露天开采的采矿方法精选(五篇)

序言：作为思想的载体和知识的探索者，写作是一种独特的艺术，我们为您准备了不同风格的5篇露天开采的采矿方法，期待它们能激发您的灵感。

篇1

关键词：岩体；露天开采

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

中图分类号：TD8文献标识码：A文章编号：

1、岩体基本质量的分级

岩体基本质量由岩石坚硬程度和岩体完整程度两个因素确定。其划分采用定性和定量两种指标方法确定。顾名思义，定性划分是根据岩石的性质，岩石坚硬程度定性划分一般采用敲击、浸水等方法对岩石进行确定，一般分为坚硬岩、较坚硬岩、较软岩、软岩、极软岩，风化程度可由岩石的颜色、状态、构造破坏程度进行确定，一般分为未风化、微风化、弱风化、强风化、全风化；岩体完整程度定性划分一般根据主要结构面的发育程度、结合程度、结构面类型、相应的结构类型来确定，一般分为完整、较完整、较破碎、破碎、及破碎。所以定性确定方法一般是采用肉眼观察、手触等方式对岩体进行判断，比较直观。定量划分是根据公式计算对岩体质量分级进行确定，精确度高，理论追溯性强。岩体坚硬性定量指标采用岩石单轴饱和抗压强度RC，RC可由试验测得，也可由计算得出；岩石完整程度定量指标采用岩石完整性指数KV确定，KV由试验测得，当无法取得试验数据时，可采用岩体体积节理数JV进行确定。岩体基本质量的分级应根据岩体基本质量的定性特征和岩体基本质量指标（BQ）两者相结合进行确定，岩体基本质量的定性特征根据前述方法即可确定岩石的坚硬程度和岩体的完整程度，岩体质量指标（BQ）应根据分级因素的定量指标RC和KV,按公式BQ=90+3RC+250KV进行确定，在使用此公式时应注意以下两个条件a、当RC＞90KV+30时，应以RC=90KV+30和KV带入计算BQ值b、当KV＞0.04RC+0. 4时，应以KV=0.04RC+0.4和RC带入计算BQ值。正确确定岩体的质量分级对采矿作业选择设备、作业工法、安全防护有着指导性的作用，准确确定岩体基本质量的分级，做好边坡稳定性和支护工作在采矿中势在必行。

2、主矿体基本稳定，但矿体夹石层和矿体顶底板围岩局部有软化特征，位于上下盘20m范围内存在一个近矿围岩不稳定带，是影响矿山开采的主要工程地质问题。因此，合理选取采场结构参数是保证吴集铁矿地下开采地表不塌陷、井下不突水的关键。在地下矿山采场结构参数的选择过程中，经验类比法占有重要的地位。随着岩石力学理论及计算技术的不断发展，数值模拟为岩石力学研究和工程设计提供了重要的依据。 拉格朗日模拟是把每次拉格朗日计算作为一次试验，拉格朗日计算的结果（如采场顶板的下沉量）与采矿方法、采场跨度、矿柱尺寸、围岩的物理力学性质等多个因素密切相关，各因素或多或少地对峒室顶板的下沉产生影响，到底哪个因素是关键因素，各因素以什么样的组合更合理，都是要高度重视的问题。正交拉格朗日分析是按照正交实验原理，考虑了岩石的塑性、不抗拉、节理的非线性以及层状岩体的正交异性、模拟回采顺序、开挖效应及围岩、锚杆、喷射砼的相互作用，具有较好的适应性。本次吴集采场结构参数优化，用正交拉格朗日试验分析方法评价各设计参数与稳定性指标间的关系，并在此基础上提出了合理的采场结构参数取值。

3、拉格朗日法的基本原理

拉格朗日法是研究流体质点随时间而变化的情况，即某一质点在任意一段时间内走出的轨迹、所具有的速度、压力等。将此法植入固体力学中，将研究的区域划分成网络，网络的节点就相当于流体的质点，然后按时步用拉格朗日法来研究网络节点的运动称拉格朗日法。这种方法最适用于求解非线性的大变形问题。它使用差分方法求解，先将求解的区域划分成四边形网络，见图1（在边界不规则的地方也可以用三角形网络来拟合）。其计算循环见图2。

4、采矿方法概述

4.1在矿体和围岩中以一定的布置方式和程序，掘进一系列的准备坑道和切割巷道，并按一定的生产工艺过程，进行回采的方法，叫做采矿方法（mining method）。根据矿体的开采技术条件，设计的采矿方法为：阶段矿房分段凿岩嗣后充填采矿法，其结构参数见图3。

1－沿脉运输巷道；2－穿脉运输巷道；3－矿石溜井；4－拉底巷道；5－装矿巷道；6－

铲运机出矿巷道；7－回风平巷；8－回风天井；9－进风天井；10－分段凿岩巷道；11－

切割天井

4.2采矿方法构成要素:人工装矿的浅孔留矿法矿块长50m,沿矿体走向布置,中段高度60m,顶柱高度6m,不设底柱,间柱宽度8m,矿块宽同矿体厚度。回采工艺为矿房自下而上分层回采,分层高度1.8～2m,采用7655型凿岩机钻凿上向倾斜孔,孔径38mm,孔深1.8～2m,炮孔采用平行排列或交错排列,网度为0.8～1.8m,每次爆破两排孔。落矿后先28局部放矿,出矿在装矿巷道中人工向矿车装矿,人工推车至运输巷,由电机车运至主井溜井口。

4.3矿床联合开采的特点：无论是露天开采和地下开采都觉有其独特的工艺特点，当矿床适用于采用露天和地下联合开采时，就应该充分利用这一特点，以提高露天和地下开采的技术经济指标。联合开采工艺系统的核心是在开采工作中按一定顺序进行时，必须尽量考虑矿床的特点，选择露天和地下相互联系的开采工艺系统，公用地面辅助生产设施和生活福利设施，以提高矿山的经济效益。露天和地下联合开拓的主要特点是最大限度的赋予地下巷道多种用途。深部露天矿开采的趋势是广泛利用地下巷道进行运输。

矿床联合开采技术上可行性的开采工艺系统：

露天与地下联合使用地下巷道系统

露天矿利用地下巷道系统

地下矿石经露天运出

露天废石排入地下开采崩落区

各自独立的运输系统

用露天钻机回采露天坑底和边邦的矿石等。

5、近几十年来，露天转地下开采在国内外矿山得到了广泛的使用，对于这类矿山为了保持矿山产量的平衡，当露天开采向地下开采过渡时，在一段时间内露天与地下开采需要同时进行作业，这是这类开采方法最复杂与最核心的技术问题，这与露天与地下联合开采的基本条件是大致相同的，地下转露天开采只是在特殊条件下偶然使用的。对于急倾斜中厚以上的矿体，当矿体延深较大而覆盖层较薄时，矿体的上部通常首先采用露天开采，然后对矿床的下部采用地下开采，整个开采称为露天转地下开采，当露天开采转为地下开采的过渡期，矿山由单一的露天开采转为露天与地下开采同时作业，必须充分采用各种技术与组织措施，减小过渡期对生产效率（15%-25%）的影响，当露天矿生产进入减产器后，地下开采系统应基本形成，并逐步承担露天矿减产部分的生产能力，使矿山生产产量基本保持稳定。因为露天开拓系统以先天已先期形成，露天转地下开采的开拓系统主要指地下开拓系统，应当强调的是，在设计地下开拓系统时，应尽可能的利用或结合露天开拓系统，以减少投资。

根据露天和地下采矿工艺联系紧密程度不同，露天转地下开拓系统可分为：

露天和地下独立开拓系统

局部联合开拓系统

联合开拓系统

在深部矿体储藏量大、服务时间长，或在露天开采深度大，露天采场地平面狭窄，采场边坡稳定性差，难以保证井巷工程出口安全的情况下，地下开拓工程一般布置在露天采场之外，称为独立的开拓系统，它具有两套生产系统，相互干扰小，露天开采后无须维护边坡等优点，缺点是两套开拓系统的基建投资大，基建时间长。

倾斜或急倾斜矿床残留矿体的开采，通常利用地下开拓系统运至地面，露天开采到设计境界后，下部矿体的储量不多，服务年限较短，通常自露天坑底的非工作帮掘进竖井、斜井形成地下矿体的开拓系统。矿石经露天开拓系统运到选厂，具有井巷工程量和基建投资少，投资快，可充分利用已建的露天开拓运输系统的优点，缺点是井巷施工与露天生产同步进行，干扰大。

在露天坑较低的台阶有足够空间的情况下，可以在坑内布置斜坡道或风井等辅助井巷，而把主井和主要运输巷道布置在坑外，优点是可以减少开拓量，达到提前见矿，保持矿石产量稳定。

露天边缘矿的开采也经常会涉及到露天转地下的开采技术， 露天边缘矿体是边坡矿、端帮残矿、顶底盘三角矿样、永久路堑下矿体和露天底矿段的总称，它们具有相当大的矿量，大部分可以回收，由于其存在地点的不同，回收边缘矿体时将会对露天矿边坡的稳定性和地下开采的安全生产等带来直接影响，为此应根据具体的矿岩条件及所处位置，选用各种不同的露天或地下方法进行回采，根据不同的矿岩特性，选择相应的开拓系统对节约成本保证生产安全是非常必要的。

[1 ] 杨威,蔡嗣经,李有臣.南芬铁矿露天转地下开采边坡稳定性数值模拟[J]. 有色金属(矿山部分). 2012(03)

篇2

关键词：高台阶、降段开采 、顶部揭顶、高位装车

中图分类号：TD164文献标识码： A

0前言由长沙有色冶金设计研究院完成的栾川龙宇钼业有限公司《南泥湖15000t/d采选工程初步设计书》中选定的南泥湖露天矿矿山设计采用15m台阶高度，CS-165E高风压潜孔钻机穿中深孔、多排微差爆破、WK-10B电铲铲装的采剥方法。但由于征地搬迁的影响，长期以来，与设计相匹配的WK-10B电铲及TR-100工程车不能投入使用，矿山开采不得不采用液压液压反铲、后八轮汽车进行作业，矿山采场使用的液压铲的最大挖掘高度仅10米左右，由于现有液压反铲的最大挖掘高度远小于设计台阶高度15米，液压反铲进行高台阶铲装作业不符合《金属非金属矿山安全规程》关于阶段高度应不大于机械最大挖掘高度的1.2倍，爆堆高度应不大于机械最大挖掘高度的1.5倍的要求，存在较大的安全隐患，

在前期的施工中施工队和租赁设备的液压反铲曾出现多次险情，液压反铲曾多次被台阶坡面滚落的块石砸碰，所幸未造成人员伤亡。

1台阶顶部“揭顶法”开采技术

由于南泥湖露天矿山已采用液压反铲按15米高台阶施工多年，目前形成的台阶高度多在15米，为了保证生产的持续进行，避免因台阶参数调整给生产带来较大的影响，经全面分析比较，项目组决定对1345水平封闭圈以上的台阶采用顶部“揭顶法”降段方案（图1）

所谓顶部“揭顶法”，就是每次爆破后，在爆区开挖之前，在爆堆的顶部先安排液压反铲从台阶面沿纵向进行反挖装车，从而达到爆堆高度降低的开采方法。

图1顶部“揭顶法”降段方案平、剖面图

顶部“揭顶法”降段开采方法说明：

正常台阶一个爆区爆破后，若采用清碴抛掷爆破，爆破后爆区前排及后排爆堆高度较低，高度往往小于15米，爆区中间区域爆堆高度相对较高，通常高度在11－15米左右。若采用压碴爆破，爆堆的整体高度将超过15米。当天下午爆破后，利用给内部选厂供矿的时间，安排一台液压反铲从爆堆顶部进行揭顶降段高的方法，下挖深度在3-3.5m，视爆堆的高度，可分层进行揭顶。

台阶下部“高位装车平台”开采方法

台阶下部“高位装车平台”开采方法是指在爆堆采用“顶部揭顶法”开采后，液压反铲在正常铲装台阶水平，利用抬高液压反铲的装车平台从而降低整体采装高度的开采方法。

图2台阶下部高位装车平台开采方法示意图

台阶下部“高位装车平台”开采方法说明：

每天白班对外供矿作业时，可安排液压反铲在已采用“顶部揭顶法”开降台阶的下部，提高液压反铲装车平台的高度，液压反铲装车站立平台高1.5m-2.0m，这样液压反铲开挖爆堆的高度将不足10米，满足安全规程的要求。

3“顶部揭顶”和“下部高位装车”安全作业要求

液压反铲采用“顶部揭顶”和“下部高位装车”法采矿时，除严格按《金属非金属矿山安全规程》GBl6423—2006，进行作业外，另制订了有针对性的安全保证措施。

每次爆破需采用清碴爆破，来降低前排爆堆的高度，减少上部揭顶的工程量，加快下部台阶的推进速度，保证生产需要；优化爆破参数，降低爆堆顶部的大块率。

上部揭顶液压反铲的履带与台阶坡面的安全距离不小于3.0m，装矿车辆停放位置禁止超越液压反铲履带走向轴线外侧边缘距离不小于5.0m。进行爆堆上部揭顶作业，应有专人指挥，做好现场安全监管，液压反铲开挖不得两侧掘沟式开挖。在上部台阶进行揭顶作业的液压反铲，与下部台阶正常作业的液压反铲不能处在上、下一条直线上，前后错距应大于30 m。

下部液压反铲的装车平台长度应不小于液压反铲履带长度的1.5倍（7.5m），高度1.5-2.0 m。装车平台应能有遇到紧急情况时，液压反铲能迅速撤下平台到安全地带的措施。下部液压反铲装车平台与台阶面间应有不小于1.5m宽、1.5m深的落矿坑，避免台阶坡面的矿石滚落后冲击铲装设备。

下部装矿车辆不得停于液压反铲履带后方进行装车，应停放于液压反铲两侧90°-135°扇形区域，不得停于液压反铲轴线0°、180°位置装车。

4 露天封闭圈以下台阶开采采用“先分段后并段”的开采方法，先将台阶高度由15米降为10米，临近最终境界再将10米台阶并段为15米标准台阶。

所谓“先分段并段“开采法，是指将两个标准15米台阶分3段开采，每段高10米，上部台阶超前下部台阶开采。此方案适宜北区、东区1345水平以下新台阶的开采。

图3 先分段后并段开采方法示意图

开采方法说明：

在1345水平开掘1330时，按段高10米，将出入沟掘至1335水平后开段沟进行规模开采。待1335水平推进宽度满足最小平台宽度时，新掘出入沟打开1325水平进行开采。待1325水平推进一定宽度后打开1315台阶进行开采。总体上是将1330、1315两个标准15米的台阶按1335、1325、1315分三次进行开采。

5结论

通过实践证明，在受征地搬迁相对滞后，大型设备不能投用的条件下，龙宇钼业矿山公司开展的“高台阶液压反铲降段开采技术研究”项目研究所取得了一系列成果，消除了液压反铲与高台阶施工不相适应的安全隐患，研究所取得的“顶部揭顶降段法”和“下部高位装车降段法”以及“先分段后并段的降段开采方法” 可以在国内金属、非金属露天矿山、露天煤矿等采用液压反铲施工的矿山推广应用，前景广阔。

参与文献：：

[1]杨忠林. 尖山铁矿采用高台阶开采技术的探讨. 《中国矿业》1994 第11期；

[2] 汪为平高台阶开采工艺参数优化研究 《 金属矿山》1998 第2期

篇3

[关键词]露天金矿 开采技术 损失贫化率

[中图分类号] F407.1 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2014）-4-42-2

作为国家稀有的资源财富之一，金矿资源。同时也是一些矿山赖以生存的物质基础。目前，不少企业开始转变战略思想，坚持可持续发展路线。对低品位的矿产无论其开采难度大小与贫富，都兼顾开采，并且在提高回采率方面取得了不错的效果。这主要得益于很多矿山采用了正确的开采方法，并对采矿过程中的各个环节做好了管理控制。尤其是矿石的损失，以及贫化的管理做得较好。甚至还让生产技术部门成立了专门的现场管理小组，对采场进行设计、计划、施工等各环节的有效管理工作，这对矿产资源的充分利用起到了很好的促进作用，既降低了采场矿石的损失率和贫化率，又提高了技术的管理水平。对各类成本的降低起到了很好的作用。

1烂泥沟工程简述

烂泥沟金矿是中国和澳大利亚共同投资生产的最大金矿，它位于我国贵州省黔西南州境内。经过高新技术探得，烂泥沟的矿产资源总储量估计为150吨。但是这座资源丰富的微细浸染型金矿品位低，选冶难度大。开采难度大，这主要是其平均品位和边界品位不高造成的，同时还有其自身地质情况。烂泥沟位于我国贵州省黔西南州境内，这里地质构造复杂，地层岩性发育强烈，易风化。所以，烂泥沟金矿的矿体以及顶底板围岩，都是以层砂岩和粘土岩为主，如此的构造就容易产生坍塌。矿床周围岩层产状不规则，条件比较复杂。而粘土岩由于其断层破碎带以及软弱层对岩体稳定容易产生影响。矿石品位变化属较均匀型，矿化域厚度变化属较稳定型。此类属于工程地质条件简单―中等的半坚硬软弱层类矿床。因此，烂泥沟属于典型的“卡林”型金矿。

一般情况下，贫化、损失的控制和管理均会因为自然条件复杂，品位低、矿体形态不规则而带来难度。为了控制好损失率与贫化率，烂泥沟开采项目，使用一系列先进的管理与技术，均产生了很好的效果。

2损失率、贫化率及损失、贫化的主要原因

2.1定义

目前，在矿石开采过程中，损失是指那些因为开采技术与矿体本身的自然因素而造成的矿石采出不了，或者是采出后不能用来加工利用的状况。那么，被开采出来可以加工利用的矿石是可以用来平衡工业储量中的一部分，就可以产出矿。损失是以损失率作为基本的计算指标。贫化是则以贫化率作为计算标准。贫化是由于在开采中，会因为金属的流失，废石混入矿石等情况而使得采出矿石品位降低，在开采过程中会有不同程度的贫化。

2.2损失、贫化的主要原因

以下是矿石开采中产生损失、贫化的主要原因：（1）矿体边界控制不清楚，剥离废石时将矿石混入废石排弃。（2）由于矿体自身的产状较复杂，矿体的宽度太小，小于设备的最小挖掘宽度，导致无法回采。（3）采场出矿过程中，由于对运矿车辆的监督不到位，矿石未按指定的地方堆存而导致的矿石损失。（4）由于矿化不均匀，矿体中夹石多，且宽度小于2米的无法在采矿中剔除，带来了矿石的贫化。（5）在临近矿体边界处凿岩爆破时，钻孔深度未根据矿体的产状来布置钻孔位置和深度，爆破后难分装矿石和岩石，容易带来矿石的损失和贫化。

3通过生产探矿加强矿石品位控制

台阶开采前必须进行矿体二次编录，以便摸清矿体形态，及时为采矿提供详细、准确的地质资料。生产探矿方法在该矿山主要体现为浅孔钻探矿。在进行凿岩爆破时，要对钻孔时排出的岩屑进行地质取样分析，结合钻机生产探矿的数据，可使矿体的形态控制更加精确，指导生产的地质数据更可靠。这为降低贫化、损失创造了先决条件。

4采用矿岩分采技术

矿岩分采技术在露天采矿中的应用，可以降低损失率与贫化率，从而充分利用资源。

为了尽量控制矿岩松散方向，一般都采用低台阶，松动爆破的矿岩分采技术。在烂泥沟矿山开采中，剥离废石的台阶，爆破钻孔的孔深为10 m，钻孔直径为165mm。而在临近矿体边界的废石爆破，钻孔孔深则为5 m，即本项目采矿台阶为5 m，钻孔直径为115mm，并使用反铲分二层（每层挖2.5 m）铲装出矿。这种使用松动爆破技术，采用分台阶采矿，因为台阶较低，且铲装操作层薄，能够有效地控制好损失贫化率。

5采用松动爆破技术

爆破技术人员在做矿体爆破设计时，设计的爆破松散方向是沿矿体走向的，而不是垂直于矿体走向。这种松动爆破技术可以避免矿石爆破以后松散到矿体范围以外的废石内。同时，控制爆破装药量（主要是单位炸药消耗量），确保爆破区松动后（膨胀，开裂）不产生飞石，避免矿石损失。为了控制爆破岩石的移动方向，可用凿岩钻钻几个深3米的孔，插入一个聚乙烯管，孔外预留2米左右，以便爆破监测。另外，在爆破后对其位置进行测量，将测量的结果与聚乙烯管尾的测量结果进行比较，并根据比较结果来断定是否是横向运动。同时爆破后，在清理松动矿岩时，地质工作者及地质技术人员应到场监督，指导相关人员使用不同机械进行清理。

6矿块放线

在进行凿岩爆破前必须对矿块进行放线，并标记出矿块边界的拐点。这是为了方便地质人员或者地质技术人员用带子和油漆带将拐点用线连接起来，以便测量工作需要。如果地质人员想调整矿块边界，可以只改变带子和喷漆线在台阶上的拐点位置。因为矿块的范围是不能超过各拐点所围成的范围的。所以，为了不像在地图上的标记那样处于封闭状态，在台阶上做放线标记时，带子和油漆需沿着好的爆破线，且尽量少接近端点。要弄清楚线的哪一侧是矿石，并在矿石一侧用漆涂上“K”，在废石一侧写上“Y”。爆破后，尽快圈出矿体范围。一旦部分标记被填埋或者破坏，必须马上重新放线做标记。分层铲装出矿时，上层2.5m处装完后，必须对下层重新放线。

7矿石装运控制

在挖掘矿石或矿岩边界线附近的矿石时，都应有一个现场管理人员监督挖掘机操作员。如果要超挖矿岩边界线以外的岩石，在挖掘之前必须要经过地质人员的许可。如果实际开挖线与设计的开挖线不同，现场管理人员需要记录实际矿体边界与图纸上矿体边界的差异、记录地质特征。因为这些信息对开采下一个平台时，应控制的矿岩边界线是非常重要的。

在运输车辆出矿坑时，现场管理人员应严格检查车辆所装矿岩并注明车辆去向。运矿汽车与运岩汽车用工作牌分颜色识别开来，红色牌为运岩汽车，应往排土场运输，绿色牌为运矿汽车，应往选矿厂运输。确保矿岩严格的分别开来，有效的控制运输环节带来的损失贫化。

篇4

【关键词】露天;采矿;分类;前景

1.分析当下露天采矿方法的分类

要想为有用矿物矿床这种复杂的自然综合体的露天采矿方法建立一种有科学根据的分类法, 只凭一两个分类标志是不够的。因此, 必须采用尽可能多的各种不同的分类标志, 并且采用此种方法建立最贴近于矿山科学与生产实践需要的分类法。所以，根据露天采矿的多元化原则可分为以下几类：

(1)单斗挖掘机剥离倒堆采矿方法，它的排土场位置是内部排土，工程推进方向是纵向和横向。

(2)单斗挖掘机——汽车运输采矿方法，它的排土场位置是外部排土、内部排土、联合排土，工程推进方向是纵向、横向及环形。

(3)单斗挖掘机——铁道运输采矿方法，它的排土场位置是外部排土、内部排土、联合排土，工程推进方向是纵向、横向。

(4)轮斗挖掘机一胶带运输采矿方法，它的排土场位置是内部排土、外部排土、联合排土，工程推进方向是纵向、横向、扇形。

(5)小型机械化与水力机械化采矿方法，它的排土场位置是外部排土、内部排土、联合排土，工程推进可以不同方向,依矿山地质条件而异。

(6)联合采矿法。即应用各种组合工艺开采和加工矿岩以获得建筑材料的采矿方法，它的排土场位置是内部排土、外部排土、联合排土，工程推进可以不同方向,依矿山地质条件而异。

(7)露井联合法，即露天——井工联合采矿方法。和露天转地下采矿方法，露天转井工开采时的特殊时段采用。

2.当下露天采矿技术的分类

2.1胶结充填采矿技术

充填采矿工艺,尤其是胶结充填采矿工艺,对于提高矿产资源的回采率和保护地表不受破坏具有十分显著的效果。但如何使充填采矿工艺与矿床开采条件有效匹配,实现高效率、高产能,并且降低采矿成本,一直以来都是业界难题, 因而制约了充填采矿工艺的推广应用。随着高分层充填采矿、分段充填采矿和阶段深孔采矿滞后充填等工艺和技术取得重大进展,有力促进了充填采矿法的推广应用。

2.2陡帮开采

目前,我国大部分大型露天矿已进入深凹开采,采场作业条件逐年劣化,采运设备陈旧老化,效率降低。因此要想从根本上改变开采状况,提升整体生产能力,必须依靠新技术、新方法,来增强工业、企业活力,以求得发展。陡帮开采技术具有初期剥离量小,基建工程量少,建设周期短和最终边坡暴露时间短等优点。

2.3高台阶采矿

随着露天开采设备大型化的发展,国外一些矿山研究并采用高台阶开采工艺。我国对高台阶开采技术的研究起步较晚，用高台阶开采的露天矿不多,台阶高度最大也只有14m～15m。近几年来,我国大型露天铁矿装备水平有了很大提高,斗容超过10m3以上的大型挖掘设备逐渐增多,为高台阶开采新工艺的实施提供了有利的技术保证。

2.4爆破技术

爆破作业是矿山生产的重要工序。控制爆破技术已广泛应用。挤压、微差爆破、孔内微差爆破、大爆区微差爆破等技术,解决了难爆矿岩的破碎块度问题和爆破减振问题。新型炸药以及爆破器材不断问世: 铵油炸药及各种衍生含水炸药、防水浆状炸药、爆药雷管、电子雷管、塑料导爆系统、气爆系统等新型爆破器材的使用对提高爆破精度、改善爆破质量、保障爆破安全等都有重大的影响。

2.5排土技术

排土技术是露天采矿过程中必不可少的生产工序,它不仅关系生产规模的扩大,而且体现着运输和排土的技术经济效果。排土方式取决于开拓运输方式,而排土场的稳定性及危害治理则是排土场能否长久使用的关键。

2.6采场防排水

采场防排水是确保采场正常生产和安全度汛的一项重要工作。该工程是防止地表水流入采场,以减少采场排水量,降低矿石含水量,提高采掘效率及保障采场安全运行的技术措施。它可以通过截水沟、河流改道、防洪堤、调洪水库等措施将采场以外的汇水、泾流水等拦截或导流出矿区。

3.目前露天采矿设备发展趋向

3.1世界露天采矿设备发展趋向

(1)静态电子驱动系统取代电动发电机组驱动系统。以简单的交流鼠笼型龟动机代替结构复杂的压延型直流电动机。尽管目前静态电子驱动系统和电动发电机一组驱动系统尚还并存, 但最终前者必然完全取代后者。

(2)电子和计算机技术应用在对设备性能的监测等方面。负荷反馈控制系统和数据记录系统已在应用。目前已有两种数据记录系统在吊斗铲上应用。分别由美国通用电器公司和曼克道诺尔达拉斯电器公司提供。

(3)采用高压、多泵/马达液压系统。液压挖掘机虽然出现较晚,但其发展速度却十分惊人。

(4)制造厂家为满足世界范围内对露采设备的需求, 在设备伎术特征的设计方面考虑了其灵活性和可选择性。为简化组装, 便于运输、减少维修工作量, 提高有效作业时间, 设备的设计和制造早己向着单元化、组件化、标准化和漠块化发展。

(5)采用新材质。为提高产品质量, 增加零部件使用寿命, 减少维修工作量, 关健单元部件采用新的合金材料, 以保持有利的强度， 重量比率。

(6)研制新型剂, 采用集中自动润，滑系统, 提高质量, 延长单元部件使用寿命。

(7)坚固密闭、隔离噪音、防尘、视野宽广、装有加热器、除霜器或空调系统的舒适安全的司机室。司机座椅位置高、低可调。简化司机操作，解除司机疲劳，提高人机效率。

(8)更大型机城传动装置, 高压大功率液压泵和马达正在研制和发展中。一旦取得突破性进展, 某些露采设备在能力和性能方面将随之有新的突破性提高和改进。

3.2随着我国露天采矿业的发展, 国外引进和国内制造的露采设备将不断增加

为加速我国露天矿的建设, 满足国民经济发展对能源和矿物的需求，从我国目前露天开采工艺和设备制造技术水平方面来讲, 引进国外先进露采设备是必要的。但必须把握其发展动向，做到信息准确可靠, 能代表当代技术发展水平, 且适合我国矿床贼存条件和国情。

虽说，我国采矿技术取得了显著成就,但总体水平仍然较低，在今后一定时期内采矿技术的主要发展方向为:机械化大规模采矿、无底柱分段崩落法和充填采矿等技术。随着科学技术的进步和采矿技术条件的进一步复杂化,还将逐步发展露天地下联合采矿技术、无爆破采矿技术、自动化采矿技术和连续采矿技术。采矿科学技术依然按照其自然发展规律进行着,某些成熟的技术和新的理念已初露端倪，将对采矿技术带来巨大的影响。

4.结束语

随着经济的增长，我国的采矿业也在突飞猛进的发展。就目前来看，我国的采矿技术已经接近世界先进水平，但是我国的采矿业机械化程度还不够，在一定程度上，还存在着一定的安全隐患。在这种情况下，还要不断的研究新技术、新设备，使机械化生产广泛的应用到采矿业中。

【参考文献】

篇5

【关键词】露天与金属矿山开采 教学内容 改革

【中图分类号】 G 【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889（2014）01C-0060-02

深化高等教育教学改革、提高人才培养质量，是新时期加强高等教育质量内涵建设的重要举措。笔者以中国矿业大学（北京）为例，结合露天与金属矿山开采课程的特点和多年的教学实践，提出重构课程教学内容的必要性，探讨教学内容改革的途径，以期为打造精品课程和采矿工程国家级特色专业的建设奠定基础。

一、露天与金属矿山开采课程的特点

露天与金属矿山开采是中国矿业大学（北京）采矿工程专业本科一门重要的核心课程。通过该课程的学习，采矿工程专业的学生能够掌握矿床露天开采的基本工艺与设计方法，以及金属矿床地下开采的主要方法与参数设计，为今后从事露天矿山、金属矿床地下开采方面的教学、科研、生产等工作奠定必要的理论与技术基础。露天与金属矿山开采课程具有以下特点：一是课程内容多且杂。课程涵盖固态矿床露天开采与金属矿床地下开采两部分内容，涉及上述领域的开拓方式、生产工艺、采矿方法和设备选择，主要内容包括露天矿山的矿岩松碎、采装、运输、排岩、露天开采境界、矿床露天开拓、露天矿生产能力与采掘进度计划、露天矿边坡稳定与控制，以及金属矿床地下开拓方式、回采工艺、采矿方法选择与适用条件、矿柱回收与空区处理等，知识涵盖面广，课程系统性差，教学难度较大。二是课程学时较少。露天与金属矿山开采课程综合了矿山地质学、矿山机械、爆破工程、岩土力学等多个学科的理论和知识，还需适时补充有关爆破作用机理、矿山公路铁路线路设计等内容，故课程的综合性和实践性较强。然而，根据中国矿业大学（北京）新版教学大纲（2011版），该课程的授课时间由原来的40学时减至32学时，学时少而内容多，这给教师的“教”与学生的“学”均增加了困难。

二、重构课程教学内容的必要性

高等院校实现人才培养的基本途径是教学，其中最主要的是课程教学。在专业范围内，根据教学需要，将知识体系按照学科的内在规律，分解成若干个具体的知识体系，每个具体的知识体系即课程；每门课程都有其独特的内容，其载体是教材。

课程建设是提高教学质量的一项综合性建设，课程建设主要包括教学内容、师资队伍、教材、教学条件、教学方法与手段、课程体系、管理机制、实践教学等几个方面的建设，其主要目的是解决好如何为学生提供好的教学内容和教学方法的问题。

教学内容是体现教育目标的重要组成部分，是该领域前人研究成果的总结，并且随着科学研究的进展而不断发生变化。根据普赖斯知识指数增长模型，到2020年人类知识总量将达到每73天翻一番的速度。这就要求教师要从广阔的知识海洋中汲取营养，改善自身的知识结构，开展科学研究，这也是提高自身水平、适应社会发展的一条途径。教师只有将反映科学技术、经济社会发展的最新研究成果，及时充实到新的教材及课堂讲授中，才能为学生探索新事物、培养创造能力奠定基础。

教学内容的改革是教学改革的核心，必须符合人才培养目标的总体要求。教学内容改革既涉及各门课程内容之间的衔接与组合，以及每门课程的内容选择和优化，又涉及教学设计、教学方法和手段、教材选用等因素。露天与金属矿山开采课程作为采矿工程专业的核心课程，涉及范围广，内容更新快，重构课程知识体系，优化整合课程内容，改变教学内容陈旧、脱离科学发展前沿的现象，形成开放的课程体系刻不容缓。

三、教学内容改革的途径

全面推进采矿工程专业人才素质教育，是培养能适应社会主义现代化建设需要，德、智、体全面发展，基础扎实、知识面宽、能力强、素质高，具有创新意识和创新能力的采矿工程技术人员和研究人员的要求。针对当前课程教学中存在的问题，结合笔者所承担的“中国矿业大学（北京）露天与金属矿山开采课程建设”项目，探讨采矿工程专业露天与金属矿山开采课程教学内容改革的途径。

（一）优化教学内容。教学内容的调整，应注重将工程素质的要素转化为具体的教学内容和教学活动，强调以科研促进教学，形成贴近工程实际的教学内容。露天与金属矿山开采课程涉及的预备知识和相关领域较多，课程横向跨度大，其与矿山地质、矿山机械、岩土力学、爆破工程等课程联系密切。在新版课程教学大纲的指导下，对原有露天与金属矿山开采课程的教学内容进行取舍，在合理保留传统内容的基础上，注重课程内容的更新，通过在课堂教学中补充本学科的发展前沿，提高学生的学习兴趣。例如，原先在讲授“露天矿山爆破”时，需要增加2学时来补充有关炸药基本组成与岩石爆破作用机理等内容，但根据新版采矿工程专业本科培养计划，已新增爆破工程课程，因此，在讲授“露天矿山爆破”时，无需重复这部分内容，从而有助于提高课程的教学效率。又如，浅孔留矿采矿法虽在许多小型金属地下矿山仍普遍运用，但其存在机械化程度低、工人劳动强度大、安全作业条件差等不足，不符合“安全、高效”的采矿发展之路，故在教学过程中应对这部分内容进行删减。再如，随着矿产资源开发逐步向深部延伸，解决深部开采引发的高温、高压、岩爆等问题已成为当前研究的热点，适时补充深部开采理论与安全生产技术，有助于提高学生对采矿学科的深入认识和思考。

（二）加强教材建设。教材是传播知识的载体，教材建设是教学内容和课程体系改革的组成部分，是课程内容、教学体系建设和改革思想的具体反映，一本好教材是取得出色教学效果的基本保证。因此，编写与教学计划、课程教学大纲配套的系列教材是教学改革成果的载体和改革得以实现的手段，也是实现教学计划的重要保证。教材既要求内容丰富、系统完整、重点突出，并能反映国内外最新的进展和发展趋势，又要求能突出基础理论、基本知识和基本技术的教育。露天与金属矿山开采课程内容涉及固体矿床露天开采和金属矿山地下开采两部分内容，曾选用教材是根据教育部1998年颁布的大采矿专业要求编写的，不能充分满足新版教学大纲的要求。因此，在调整和优化教学内容的同时，依托中国矿业大学（北京）教材建设项目，按新的思路组织编写课程配套教材――《金属矿床露天与地下开采》。与现有同类教材相比，该教材是针对煤炭院校本科生采矿教学的特点，适当补充固体矿床露天开采与金属矿床地下开采的有关内容；并在原有教材的基础上，补充了爆破作用机理、矿山公路铁路线路设计等内容，力求反映近年来矿业领域较为成型的新概念、新成果、新方法，如地下深井矿山胶结充填采矿理论与技术、露天煤矿吊斗铲剥离倒堆开采工艺等。《金属矿床露天与地下开采》荣获2011年北京市精品教材。

（三）明确教学重点。露天与金属矿山开采课程表面看起来，知识点多、内容庞杂，实际上这是对教学内容理解不系统造成的。明确教学重点是提高教学质量的关键，而教学重点的确定又必须建立在熟悉教学内容的基础上。因此，必须认真钻研教材，处理好教材与教学内容的关系，对教材内容进行有益的深化和适当的扩展或删减。然而，教材毕竟只是教学中的主要参考书，对教师而言，还要参阅大量的参考文献，在熟悉内容、吃透教材的基础上对教材内容进行重新组织、加工精炼，以最有效的方式将一些基本原理、方法及技能传授给学生，使学生在尽可能少的时间内获得尽可能多的知识。例如，在讲授金属矿山地下开采方法时，可按照“采场结构参数―采准工作―切割工作―回采工作―采矿方法评价”的思路开展；在讲授露天煤矿大型采装设备吊斗铲时，可引出“吊斗铲倒堆剥离开采工艺”，并通过我国黑岱沟露天煤矿“定向抛掷爆破+吊斗铲倒堆剥离”实例深入阐述此类开采工艺。这种教学方法不仅使露天与金属矿山开采课程的知识系统化，从而使学生容易接受和掌握，而且培养了学生解决问题的能力。

（四）引入科研成果。露天与金属矿山开采领域的新理论、新技术和新方法不断出现，这就要求教师要不断从知识海洋中汲取营养，改善和提高自身的知识结构。科研工作是提高和体现教师学术水平的重要途径之一，通过参加科研实践来丰富自己的工程实践经验，并将反映科学技术、经济社会发展的最新成果及时充实到新的教材及课堂中，既不会使单纯的理论知识讲解枯燥无味，又能为学生探索新事物、培养创造能力奠定基础。例如，在讲授金属矿山地下采矿方法选择时，结合教师正在进行的科研项目“夏甸金矿深部高温高压环境下安全高效开采关键技术研究”，详细论述了选择采矿方法的基本要求、影响采矿方法选择的主要因素和采矿方法选择的步骤，收到了良好的授课效果。

露天与金属矿山开采是一门实践性非常强的课程，通过鼓励学生参加大学生创新性实验项目或参与教师的科研项目，将露天与金属矿山开采课程的知识点融入科研项目中，增强学生运用科学知识和方法解决实际问题的能力。例如，利用中国矿业大学（北京）充填采矿实验室在仪器设备上的优势，先后组织本科生参与“全尾砂固结充填胶凝材料研究”、“尾砂胶结充填体自立性能研究”、“高地温环境下全尾砂固结胶凝材料研究”等多项大学生创新性实验计划项目。通过参加相关科研工作，学生的创新能力和综合素质得到显著提高。

总之，教学内容改革是课程建设的基础和依托，可通过优化教学内容、加强教材建设、明确教学重点、引入科研成果等途径，力争实现科研和教学的有效结合，使课程内容能及时反映本学科的最新研究成果，提高学生的创新能力和实践能力。

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