矿山露天矿采矿场剥离工程施工要点

牛全林

（兰州有色冶金设计研究院有限公司，甘肃 兰州 730000）

在采矿工程中由于露天开采建矿速度快，产量大，劳动生产率高，成本低，劳动条件好，生产安全程度高。因此当矿床主矿体埋藏较浅或地表有露头时，可优先选用露天开采方式进行开采。但露天开采需要剥离和排弃大量岩土。最终将矿体揭露出来，从而达到矿山生产的供矿条件。

1 施工准备阶段

（1）熟悉露天采场的施工图，掌握其采场、排土场的实际地形和地貌。

（2）编制施工组织设计、现场临时用电专项方案、应急预案等。

（3）露天采场境界、排土场的测量定位[1-3]。

2 施工阶段

2.1 排土场及附属设施

排土场应在剥离工程开始前要严格按照施工图对其设计的排渗盲沟及防洪的堤坝、截水沟等设施进行施工，以满足开工后排土的需要，而且在以后的施工过程中要根据施工的进度对设计的一些设施要及时进行修筑。

2.2 采场剥离

露天矿的剥离要经过穿孔爆破、铲装及运输工序，且各工序间相互衔接、相互影响、相互制约，共同构成了露天剥离的最基本生产周期，这几项工作的好坏及它们之间的配合如何，是露天矿剥离过程中控制的关键环节。

2.2.1 穿孔爆破

穿孔爆破作业过程中穿孔作业是露天采场剥离工程的第一道生产工序，穿孔工作质量的好坏直接影响着爆破工序的生产效率与爆破质量。

爆破工作是露天采场剥离工程中的又一重要工序，通过爆破作业将整体岩土进行破碎及松动，形成一定形状的爆堆，为后续的采装作业提供工作条件。因此，爆破工作质量、爆破效果的好坏直接影响着后续装运作业的生产效率。

露天采场剥离工程对爆破工作的基本要求是：①有足够的爆破贮备量，以满足挖掘机连续作业的要求，一般要求每次爆破的岩石量至少应能满足挖掘机3～5昼夜的装运需要。②要有合理的岩石块度，爆破后的岩石块度应小于挖掘设备铲斗所允许的最大块度。③爆堆堆积形态好，前冲量小，无上翻，无根底，爆堆集中且有一定的松散度，以利于提高铲装设备的效率。④无爆破危害，由于爆破所产生的地震、飞石、噪音等危害均应控制在允许的范围内。

在整个露天采场剥离过程中，需要根据覆盖岩层的厚度、采用不同的爆破方式。一般可按台阶间正常剥离爆破与各台阶水平靠帮控制爆破。在爆破过程实施前要编制爆破专项施工方案，制定详细的安全措施和方案，并附有相关的计算书。经批准后方可实施爆破作业。

（1）台阶正常采掘爆破：台阶爆破时，要根据岩石的坚固性、岩体中节理及裂隙的发育状况、爆破条件等。确定合理的炮孔深度，要达到爆破后既不容易产生“根底”；同时还不增加爆破震动强度，而且也爆后不破坏台阶底盘的平整。

露天台阶爆破多采用多排孔微差爆破形式。在微差爆破中，由于炮孔间的起爆时间与起爆顺序的不同可减小爆破地震效应，避免后冲过大，且爆堆集中，能够提高后续铲装作业的效率。

（2）靠帮台阶的控制爆破：随着剥离工程在水平方向的不断推进与垂直方向上的不断延伸，每一台阶水平最后都要推进到设计的最终边帮位置，当台阶向最终边帮过渡时，由于这一过渡生产过程的爆破地点与最终边帮相邻，若采用正常爆破的方式，其爆破的地震效应将会给最终边帮稳定性带来很严重的影响，因此，在实际生产中，通常采用预裂爆破等控制爆破手段来避免或减少台阶靠帮爆破对最终边帮稳定性的危害。

靠帮台阶的质量是控制的关键，在靠帮台阶的控制爆破后，要及时检查爆破的效果，若爆破后炮孔附近岩石出现严重的爆破裂隙，且预裂面上的炮孔痕迹保留较少，则要对对炮孔和爆破参数进行调整，以取得较好的边坡爆破效果。预裂爆破参数应根据施工现场的具体条件和爆破经验选取，并通过现场实践检验修正，以取得最佳参数值。从而使最终台阶的边坡坡度达到设计及规范要求。在每层靠帮台阶形成后，要及时对形成的台阶的外沿位置、台阶高程、台阶宽度、台阶的平整度、台阶边坡的坡度进行验收。并且在每层台阶靠帮穿孔前均要精准的标出该台阶的外边线，以确保每层台阶的高程及位置均符合设计要求，从而达到精准揭露矿体的目的。

2.2.2 铲装与运输

铲装与运输作业是剥离工程进度控制的关键工序，两者密不可分，相互影响、相互制约。如何选择铲运设备，铲运设备的规格与数量匹配是否合理、铲装工作与运输工作的衔接是否流畅都将大大地影响露天剥离的进度。在某种意义上说，剥离过程铲装设备全年实际生产能力的总和即为年剥离总量。因此，最大限度地提高铲装设备的生产效率、配备合理的运输作业的方式与运输系统对确保矿山剥离计划的完成具有重要意义。

所以，要充分发挥铲运设备的综合生产能力，铲装和运输设备的选型和合理的配比是进度控制的关键。

对剥离过程中附带产出的矿石，应及时对矿石进行分离，并应尽量减少矿石的贫化和损失。

2.2.3 工程量验收

由于露天采场的剥离工程每月完成的工程量不够直观，因此在投资控制的过程中要严格按照合同的要求，及时对现场的不同的岩土工程量进行详细的验收。

露天采场剥离期间工程量除每月进行一次验收外，还得每季度、半年或一年进行一次复合性的总体验收，以便检核验收测量的精度。在验收时采剥场内测图的碎步点，应在所测对象有代表性的地方。测图比例尺宜在1/1000～1/2000。

3 排土场排土

露天采场将剥离的大量表土和岩石，运送到专门的排土场。为了使排土场在使用的过程中不发生变形破坏，产生滑坡或泥石流。在排土场排土时也要符合以下几点：

（1）合理控制排岩顺序，避免形成软弱夹层（即潜在滑动面），同时将大块岩石堆置在排土场底层以稳定基底，或用大块岩石堆置在最底一个台阶反压坡脚。

（2）采取必要措施进行排土场的疏干排水。

（3）排土场的阶段高度、总堆置高度、台阶宽度、堆积的坡度、相邻阶段同时作业的超前堆置宽度，均要符合设计及规范规定。

（4）在已结束排岩的排土场平台和斜坡上进行全面复垦，可以防止雨水对废石场表面侵蚀和冲刷。

4 安全

露天采场在剥离的过程中必须履行好安全生产管理职责。

（1）排土场至露天采场间道路及采场内的道路要严格的按照设计及有关规范的要求进行施工，由于道路的宽度、坡度、弯度均和后期的生产安全有直接的关系。

（2）在露天采场开工时，要根据露天采场的位置，如在山坡型的露天采场，应对境界以外，处于剥离范围以上的山体、边坡的稳定性进行查看。

（3）按照设计要求在开采境界以外修筑截水沟，以免剥离工程开始后遇到极端天气，造成剥离场地内大量积水或对已形成的边坡造成冲刷。

（4）剥离工作过程中，要对已开挖并达到设计要求坡度的边坡的稳定情况进行查看，若含水量较高，围岩破碎，节理发育对边坡的稳定性不利时，应及时采取必要的措施。

（5）在进行爆破作业时必须严格执行《爆破安全规程》，设置安全警示标志，做好警戒工作，确保人员和财产安全。

（6）对采场内台阶边坡上的浮石要及时清理，边坡要每月检查一次，不稳定区段在暴雨过后、解冻期应及时检查，发现异常应立即处理。

（7）在采场内要按照设计的要求和现场施工的实际情况要及时设置完善的排水系统。

（8）现场使用及保管的爆破物品要严格按照爆破物品管理条例及有关要求进行使用和储存。

（9）露天采场在雷电区时，在施工及生活的范围内要按照防雷的有关要求设置相应的防雷装置。

5 竣工验收

露天采场剥离工程完成后，经施工单位自检合格后，应及时组织工程的预验收，在工程竣工验收交付后，要将整理好的资料及时交业主，并办理相应交接手续。同时要做好资料的归档和其他工作。