矿床露天开采是采矿业的主要开采方式，开采过程中需剥离大量土岩，以揭露矿体。剥离量与采矿量的比值称剥采比，是衡量露天开采经济效益的重要指标（单位：米³/米³、米³/吨）。

　　露天开采具有悠久的历史。50万年前，生活在北京周口店地区的北京猿人选取片石制造简单的工具，开始了人类历史上最早、最原始的露天开采。公元前5000多年，人类用石器、木具和青铜制造的挖掘工具开采天然铜矿的露头，用水和火交替作用进行矿石破碎。相传距今5300多年前，中国炎帝神农氏就在陕西一带“采峻岭之铜以为器”。中国1973年开始发掘和研究湖北铜绿山矿冶遗址，经考古鉴定，发现7个古代露天采场。近现代露天开采技术的发展始于19世纪的工业革命，空气压缩机的出现使动力机械凿岩开始代替手工凿岩，欧洲科学家发明的高速炸药广泛用于矿岩破碎，蒸汽机的出现为露天矿山采装、运输带来革命性变化。20世纪初，露天矿山进入机械化大规模开采时代。

露天采场内的矿岩通常划分为一定高度的分层，每个分层构成一个台阶，以进行剥离和采矿。生产过程由矿岩松碎、采装、运输和卸载（卸矿和排土）组成。较松散的矿岩可直接用采装设备挖掘。台阶开采时划分为一定宽度的采掘带进行采掘作业。为进行正常生产，工作台阶须有足够的宽度，以布置穿孔、爆破、采矿、运输设备。露天采矿场采装作业及机车运输现场如图1、图2所示。

图1 露天采矿场采装作业

图2 露天矿机车运输

与地下开采相比，矿床露天开采的优点主要有：①矿山生产能力大，据2015年统计，中国德兴铜矿的年产矿石量超过4000万吨。②机械化程度高，受开采空间限制小，易于实现机械化和设备大型化，劳动生产率高。③安全和作业条件好，不受透水与冒顶等灾害的威胁。④矿石损失贫化小，矿石损失率和矿石贫化率一般不超过3%~5%。⑤开采成本低，一般为地下开采成本的30%～50%，有利于大规模开采低品位矿石。⑥基建期短，约为地下开采的一半。露天开采的缺点主要有：①对环境影响较大。②占用土地较多。③受气候条件影响较大。

露天采矿技术取得的进展有：①出现了间断-连续（半连续）、连续开拓运输方式。随着露天矿开采深度的增加，单一开拓运输方式存在的新水平准备周期长、开采强度小、运输效率低、采矿成本高等问题凸显。自20世纪80年代以来，中国鞍钢大孤山、东鞍山、齐大山铁矿、首钢大石河及水厂铁矿先后采用间断-连续开拓运输工艺，建成了矿岩破碎-带式输送系统；形成了陡帮开采工艺优化技术，加陡露天矿开采工作帮坡角，控制生产剥采比，降低开采成本。②矿山装备水平不断提高。牙轮钻机在大型露天矿山广泛使用，钻孔直径可达380～444毫米，穿孔效率高；铲装设备铲斗容量不断增加（图3）；露天矿用汽车的载重量不断增加，电动轮汽车在露天矿山使用普及；陡坡铁路运输系统（坡度40‰～50‰）成功应用于铁矿运输。③矿山数字化、智能化程度不断提高。利用成熟的GPS、无线电通信技术，以计算机及网络技术为手段，通过快速、准确的信息采集与处理，建立全方位生产管理系统，使矿山生产进入智能化控制时代。

图3 75立方米矿用电铲

露天开采是一个复杂的系统工程，它与许多学科有关联，所涉及的学科有地质、岩石力学、测量、机械工程、电气工程、土木工程、系统工程、安全工程、环境与生态工程、人机工程、计算机、经济以及管理等。这些学科的发展对研究解决露天开采中的技术和管理问题，并优化露天矿生产过程起到了积极的作用。