦取得突破性進展, 某些露采設備在能力和性能方面將隨之有新的突破性提高和改進。

3.2隨著我國露天采礦業的發展, 國外引進和國內制造的露采設備將不斷增加

為加速我國露天礦的建設, 滿足國民經濟發展對能源和礦物的需求，從我國目前露天開采工藝和設備制造技術水平方面來講, 引進國外先進露采設備是必要的。但必須把握其發展動向，做到信息準確可靠, 能代表當代技術發展水平, 且適合我國礦床賊存條件和國情。

雖說，我國采礦技術取得了顯著成就,但總體水平仍然較低，在今后一定時期內采礦技術的主要發展方向為:機械化大規模采礦、無底柱分段崩落法和充填采礦等技術。隨著科學技術的進步和采礦技術條件的進一步復雜化,還將逐步發展露天地下聯合采礦技術、無爆破采礦技術、自動化采礦技術和連續采礦技術。采礦科學技術依然按照其自然發展規律進行著,某些成熟的技術和新的理念已初露端倪，將對采礦技術帶來巨大的影響。

4.結束語

隨著經濟的增長，我國的采礦業也在突飛猛進的發展。就目前來看，我國的采礦技術已經接近世界先進水平，但是我國的采礦業機械化程度還不夠，在一定程度上，還存在著一定的安全隱患。在這種情況下，還要不斷的研究新技術、新設備，使機械化生產廣泛的應用到采礦業中。

【參考文獻】

篇5

【關鍵詞】露天與金屬礦山開采 教學內容 改革

【中圖分類號】 G 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2014）01C-0060-02

深化高等教育教學改革、提高人才培養質量，是新時期加強高等教育質量內涵建設的重要舉措。筆者以中國礦業大學（北京）為例，結合露天與金屬礦山開采課程的特點和多年的教學實踐，提出重構課程教學內容的必要性，探討教學內容改革的途徑，以期為打造精品課程和采礦工程國家級特色專業的建設奠定基礎。

一、露天與金屬礦山開采課程的特點

露天與金屬礦山開采是中國礦業大學（北京）采礦工程專業本科一門重要的核心課程。通過該課程的學習，采礦工程專業的學生能夠掌握礦床露天開采的基本工藝與設計方法，以及金屬礦床地下開采的主要方法與參數設計，為今后從事露天礦山、金屬礦床地下開采方面的教學、科研、生產等工作奠定必要的理論與技術基礎。露天與金屬礦山開采課程具有以下特點：一是課程內容多且雜。課程涵蓋固態礦床露天開采與金屬礦床地下開采兩部分內容，涉及上述領域的開拓方式、生產工藝、采礦方法和設備選擇，主要內容包括露天礦山的礦巖松碎、采裝、運輸、排巖、露天開采境界、礦床露天開拓、露天礦生產能力與采掘進度計劃、露天礦邊坡穩定與控制，以及金屬礦床地下開拓方式、回采工藝、采礦方法選擇與適用條件、礦柱回收與空區處理等，知識涵蓋面廣，課程系統性差，教學難度較大。二是課程學時較少。露天與金屬礦山開采課程綜合了礦山地質學、礦山機械、爆破工程、巖土力學等多個學科的理論和知識，還需適時補充有關爆破作用機理、礦山公路鐵路線路設計等內容，故課程的綜合性和實踐性較強。然而，根據中國礦業大學（北京）新版教學大綱（2011版），該課程的授課時間由原來的40學時減至32學時，學時少而內容多，這給教師的“教”與學生的“學”均增加了困難。

二、重構課程教學內容的必要性

高等院校實現人才培養的基本途徑是教學，其中最主要的是課程教學。在專業范圍內，根據教學需要，將知識體系按照學科的內在規律，分解成若干個具體的知識體系，每個具體的知識體系即課程；每門課程都有其獨特的內容，其載體是教材。

課程建設是提高教學質量的一項綜合性建設，課程建設主要包括教學內容、師資隊伍、教材、教學條件、教學方法與手段、課程體系、管理機制、實踐教學等幾個方面的建設，其主要目的是解決好如何為學生提供好的教學內容和教學方法的問題。

教學內容是體現教育目標的重要組成部分，是該領域前人研究成果的總結，并且隨著科學研究的進展而不斷發生變化。根據普賴斯知識指數增長模型，到2020年人類知識總量將達到每73天翻一番的速度。這就要求教師要從廣闊的知識海洋中汲取營養，改善自身的知識結構，開展科學研究，這也是提高自身水平、適應社會發展的一條途徑。教師只有將反映科學技術、經濟社會發展的最新研究成果，及時充實到新的教材及課堂講授中，才能為學生探索新事物、培養創造能力奠定基礎。

教學內容的改革是教學改革的核心，必須符合人才培養目標的總體要求。教學內容改革既涉及各門課程內容之間的銜接與組合，以及每門課程的內容選擇和優化，又涉及教學設計、教學方法和手段、教材選用等因素。露天與金屬礦山開采課程作為采礦工程專業的核心課程，涉及范圍廣，內容更新快，重構課程知識體系，優化整合課程內容，改變教學內容陳舊、脫離科學發展前沿的現象，形成開放的課程體系刻不容緩。

三、教學內容改革的途徑

全面推進采礦工程專業人才素質教育，是培養能適應社會主義現代化建設需要，德、智、體全面發展，基礎扎實、知識面寬、能力強、素質高，具有創新意識和創新能力的采礦工程技術人員和研究人員的要求。針對當前課程教學中存在的問題，結合筆者所承擔的“中國礦業大學（北京）露天與金屬礦山開采課程建設”項目，探討采礦工程專業露天與金屬礦山開采課程教學內容改革的途徑。

（一）優化教學內容。教學內容的調整，應注重將工程素質的要素轉化為具體的教學內容和教學活動，強調以科研促進教學，形成貼近工程實際的教學內容。露天與金屬礦山開采課程涉及的預備知識和相關領域較多，課程橫向跨度大，其與礦山地質、礦山機械、巖土力學、爆破工程等課程聯系密切。在新版課程教學大綱的指導下，對原有露天與金屬礦山開采課程的教學內容進行取舍，在合理保留傳統內容的基礎上，注重課程內容的更新，通過在課堂教學中補充本學科的發展前沿，提高學生的學習興趣。例如，原先在講授“露天礦山爆破”時，需要增加2學時來補充有關炸藥基本組成與巖石爆破作用機理等內容，但根據新版采礦工程專業本科培養計劃，已新增爆破工程課程，因此，在講授“露天礦山爆破”時，無需重復這部分內容，從而有助于提高課程的教學效率。又如，淺孔留礦采礦法雖在許多小型金屬地下礦山仍普遍運用，但其存在機械化程度低、工人勞動強度大、安全作業條件差等不足，不符合“安全、高效”的采礦發展之路，故在教學過程中應對這部分內容進行刪減。再如，隨著礦產資源開發逐步向深部延伸，解決深部開采引發的高溫、高壓、巖爆等問題已成為當前研究的熱點，適時補充深部開采理論與安全生產技術，有助于提高學生對采礦學科的深入認識和思考。

（二）加強教材建設。教材是傳播知識的載體，教材建設是教學內容和課程體系改革的組成部分，是課程內容、教學體系建設和改革思想的具體反映，一本好教材是取得出色教學效果的基本保證。因此，編寫與教學計劃、課程教學大綱配套的系列教材是教學改革成果的載體和改革得以實現的手段，也是實現教學計劃的重要保證。教材既要求內容豐富、系統完整、重點突出，并能反映國內外最新的進展和發展趨勢，又要求能突出基礎理論、基本知識和基本技術的教育。露天與金屬礦山開采課程內容涉及固體礦床露天開采和金屬礦山地下開采兩部分內容，曾選用教材是根據教育部1998年頒布的大采礦專業要求編寫的，不能充分滿足新版教學大綱的要求。因此，在調整和優化教學內容的同時，依托中國礦業大學（北京）教材建設項目，按新的思路組織編寫課程配套教材――《金屬礦床露天與地下開采》。與現有同類教材相比，該教材是針對煤炭院校本科生采礦教學的特點，適當補充固體礦床露天開采與金屬礦床地下開采的有關內容；并在原有教材的基礎上，補充了爆破作用機理、礦山公路鐵路線路設計等內容，力求反映近年來礦業領域較為成型的新概念、新成果、新方法，如地下深井礦山膠結充填采礦理論與技術、露天煤礦吊斗鏟剝離倒堆開采工藝等。《金屬礦床露天與地下開采》榮獲2011年北京市精品教材。

（三）明確教學重點。露天與金屬礦山開采課程表面看起來，知識點多、內容龐雜，實際上這是對教學內容理解不系統造成的。明確教學重點是提高教學質量的關鍵，而教學重點的確定又必須建立在熟悉教學內容的基礎上。因此，必須認真鉆研教材，處理好教材與教學內容的關系，對教材內容進行有益的深化和適當的擴展或刪減。然而，教材畢竟只是教學中的主要參考書，對教師而言，還要參閱大量的參考文獻，在熟悉內容、吃透教材的基礎上對教材內容進行重新組織、加工精煉，以最有效的方式將一些基本原理、方法及技能傳授給學生，使學生在盡可能少的時間內獲得盡可能多的知識。例如，在講授金屬礦山地下開采方法時，可按照“采場結構參數―采準工作―切割工作―回采工作―采礦方法評價”的思路開展；在講授露天煤礦大型采裝設備吊斗鏟時，可引出“吊斗鏟倒堆剝離開采工藝”，并通過我國黑岱溝露天煤礦“定向拋擲爆破+吊斗鏟倒堆剝離”實例深入闡述此類開采工藝。這種教學方法不僅使露天與金屬礦山開采課程的知識系統化，從而使學生容易接受和掌握，而且培養了學生解決問題的能力。

（四）引入科研成果。露天與金屬礦山開采領域的新理論、新技術和新方法不斷出現，這就要求教師要不斷從知識海洋中汲取營養，改善和提高自身的知識結構。科研工作是提高和體現教師學術水平的重要途徑之一，通過參加科研實踐來豐富自己的工程實踐經驗，并將反映科學技術、經濟社會發展的最新成果及時充實到新的教材及課堂中，既不會使單純的理論知識講解枯燥無味，又能為學生探索新事物、培養創造能力奠定基礎。例如，在講授金屬礦山地下采礦方法選擇時，結合教師正在進行的科研項目“夏甸金礦深部高溫高壓環境下安全高效開采關鍵技術研究”，詳細論述了選擇采礦方法的基本要求、影響采礦方法選擇的主要因素和采礦方法選擇的步驟，收到了良好的授課效果。

露天與金屬礦山開采是一門實踐性非常強的課程，通過鼓勵學生參加大學生創新性實驗項目或參與教師的科研項目，將露天與金屬礦山開采課程的知識點融入科研項目中，增強學生運用科學知識和方法解決實際問題的能力。例如，利用中國礦業大學（北京）充填采礦實驗室在儀器設備上的優勢，先后組織本科生參與“全尾砂固結充填膠凝材料研究”、“尾砂膠結充填體自立性能研究”、“高地溫環境下全尾砂固結膠凝材料研究”等多項大學生創新性實驗計劃項目。通過參加相關科研工作，學生的創新能力和綜合素質得到顯著提高。

總之，教學內容改革是課程建設的基礎和依托，可通過優化教學內容、加強教材建設、明確教學重點、引入科研成果等途徑，力爭實現科研和教學的有效結合，使課程內容能及時反映本學科的最新研究成果，提高學生的創新能力和實踐能力。

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