露天煤矿排土工艺分哪些(露天矿排土场) 露天矿排土工程:& nbsp& nbsp合理选择排土场位置，改进排土工艺，提高排土效率，不仅关系到运输和排土的技术经济效果，还关系到耕地占用和环境保护。 & nbsp& nbsp& nbsp倾倒项目包括:选择倾倒场地位置、倾倒技术、倾倒场地稳定性和病害控制、倾倒场地占用土地、环境污染和复垦等。 & nbsp& nbsp& nbsp露天矿排土场技术和排土场管理的发展趋势表现在三个方面:采用高效排土场技术，提高排土场强度；(2)增加单位面积的倾倒量，提高堆放高度，减少倾倒场地占用土地；(3)对排土场进行复垦，减少环境污染。 排土场运输技术与采矿场运输系统密切相关。国外一些大型露天矿山采用大型高效运输机械，实行科学管理。倾倒运输也在向设备大型化、连续倾倒方向发展。 & nbsp& nbsp& nbsp苏联和美国的矿山和排土场面积分别占矿山总面积的50%和56%，但其复垦率较高。 比如美国矿山的复垦率为80%，其中排土场的复垦率为52%。 根据对我国冶金露天矿的调查，排土场占矿山总面积的39 ~ 55%。 黑色矿山、铝土矿、建材矿山露天开采占总产量的90%以上，化学矿山露天开采占70%左右，但排水工程仍是露天生产的薄弱环节。 垃圾场占地与环境保护的矛盾日益突出。据统计，我国国有矿山5.6万个(其中中央各工业部门统一分布矿山1057个)，年开采面积约67-10万公顷。按全国矿山面积200万公顷计算，复垦土地不超过1.3万公顷，复垦率不到1%。 & nbsp& nbsp& nbsp随着我国矿业的发展和采矿技术的进步，大型露天矿山的数量将逐步增加，排土新技术和许多大型高效排土设备将得到广泛应用。 改进和完善排土场、排土场和环境工程的技术管理。 & nbsp& nbsp& nbsp1.选址原则:& nbsp；& nbsp根据排土场与采场的相对位置，可分为内部排土场和外部排土场。 内部排土场是将剥离的岩土直接排到露天矿的采矿空区，是最经济的不占用农田的排土方案，有条件的矿山应尽量采用。 但只有矿体水平或缓倾斜(小于12°)的矿山、一个矿区内两个底平面标高不同的矿山和分区开采的矿山才适合内部排土。 绝大多数金属非金属露天矿山不具备内部排土场条件，应采用外部排土场。 & nbsp& nbsp& nbsp矿山可以在采场附近建立一个或多个垃圾场。根据采场和剥离岩土的分布，可进行分散或集中排土。通常采用线性规划方法对废弃物料的流向和流量进行横向和纵向规划。 合理分配短期和长期弃土量，可以取得最佳的经济效益。 垃圾场的选择应遵循以下原则:& nbsp& nbsp(1)排土场应靠近采场，尽量利用荒山、沟谷、荒荒地，不占或少占农业用地。 倾倒附近土壤以减少运输距离，但避免远期开采边界内未来废石的二次倾倒。 当需要在二期边界设置临时排土场时，必须经过技术经济方案比较后确定。 & nbsp& nbsp& nbsp(2)对于有条件的山坡露天矿，排土场的布置应根据地形条件，高土高排，低土低排，货流分散，尽量避免上山运输，减少运输工作的消耗。 充分利用空扩大排土场的山谷。 & nbsp& nbsp& nbsp(3)在选择排土场时，应充分调查基岩的工程地质和水文地质条件。如果排土场必须设置在软弱地基上(如表土厚度、河漫滩、池塘、沼泽、尾矿库等)。)，必须提前采取适当的工程处理措施，以保持排土场基底的稳定。 & nbsp& nbsp& nbsp(4)排土场不宜设在汇水面积大、纵坡陡、出口不易截流的河谷地带，也不宜填筑在工业厂房等构筑物和交通干线的上游方向，以免发生泥石流和滑坡，危及生命财产，污染环境。 & nbsp& nbsp& nbsp(5)垃圾场应设在居民区的下风向区域，防止粉尘污染居民区。 要防止排土场有害物质流失污染江河湖泊和厚田。 & nbsp& nbsp& nbsp(6)垃圾场的选择应考虑废弃材料的综合利用和二次回收的方便性。比如暂时不用的有用矿或贫矿、氧化矿、优质建筑石材等，要分别堆放存放。 & nbsp& nbsp& nbsp(7)排土场的建设和规划应结合排土场结束时或排土场期间的复垦计划进行安排。排土场复垦和防止环境污染是排土场选择和规划的重要内容。 & nbsp& nbsp& nbsp二。倾倒策划& nbsp& nbsp& nbsp为了露天矿岩土处理的经济合理性，必须进行火电厂的土壤规划。 当采场开拓运输系统确定后，排土作业应达到经济合理的运距，所有剥离和排土作业费用的折现值应最小。 排土场规划还应考虑排土场的数量和体积、排土场与采场的相对位置、地形条件及其对环境的影响。 & nbsp& nbsp& nbsp排土场的布局和竖向规划应在排土场设计时进行。 当选择多个排土场进行分散排土时，可以通过平面规划实现支架的合理分布。 在一个排土场，由于它与采场有一定的高度差，所以垂直规划就显得尤为重要，尤其是在山坡露天矿和山谷、山坡的排土场。我们经常会遇到垂直规划的问题。 & nbsp& nbsp& nbsp(一)纵向计划堆码式的原则:& nbsp；& nbsp将矿区内需要剥离的岩土在纵向上划分为一定的台阶，也可以根据排土场的地形条件和排土工艺在纵向上划分台阶，以配合矿区内剥离台阶的划分。 根据露天排土场的运输条件和建筑类型，其竖向规划可分为以下堆放类型(图1)。 1 & nbsp纵向规划形式& nbsp:& nbsp；& nbspⅰ型是缓坡运输形式。 图中正方形区域表示每一步的岩土量，箭头方向表示运输线的方向。 这种类型的特点是采场剥离台阶比排土台阶高一个台阶，采场自上而下剥离，排土场自上而下堆放。其运输路线为缓坡，运输技术条件最好。适用于公路和铁路运输倾倒。 & nbsp& nbsp& nbspⅱ型是下降运输形式。 排土场运输的特点是采场的剥离台阶比排土场高出两个台阶以上，因此必须采用下行运输的形式。 采场自上而下剥离，排土场自近而远或自下而上排土。 如果条件允许，可以根据机型进行单层高台阶倾倒，这样下降距离小，运输线路简单，运费低。 如果高台阶倾倒条件不允许，将采用低台阶堆放。 & nbsp& nbsp& nbspⅲ型是提升运输形式。 其特点与II型正好相反，以提升运输的方式将采场剥离的岩土运送到排土场。其运输工作量和运输成本最高，是最不利的排土场类型。 当采用汽车或铁路运输时，也有线路长、运费高的缺点。比如汽车运输，重车上坡运费比下坡运输高10%左右，缓坡运输高30%左右。 & nbsp& nbsp& nbsp运输坡度大，可以用胶带运输，爬坡能力强，效率高。 & nbsp& nbsp& nbsp运输最好采用水平分层堆放方式。 从理论上分析，分层高度越小，运输工作量越小。 但如果分层高度小，分层运输路线会增加，不经济。 因此，分层高度应经过技术经济比较后确定。 & nbsp& nbsp& nbspⅳ型是上述三种模式的结合。它适用于山地地形，具有较高的比高度。上部为山坡露天开采，下部为深凹露天开采，排土场也在比高较高的山谷中。 这样的垂直规划往往比较复杂，需要多方案分析比较优化。 & nbsp& nbsp& nbsp(2)线性规划数模型:& nbsp& nbsp合理规划露天矿剥离岩土运输到排土场时的运输量和流向，即以最少的运输距离和费用达到排土的目的，使矿山的排土费用总和最小。 & nbsp& nbsp& nbsp规划线性露天运输的一般形式，即目标函数公式为:& nbsp& nbsp类型& nbspvij——采场第I水平岩土到第I排土场的可能运输量，t；& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbspcji——从第I个采场到第J个排土场的可能单位排土成本，元/吨；& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbspm --采区内剥离水平的总数，件数；& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbspN-转储(或转储步骤)的总数，a；& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbspz——矿山排土费用之和，元 & nbsp& nbsp& nbsp计算应满足以下约束条件:& nbsp& nbsp从采场任一开采水平运输到各排土场的岩土量应等于该水平的岩土量之和，即:& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp同样，任何一个排土场(或台阶)所含的岩土总量，应等于采场每一水平运到排土场的岩土量之和，即:& nbsp& nbsp类型& nbspai——矿区内任何开采水平的岩石和土壤总量；& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbspbj——任何垃圾场中包含的岩石和土壤总量；& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbspci——运输到任何开采水平的每个垃圾场的总量；& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbspdi——任意堆放场各采矿层的岩石和土壤总量。 & nbsp& nbsp& nbsp同时要满足条件，vij ≥ 0 (I = 1，2，…m，j = 1，2，…n)。 & nbsp& nbsp& nbsp三。设置容量为& nbsp:& nbsp；& nbsp排土场的设计总容积应与露天矿的总剥离量相适应。 排土场选择规划后，根据排土场岩土的物理力学性质和排土工艺参数，分析计算排土场的堆载参数和堆载能力。 & nbspV=VoKs(4)Ks式中:Vo——实际剥离的岩土体积，m3；& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbspks——初始剥离岩土的压碎膨胀系数；& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbspKo-排土场沉降参数，(1.1 ~ 1.2)；& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbspv——垃圾场的有效容量，m3 【下一篇】& nbsp& nbsp& nbsp岩土的膨胀系数、沉降系数和自然休止角的参考值分别列于表1、表2和表3。 1 & nbsp岩土膨胀系数Ks类别级别初始膨胀系数终止膨胀系数砂质粘土粘土夹石块和岩石夹小粘土块ⅰⅱⅲⅳⅵ1.1 ~ 1 . 21 . 2 ~ 1 . 31 . 24 ~ 1 . 31 . 35 ~ 1 . 451 . 4 ~ 1 . 61 . 45 ~ 1 . 81 . 01 ~抛石沉积系数K岩土类别沉积系数岩土类别沉积系数1.05 ~ 1.07硬岩1.07 ~ 1.09 粘土1.13 ~ 1.19亚粘土1.18 ~ 1.21粘土夹石1.16 ~ 1.19泥夹石1.21岩石自然休止角岩土类别休止角(0)平均值(0)砂质片岩(角砾岩、碎石)和砂质粘土砂岩(块石、碎石、角砾岩)砂岩(砾石、碎石)片岩(角砾岩、碎石)和砂质粘土页岩(片岩)石灰岩(碎石)和砂质粘土花岗岩钙质砂岩致密石灰岩片麻岩云母片岩。 & nbsp32 ~ 26.5 & nbsp& nbsp30 ~ 483532333838343734.5 & nbsp343032 ~ 45 & nbsp& nbsp& nbsp四。网站分类:& nbsp；& nbsp按运输倾卸方式可分为:汽车-推土机、铁路-电铲(倾卸犁、推土机、前装载机、铲运机等。)，带式输送机-倾倒机，以及水力运输倾倒。 根据排土场的地形条件和堆积顺序，可分为:山坡排土场和平原排土场、单步堆积、水平分层覆盖堆积、倾斜分层压趾堆积等。(表1) 1 & nbsp排土场分类特征分类标准排土场分类方法和堆放顺序排土场根据排土场位置分为内部排土场。排土场设置在已开采的矿区空之外。倾倒区按堆放顺序分为单步倾倒区。一步倾倒高度较高，多步覆盖式由近及远堆放，多步压坡脚式带安全平台，自上而下倾斜分层。逐层降低标高，反压坡坡脚按倾倒机械运输方式划分。铁路运输的排土场按转运物料的机械类型划分:排土犁、电铲、推土机。前装载机的倾卸；铲运机倾倒土壤；铲斗铲卸等卡车运输的卸料场按土工材料的卸料方式分类:边缘式——汽车直接卸至卸料场边缘，或距边缘3 ~ 5m处，用推土机卸料。平场型汽车依次卸在卸料平台上，堆放一层后，用推土机平整场地。带式输送机-自卸汽车堆用于卸料，根据卸料方式和卸料台阶的形成，可分为下排和下排。扇形和矩形排土场利用水力运输、铁路运输和轮胎式车辆将岩土运至排土场，然后利用水力排土弃土，无需运输。推土机、正面装载机、机械铲、铲斗和倾卸桥用于将剥离的岩石和土壤直接倾倒至采矿空区域或倾倒场。工艺简单，效率高，成本低。 大多适合内部转储:& nbsp& nbsp对于缓倾斜薄矿体和部分铝土矿、砂矿，适合内部排土，技术经济效益显著。 然而，按照传统的采矿工艺，很难采用内排长度大的急倾斜厚矿体或一个矿区有多个采场的矿山。通过技术经济论证和采矿计划安排，可以先加强部分采场的开采或分区开采，将mining 空区域作为内部排土场。 & nbsp& nbsp& nbsp废石运输技术一般依赖于采场的开拓运输方式，只有在特殊情况下才能采用二次运输来改变运输和排土方式。 除部分剥离能力较小的露天矿采用提升机运输或索道堆载外，我国露天矿山外部排土场一般采用汽车排土、铁路排土和带式输送机排土等运输方式。 & nbsp& nbsp& nbsp在国外先进国家，排土机械化的特点是类型多样化、设备系统化，各种设备因地制宜地联合排土，可以充分发挥各种设备的优势，提高排土的综合效益。 & nbsp& nbsp& nbsp一、初期堤防建设:& nbsp& nbsp& nbsp排土场初期筑堤是形成排土场线的基础。 根据地形条件和排土方式的不同，初期路堤的形成和排土线的展开方式也有所不同，但可分为山坡型和平坦型两种施工方式。 & nbsp& nbsp& nbsp(1)山坡型初期路堤施工:& nbsp& nbsp沿山坡轮廓线开挖单壁路堑或半挖半填，整平并铺设线路，形成铁路运输的初始排土线。 如果修建汽车运输排土线的初始路堤，路堤宽度应根据调车方法确定。 & nbsp& nbsp& nbsp当排土线需要穿越深谷时，为避免一次性大量填筑作业，可沿山体等高线设置临时排土线，不断加宽直至完全贯通。 由于深谷和冲沟往往是集水的通道，为了稳定排土路线，应在深谷处堆积透水性好的岩块。 & nbsp& nbsp& nbsp堆放多级排土场时，下部水平排土场的初始路堤可建在水平排土场的最后一侧。 可采用半挖半填或用新倾倒的岩石填筑排土场的初始路基，应根据路堤上水平排土场的稳定状态确定。 & nbsp& nbsp& nbsp(II)在平地上建造初始路堤:& nbsp用于修筑初期路堤的机械包括土壤犁、挖掘机、推土机、铲运机、正面装载机和带式输送机等。 & nbsp& nbsp& nbsp铁路排土线初期路堤修筑时，需要分层堆放，逐步加高。 & nbsp& nbsp& nbsp用推土机施工时，一般用两台推土机相对推土。这种方法可以建造高度为5m的初始堤坝。 & nbsp& nbsp& nbsp在平缓的山坡上，你可以用带式铲运机建造一个初始路堤。先用铲运机形成两层，然后把铲运机移到这两层去倒土。当倾倒台阶达到要求的高度时，就形成了最初的倾倒路堤。 & nbsp& nbsp& nbsp5.堆叠顺序为& nbsp:& nbsp；& nbsp根据地形条件、岩土性质和矿山开拓运输方式，排土场的堆放顺序可分为单台阶排土场、有盖多台阶排土场和坡脚式联合台阶排土场(图1)。 都适用于汽车运输、铁路运输、带式输送机运输等倾倒方式。 但通过技术经济方案的比较，并结合矿山的具体情况，应选择一定的排土方法。 1 & nbsp排土场堆放顺序分类a-单步排土场；B-倾斜角类型；C-叠加类型:& nbsp& nbsp⑴单步转储(图1a):& nbsp；& nbsp采用单步排土的矿山多为汽车排土，排土场地形为陡坡和山谷。 其特点是布置分散，各排土场规模小、数量多，昨日排土场空利用率高，但堆放高度高，安全条件差。因此，铁路运输的单台阶排土场的高度受到一定的限制，因为台阶高度高，沉降量大，线路维护和行车安全困难。 & nbsp& nbsp& nbsp一般单步排土线初期路堤沿等高线开半幅路堑，将土倾倒至路堤一侧，逐渐向外扩展。 当路堤最初沿山脊修建时，可根据需要将土壤排放至路堤两侧。 货车卸车和调车的站台尺寸可根据车辆类型确定，32t以内的货车初始站台不应小于50×40m。 为了延伸最初的路堤，先沿等高线倾倒土，然后垂直于等高线扩展。在两个方向交替倾倒会使倾倒线呈扇形展开。 & nbsp& nbsp& nbsp单台阶排土场一般高度较高，沉降变形也较大，适合堆积硬岩。垃圾场的底部不应含有不坚固的岩石和土壤，以防止滑坡和泥石流。 而高阶地排土场的单位排土线，土壤容量大，移路、筑路等辅助作业量小。 国内外一些山坡单步排土场高度可达数百米。 & nbsp& nbsp& nbsp(2)有盖多步转储(图1b):& nbsp；& nbsp适用于地势平缓或坡度较小的开阔山坡地形。 其特征是按一定台阶高度的水平自下而上逐层堆放，可同时进行几个台阶进行覆土倾倒，同时保持下一个台阶提前一个安全距离。 但这种集中式多台阶排土场的缺点是:随着采场剥离台阶的下降，排土场堆载标高逐渐上升，采场上台阶的岩土由重卡运下山，而深部水平岩土往往运出采场边界后由重卡运上山至排土场，使得排土成本较高。 根据地形条件，可采用适当的分散方式，选择若干个分散的排土场，达到上层土倾倒，下层土倾倒的目的。但是，在每个倾卸场，仍然遵循自下而上的多步倾卸顺序。 & nbsp& nbsp& nbsp多级排土场的参数和地基承载力应通过分析计算确定。往往基底岩土层的承载力和第一台阶(即与基底接触的台阶)的稳定性对整个排土场的稳定和安全生产起着重要的作用。 原则上应控制第一级台阶的高度，特别是在因地形变化而局部高度很高的地区；作为第二，第三，...后续台阶，要求初始台阶变形小，稳定性好，所以其高度一般要小于后续台阶。 同时，应堆放坚硬岩石，其他松软和风化表土应堆放在垃圾场附近，以便将来复垦。 & nbsp& nbsp& nbsp第一级台阶的高度应大于20 ~ 25m。当基层为倾斜砂质粘土时，第一级台阶的高度不应超过15m。 由于第一步的变形和破坏，整个排土场可能发生松动和破坏。 根据苏联克里沃罗格矿区的经验，第一级台阶必须用坚硬岩石堆砌，高度不得超过20m。经过试验研究，后续台阶的高度应提高到40m，安全平台的宽度应为50m，从而减少1/2的铁路移轨工作量，提高劳动生产率18 ~ 20%。 & nbsp& nbsp& nbsp(3)坡脚式组合台阶排土场:& nbsp& nbsp适用于山坡露天开采。采场外有较宽的山坡和山谷，沿山坡延伸。既能就近排土，又能满足上层土壤延伸和下层土壤排放的要求。 这种倾倒叠加的顺序是一步在时间上和空上领先于下一步，在倾倒的过程中，从上到下一步一步的进行。上一级台阶完成后，下一级台阶逐渐覆盖其最终坡面，最终形成组合台阶。 此时，下一步的初期筑堤就是由近及远的排土。在前一步结束之前，为了同时满足多步倾倒的需要，下一步可以滞后一定距离，在前一步已经结束的最后一个斜坡上开始倾倒。 & nbsp& nbsp& nbsp压趾式联合台阶排土场是将事先剥离的大量表土和内化层堆放在上一级排土台阶上，而将下部和深部剥离的坚硬岩石堆放在后一级排土台阶上，对上一级台阶的坡脚进行挤压，起到抗滑和稳定坡脚的作用。 虽然组合台阶形成后，各台阶的相对高度并不大，但各台阶堆放过程中暴露的边坡高度仍然很大，排土过程中会遇到很多边坡稳定问题。 加拿大霍丁露天矿采用坡脚打桩的方法，对上台阶的软弱岩土体进行反压和支护，防止滑坡。 采用两种形式的坡脚压顶:先将坚硬岩石堆积形成挡水坝，再堆积软质岩石；二是后期用硬岩压住坡脚来支撑原来堆积的软岩。 免责声明：本网部分内容来自互联网媒体、机构或其他网站的信息转载以及网友自行发布，并不意味着赞同其观点或证实其内容的真实性。本网所有信息仅供参考，不做交易和服务的根据。本网内容如有侵权或其它问题请及时告之，本网将及时修改或删除。凡以任何方式登录本网站或直接、间接使用本网站资料者，视为自愿接受本网站声明的约束。
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