陡帮开采是加陡露天矿剥岩工作帮所采用的工艺方法、技术措施和采剥程序的总称。它是针对
凹陷露天矿初期剥岩量比较大,生产剥采比大于平均剥采比这一技术经济特征,为了均衡整个生产期的剥采比,推迟部分剥岩量,节约基建投资而发展的一项有效的工艺措施。
介绍
陡帮开采是加陡露天矿剥岩工作帮所采用的工艺方法、技术措施和采剥程序的总称。它是针对
凹陷露天矿初期剥岩量比较大,生产剥采比大于平均剥采比这一技术经济特征,为了均衡整个生产期的剥采比,推迟部分剥岩量,节约基建投资而发展的一项有效的工艺措施。它还可缩短最终边帮的暴露时间,有利于边坡的稳定。陡帮开采与缓帮开采不同的是,在露天境界内把采矿与剥岩的空间关系在时间上做了相应的调整。在保持相同采矿量的前提下,用加陡剥岩工作帮坡角的工艺方法把接近露天境界圈附近的部分岩石推迟到后期采出。它与分期开采的目的相同,而比分期开采更加有效、灵活。
加陡剥岩工作帮的途径
露天矿工作帮坡角的大小与台阶高度成正比,与工作平盘宽度成反比。缓帮开采工艺因受最小工作平盘限制,平盘宽度很难减小。陡帮开采则是把剥岩帮上的台阶分为工作台阶和暂不工作台阶,只要求工作台阶的工作平盘宽度大于或等于最小工作平盘宽度,而暂不工作的台阶则可按保证安全及运输通道的要求,尽量减小宽度。因此说,陡帮开采是通过控制暂不工作台阶数并减小它们的宽度来减小整个剥岩工作帮上台阶所占平盘宽度来实现加陡剥岩工作帮坡角的。其加陡的程度,从大于一般缓工作帮坡角(8°~15°),直到接近
最终边坡角。
陡帮开采的作业方式
主要有四种:(1)组合台阶开采方式(见露天矿组合台阶);(2)倾斜条带式开采方式;(3)工作台阶追尾式采剥;(4)并段穿爆、分段采装。倾斜条带式开采实际上是剥岩帮上以一组台阶形式作业,因此,可以说它是组合台阶开采的特例。追尾式采剥与组合台阶开采的区别在于前者工作线横向布置纵向推进,后者,工作线纵向布置横向推进。
陡帮开采的技术经济特点及其应用条件
陡帮开采基建剥岩量小、投资少、基建期短、投产达产快,经济效益明显,可广泛应用于新建矿山和剥离洪峰尚未到来的凹陷露天矿,以及扩建改造的矿山。
陡帮开采在欧美等国家已广泛应用,中国从20世纪70年代末起,开始研究和应用该项技术,大型露天矿陡帮开采的技术已在南芬露天铁矿全面应用。
陡帮开采的优缺点
(1)陡帮开采的主要优点有:
①基建剥岩量和基建投资少,基建时间短,投产早、达产快;
②可缓剥大量岩石,降低
露天开采前期生产剥采比,并有利于生产剥采比的均衡;
③推迟最终边坡的暴露时间,减少最终边坡的维护工作量和费用。在一定条件下可增加
最终边坡角,减少剥岩量。
(2)陡帮开采的主要缺点有:
①采掘设备上下调动频繁,影响其生产能力;
②运输道路工程量较大。陡帮开采时露天采场一般采用移动坑线,当一个岩石条带剥完后,运输干线需移动一次,修筑新的线路,因而与固定坑线相比,线路的修筑和维护工程量大,费用高;
③采场辅助工程量大。陡帮开采时,采场内的供风管、供水管及供电线路移设次数增加,费用增加;
④由于陡帮开采存在上述几个问题,所以陡帮开采的剥岩成本略有提高;
⑤管理工作严格。陡帮开采时,上下台阶之间的配合要协调,每年的采剥量不但要数量均衡,而且要部位平衡。
陡帮开采的应用条件
陡帮开采适用条件如下:
①适于开采倾角大的矿体即倾斜和急倾斜矿体,前期生产剥采比小,可获得好的经济效益;
②对覆盖岩层厚度大的矿体,采用陡帮开采与缓帮开采比较,基建剥岩量和前期生产剥采比可大大减少;
③当开采形状上小下大的矿体时,采用陡帮开采可获得好的经济效益;
④陡帮开采适用于开采剥离洪峰期和剥离洪峰期到达以前的露天矿;
⑤采运设备的规格越大,越有利于在工作帮上实现台阶依次轮流开采和分组轮流开采方式,并容易使工作帮坡角加大。