开段沟

开段沟是指露天矿为建立台阶或台阶初始工作线而掘进的水平堑沟。露天矿段沟是露天开采的准备工程。段沟的尺寸和布置方向决定着露天开采新水平的准备周期，决定着露天矿剥离、采矿工程的发展程序（见露天矿采剥方法）。露天矿段沟有双壁和单壁之分。它包括掘进出入沟、开段沟和为掘进出入沟、开段沟所需空间的扩帮。新水平准备基本程序是：先掘进出入沟后掘进开段沟。开段沟形成后进行扩帮新水平的准备要考虑准备周期和选择运输方式。

介绍

开段沟是指露天矿为建立台阶或台阶初始工作线而掘进的水平堑沟。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。

露天矿开段沟的合理

布置与改进

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（a）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。

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。

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。

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，如下图（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。

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。

回填

在露天矿建设期间，要毁坏大量土地，这些土地主要是被开段沟和掘沟时堆积的外部排土场所占用。采用线性尺寸很大的大型露天矿山设备需要形成很宽的工作平台以布置这些设备，并形成尺寸很大的台阶和排土场。因此，开段沟和建矿初期排土场的体积都很大。影响开段沟体积的主要参数是沟底宽度。开段沟的底宽度是根据布置初始剥离采掘带所需的宽度和工作面作业带的宽度来选取的。由于后一宽度值受到岩土力学参数的限制，所以减小开段沟底宽度的潜力就取决于初期排土场的底部宽度。

当从开段沟采出的矿层的厚度很大时，堆置在沟内的排土场则位于地表标高以下。在初期阶段矿层厚度同剥离岩层厚度相当的一些露天煤矿，这种情况是常见的。在这种情况下，开段沟边帮与初期排土场坡面之间有一凹区，并未被填满。

总结

最后，应当指出的是：填满开段沟边帮与初期排土场之间的凹区乃是减少矿山基建工程量和掘沟占地面积的潜力之一。填满排土场凹区方法的选择不仅取决于影响短期效益的经济因素，而且更要取决于土地被露天开采长期破坏后的生态因素。

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