一种小型露天采石场分层开采法制造技术

本发明专利技术公开了一种小型露天采石场分层开采法，属于露天采石场开采工艺领域。其步骤如下：A、根据最大开采高度、分层高度、分层坡面角、作业平台宽度和分层数划分开采单元，实施分层开采，将小型露天采石场分成了N个单元；B、确定开采顺序，首先开采单元①，在单元①的顶部进行穿孔作业，将碎石倒运至装运平台；C、使用挖掘设备，平整作业平台，清理开采单元②坡面上的浮石，将装运平台上的碎石运往破碎站；D、采用步骤B和C的方法，依次开采单元②、单元③，完成第一轮的开采作业；E、第二轮依次开采单元④、单元⑤、单元⑥；方法同步骤B、C和D，直到将采石场中划分的N个单元开采完毕。它可操作性强，安全合理。

【技术实现步骤摘要】
一种小型露天采石场分层开采法
本专利技术涉及露天采石场开采工艺领域，尤其涉及一种小型露天采石场分层开采法。
技术介绍
小型露天采石场是露天矿山的一种特殊形式，据国家安全生产监督管理总局令(第39号)，即《小型露天采石场安全管理与监督检查规定》，年生产规模不超过50万吨的山坡型露天采石作业单位定义为小型露天采石场。近年来，小型露天采石场发展较快，在数量上已超过了大、中型露天矿山。与正规的露天矿山相比，小型露天采石场地质工作薄弱、开采环境复杂、生产工艺落后，开采过程中，基本采用无分层的“一面墙”开采方法，容易形成重大的安全隐患。自上而下台阶式开采是露天矿山安全、可靠、成熟的开采方法，实施的前提是开拓运输道路可以修筑到采场的最高开采台阶。小型露天采石场多因矿权范围较小、地形高差较大等原因，无法修筑直通采场最高开采台阶的运输道路。因此，39号令第15条规定“小型露天采石场应当采用台阶式开采。不能采用台阶式开采的，应当自上而下分层顺序开采。”同时规定严禁采用不分层的“一面墙”等开采方式。但从小型露天采石场生产现状来看，开采工作面与设计方案相差较大，现有技术中小型露天采石场存在的问题：①无分层的“一面墙”方式开采；②虽有分层，但分层高度不合理、作业平台窄，导致工作帮坡角大于最终边坡角；③高阶段小分层开采方式，分层开采顺序不合理，一个开采周期结束，形成新的“一面墙”。三种状况均存在滑坡的重大的安全隐患。分析造成现状的原因：对小型露天采石场一般要求采用自上而下分台阶开采，不能采用台阶式开采的，应当自上而下分层顺序开采(国家安监总局39号令)。但在生产实践中，往往由于分层高度、作业平台宽度(作业平台是指上一分层的铲装平台，下一分层的凿岩平台)设计不合理，对分层的开采顺序未作规定或开采顺序不合理。导致矿山初步设计中的分层开采，演变为矿山生产现场的“一面墙”方式开采。通过对多家小型露天采石场的现状和初步设计参数对比分析，采用分层开采法的小型露天采石场，一般分为两种情况，一种是“高阶段小分层开采法”，另一种是“分层开采机械搬运法”。前者主要用于生产规模小、采用浅孔爆破、铲装及运输设备不进入采剥作业面，矿石依靠爆破作业抛掷到采场底部的装运工作面的小型露天采石场。后者适合于生产规模较大、采用中深孔爆破、铲装设备进入采剥作业面，矿石依靠铲装设备倒运至底部的装运工作面的小型露天采石场采场。目前露天矿石全面推行中深孔爆破，“高阶段小分层开采法”一般不再使用。广泛采用的是“分层开采机械搬运法”。对于这种方法，多数矿山设计中确定的分层高度一般为10m或20m，作业平台宽度一般确定为4m、20m。对分层的开采顺序都未作规定，只是把39号令的要求写在设计文件中，可操作性不强。分层高度10m或20m不利于穿孔设备效率的发挥，是导致现有分层高度往往大于设计值的原因；作业平台宽度确定为4m相当于最终边坡安全平台的宽度，在爆破振动破坏下，实际值往往小于设计值，作业平台4m，铲装设备无法进入工作面进行矿石倒运、凿岩平台平整、坡面浮石清理等工作。20m的作业平台超过了铲装设备的卸载半径，影响矿石倒运效率；开采顺序不合理，导致初期有分层，后期无分层的“一面墙”方式开采，或虽有分层，但某一时期分层高度大于安全规程允许值的现象。总的来说，分层高度、作业平台宽度没有合理匹配，分层开采顺序没有合理安排是造成分层开采效果不佳的原因。《小型露天采石场安全开采方法探讨》，来自百度文库，专业资料，工程科技，电力/水利中，在自然山坡或原有的岩面及设备条件下，遵循“采剥并举，剥离先行”的原则。开采顺序：自上而下，从前而后，将采剥作业面，沿岩面走向方向划分为一定厚度的竖条带，即采掘带。如果采掘带长度较大及有必要，可沿岩面倾向方向把配置独立采掘运输设备的范围定为采区。采用高阶段小分层，坡面上允许只有一个台阶，开采顺序始终自上而下，宜采用倾斜眼，一次布置2-4排炮眼，合理布置炮眼并确定适宜的装药量和装药结构。采用毫秒延时雷管，使布置在同一平台的所有炮眼一次同时起爆，直接把岩面岩石一次性掀到岩底，减小高差运输，并形成规则的安全台阶。当进行第二次钻爆作业时，作业人员已在一定宽度的规则的安全台阶上进行作业。其不足之处是：1)、该方法所依据的《小型露天采石场安全生产暂行规定》(原国家安监局令第19号)已停止执行，目前实施的是《小型露天采石场安全管理与监督检查规定》(国家安全生产监督管理总局令39号)；2)、该方法主要探讨的是浅孔爆破，爆力搬运矿石的分层开采法，操作中会采用抛掷爆破(如果不采用抛掷爆破，遗留在凿岩平台上的矿石，因平台宽度只有4m，无法实施机械倒运)，这种开采工艺较为落后，爆破危害影响范围较大，目前已被中深孔爆破，机械倒运矿石的方法所替代；3)、该方法确定的分层开采顺序不合理，以本专利技术的附图1来进行说明，该方法的开采顺序是开采单元①，单元③，单元⑥，当单元⑥开采结束后，采场会形成新的“一面墙”状态。
技术实现思路
1.专利技术要解决的技术问题针对现有技术的小型露天采石场分层开采法开采工艺落后、可操作性差，存在坍塌、滑坡安全隐患的问题，本专利技术提供了一种小型露天采石场分层开采法。它提供一套操作性较强的分层开采工作帮参数，同时确定合理的分层单元开采顺序，解决了“一面墙”式开采所存在的安全隐患问题。2.技术方案为解决上述问题，本专利技术提供的技术方案为：一种小型露天采石场分层开采法，其步骤如下：A、根据最大开采高度、分层高度、分层坡面角、作业平台宽度和分层数划分开采单元，实施分层开采，将小型露天采石场分成了N个单元，并分别用数字标明以区分各个单元，即单元①、单元②、单元③……，单元N；B、确定开采顺序，首先开采单元①，在单元①的顶部进行穿孔作业，验孔后进行装药爆破，经爆破松动后的矿石，一部分直接滚落到开采单元⑥左侧的装运平台，另一部分矿石由站立于开采单元①底部的挖掘设备，倒运至装运平台；C、使用挖掘设备，平整作业平台，清理开采单元②坡面上的浮石，然后将装运平台上的碎石运往破碎站，为下一步的开采工作做准备；D、采用步骤B和C的方法，依次开采单元②、单元③，完成第一轮的开采作业，这时候采石场的状态为阶梯状，不会形成“一面墙”；E、第二轮依次开采单元④、单元⑤、单元⑥；第三轮依次开采单元⑦、单元⑧、单元⑨；方法同步骤B、C和D，直到将采石场中划分的N个单元开采完毕；F、将矿石运输道路修到采石场底部，即采矿许可证载明的最低开采标高，将最低开采标高设为矿石装运平台，修筑矿石运输道路及装运平台，按步骤A、B、C、D和E进行开采。优选地，所述的一种小型露天采石场分层开采法，根据《小型露天采石场安全管理与监督检查规定》第十五条的规定实施浅孔爆破作业时，分层数不得超过6个，最大开采高度不得超过30米；实施中深孔爆破作业时，分层高度不得超过20米，分层数不得超过3个，最大开采高度不得超过60米，同时结合生产实践的经验，将步骤A中最大开采高度定为：30～60m，如果小型露天采石场的高度在50m以内，按一个开采组合进行分层开采，如果小型露天采石场的高度在50～100m，分成两个开采组合进行分层开采。优选地，所述的一种小型露天采石场分层开采法，确定分层高度主要考虑三方面的因素，已确定的最大开采高度、穿孔设备效率、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种小型露天采石场分层开采法，其步骤如下：A、根据最大开采高度、分层高度、分层坡面角、作业平台宽度和分层数划分开采单元，实施分层开采，将小型露天采石场分成了N个单元，并分别用数字标明，即单元①、单元②、单元③……，单元N；B、确定开采顺序，首先开采单元①，在单元①的顶部进行穿孔作业，验孔后进行装药爆破，经爆破松动后的矿石，一部分直接滚落到开采单元⑥左侧的装运平台(22)，另一部分矿石由站立于开采单元①底部的挖掘设备，倒运至装运平台(22)；C、使用挖掘设备，平整作业平台(11)，清理开采单元②坡面上的浮石，然后将装运平台上的碎石运往破碎站；D、采用步骤B和C的方法，依次开采单元②、单元③，完成第一轮的开采作业；E、第二轮依次开采单元④、单元⑤、单元⑥；第三轮依次开采单元⑦、单元⑧、单元⑨；方法同步骤B、C和D，直到将采石场中划分的N个单元开采完毕；F、将矿石运输道路修到采石场底部，即采矿许可证载明的最低开采标高，将最低开采标高设为矿石装运平台(22)，修筑矿石运输道路及装运平台(22)，按步骤A、B、C、D和E进行开采。

【技术特征摘要】
1.一种小型露天采石场分层开采法，其步骤如下：A、根据最大开采高度、分层高度、分层坡面角、作业平台宽度和分层数划分开采单元，实施分层开采，将小型露天采石场分成了N个单元，并分别用数字标明，即单元①、单元②、单元③……，单元N；B、确定开采顺序，首先开采单元①，在单元①的顶部进行穿孔作业，验孔后进行装药爆破，经爆破松动后的矿石，一部分直接滚落到开采单元⑥左侧的装运平台(22)，另一部分矿石由站立于开采单元①底部的挖掘设备，倒运至装运平台(22)；C、使用挖掘设备，平整作业平台(11)，清理开采单元②坡面上的浮石，然后将装运平台上的碎石运往破碎站；D、采用步骤B和C的方法，依次开采单元②、单元③，完成第一轮的开采作业；E、第二轮依次开采单元④、单元⑤、单元⑥；第三轮依次开采单元⑦、单元⑧、单元⑨；方法同步骤B、C和D，直到将采石场中划分的N个单元开采完毕；F、将矿石...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡军尚，
申请(专利权)人：安徽马钢工程技术集团有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34