工作帮坡角

采矿学术语

工作帮坡角，又称工作边坡角。是指通过工作帮最上台阶坡底线和最下台阶坡底线的假想斜面与水平面的夹角。

意义

工作帮坡角(angle of working slope)露天矿工作帮最上一台阶坡底线和最下一个台阶坡底线所构成的假想坡面与水平的夹角。工作帮坡角的大小，反映在采出矿石量相同条件下，要求剥离岩石量不同。一般工作帮坡角大，剥岩量少，反之便多。

露天矿工作帮坡角是矿山开采设计的一个重要参数，它取决于台阶高度，平盘宽度等开采参数。工作帮坡角较缓，意味着上部水平推进量加大，矿山基建工程量和初期生产剥采比加大，从而恶化经济效果。而工作帮坡角加大，有利于提高露天开采的经济效益，但对发挥采运设备的作业效率不利，会增加设备数量而增大投资。

调整

虽然工作帮坡角越大，所推迟的剥岩量越多，但是不论矿山采用多大的工作帮坡角，只要在整个生产过程中该角度不发生变化，生产剥采比就会处于经常变化的状态，陡峭的剥离洪峰都将不可避免。这些都将给矿山生产管理带来极大的困难，甚至会严重影响矿山的经济效益。因此，在实际生产过程中,就要对生产剥采比加以调整和均衡，使生产剥采比在一定时期内相对稳定。为了达到这一目的,就要对工作帮坡角加以调整。

结构的确定

对于所采用或调整后的工作帮坡角，在技术上是否能够实现，要通过对其结构参数具体分析计算后才能确定。

仅就铁路运输露天矿山采用组合台阶开采时而言，确定工作帮坡角结构参数如下：

(一)台阶高度

增加台阶高度可以有效地提高工作帮坡角。当台阶高度由矿山通常选用的12~15m提高到20~30m，工作帮坡角可由19~22.6°提高到31.2~35.5°，即台阶高度每增加1m，工作帮坡角可平均提高1°。这说明增加台阶高度对提高工作帮坡角在一定范围内的效果是比较显著的。

（二）台阶坡面角

台阶坡面角除决定于矿岩性质、节理、层理、裂隙发育程度和这些弱面与台阶坡面的夹角及风化程度等因素外，还与爆破参数和爆破效果有关。虽然工作帮坡角随台阶坡面角的增加而提高，但靠其提高的程度是有限的。中硬以上矿岩的台阶坡面角一般为45~70°。

(三)临时非工作平台宽度

设置临时非工作平台是组合台阶开采的主要标志。由于临时非工作平台在某段时间内处于非工作状态，其上可以不必设置运输线路和预留平台推进宽度，其宽度可以大大小于工作平台宽度，从而减少了采场内同时工作的平台数目，减少了采场内未到界平台的平均宽度，使工作帮坡角得到了提高。

(四)一次循环推进宽度

一次循环推进宽度是由工作线水平推进速度、年推进循环次数(或循环周期)、一次爆破进尺宽度、设备生产能力及生产管理方便等因素决定的。

（五）一组内的台阶数

一组内的台阶数越多，工作帮坡角越大。尤其是一组内的台阶数由1增加到3~4个时，工作帮坡角增加速度非常快，这说明增加一组内台阶数对提高工作帮坡角的效果是十分显著的。这一点是实行组合台阶开采、提高工作帮坡角的主要理论依据之一，也是实行组合台阶开采的主要标志。

确定传统方法

传统方法确定的工作帮坡角不能真实地反映整个工作帮形态，事实上在开采过程中，工作帮推进时的工作帮坡角是不同的，因而由此所确定的其他开采技术参数是不准确的，给矿山的经营管理带来了一定的盲目性。

加权的确定

鉴于传统的确定露天矿工作帮坡角方法所存在的问题，提出了加权工作帮坡角的概念，并以矿山开采综合效益最优为准则，给出了确定该值的方法。

在工作台阶高度一定的情况下，制约加权工作帮坡角的决定因素是采掘带的宽度。随着采宽的增大,加权工作帮坡角变缓，基建工程量增加，基建投资增大,而采宽的增大,也可使电铲效率增大，剥离成本下降，剥离总费用降低。随着采宽的增大，工作面运输线路变短，道路维护费用降低。因此存在一个最佳采宽值，即最佳的加权工作帮坡角，使整个矿山经济效益最优。

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