露天礦剝離物排棄設計(waste dump design for surface mine)

從露天采場將剝離物運到指定地點按一定程序和方式進行排棄的露天采礦工程設計。露天礦剝離物主要是覆蓋礦體的表土、巖石和暫時不能利用的級外品礦石。其數量為礦石數量的幾倍到十幾倍，需占用大量土地，排棄時產生大量粉塵，污染環境。剝離物排棄設計的主要內容包括：排棄場選擇、排棄方式選擇，排棄場作業計劃編制和排棄場安全防護。

排棄場選擇排棄場有內部、外部兩種。內部排棄場設于采場內部采空區，運距短、成本低，適用于緩傾斜礦床或多礦體礦床的剝離物排棄。外部排棄場設于露天礦最終開采境界之外，適用于各種類型礦床的剝離物排棄。選擇外部排棄場地的基本要求是：(1)不占良田，少占耕地，避免遷移村莊，有利于土地復墾；(2)地形平緩，工程地質和水文地質條件較好；(3)盡量靠近露天礦采場；(4)排棄場地應位于工業場地、居住區等設施的最小風側和生活水源的下游；(5)避免在工業場地、居住區、交通干線、主要輸電和通信線路、水壩、大片良田的上方布置排棄場；(6)不壓礦體，避免排棄場搬遷；(7)有利于級外品礦石的回收利用。

排棄方式選擇有以下8種：(1)小型機具排棄。用機車牽引小型礦車，人力或卸車架翻車，手工機具整平和移道，適用于窄軌鐵路運輸的小規模礦山。(2)排土犁排棄。在排棄場的作業線上，由機車牽引排土犁，將列車卸下的排棄物向外推排。其工藝簡單，設備投資少，但受設備排棄寬度所限，線路排棄能力小，適用于準軌鐵路運輸的礦山。(3)推土機排棄。在作業平臺上用推土機推排第一次排棄在作業平臺上的剝離物。其工藝簡單、排棄階段高，基建工程量小，排棄成本低，適用于汽車運輸的礦山。(4)挖掘機轉排。在排棄場作業線下部中間平臺上，用挖掘機將車輛卸下的剝離物進行轉排。這種方式鐵路移設間隔時間長，排棄線能力大，但設備投資大，適用于鐵路運輸和轉排量大的礦山。(5)排土機轉排。是礦山剝離物采用連續運輸的最后一道工序。排土機分懸臂式、延伸式和回轉式三種。懸臂式使用較多。在作業平臺上采用平行推進或扇形推進，將膠帶輸送機運來的剝離物進行排棄。此種方式排棄能力大，生產效率高，適用于規模大的采用連續運輸的礦山。(6)前裝機轉排。比挖掘機轉排靈活，并具有裝載、運輸和平地的功能，但轉排能力比挖掘機小，適用于鐵路運輸的高階段排棄場。(7)鏟運機轉排。要求鐵路排棄線的有效長度大于二倍列車長，分兩段定期交替排棄。鏟運機裝載之前，須用推土機把列車卸下的剝離物推平，再進行轉排。這種方式適用于無夾石的軟質巖土，地形坡度不大于18。的排棄場。(8)索斗鏟排棄。在露天采場內用索斗鏟將剝離物排棄到采空區內，適用于緩傾斜薄礦體的內部排棄場。

排棄場作業計劃編制根據設計選擇的排棄方式、轉排設備和排棄線的綜合能力和按剝離物的流向，確定各階段的排棄線數和形成時間，平衡排棄能力，并編制進度計劃表等。

排棄場安全防護在設計中應采取各種安全防護措施，如提高基底的抗滑能力，處理好軟弱層，確定合理的階段高度，調整排棄計劃和設置可靠的防排水設施等。