工作幫坡角

工作幫坡角(angle of working slope)露天礦工作幫最上一台階坡底線和最下一個台階坡底線所 構成的假想坡面與水平的夾角。工作幫坡角的大小，反映在採出礦石量相同條件下，要求剝離岩石量不同。一般工作幫坡角大，剝巖量少，反之便多。

露天礦工作幫坡角是礦山開採設計的一個重要參數，它取決於台階高度，平盤寬度等開採參數 ^[1]  。工作幫坡角較緩，意味着上部水平推進量加大，礦山基建工程量和初期生產剝採比加大，從而惡化經濟效果。而工作幫坡角加大，有利於提高露天開採的經濟效益，但對發揮採運設備的作業效率不利，會增加設備數量而增大投資。

雖然工作幫坡角越大，所推遲的剝巖量越多，但是不論礦山採用多大的工作幫坡角，只要在整個生產過程中該角度不發生變化，生產剝採比就會處於經常變化的狀態，陡峭的剝離洪峯都將不可避免。這些都將給礦山生產管理帶來極大的困難，甚至會嚴重影響礦山的經濟效益。因此，在實際生產過程中,就要對生產剝採比加以調整和均衡，使生產剝採比在一定時期內相對穩定。為了達到這一目的,就要對工作幫坡角加以調整 ^[2]  。

對於所採用或調整後的工作幫坡角，在技術上是否能夠實現，要通過對其結構參數具體分析計算後才能確定 ^[3]  。

僅就鐵路運輸露天礦山採用組合台階開採時而言，確定工作幫坡角結構參數如下：

(一)台階高度

增加台階高度可以有效地提高工作幫坡角。當台階高度由礦山通常選用的12~15m提高到20~30m，工作幫坡角可由19~22.6°提高到31.2~35.5°，即台階高度每增加1m，工作幫坡角可平均提高1°。這説明增加台階高度對提高工作幫坡角在一定範圍內的效果是比較顯著的。

（二）台階坡面角

台階坡面角除決定於礦巖性質、節理、層理、裂隙發育程度和這些弱面與台階坡面的夾角及風化程度等因素外，還與爆破參數和爆破效果有關。雖然工作幫坡角隨台階坡面角的增加而提高，但靠其提高的程度是有限的。中硬以上礦巖的台階坡面角一般為45~70°。

(三)臨時非工作平台寬度

設置臨時非工作平台是組合台階開採的主要標誌。由於臨時非工作平台在某段時間內處於非工作狀態，其上可以不必設置運輸線路和預留平台推進寬度，其寬度可以大大小於工作平台寬度，從而減少了採場內同時工作的平台數目，減少了採場內未到界平台的平均寬度，使工作幫坡角得到了提高。

(四)一次循環推進寬度

一次循環推進寬度是由工作線水平推進速度、年推進循環次數(或循環週期)、一次爆破進尺寬度、設備生產能力及生產管理方便等因素決定的。

（五）一組內的台階數

一組內的台階數越多，工作幫坡角越大。尤其是一組內的台階數由1增加到3~4個時，工作幫坡角增加速度非常快，這説明增加一組內台階數對提高工作幫坡角的效果是十分顯著的。這一點是實行組合台階開採、提高工作幫坡角的主要理論依據之一，也是實行組合台階開採的主要標誌。

傳統方法確定的工作幫坡角不能真實地反映整個工作幫形態，事實上在開採過程中，工作幫推進時的工作幫坡角是不同的，因而由此所確定的其他開採技術參數是不準確的，給礦山的經營管理帶來了一定的盲目性。

鑑於傳統的確定露天礦工作幫坡角方法所存在的問題，提出了加權工作幫坡角的概念，並以礦山開採綜合效益最優為準則，給出了確定該值的方法。

在工作台階高度一定的情況下，制約加權工作幫坡角的決定因素是採掘帶的寬度。隨着採寬的增大,加權工作幫坡角變緩，基建工程量增加，基建投資增大,而採寬的增大,也可使電鏟效率增大，剝離成本下降，剝離總費用降低。隨着採寬的增大，工作面運輸線路變短，道路維護費用降低。因此存在一個最佳採寬值，即最佳的加權工作幫坡角，使整個礦山經濟效益最優。