露天开采

露天采矿是直接揭露矿体，对其开采的一种方式。主要适于矿体埋深浅、厚度大且倾角平缓的矿床开采。露天采矿主要包括采掘、运输和排土三个主要生产环节。

一、采掘

采掘的主要目的是将矿体从围岩中分离，形成可运输的矿岩物料。具体过程包括穿孔、爆破和装运等步骤：

1、穿孔

穿孔主要是使用钻机（如潜孔钻机、牙轮钻机）进行矿岩的钻孔作业，为后续爆破创造条件。常规的穿孔流程如下：

钻孔设计：常规的孔网参数计算为孔距（a）、排距（b）、超深（h）根据矿岩性质、爆破方式确定。

钻孔定位：采用GPS或全站仪标定孔位，确保钻孔布局符合设计。调整钻机至水平状态，避免偏斜。

钻孔：使用牙轮钻机或潜孔钻机按设计孔位、孔深钻孔。一般，钻孔直径通常为150~380mm，垂直或倾斜布置。

孔内处理：用高压风管清除孔内残渣，防止堵孔影响装药。然后覆盖孔口，防止杂物落入或雨水灌入。

数据记录：记录孔位坐标、孔深、岩层变化等信息，用于优化后续爆破设计。

露天矿常用的穿孔设备如下：

牙轮钻机：适于中硬~坚硬矿岩钻孔，钻孔直径大（200~380mm），效率高，适合大规模开采

潜孔钻机：适于硬岩、裂隙发育矿体钻孔，冲击破碎+旋转切削，钻孔精度高，适应复杂岩层

顶锤式钻机：适于小型露天矿或辅助作业，机动灵活，但孔径较小（通常<150mm）

2、爆破

爆破是通过炸药或电引爆的方式破碎矿岩，形成便于装载的矿石块体。常规操作流程包括：爆破设计、钻孔作业、装药与填塞、起爆网络布置、安全警戒与爆破实施及爆堆处理与效果评估等。

爆破设计：需对孔网参数进行计算和装药量计算。孔网参数计算包括孔距（相邻炮孔中心距离，间距8~15m）、排距（爆破排间距0.8~1.2倍孔距）和超深（指钻孔超出台阶底板的深度）。装药量计算需根据岩石硬度确定。

装药与填塞：装药有连续装药和分段装药；填塞用钻屑或砂土填塞孔口。

起爆网络布置：起爆方式有电雷管和非电导爆管两种，可采用逐排起爆方式和毫秒延时起爆方式。

安全警戒与爆破实施：一般境界范围≥300m，需设置警戒线和岗哨。起爆时遵从起爆信号提示进行，然后进行爆后检查，确认无盲炮后，解除警戒。 爆堆处理与效果评估：主要是针对未爆透的大块，需在用液压锤或二次爆破处理，一般爆破粒度80%矿石块度≤1m³为合格，同时，需进行爆破震动监测，应符合国家标准。

3、装运

装运是用采装设备将破碎后的矿石装入运输车辆或其他设备中，完成矿石的初步处理。

二、运输

运输的主要任务是将采掘出的矿石和剥离物从采场运送到选矿厂、储矿场或排土场。运输方式的选择直接影响生产效率和成本，常见的运输方式如下：

铁路运输：适用于长距离、大规模的露天矿山，具有运输成本低、运量大的优势。

公路运输：适合中小型矿山或地形复杂的矿区，灵活性较高。

胶带运输机：适用于近距离运输，运行平稳且能耗低。

联合运输：结合铁路和公路运输的优点，适用于地形复杂且运输距离较长的矿山。

常用的设备有：

自卸汽车：广泛应用于公路运输，适应性强。

胶带运输机：适合短距离、大容量的连续运输。

斜坡箕斗提升：适用于垂直运输。

三、排土

排土的主要任务是将剥离的表土和岩石运至指定场所进行堆放，常见的排土方式如下：

内部排土：将剥离物直接排入采场内，适用于地形平坦的矿区。

外部排土：将剥离物运至矿区外的专门场地堆放，适用于地形复杂或内部排土受限的矿区。

常用的排土设备有：

排土犁：用于平整排土场表面，提高排土效率。

推土机：常用于推平剥离物并将其推入排土场。

悬臂排土机：适用于不同排土场地形要求。

根据采用的设备不同，露天开采工艺可以分为间断作业、连续作业和半连续作业三种类型。

间断作业：特点是各生产环节设备作业具有周期性的间断。其组合设备包括单斗挖掘机、自卸卡车、破碎机等，作业时，单斗挖掘机在采掘工作面将爆破后的矿岩挖掘装载至自卸卡车，卡车按照既定运输路线，将矿岩运输至破碎站、选矿厂或排土场。运输过程中，卡车的行驶与装卸过程均为间断性操作，每完成一次运输任务后需返回采掘工作面再次装载，如此循环往复。该工艺多适于矿体较大、需要周期性处理的场合。

连续作业：特点是各个生产环节设备作业具有连续性，常用设备包括轮斗挖掘机、带式输送机、排土机等。作业时，轮斗挖掘机在采掘现场连续挖掘矿岩，挖掘后的矿岩直接输送至带式输送机，带式输送机以连续不间断的方式，将矿岩输送至排土场或破碎站。作业过程中，各设备间始终处于连续运动状态，无停顿环节。

半连续作业：结合了间断作业和连续作业的特点和设备配置，在开采初期，单斗挖掘机将矿岩挖掘装载至自卸卡车，卡车运输至破碎站，矿岩经破碎后，由带式输送机进行后续的长距离运输。这种作业方式将间断运输与连续运输相结合，在保证一定灵活性的同时，提高了运输效率。