防飞石降噪的露天矿山采掘场结构和施工方法技术

本发明专利技术提供了一种防飞石降噪的露天矿山采掘场结构和施工方法。该结构包括采掘面，沿着采掘面的边缘设置有预留坎，预留坎上开设有车道口，采掘面中部设有先锋槽，车道口与先锋槽连通，采掘面靠近先锋槽一侧的高度不低于靠近预留坎一侧的高度。该方法包括：在采掘面边缘布置预留坎，在预留坎上开设车道口，在采掘面开挖先锋槽；沿着先锋槽两侧进行转孔爆破采掘；先锋槽逐渐向两侧扩张，以先锋槽底部作为下一层的采掘面B，进行循环步骤采掘。本发明专利技术避免了矿料分散，减小了收集工作量；有效防止飞石和滚石，保障了施工安全和周边住民区的安全；并减小了噪声污染，减小了对周边住民的影响。响。

【技术实现步骤摘要】
防飞石降噪的露天矿山采掘场结构和施工方法


[0001]本专利技术涉及矿山采作业
，具体涉及一种防飞石降噪的露天矿山采掘场结构和施工方法。

技术介绍

[0002]露天采掘是在一定范围的敞露空间里，将掩盖在矿体上的表土及周围的岩石剥除，把矿石采掘出来。目前，露天深孔台阶爆破是矿山采掘广泛运用的方法，即修建料场开采公路至各层开挖面，逐层爆破开采。在爆破开采作业中，存在以下问题：(1)爆破、二次解小、装车等过程会产生强烈持久的噪声，噪声传播出矿场外，会造成噪声污染，对生态环境、周边住民的生活造成影响；(2)爆破产生的飞石容易飞出矿界外，对周围居民区、施工人员、施工设备形成隐患；(3)矿界周边山体上原有的或爆破飞至坡体上的悬石容易形成滚石，存在滚石滚至作业区域内危害施工安全的隐患；(4)爆破矿料飞射范围较大，矿料分散，增加了收集工作量。公开号为CN105442621A的中国专利公开了一种复杂地质条件状态下的料场开采方法，该方法包括如下步骤：在非开挖范围山体内修建料场交通洞，然后以料场交通洞为主线，向料场开采区开挖施工支洞，然后以施工支洞为基础，在开采作业面开挖先锋槽，以先锋槽为临空面进行爆破。该方法使爆破方向避开河道，防止了物料落河，但不能解决上述噪声污染、飞石滚石的问题。

技术实现思路

[0003]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种防飞石降噪的露天矿山采掘场结构和施工方法。
[0004]本专利技术通过以下技术方案得以实现。
[0005]本专利技术提供了一种防飞石降噪的露天矿山采掘场结构，包括预留坎、先锋槽、采掘面，所述预留坎沿着采掘面的边缘设置，预留坎上开设有车道口通向先锋槽，先锋槽设于采掘面中部，先锋槽两侧设有边坡，所述采掘面靠近先锋槽一侧的高度不低于靠近预留坎一侧的高度。
[0006]采掘作业时，在先锋槽两侧进行转孔爆破采掘，采掘过程中先锋槽逐渐扩宽，使得矿料绝大多数集中在先锋槽内，避免了矿料分散的问题；利用先锋槽两侧的边坡以及预留坎有效拦截了飞石，避免飞石飞出矿界外，保障周边居民区、施工人员、施工设备的安全；当周边山体有悬石滚下时，经过先锋槽两侧的采掘面缓冲，避免了滚石滚入先锋槽内施工区域内，保障了施工安全；施工噪声经边坡阻挡消能、反弹后，再经过预留坎阻挡、反弹，使得声波向上方传播，并且有效吸收了水平方向的声波能量，抑制了噪声向施工场地范围之外扩散，从而减小了噪声污染，减轻了对周边居民的影响。
[0007]所述先锋槽作为作业区域，先锋槽两侧的边坡对发出的作业噪声进行反复阻挡消能、反弹，使噪声边坡上部形成二次扩散声波，二次扩散声波部分能量向上传播，预留坎再次对二次扩散声波水平方向的能量进行阻挡消能、反弹。
[0008]所述预留坎与先锋槽共同作用下对噪音能量的削弱程度，从预留坎外100m以内和先锋槽内分别测量不低于50％或40dB。
[0009]所述先锋槽3对噪音能量的削弱程度，从预留坎内100m以内和先锋槽内分别测量不低于30％或25dB。
[0010]所述预留坎对噪音能量的削弱程度，从预留坎内外100m以内分别测量不低于25％或15dB。
[0011]所述先锋槽的两侧采掘面作为爆破口设置区域，爆破方向朝向先锋槽，使爆破飞石朝另一侧边坡飞溅，边坡拦截爆破飞石。
[0012]所述先锋槽与采掘场主风向垂直。风经过预留坎阻挡后降低了风速，并且沿预留坎、先锋槽形成环流，进一步降低了矿区风速，使风速在大部分时间内控制在扬尘启动风速范围内，大幅度降低了扬尘。
[0013]本专利技术还提供了一种应用上述防飞石降噪的露天矿山采掘场结构的施工方法，包括：沿着先锋槽两侧布置爆破孔，爆破孔与边坡同向倾斜，先锋槽作为作业区域，爆破后进行采掘作业，随着爆破采掘的进行，先锋槽逐渐向两侧扩张，当先锋槽扩张至与矿界边缘的距离等于预留坎宽度之前，以先锋槽底部作为下一层的采掘面B，开挖下一层的先锋槽B；采掘预留坎，之后沿着预留坎坡度向下开采至采掘面B的高度，形成下一层的预留坎B。
[0014]通过将采掘面向下采掘，保留采掘面边缘，自然形成预留坎。开采下层矿料时，直接开采预留坎部分的矿料即可将预留坎拆除，形成循环作业，节约了施工时间和成本。
[0015]在先锋槽的宽度满足开挖下一层先锋槽B的条件时，开挖先锋槽B，形成多层级的作业区域共同作业。
[0016]爆破方向朝先锋槽聚拢。使矿料集中在先锋槽内，便于集中装车运输；另外使得爆破首先从边坡位置向先锋槽内爆发，由另一侧边坡有效对齐进行阻隔、吸收和反弹。
[0017]所述预留坎与先锋槽的边坡高度相等、坡率相等。将先锋槽与预留坎设置为相同的高度和坡率，便于开采步骤循环进行，无需重复修整预留坎高度，节省了工序。
[0018]一次爆破深度不小于先锋槽的高度。
[0019]还包括在先锋槽两侧布置喷雾机，在矿区边界的上下风口布置粉尘检测器，先锋槽内部设有湿度检测器。喷雾机在施工区域内制造水雾，加快粉尘沉降速度，去除矿区产生的扬尘，避免扬尘扩散到矿区范围之外，对环境造成污染。先锋槽两侧的喷雾机在爆破扬尘产生的第一时间即产生作用，降低了后续处理扬尘的难度。
[0020]本专利技术的有益效果在于：
[0021]综上所述，和现有技术相比，本专利技术具有如下优点：(1)爆破产生的绝大多数矿料集中在先锋槽内，避免了矿料分散，减小了收集工作量；(2)预留坎有效拦截了飞石，避免飞石飞出矿界外，保障周边居民区、施工设备的安全；(3)先锋槽两侧的采掘面有效缓冲了滚石，避免了滚石滚入先锋槽内施工区域内，保障了施工安全；(4)施工噪声经多次阻挡、反弹后向上方传播，有效消耗了水平方向的声波能量，抑制了噪声向施工场地范围之外扩散，从而减小了噪声污染，减小了对周边住民的影响。
附图说明
[0022]图1是本专利技术的防飞石降噪的露天矿山采掘场结构示意图；
[0023]图2是本专利技术的开采步骤示意图；
[0024]图3是本专利技术的爆破飞溅方向示意图；
[0025]图4是本专利技术的噪声扩散示意图。
[0026]图中：1-预留坎；2-采掘面；3-先锋槽；4-边坡；5-喷雾机；6-粉尘检测器；7-湿度检测器；8-车道口；11预留坎B；12-采掘面B；13-先锋槽B。
具体实施方式
[0027]下面进一步描述本专利技术的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。
[0028]如图1所示，本专利技术提供了一种防飞石降噪的露天矿山采掘场结构，包括预留坎1、先锋槽3、采掘面2，所述预留坎1沿着采掘面2的边缘设置，预留坎1上开设有车道口8通向先锋槽3，先锋槽3设于采掘面2中部，先锋槽3两侧设有边坡4，所述采掘面2靠近先锋槽3一侧的高度不低于靠近预留坎1一侧的高度。
[0029]采掘作业时，在先锋槽3两侧进行转孔爆破采掘，采掘过程中先锋槽3逐渐扩宽。如图3所示，爆破飞石从边坡4的下部向先锋槽3爆发，使得矿料绝大多数集中在先锋槽3内，避免了矿料分散，减小了收集工作量；先锋槽3有效拦截了飞石，降低了飞石的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种防飞石降噪的露天矿山采掘场结构，其特征在于：包括预留坎(1)、先锋槽(3)、采掘面(2)，所述预留坎(1)沿着采掘面(2)的边缘设置，预留坎(1)上开设有车道口(8)通向先锋槽(3)，先锋槽(3)设于采掘面(2)中部，先锋槽(3)两侧设有边坡(4)，所述采掘面(2)靠近先锋槽(3)一侧的高度不低于靠近预留坎(1)一侧的高度。2.如权利要求1所述的防飞石降噪的露天矿山采掘场结构，其特征在于：所述先锋槽(3)作为作业区域，先锋槽(3)两侧的边坡(4)对发出的作业噪声进行反复阻挡消能、反弹，使噪声边坡(4)上部形成二次扩散声波，预留坎(1)再次对二次扩散声波水平方向的能量进行阻挡消能、反弹。3.如权利要求2所述的防飞石降噪的露天矿山采掘场结构，其特征在于：所述预留坎(1)与先锋槽(3)共同作用下对噪音能量的削弱程度，从预留坎(1)外100m以内和先锋槽(3)内分别测量不低于50％或40dB。4.如权利要求3所述的防飞石降噪的露天矿山采掘场结构，其特征在于：所述先锋槽(3)对噪音能量的削弱程度，从预留坎(1)内100m以内和先锋槽(3)内分别测量不低于30％或25dB。5.如权利要求1所述的防飞石降噪的露天矿山采掘场结构，其特征在于：所述先锋槽(3)的两侧采掘面(2)作为...

【专利技术属性】
技术研发人员：王军，严章国，覃信海，张昌晶，沈杰，杨胜军，朱成铭，张延，钱永亮，郝晓波，亓朝阳，
申请(专利权)人：中国水利水电第九工程局有限公司，
类型：发明
国别省市：