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[摘要]本文介绍了在复杂环境下，土石方从最初的地质分析、设备选择到最后的开采工艺，所应该应用的开采技术，重点强调了在不同的复杂环境下，土石方开采技术的选择要因地制宜。
[关键字] 土石方开采 地质状况 开采工艺
[中图分类号]TD8 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-1-302-2
在开采土石方的过程中，根据土石方的埋藏条件的不同，在确定土石方开采方式是一般会遇到三种情况：（1）土石方全部宜用地下开采；（2）土石方的上部宜用露天开采，下部宜用地下开采；（3）土石方全部宜用露天开采，或者上部宜用露天开采，而下部不宜开采。
而开采土石方的步骤主要有：确定开采地区的地质状况；选用合适的设备；确定开采工艺；土石方的剥离和运输等。
1确定开采地区的地质状况
在开采过程中，工作人员首先要对该地的土石方进行实地勘探和岩性分析，同时要结合周围的开采环境，确定土石方的松实系数以及工程量，确定开采难度。一般的土石方松实系数换算情况是这样的：
2开采设备
在复杂环境下开采土石方，选取设备是要注意一下几点：
2.1采用大型设备
采用大型设备，能保证土石方优势资源的集中化开采，同时也可以简化土石方的剥离程序，减低成本。比如在开采过程中，使用单斗电铲和卡车，目前的单斗电铲斗容已经达到了76.5m3，其载重量已经超过了100t。而和它相匹配的卡车载重量远远高达360t。那么在相同的条件下，运用卡车的效率自然会更高。
2.2采用先进的液压设备。
在土石方的开采过程中，钻孔、铲装设备尽量使用液压，。中国当前的液压设备应用还未普及，而在国外液压挖掘机的使用率占据整个开采设备的26%，液压式电铲使用率占据48%。使用液压式设备，不仅能够提高土石方的开采效率，也可以减低事故发生的可能。
2.3采用连续化的运输设备。
能够提高土石方的运输效率。在未来的土石方运输工程中，连续、半连续的工艺对土石方进行剥离是整个世界的发展趋势。开发陡坡铁路、大倾角的运输机以及土石方专用汽车等能够提升整个运输系统的技术，在将来应该运用到土石方的开采中。在这三种工艺中，露天专用汽车可以采用"卷扬是提升系统"和"汽车自驱动+卷扬式提升系统"。这些运输设备能够保证整个工程的迅速有效进行。
3开采工艺
3.1采用综合化的工艺。
在同一个工程中，根据开采深度、地质构造的不同，要运用综合化的开采工艺。当代的土石方开采已经是需要多种学科的各种技术来共同完成。机械化、通信、自动化、计算机等都应该被综合应用。这样可以保证这个工程的连续进行。
在整个土石方的开采过程中，经常会遇到复杂情况。比如山体极其陡峭、大型的挖掘机、推土机根本无法上山开挖，而采用人工清理的方式，投资太大、成本太高。为了提高施工效率，一般都会采用爆破技术。
3.2采用合适先进的爆破技术
在土石方采用爆破工艺进行开采过程中，要根据被开采地区的特点和周边的实际情况，确定爆破方案，同时要充分考虑安全。一般情況下，土石方爆破的方式主要分为浅孔爆破和深孔爆破。
3.2.1浅孔爆破
浅孔爆破，俗称"浅眼爆破"或是"露天浅孔爆破"，一般采用的炮筒直径都小于50mm，而爆破作业的深度小于5m 。按照土石方开采方式的不同，浅孔爆破一般有台阶式浅孔爆破、顺山无阶梯潜孔爆破、掏槽式浅孔爆破、光面浅孔爆破、预裂浅孔爆破、岩块破碎浅眼爆破等方式。在复杂环境中进行浅孔爆破时，应该根据工程开采的方式以及周边实际情况，选择合适的浅孔爆破。
3.2.2深孔爆破
深孔爆破的炮筒直径一般要大于75mm，而孔深一般超过5m。深孔作业本身单位钻孔量小，而且单位的炸药耗能较低，同时适合采用综合机械化施工。所以在露天复杂环境中，土石方的开采经常会用到深孔爆破。
然而，在实际的开采中，一段工程中，往往会有不同松实的岩层、不同材料的地质。于是，很多时候，浅层爆破和深层爆破会同时结合使用，这样可以充分利用两者的优点，减少成本，提高土石方的开采效率。
3.3采用先进的爆破安全技术
在土石方爆破的过程中，必然有很多的安全隐患，这个时候，需要设计人员尽可能全面的考虑这些隐患，选择好爆破安全技术，防患于未然。一般性的爆破会产生三种危害：一是爆破震动，它产生的危害较大，尤其在山体较为疏松的地区，由于工程爆破会引起的滑坡、泥石流的灾害；二是爆破空气冲击波危害；三是飞石和有毒气体。在爆破过程中，砂石在冲击波的带动下，会变成如子弹般的飞石。同时，在爆炸的过程中，炸药本身会产生部分有毒气体，威胁操作者和周边人员的生命。
3.3.1爆破震动的防范措施
（1）采用分段爆破方式。这种方式尤其适用于大量大规模的起爆。在爆破过程中，采用多段毫秒和分段毫秒等方式，通过分化爆破的作用力，来减少震动。
（2）合理选择爆破的方式，并且分段爆破的间隔时间要合适。在选择爆破方式是，尤其要考虑周围的土质状况，尽量避免在土质疏松或者岩石风化严重的地区爆破。在设计分段爆破的时间时，要充分考虑炸药威力的持续时间，尽量避免重复震动。
（3）选择合适的炸药量和爆破参数。这些都应该是爆破设计中重点，合适的炸药量既能保证爆破作业的顺利进行，也能够保证周边环境不遭到严重破坏。
3.3.2爆破冲击波的防范措施
爆破冲击波是在爆破过程中，必然会遇到的。最好的防范措施，就是尽量计算好冲击波的范围，设定好安全范围，所有工作人员必须在安全范围内活动。
3.3.3飞石和有毒气体的防范措施
（1）在爆破安全规程中，飞石的最大距离绝对不能超过200m-300m，所以工程师在设计爆破时，应该充分考虑这些问题，设置合理的炸药和合理的参数。
（2）针对爆破产生的有毒气体，在露天开采土石时，一般要准备防毒面具，防止工作人员大量吸入毒气后，对身体产生危害。同时，要选择质量可靠的爆破器材，降低产生大量有毒气体的可能性。
开采技术还在不断的发展更新之中，工作人员在开采土石方的过程中，要因地制宜，选择合适合理的方式方法。
参考文献
[1] 郭俊华.复杂环境下大体积土石方开采技术[J]，山西建筑，2008，34（8）：154-155.
[2] 黄礼富.咨代采矿杖术发展趋势众未来采矿杖术的探讨[J].金属矿山，2007.
[关键字] 土石方开采 地质状况 开采工艺
[中图分类号]TD8 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-1-302-2
在开采土石方的过程中，根据土石方的埋藏条件的不同，在确定土石方开采方式是一般会遇到三种情况：（1）土石方全部宜用地下开采；（2）土石方的上部宜用露天开采，下部宜用地下开采；（3）土石方全部宜用露天开采，或者上部宜用露天开采，而下部不宜开采。
而开采土石方的步骤主要有：确定开采地区的地质状况；选用合适的设备；确定开采工艺；土石方的剥离和运输等。
1确定开采地区的地质状况
在开采过程中，工作人员首先要对该地的土石方进行实地勘探和岩性分析，同时要结合周围的开采环境，确定土石方的松实系数以及工程量，确定开采难度。一般的土石方松实系数换算情况是这样的：
2开采设备
在复杂环境下开采土石方，选取设备是要注意一下几点：
2.1采用大型设备
采用大型设备，能保证土石方优势资源的集中化开采，同时也可以简化土石方的剥离程序，减低成本。比如在开采过程中，使用单斗电铲和卡车，目前的单斗电铲斗容已经达到了76.5m3，其载重量已经超过了100t。而和它相匹配的卡车载重量远远高达360t。那么在相同的条件下，运用卡车的效率自然会更高。
2.2采用先进的液压设备。
在土石方的开采过程中，钻孔、铲装设备尽量使用液压，。中国当前的液压设备应用还未普及，而在国外液压挖掘机的使用率占据整个开采设备的26%，液压式电铲使用率占据48%。使用液压式设备，不仅能够提高土石方的开采效率，也可以减低事故发生的可能。
2.3采用连续化的运输设备。
能够提高土石方的运输效率。在未来的土石方运输工程中，连续、半连续的工艺对土石方进行剥离是整个世界的发展趋势。开发陡坡铁路、大倾角的运输机以及土石方专用汽车等能够提升整个运输系统的技术，在将来应该运用到土石方的开采中。在这三种工艺中，露天专用汽车可以采用"卷扬是提升系统"和"汽车自驱动+卷扬式提升系统"。这些运输设备能够保证整个工程的迅速有效进行。
3开采工艺
3.1采用综合化的工艺。
在同一个工程中，根据开采深度、地质构造的不同，要运用综合化的开采工艺。当代的土石方开采已经是需要多种学科的各种技术来共同完成。机械化、通信、自动化、计算机等都应该被综合应用。这样可以保证这个工程的连续进行。
在整个土石方的开采过程中，经常会遇到复杂情况。比如山体极其陡峭、大型的挖掘机、推土机根本无法上山开挖，而采用人工清理的方式，投资太大、成本太高。为了提高施工效率，一般都会采用爆破技术。
3.2采用合适先进的爆破技术
在土石方采用爆破工艺进行开采过程中，要根据被开采地区的特点和周边的实际情况，确定爆破方案，同时要充分考虑安全。一般情況下，土石方爆破的方式主要分为浅孔爆破和深孔爆破。
3.2.1浅孔爆破
浅孔爆破，俗称"浅眼爆破"或是"露天浅孔爆破"，一般采用的炮筒直径都小于50mm，而爆破作业的深度小于5m 。按照土石方开采方式的不同，浅孔爆破一般有台阶式浅孔爆破、顺山无阶梯潜孔爆破、掏槽式浅孔爆破、光面浅孔爆破、预裂浅孔爆破、岩块破碎浅眼爆破等方式。在复杂环境中进行浅孔爆破时，应该根据工程开采的方式以及周边实际情况，选择合适的浅孔爆破。
3.2.2深孔爆破
深孔爆破的炮筒直径一般要大于75mm，而孔深一般超过5m。深孔作业本身单位钻孔量小，而且单位的炸药耗能较低，同时适合采用综合机械化施工。所以在露天复杂环境中，土石方的开采经常会用到深孔爆破。
然而，在实际的开采中，一段工程中，往往会有不同松实的岩层、不同材料的地质。于是，很多时候，浅层爆破和深层爆破会同时结合使用，这样可以充分利用两者的优点，减少成本，提高土石方的开采效率。
3.3采用先进的爆破安全技术
在土石方爆破的过程中，必然有很多的安全隐患，这个时候，需要设计人员尽可能全面的考虑这些隐患，选择好爆破安全技术，防患于未然。一般性的爆破会产生三种危害：一是爆破震动，它产生的危害较大，尤其在山体较为疏松的地区，由于工程爆破会引起的滑坡、泥石流的灾害；二是爆破空气冲击波危害；三是飞石和有毒气体。在爆破过程中，砂石在冲击波的带动下，会变成如子弹般的飞石。同时，在爆炸的过程中，炸药本身会产生部分有毒气体，威胁操作者和周边人员的生命。
3.3.1爆破震动的防范措施
（1）采用分段爆破方式。这种方式尤其适用于大量大规模的起爆。在爆破过程中，采用多段毫秒和分段毫秒等方式，通过分化爆破的作用力，来减少震动。
（2）合理选择爆破的方式，并且分段爆破的间隔时间要合适。在选择爆破方式是，尤其要考虑周围的土质状况，尽量避免在土质疏松或者岩石风化严重的地区爆破。在设计分段爆破的时间时，要充分考虑炸药威力的持续时间，尽量避免重复震动。
（3）选择合适的炸药量和爆破参数。这些都应该是爆破设计中重点，合适的炸药量既能保证爆破作业的顺利进行，也能够保证周边环境不遭到严重破坏。
3.3.2爆破冲击波的防范措施
爆破冲击波是在爆破过程中，必然会遇到的。最好的防范措施，就是尽量计算好冲击波的范围，设定好安全范围，所有工作人员必须在安全范围内活动。
3.3.3飞石和有毒气体的防范措施
（1）在爆破安全规程中，飞石的最大距离绝对不能超过200m-300m，所以工程师在设计爆破时，应该充分考虑这些问题，设置合理的炸药和合理的参数。
（2）针对爆破产生的有毒气体，在露天开采土石时，一般要准备防毒面具，防止工作人员大量吸入毒气后，对身体产生危害。同时，要选择质量可靠的爆破器材，降低产生大量有毒气体的可能性。
开采技术还在不断的发展更新之中，工作人员在开采土石方的过程中，要因地制宜，选择合适合理的方式方法。
参考文献
[1] 郭俊华.复杂环境下大体积土石方开采技术[J]，山西建筑，2008，34（8）：154-155.
[2] 黄礼富.咨代采矿杖术发展趋势众未来采矿杖术的探讨[J].金属矿山，2007.