露天开采,又称为露天采矿,是一个移走矿体上的覆盖物,得到所需矿物的过程,从敞露地表的采矿场采出有用矿物的过程。露天开采作业主要包括穿孔、爆破、采装、运输和排土等流程。按作业的连续性,可分为间断式、连续式和半连续式。
露天开采方法的常用分类有以下几种:
(1)根据采用的主要设备分为机械化开采法和非机械化开采法。如机械设备开采法和人力或人力畜力联合开采法。
(2)根据剥离物从采场形态来划分主要是坑采法和原地开采法。如倒堆开采、石料开采、螺旋钻开采、水射流开采等均属掘坑开采,原地浸出开采法是属于原地开采法。
(3)根据剥离物排弃位置分为内排开采法、外排开采法。如倒堆开采法和掘坑开采法。
(4)根据是否改变开采对象的赋存特性划分为物理开采法和化学开采法,如机械化开采法和化学浸出法、细菌开采法。
(5)根据采场所处位置分为水上开采法和陆地开采法,如疏浚开采法和坑采倒堆法、采石法等。
(6)根据开采对象输送媒介分为单相流(固体流、液体流)输送法,多相流输送法(固液两相流、固气液三相流)如机械化开采法和水利开采法。
(7)根据作业场所所含水分大小分为干式开采法、湿式开采法,如机械开采法和水力开采法。
(8)根据开采作业场所地形情况分为山坡露天矿开采法、凹陷式露天矿开采法。如等高线开采法和掘坑开采法。
(9)根据开采作业的常规特性分为普通机械化开采法、特殊开采法。
(10)根据整个开采过程所使用的设备情况分为全机械化开采法、半机械化开采法和混合开采法等。
当油砂层出露地表或埋深不超过75m,且厚度大于3m时,一般采用露天开采法。该方法经历了从使用轮式挖掘机和传送带,到现在使用巨型电动铲车和巨型运送卡车的转变过程。露天开采可分为采矿和萃取两个步骤。首先除去盖层,用卡车和铲车将油砂采出并运送至破碎机,然后将油砂运送至混合设施,与热水相混合制成浆液,随后浆液通过水力输送装置从采矿区送至提炼厂进行萃取,分离沥青,同时进行尾渣处理。该方法的资源回收率高,平均采收率为75%左右(厉凯等,2007)。