露天矿开段沟的合理布置与改进

我国大中型露天矿基建一般3～4年，而大型的地下矿基建时间要7～10年。一般大型露天矿单位矿石基建投资比地下矿要低1～3倍。而众所周知的是露天矿与井下矿最大的特点是露天矿的初期投资生产一次性投资很大。所以减少露天矿初期的基建工程量，对节约基建投资和加速露天矿建设有很大的意义。怎么样合理布置开段沟的位置，其工作线的推进方向，是决定开段沟位置的重要因素。然而，不同的开段沟位置和工作线推进方向，就要和采用的生产工艺系统、开拓运输系统相结合。对同一露天矿采用不同的开段沟位置，对于基建工程有重大影响。

就拿一个很普通的矿体为例，来分析不同的开段沟位置对于基建工程的重大影响。如图下图所示，在同一个露天矿中，沟的位置和矿山工程发展方向分别有：低帮开拓（a）：顶帮开拓（b）：沿下盘开拓（c）：沿上盘开拓（d）。因为都是采用同一种折返沟开拓，其境界相同，所以平均剥采比相等。

四个开段沟开拓方案其计算公式为：

计算式中：

n————均衡生产剥采比；

n1————平均剥采比；

n2————初始剥采比；

v2————初始剥离量；

p————露天矿总剥采量。

图（a）

初期开拓沟长，因而基建工程量大，基建时间长、投资大，企业投产时经济效益差。而且因为是沿低帮开拓，离矿体较远，长时间见不到煤，基建工程量大，均匀生产剥采比小，没法及时收回资金。这会大大的增加初期投资。

图（b）

同图（a）一样，初期开拓沟长，因而基建工程量大，基建时间长、投资大，企业投产时经济效益差。而且因为是沿低帮开拓，离矿体较远，长时间见不到煤，基建工程量大，均匀生产剥采比小，没法及时收回资金。这会大大的增加初期投资。

图（c）

沿底板拉钩能够减小初期生产剥采比和基建工程，也更接近矿体，覆盖岩层也比较薄，能够更快的见到煤层，回收资金，有效的减小初期投资。但是呢，这样会有三角沿，增加了煤岩混杂，减少了原煤质量降低了煤岩回收率。所以沿底板开采也不适合露天矿。

开采顶底板三角沿示意图

当台阶坡面角与煤层倾角相同时，就没有顶底板三角沿，如下图（d）

图（d）

沿顶板拉钩能够更快的见到煤层，回收资金，有效的减小初期投资。而且，这样也不会有三角沿，有效的减少煤岩混杂增加原煤质量提高煤岩回收率。

由四个开段沟开拓方案其计算公式可以知道，露天矿境界是相同，都采用陡帮开采，开段沟长度相同，n1是一个常数，而系数𝞴和𝞵均随n2的增大而增大。因此，𝞵是表示基建工程量大小的系数，而𝞴则是能综合表示均衡生产剥采比n和初始剥采比n2的系数。𝞴值较小的方案，不仅正常生产时期的剥采量较小，而且基建时期的剥离量也不大。

综上可见，图（a）、（b）方案初期开拓沟长，因而基建工程量大，基建时间长、投资大，企业投产时经济效益差。而且因为是沿顶低帮开拓，离矿体较远，长时间见不到煤，基建工程量大，均匀生产剥采比小，没法及时收回资金。这会大大的增加初期投资，所以沿顶低帮开采不适合露天矿。图（c）方案沿底板拉钩能够减小初期生产剥采比和基建工程，也更接近矿体，覆盖岩层也比较薄，能够更快的见到煤层，回收资金，有效的减小初期投资。但是呢，这样会有三角沿，增加了煤岩混杂，减少了原煤质量降低了煤岩回收率。所以沿底板开采也不适合露天矿。当台阶坡面角与煤层倾角相同时，就没有顶底板三角沿，如图（d）方案沿顶板拉钩能够更快的见到煤层，回收资金，有效的减小初期投资。而且，这样也不会有三角沿，有效的减少煤岩混杂增加原煤质量提高煤岩回收率。所以沿顶板开采最适合露天矿。