露天开采境界确定方法
露天开采境界确定方法是一种采矿作业中的重要方法，用于指导
露天开采作业的进行。目前，由于技术进步、露天采矿范围的扩大，
露天开采境界确定的规则日益复杂。本文从三个方面重点阐述了露天
开采境界确定方法。
首先，在确定露天开采境界之前，必须弄清楚当前露天开采活动
正在开展的矿区的类型，以及经营范围大小，并划定出其区域范围。
通常情况下，按照矿石的自然更新率、采矿现有的技术能力等因素，
将整个矿区分割成一系列较小的矿区。
其次，通过现场测量、影像分析以及GPS定位等技术，确定每个
矿区的边界位置，并将其定义出来，以便在日后的管理和开采中使用。
最后，通过监测和分析，对矿山环境进行不断研究，形成一套针
对不同风险级别的管理措施，以确保露天开采作业的安全稳定。
总之，露天开采境界确定方法是露天开采作业中的重要方法，可
以有效地指导和管理露天开采作业，为实现安全、有效的露天采矿作
业提供强有力的保障。
1、露天开采：用一定的采掘运输设备在敞露的空间里从地表开始进行开采作业 地下开采：从地下矿床的矿块里采出矿石的过程。 山坡露天矿：露天开采境界封闭圈以上为山坡露天矿凹陷露天矿：封闭圈以下为凹陷露天矿封闭圈：露天开采上部境界在同一标高上形成的闭合曲线，称为封闭圈。露天采场：露天开采所形成的采坑、台阶和露天沟道的总和，称为露天采场。台阶：露天开采时，通常是把矿岩划分成一定厚度的水平分层，自上而下层开采，并保持一定的超前关系。在开采过程中各工作水平空间上呈阶梯状，每个阶梯就是一个台阶。 台阶的命名：通常以开采该台阶的下部平盘的标高表示，故常把台阶叫作xx 水平。 工作台阶：台阶是露天采场基本构成要素之一，进行采剥作业的台阶为工作台阶。 非工作台阶：暂不作业的台阶为非工作台阶。 爆破带：开采时，将工作台阶划分成若干个条带逐条顺次开采，称每一条带为爆破带。 采掘带：挖掘机一次挖掘的宽度为采掘带。 非工作帮：由结束开采工作的台阶平台、坡面和出入沟底组成的露天采场的四周表面称作非工作帮。 底帮：位于矿体下盘一侧的边帮叫做底帮。 顶帮：位于矿体上盘一侧的边帮叫做顶帮。 端帮：位于矿体两端的边帮叫做端帮。 最终边坡角：指露天矿非工作帮最上一个台阶坡顶与最下一个台阶坡底线所作的假想斜面与水平面的夹角，也称最终帮坡角或最终边帮角。 上部最终境界线：最终帮坡角与地面的交线为露天采场的上部最终境界线下部最终境界线：最终帮坡面与露天采场底平面的交线为下部最终境界线或称底部周界剥采比：剥离的岩石量与所采的矿石量之比，即每采一吨矿石所需剥离的岩石量叫做剥采比 出人沟：是建立地面与工作水平之间以及各工作水平之间倾斜的运输通路 开段沟：是在每个水平上为开辟开采工作线面掘进的近似水平的沟道。 3、露天开采所形成的采坑、台阶和露天沟道的总和，称为露天采场。基本要素：非
露天开采境界的确定原则 露天开采境界的确定，实质上是对剥采比大小的控制，使之不超过经济合理剥采比。然而，究竟要控制哪一种剥采比，各有不同的看法。归纳起来，主要有控制境界剥采比、平均剥采比和生产剥采比三种观点。现介绍如下: 一）、境界剥采比不大于经济合理剥采比(n j ≤n jh ) 1.实质 提出这一原则的最初含义，是使紧邻露天开采境界那层矿岩的开采成本不大于地下开采成本；经进一步分析表明，它还有一层更深的含义，即能使整个矿床开采的总经济效果〈成本或盈利〉最佳。如图8-2-7所示，假如abcd 是露天开采境界,为了采出邻近境界那层矿石ΔA ，就要剥离岩石ΔV 。当这一层矿岩的露天开采成本小于地下开采成本时，境界可以继续向下延深和扩大；一旦两者成本相等，露天开采境界就以此为限，剩余部分改用地下开采。作为划分露天和地下开采界限的这一临界条件为 γγD AC Vb Aa ∆=∆+∆ b a C A V D )(-=∆∆γ （8-15） 式中 ΔA ——露天开采境界延深后所增加的矿石量，m 3； ΔV ——露天开采境界延深后所增加的岩石量，m 3。 等式的左端是境界剥采比n j ，右端是经济合理剥采比n jh ，亦即 jh j n n = （8-16） 2.评价 由于这一原则具有使整个矿床开采的总经济效果最佳这个含意，获得了广泛的赞同，再加之运用起来简单方便，因而国内外都普遍运用这一原则来圈定露天矿境界。尽管在确定露天开采境界方面还有其他一些原则，而且有不少人对n j ≤n jh 原则提出过种种异议，但是由于它具有深刻的经济内容，故始终被广泛用于矿山设计中。 n j ≤n jh 原则也存在一些缺陷，主要是: 〈1〉它只是概略地研究整个矿床的开采效果，并未细致分析露天开采各过程的经济境界，只能使矿床开采的总经济效果最佳，而不能直接控制露天矿的基建投资和生产成本〈生产剥采比〉，不能保证开采过程中任何时候的经济性最好。 〈2〉不适用于某些不连续的矿床。 为了防止出现虚假结论，特别在矿体不规则、沿走向厚度变化较大、上部覆盖层较厚等条件下，按n j ≤n jh 原则确定境界时，往往用n p ≤n jh 原则进行校验，必要时还需要进行综合技术经济比较。 二）、平均剥采比不大于经济合理剥采比(n p ≤n jh ) 1.实质 这一原则是针对露天开采境界内的全部矿岩量而言,它要求用露天开采的平均经济效果(成本或盈利)不劣于用地下开采。如图8-2-8，假设abcd 是露天开采境界,境界内的矿石量为A ，需要剥离的岩石量为V 。那么，根据原矿成本比较法 A C bV Aa D γγ=+
矿山露天开采境界优化及边坡稳定性分 析 摘要:矿山露天开采是一种重要的矿产资源开采方式，然而，开采过程中存 在边坡稳定性问题。本文以矿山露天开采境界优化及边坡稳定性分析为研究对象，通过对该问题进行分析和研究，提出了一种改进的方法。 关键词:矿山露天开采；境界优化；边坡稳定性；分析 引言 矿山露天开采是对地下矿产资源进行开采的重要方法之一。然而，露天开采 存在着边坡稳定性问题，这将对开采过程的安全性和效率产生重大影响。因此， 对矿山露天开采境界优化及边坡稳定性进行研究具有重要意义。 一、矿山露天开采境界优化方法 矿山露天开采境界优化一直是矿业领域的关键问题之一。在传统的开采中， 通常采用直线或曲线境界来界定矿山开采区域，但这种方法忽略了矿山周围的地 质条件和边坡稳定性。因此，为了提高开采效益和确保边坡的稳定性，矿山露天 开采境界的优化研究迫在眉睫。矿山露天开采境界优化的方法可以从多个角度进 行分析。地质条件分析是十分重要的一步。通过详细地调查矿区的地质条件，包 括岩性、倾角、断裂带等因素，可有效地评估边坡的稳定性，并进而确定最佳的 开采境界。其次，结合现代技术手段，如遥感、地理信息系统等，可以更加准确 地分析地质数据，进而优化矿山的开采境界。此外，矿山露天开采境界优化还需 要考虑经济效益和环境保护的因素。通过评估不同境界下的矿石开采量和成本， 可以找到最佳的开采境界，实现最大化的利润。同时，要充分考虑开采对周围环 境的影响，如水土保持、水资源管理等，以确保开采对环境的破坏最小化。矿山 露天开采境界优化是一个复杂而关键的问题，旨在实现矿石开采的高效率和边坡 的稳定性。通过综合考虑地质条件、现代技术手段、经济效益和环境保护等因素，
《露天矿开拓开采设计原理》 专项设计说明书 学生姓名：刘洋 _________ 专业班级：采矿12-2班学号：_J2
时间: 成绩: 目录 前言 (1) 1开采工艺及设备类型的确定 (2) 2.露天开采境界 (2) 底宽的确定 (3) 开采深度的确定 (3) 3.开采参数 (7) 台阶高度 (7) 采掘带宽度 (8) 最小工作平盘宽度 (9)
4.最终境界平面图 (10) 前言 1、某煤田矿位于内蒙西部地区，煤层呈单斜赋存，煤层倾角45°，平均水平厚度为53m剥离物上部为沙土层平均厚度7m顶板岩层由两层构成，上部为砂页岩，下部为砂岩，底板岩层自上而下由泥页岩和砂页岩构成； 2、矿区内地表地形为北高南低的鞍形山坡。地形图如附图I 所示，比例为 1：2000。矿区内有6条勘探线，其横剖面图i-i ,u- n,m - m,w- iv,v - V,^ - W,比例为1: 1000; 3、煤的容重为吊，回采率为95%废石混入率4%设计中采用的经济合理剥采比6m3/m3; 4、露天矿在走向方向上西部坑底境界以I-I勘探线西100m为界，东部坑底境界以W -切勘探线东100m为界； 5、露天矿各边帮最终帮坡角设计为：底帮为30°，顶帮为35°，两端帮30°?35°; 6、根据煤炭地质储量和露天矿范围，以及煤炭市场需求，确定该矿设计生产能力为50 万吨原煤; 7、采用单斗电铲一汽车工艺开采，选用WK-2型2m3单斗电铲。
1开采工艺及设备类型的确定 采用单斗电铲一汽车工艺开采，选用WK-2型2m3单斗电铲，主要性能参数如表1,汽车选用BZKD-20型，性能参数如表2； 表1 WK—2型主要性能参数 最大采掘高度 最大卸载半径 站立水平半径 最大采掘半径 最大挖掘深度 最大卸载高度6m 标准斗容2m3 最大爬坡角度15° 机尾回转半径 理论生产率300m3/h 回转90°工作时间24s 行走速度h 表2 BZKD-20型汽车主要性能参数 最人载重量20t 最小转弯半径 汽车长度7365mm 汽车咼度3110mm
1.内容提要 本节将介绍露天开采境界的组成及影响因素，几种常用剥采比的定义，确定经济合理剥采比的方法，境界剥采比的计算方法，确定露天开采境界的常用原则，工程中确定露天开采境界的基本方法和步骤。 2.概述——露天开采境界的组成及其影响因素 ㈠露天开采境界的组成及其影响因素 露天开采境界是指露天矿开采终了（或某一时期）所形成的采场空间边界。它由露天采场的地表境 界（可以理解为“边界”）、底部境界和周围边坡组成。露天开采境界设计就是要合理地确定露天矿的底部 周界、最终边坡和开采深度。 由于矿床埋藏条件不同，在确定矿床开发方式时可能遇到下列三种情况： ①矿床全部宜用地下开采； ②矿床上部宜用露天开采而下部宜用地下开采。矿体延伸较深或覆盖层厚度变化较大，只能用露 天开采方法开采其部分储量，仍有相当大部分储量需用地下开采。 ③用露天开采的矿床。属这类矿床的有：上部覆盖岩层厚度不大，埋藏浅的水平或缓倾斜矿床； 在圈定的境界外尚有少部分储量，不值得再用地下开采时，可扩大开采境界，将这部分储量用露天法采出；在圈定的境界外尚有相当大部分储量暂不宜用地下开采。 对于后两种情况，需要确定露天开采的合理界限，即露天开采境界。限定露天开采境界的几何要素有：露天矿底平面的位置和形状、最终边坡角及开采深度。 合理确定露天开采境界极为重要。露天开采境界的大小，将决定了露天矿的可开采工业储量和剥离岩石量，并将影响露天矿场内的矿岩量、露天矿的生产规模及服务年限、基建工程量、设备选型、劳动定员、成本等主要技术经济指标。因此，合理确定露天开采境界，是露天矿设计的一项重要工作，这不仅是一个技术问题，也是一个经济问题。 影响露天开采境界的因素很多，归纳起来有以下几个方面： ⑴自然因素 包括矿体埋藏条件（如，矿体的产状，地质构造，矿石质量及其变化情况等）、矿床勘探程度及储量等级、矿石和围岩的物理力学性质、工程地质条件与水文地质条件、矿区地形及地物分布情况（如，河流、地面建筑物及厂房）等。 ⑵经济因素 包括矿石的质量和价值、原矿和精矿成本及售价、矿石的损失与贫化、共生矿物的综合利用、基建投资和建设期限，等。 ⑶技术组织因素 主要是指露天开采与地下开采的技术水平、装备水平和发展趋势，以及制约和促进其应用推广的技术与组织条件。 例如，克服地面障碍物的技术组织条件，开采易燃、松软、涌水大的矿床以及需要分采或高速开采的矿床的技术组织条件，可以选用的开拓运输及生产工艺系统的技术组织条件等。 ⑷国家及地区经济发展的方针政策、环保、劳动保护等。 以上各种因素，对不同地区、不同矿床、不同开采时期所起的作用是不同的。例如，地面构筑物、河流等障碍物，在一般情况下是次要因素；但在由于受技术经济条件的限制而不能迁移时，则将起决定性作用。因此，在露天开采境界设计时，必须充分掌握各影响因素的基础资料的基础上，全面分析和综合考虑各种因素，分清主次关系，确定最优境界。 应该指出，露天开采境界不是一成不变的。随着科学技术的发展和市场对矿石需求量的增加，以及露天开采经济效果的改善，原来设计的开采境界常常要扩大。例如，曾经是我国最大的露天煤矿的抚顺西露天煤矿，1924年设计的开采深度为150m，1931年确定为350m，1955年的扩建设计确定为450m。
露天矿开采境界的确定方法和步骤 露天开采境界设计广泛采用h j j n n ?≤原则进行确定，其方法和步骤为： (1)确定露天开采深度 1)长露天矿开采深度的确定：走向长度大的露天矿，应先在各地质横剖面图上初步确定开采深度，然后再用纵剖面图调整露天矿底部标高。 从各个地质横剖图上初步确定的露天开采深度，由于各横剖面上矿体厚度和地形条件不同，所得的深度也高低不一，投影到地质纵剖面图上，连接各有关点，得出将是一条不规则的折线。为方便开采和布置运输线路，须将露天采场的底部调整为同一标高，在长度允许下，也可将底平面调整成阶梯状。这种调整的原则是，使少采出的矿石量与多采出的矿石量基本平衡，并使剥采比尽可能小。 2)短露天矿开采深度的确定：走向很短、深度和宽度相对较大的露天矿，必须考虑端帮扩帮的影响。在剖面图上不能把开采深度直接确定下来，需用平面图法计算出境界剥采比再确定露天开采深度。具体步骤是，把预计几个可能深度的境界剥采比分别算出后，选取境界剥采比等于经济合理剥采比的阶段做为露天采场的底，则其深度即为露天矿开采深度。 (2)确定露天矿底平面周界 1) 露天矿底的宽度。露天矿底宽可能大于或小于矿体的水平厚度，但必须满足最小宽度的要求。确定原则是，保证在全部露天开采范围内，矿石的回来率最高，而剥离的岩石量最少。 露大矿底平面最小宽度应保证生产安全和采掘运输设备的正常工作。从矿山采剥工程要求来看，它相当于开段沟的掘进宽度，取决于掘进方法及设备类型和规格，按工作安全条件要求，一般不小于20～30m 。 2) 绘制露天矿底平面周界。露天矿底平面标高及端部位置确定后，即可绘制出底平面的理论周界，绘制的方法是，以地质纵断面图上已调整的露天矿底部标高为准，在各地质横断面图上绘出露天采场的境界，将各地质横断面图上露天矿底平面的两端边界投影到该标高的分层平面图上，连接各点，即可得出底平面的理论周界。 为了便于采掘运输，露天采矿场底平面应尽可能保持平直。因此，对弯曲处应按运输条件的要求进行修正，使之保持一定的曲率半径。 (3)确定边坡结构和边坡角 露天矿场边坡的稳定是保证露天矿生产正常进行的必要条件。边坡稳定性的破坏，必将造成滑坡或岩石塌落严重事故。正确选择露天采场的边坡角，是保证边坡稳定的首要措施。其数值大小对安全生产有着重大意义，而且对露天开采境界也有重大影响，故在技术条件及稳定安全条件允许情况下，应取最大的最终边坡角，其目的是减少剥离工程量。 确定露天矿边坡角时，应全面考虑各种因素对边帮稳定的影响，如岩石物理力学性质、地质构造、水文地质条件、开采技术条件、开采年限及气候条件等。在有条件的地方，可作岩体力学性质研究试验，进行边坡稳定计算。但由于现有计算方法仍不很完善，目前在实践中，大多数仍按类似矿山经验数据选取最终边坡角。若缺乏实际资料，表4-1所列数据可作
精心整理 第一章概述 1、矿山位置、企业性质和隶属关系 矿区位于某县 矿山属股份制私有企业，矿区经国土资源部门以拍卖形式获得采矿权。 图1矿区交通位置图 2、矿山范围、矿产资源赋存、工程地质等情况 根据矿区地形地貌，防止大暴雨期间小流域山洪暴发对矿山造成的危害，矿山最低开采标高为+36m。 剥采比：剥离物（覆盖层，风化基岩，夹石等）与矿石量之体积比较小。 采场最终边坡角53O 采场最终底盘最小宽度不小于40m。
开采台阶高度16m。 开采台阶坡面角70O 最终边坡台阶坡面角63O 中深孔爆破安全距离不小于200m。 浅孔爆破安全距离不小于300m。 2.3工程地质 矿区位于丘陵区，山体自然坡度一般 一般为0.5～2m，强风化层厚度不大，为2 长度约80m，估计延伸长约190m 于矿区中部波状弯曲延伸，总体走向80O 南北走向的断裂（F1），破碎 。围岩是强风化—中风化流纹质晶屑玻屑 率约30% ～+36m。矿区出露的凝灰岩具块状构造，产状稳定； 理、裂隙发育一般，岩石硬度中等；地表残坡积层厚度不大，地下水贫乏。矿体覆盖层厚度不大，局部出露地表，可露天开采。 3、矿山现状、特点及存在的主要问题 矿区位于《某县矿产资源规划》划定的***建筑石料规划开采区内。采矿东北侧为******村，民房距矿区最近水平距离约300m，采矿区东侧与公路相接，最近距离350m，采矿区范围已通过安全检测。矿区影响范围内无其它重要工程设施，也无景
点。 矿山开采范围内的开采最低标高为+36m，最高可采标高+112m，由于该矿原先采用单面坡开采，到目前为止尚未形成贯通的台阶平面。 第二章编制依据 1、编制依据的文件（批准书、委托书、协议等）； 1.1《编制开采方案与安全技术措施委托书》； 1.2《***矿产资源规划》； 1.3《***地质灾害防治规划》。 2 2.1《某县****** 县国土资源局（2005年4月）； 2.2《某县****** 公司（2005年5月）； 2.3《某县****** 年6月）； 3 3.1； 3.2《中华人民共和国矿山安全法》； 3.3《中华人民共和国劳动法》； 3.4《<中华人民共和国矿山安全法>实施条例》； 3.5《中华人民共和国民用爆炸物品管理条例》； 3.6《爆破安全规程》（GB6722-2003）； 3.7《金属非金属矿山安全规程》（GB16423-1996）；
1露天开采 1.1境界的确定 1.1.1确定露天开采境界的确定应下列原则： 1 应以“基础储量”为基础，并应充分利用资源。 2 露天采矿场的最终边坡应满足边坡稳定的要求。 3 露天境界底平台尺寸应满足铲装和运输设备要求。 4 中型以上露天矿境界宜采用计算机软件圈定。 1.1.2露天矿分期开采境界的确定应符合下列规定： 1 采用分期开采的矿山，一期开采年限不宜小于10年。 2 分期开采过渡期间不宜使矿山减产或出现剥离洪峰。一期宜为二期扩帮提供技术条件。 3 临时边帮上的安全平台宽度不应小于15m；采用陡帮扩帮作业时，在临时边帮上，每隔60~90m高度应布置一个宽度不小于20m的接滚石平台。 1.1.3露天采矿场最终边坡构成要素应符合下列规定： 1 露天矿最终边坡应由台阶高度、台阶坡面角和安全平台、清扫平台、运输平台等要素所构成。 2 平台上设置排水沟时，其宽度应满足排水沟的设置要求。 3 最终台阶宜施行并段，并段台阶数不宜超过3个。 4 安全平台宽度不宜小于5m。 5 清扫平台宽度应满足清扫设备作业要求。 1.2采掘要素 1.2.1台阶高度的确定应符合下列规定： 1 需穿爆的矿（岩），台阶高度不应超过挖掘机最大挖掘高度的1.5倍。 2 不需穿爆的矿（岩），台阶高度不应超过挖掘机的最大挖掘高度。 1.2.2工作台阶坡面角可根据岩体结构面产状、岩体力学性质及水文地质特征通过计算确定，也可按围岩强度指标和围岩完整性特征通过类比法选取。 1.2.3最小工作平台宽度应按爆堆宽度、装载和运输设备所需宽度、动力管线布置方式，以及采剥作业的安全宽度等计算确定，也可按表7.2.3选取。 表7.2.3 最小工作平台宽度
露天开采境界确定的手工方法 目前，在我国的露天开采设计中，广泛采用n j≤n jh原则确定境界。现将确定露天开采境界的步骤和作法分述于下。 一）、确定露天矿最小底宽 露天矿最小底宽应满足采装运输设备的要求，保证矿山工程正常发展。 采用铁路运输时，露天矿的最小底宽为 Bmin=2Rwh+T+3e-h L cotα (8-18) 式中 Bmin一一露天矿最小底宽，m； Rwh——挖掘机机体回转半径，m； T一一铁道线路宽度，m； h L一一挖掘机机体底盘高度，m； e一一挖掘机机体、边披及车辆三者间的安全距离，e=1.0～1.5m； α一一露天矿最下一个台阶的坡面角，（°）。 当采用汽车运输时，底宽应满足汽车调车要求。当采用回返式调车时，其底宽为Bmin=2(Rcmin+0.5b c+e) (8-19) 若采用折返式调车，则 Bmin=Rcmin十0.5b c十2e+0.5l e (8-20) 式中Rmin——汽车最小转弯半径，m； b c——汽车宽度，m； e——汽车距边坡的安全距离，m； l c--汽车长度，m。 在确定露天开采境界时，若矿体厚度小于最小底宽，底平面按最小底宽绘制；若矿体厚度比最小底宽大得不多，底平面可以矿体厚度为界；若矿体厚度远大于最小底宽，通常按最小底宽作图，并按下列因素确定露天矿底的位置: (1)使境界内的可采矿量最大而剥岩量最小； (2)使可采矿量最可靠，通常露天矿底宜置于矿体中间，以避免地质作图误差所造成的影响； (3)根据矿石品位分布，使采出的矿石质量最高； (4)根据岩石的物理力学性质调整露天矿底位置，使边坡稳固且穿爆方便。 二）、选取露天矿最终边坡角 露天矿的最终边坡角，对剥采比有很大的影响。 随着开采深度增加和边坡角的减小，所需的剥岩量会急剧增加，因此从经济效果考虑，希望边坡角尽可能大；然而，有不少矿山由于盲目追求陡边坡而造成滑坡事故，严重影响生产。因此，选择时应同时考虑安全因素和经济因素，在保证露天矿安全前提下，最终边坡角尽可能大些，以减少剥离量。 由于边坡稳定受岩体物理力学性质、地质构造、水文地质、边坡破坏机理、爆破震动效应等一系列因素的影响，尽管目前有许多数学计算方法〈如二维、三维极限平衡计算法，有限元分析法，概率统计分析法等初始边坡优化设计方法〉，以及借助于数学模型和电算程序来提供科学数据，但在实际应用中还不够完善。因此，矿山设计选取边坡角时，多采用类比法，即参照类似矿山的实际资料选取。工程地质条件复杂的矿山，在进行设计的同时，由研究部门通过系统的工程地质调查后，用计算方法确定。 所谓类比法，即设计部门根据工程实践，按照组成边坡岩体的地质条件、水文地质条件、
露天矿山工程：在露天开采的整个生产过程中，矿岩的采剥工作必须经过一定的生产环节，如掘沟、剥离和采矿等，剥离和采矿又是以扩帮的形式进行的。每个生产环节都需要按一定的工序（如穿孔、爆破、采装、运输和排土等）进行生产，所有这些工作统称为露天矿山工程。 出入沟:建立地面与工作水平之间以及各工作水平之间的倾斜运输通路。 开段沟：为开辟开采工作线而掘进的水平沟道。 最终边帮角:最终帮坡面与水平面的夹角。 山坡/凹陷露天矿:封闭圈以上为山坡露天矿，封闭圈一下为凹陷露天矿。 最终帮坡面:通过非工作帮最上一 个台阶 的坡顶线和最下一个台阶的破底线 所作的假想斜面。 台阶:露天开采时，通常是把矿岩划 分成一定厚度的水平分层，自上而 下逐层开采，并保持一定的超前关系，在开采过程中各工作水平在空 间上构成了阶梯状，每个阶梯就是 一个台阶或阶段。 上部最终境界线：最终帮坡面与地表的交线为露天矿场的上部最终境界线。清扫平台：是用于阻截滑落的岩石 并用清扫设备进行清理，又起安全 平台的作用；宽度依清扫设备而定。安全平台：用于缓冲和阻截滑落的 岩石及减缓最终边坡角，保证最终边帮的稳定性和下部工作水平的工 作安全；安全平台宽度一般大于2 m ；最终台阶并段可不设安全平台。 运输平台：是工作台阶与出入沟之间运 输联系的通道；其宽度取决于运输方式 和线路数目。 采区：指阶段(或盘区)内用天井(或 平巷)等采准工程，进一步把矿体切 割为若干部分的回采矿体的单独作 业区。 矿床露天开拓：矿床露天开拓就是建立 地面与露天采场内各工作水平之间的矿 岩运输道路，并及时准备出新的工作水 平。 溜井降段：当溜井布置在采场内部 时，随着开采水平的下降，溜井口 也要降到相应水平，即溜井降段， 一般每次降低一个台阶高度。 无运输掘沟：不采用运输设备的掘沟， 主要包括挖掘机倒堆掘沟和定向抛掷爆 破掘沟。 露天开采程序：露天开采范围内采 矿、剥岩的顺序，即采剥工程在时 间和空间上发展变化的方式，包括 台阶划分，掘沟，采剥初始位置确 定，水平推进，垂直延伸方式，工 作帮构成等。 扩帮：掘沟工程完成后，进行的剥离围 岩和采掘矿石的作业。 掘沟工程：在露天开采中，为使采 矿场保持正常持续生产，需及时准 备出新的工作水平，而新水平的准 备工作包括掘进出入沟，开段沟和 为掘沟而在上水平所进行的扩帮工 作。 内部/外部坑线开拓：凹陷露天矿的 开拓坑线（出入沟）布置在开采境 内，应用较多；凹陷露天矿的开拓 坑线布置在开采境界外。 固定/移动坑线开拓：固定坑线是固定布 置在开采境界内的最终边帮上；移动坑 线是出入沟布置在靠近矿体与围岩接触 带的上盘或下盘，在开采过程中，出入 沟随工作线的推进而移动，直至开采境 界的最终边坡角时才固定下来。 露天矿运输系统：在露天采场中完成将 矿石、废石、人员设备和材料运送到指 定地点的任务运输网路即为露天矿运输 系统 剥采比：开采单位矿石量所需剥离的岩 石量 露天开采境界：露天开采终了时(或某 一时期)所形成的空间轮廓/空间边界。 采剥进度计划：是用图和表表示露天矿 工程发展的具体的时间、空间和数量关 系的矿山建设和生产计划。 生产勘探：在地质勘探成果的基础上， 在开采过程中为了保证矿山均衡稳定的 生产或扩大矿山远景，提供准确可靠的 地质资料而进行的直接为采矿生产服务 的勘探工作。 废石场的阶段高：指排土台阶坡顶线至 坡底线间的垂直距离。 露天矿地表水防治工程：防止降雨 径流和地表水流流入采场，减少排 水量，改善作业条件，保证安全作 业的技术措施。 排水系统：排水工程、管道、设备在空 间的布置形式。 露天矿边坡：采场周围的台阶、沟道及 其附近的土岩组成的斜坡。 边坡角：垂直边坡走向、边坡某部 分最上 一个台阶的坡顶线至最下一个台阶 的坡底线的连线与水平面之间的夹 角。 连接平台：在开拓坑线与各台阶交 汇处设置长度40～60m、坡度不超 过3％的平坡或缓坡段。 经济合理剥采比：指露天开采单位矿石 量在经济上允许的最大剥岩量。 最小工作平盘宽度：仅按布置采掘运输 设备和实现正常采装运输作业考虑所必 需的工作平盘宽度。 露天矿最小底宽：满足采装运输设备的 要求，保证矿山工程正常发展的宽度。 非工作帮上的平台，按其用途可分为安 全平台、运输平台、清扫平台。 台阶是以台阶的下部平盘标高来命名 的。 露天矿生产过程中的三个重要矿山工程 是掘沟、剥离、采矿，其主要生产 工艺过程包括穿孔爆破、采装、运 输、排岩。 露天矿生产台阶工作参数包括台阶高 度、采区长度、采掘带宽度、工 作平盘宽度。 采掘设备的生产能力分为理论生产能 力、技术生产能力和实际生产能力。 汽车在采装工作面的入换方式有同向 行车式、折返式、回返式。 废石场的稳定性影响因素较多，主要取 决于：废石场的地形坡度、排弃高度、 基底岩层构造及其承压能力、岩土性 质和堆排顺序。 合理地确定露天开采境界，包括确定露 天采矿场的底部平面周界、最终边坡 及开采深度 影响露天开采境界确定的因素主要有 自然因素、技术组织因素、经济因素等。 露天矿常用的剥采比有平均剥采比、分 层剥采比、境界剥采比、生产剥采比、 经济合理剥采比等 目前关于经济合理剥采比的确定方法主 要有比较法和价格法。 对缓倾斜矿体来说，确定境界时若选定 边坡角大于矿体倾角，则最终边坡角应 沿矿体下盘布置，以便充分采出下盘矿 石。 露天矿床的开拓方法主要有公路开拓、 铁路开拓、带式输送机开拓、平硐溜井 开拓、提升机道开拓等 公路固定坑线开拓时，开拓坑线的布置 形式有直进式，回返式和螺旋式。 露天矿的矿山工程发展程序包括台阶的 开采程序，工作帮的推进和新水平的开 拓延深。 在露天开采中，为保持持续正常生产， 需及时准备出新的工作水平，而新水平 的准备工作包括掘进出入沟、开段沟和 为掘沟而在上水平所进行的扩帮工作。 按采用的运输方式，掘沟方法可分为汽 车运输掘沟、铁路运输掘沟、联合运输 掘沟、无运输掘沟。 露天矿堑沟的技术参数包括：沟底宽 度、沟深度、沟帮坡面角、沟的 纵向坡度和沟的长度。 影响生产剥采比的因素很多，主要可分 为两大类，即矿体埋藏条件和开采技 术条件。 对于开采深度大、储量多、开采期长的 露天矿，采用分期开采可以减少基建 工程量、降低初期生产剥采比，达到 投资少、投产快，达产早。 分区开采是指在平面上分区，逐步建立 或轮流使用露天矿山工程和工作线，从 而能减少基建工程量和前期生产剥采 比，提高露天开采的经济效益。 露天矿生产能力，用矿石生产能力和 矿岩生产能力两种指标来表示。 研究露天矿生产能力时，要在技术上可 能达到的范围内寻找经济上合理的生 产能力。 通常露天矿开采强度用工作线水平推 进速度和矿山工程延深速度两个指 标来表示。 露天生产矿山编制的年、季、月采剥计 划，又叫生产作业计划。 露天开采境界的范围由露天采场的地 表境界、底部境界和四周边坡组成。 平装车时的台阶高度：一般要求（台阶） 爆堆高度不大于挖掘机的最大挖掘高 度；但也不应低于挖掘机推压轴高度的 2/3 。 采区的最小长度应满足挖掘机正常作业，
摘要 采矿工程专业露天开采课程设计是采矿工程专业学习的一个重要环节，是教学计划的一个重要组成部分，也是提高学生的综合能力的有机组成部分，具有实践性和综合性。 此课程设计目的有： 1.课程设计是采矿学II理论课程教学的延续，通过课程设计使学生进一步学习掌握采矿学II的内容，并熟悉露天矿山初步设计的一般过程和方法； 2.培养学生对露天矿开采境界的如何确定和境界的稳固性及其相关知识。 3.通过课程设计培养学生学会使用采矿设计手册、设计标准和规范的能力； 4.提高技术总结和编制技术文件的能力； 本次设计主要进行铁矿床露天开采边境的初步设计，根据相关地质资料和开采技术条件，按照《采矿设计手册》中的方法进行开采设计。 第1章总论 1.1 设计任务与内容 设计题目:露天采矿边境的确定 依据所给矿山地质资料、地质地形图及勘探线剖面图，确定露天矿开采境界。 1.2 原始资料 塔东铁矿矿区内矿体有零星初露，矿体不规则分布于上元古界塔东群的朱敦店组和拉拉沟组之中。矿体倾角从50o到80o不等，与围岩倾向基本一致。矿体母岩主要为黑云斜长片麻岩、黑云变粒岩、斜长角闪岩、二云石英片岩夹透辉大理岩透镜体、黑云变粒岩夹黑云斜长角闪岩磁铁斜长角闪岩、透辉斜长片麻岩以及透辉岩、透辉斜长片麻岩夹黑云斜长片麻岩，此外还有花岗闪长岩、留辉石，
成矿矿物主要是脉条状的磁铁矿，矿体厚度0－20m不等，矿体具体产状与分布参见地形地质图和剖面图。最上层为第四系残坡积层，可分为两类：冲积层，由砾石、砂、粘土组成；残坡积层零星分布于地势低凹及平坦处，由褐黄、褐红色粘土组成；区内无构造，但是存在有夹层，夹层最小剔除厚度为1m，矿区范围内延伸长度约2000m，出露宽度约100m，厚度<30m；本矿床主要矿石类型为黑云斜长片麻岩、斜长角闪岩、黑云变粒岩夹黑云斜长角闪岩磁铁斜长角闪岩、透辉斜长片麻岩夹黑云斜长片麻；矿岩容重γ=3.2 t/m3，矿岩硬度系数f=9～11。 设计范围：最低开采设计标高460 m，2－7勘探线之间，njh=5:1m3/m3，控制生产能力250万t，以开采主矿体为设计依据。 第2章露天开采境界的确定 2.1露天开采境界概述 在金属矿开采设计过程中，可能遇到以下三种情况： (1).矿床全部适合用地下开采； (2).矿床全部适合用露天开采； (3).矿床上部适合用露天开采而下部用地下开采。 对于后两种情况，都要求合理确定露天开采的最终界线，即露天开采境界。露天开采境界由露天采矿场的底部周界、最终边坡及开采深度三个要素组成。确定露天开采的境界，就是合理确定开采深度、底部周界和露天矿最终边坡角。 确定合理的露天开采境界，是露天矿设计的一项重要工作。她不仅关系到露天矿的可采矿量、剥离岩量、生产能力、开采年限等主要技术指标，而且也影响到矿床开拓及总图运输，从而对整个矿床开采的经济效果生产深远的影响。 在确定露天开采境界时，往往要受到下列因素的影响：
露天开采境界确定方法 露天开采工程是采矿工程中重要的组成部分，它涉及到资源部署、矿山赋能、开拓形状和尺度、矿山操作、矿产资源的长期收益与否等多个环节，它的安全性和经济性关系到矿山的整体质量和稳定性。因此，进行有效的露天开采境界确定，具有重要的现实意义。 首先，必须对开采境界的基本概念进行界定，以便明确露天采矿可能涉及的范围和规模。露天开采境界定义为：露天开采境界是指为了确保露天采矿安全运行和有效操作而进行的系统范围定义。也就是说，露天开采境界确定基于现行的露天开采工艺，对用于开采的组合和设备、工艺设计、安全管理等等进行系统定义。 其次，应该明确露天开采境界确定的原则，以便建立一套完善的管理机制。一般而言，露天开采境界确定的原则是以矿山安全、实用及节约为基础的，不仅要考虑到资源的收益性，还要考虑矿山安全、采矿规模及可行性等。此外，在进行露天开采境界确定的过程中，还要遵循“节约利用、精细管理”的原则，以保证矿山开采的可行性。 再者，实施露天开采境界确定必须包括以下基本步骤：（1）现场勘探，了解和评估矿山状况及其开采条件；（2）对露天开采的设备、工艺设计以及安全管理的可行性进行评估；（3）确定有效的采矿范围和规模，并结合实践经验定期进行评估；（4）编制采矿历史记录，保持材料完整性。 最后，要建立完善的采矿境界管理体制。基本上，管理体系应该包括四个层面：（1）原则层：确定采矿境界确定的基本原则和指导思
想；（2）方针层：确定实施采矿境界确定的政策与措施；（3）管理层：制定具体的管理办法，具体的监督措施以及开采境界的定期监督；（4）审计层：对实施采矿境界确定的结果进行审计，确保采矿境界的安全。 总之，要进行有效的露天开采境界确定，必须从理论层面和实践层面考虑到各种因素，以确保采矿安全和可持续发展，特别是要建立起一套完善的露天开采境界确定机制，使其适应不断变化的环境状况。采用有效的管理机制可以提高采矿效率，并有助于环境保护、资源挖掘和安全操作等方面的可持续发展。
1.技术上可行和经济上合理的开采地质储量，称为开采储量。 2.圈定开采储量的三维几何体称为最终开采境界。 3.最终边坡角：为满足边坡稳定性要求，边坡坡面与水平面的夹角（一般为35~55°）。 4.剥采比：剥离的岩石总量与采岀的矿石总量之比。 5.平均剥采比：最终开采境界内岩石总量与矿石总量之比 6.境界剥采比（瞬时剥采比）：境界增加单位深度，境界内剥离的岩石增加与矿石增量之比。 7.经济合理剥采比：利润增量为零时的境界剥采比称。（或盈亏平衡剥采比） 8.确定最终境界的准则：境界剥采比（瞬时剥采比）等于经济合理剥采比。 9.确定最终开采境界的方法：线段比法与面积比法。 10.台阶：露天开采是从地表开始逐层向下进行的，每一水平分层称为一个台阶。 11.工作台阶：正在开采台阶。 12.最终边帮（非工作帮）：工作线推到最终境界线的台阶所组成的空间曲面。 13.斜坡道或出入沟：为了运输矿岩，在本台阶与上一个台阶之间修筑的具有一定坡度的运 输道。 14.台阶由坡顶而、坡底面和台阶坡面组成。坡顶线：台阶坡面与台阶坡顶面的交线。坡底 线：台阶坡面与台阶坡底面的交线。台阶坡面角：台阶坡面与水平面的夹角。 15.台阶高度：台阶坡顶面与坡底面的垂直距离。 16.台阶宽度：木台阶的坡顶线与上一台阶的坡底线之间的距离。 17.露天矿采掘设备包括：牙轮钻、电铲（挖掘机）、汽车、火车等。 18.安全平台：在开采过程中，工作平台不能一直推进到上各台阶的坡底线位置，而是应留 下一顶宽度。留下的这部分叫安全平台。 19.安全平台的作用：收集上部台阶滑落的碎石和阻止大块岩石滚落。 20.爆破带：工作台阶上正在被爆破、采掘的部分。其宽度为爆破带宽度（或采区宽度）。 21.台阶的采掘方向：挖掘机沿采掘带前进的方向。 22.台阶的推进方向：台阶向外扩展的方向。 23.工作平盘的宽度包括采区宽度和安全平台宽度。 24.最小工作平盘宽度：指刚好满足采运设备正常作业要求的工作平盘宽度。它与设备尺 寸、采掘方式、供车方式有关。 25.安全挡墙：在工作平盘的外沿，随时堆筑的一道安全挡墙。 26•深凹露天矿掘沟：首先挖掘出入沟，建立上下两个台阶水平的运输联系；然后开掘段沟，为新水平台阶的开采推进提供初始作业空间。 27.最小沟底宽度：满足采运基本的作业空间要求的宽度。 28.采区长度：划归一台采掘设备开采的工作线长度。 29.新水平准备：从新水平掘沟开始到工作台阶达到设计生产能力的过程。 30.采区宽度：爆破带的实际宽度。
t m b a C n D j /,3 -=3 露天开采境界 3.1经济合理剥采比 3.1.1圈定境界的原则 根据矿床的自身特点，开采境界的确定原则如下： （1）根据境界剥采比小于或等于经济合理剥采比确定境界，即j k n n ≤的原则； （2）东部境界与海新河的距离不小于200m 。西部境界保证矿区铁路东岗站距采场边界安全距离不小于200m ； （3）露天矿正常开采时期的生产的成本一般不应超过地下开采生产成本或允许成本； （4）在经济因素的影响下，应尽可能多地圈定煤炭储量，以达到最大收益和最大程度地利用资源； （5）保证生产安全。 3.1.2经济合理剥采比 露天开采境界的确定，实质上时剥采比大小的控制。随着露天开采境界的延深和扩大，可采储量增加了，但剥离岩量也相应地增大。合理的露天开采境界，就是指所控制点剥采比不超过经济上的合理的剥采比。 经济合理剥采比是露天矿最终境界的重要技术经济依据。确定经济合理剥采比的方法有两类：一是比较法，即以露天开采和地下开采的经济效果作比较来计算；二是价格法，用露天开采成本和矿石价格作比较来计算。抚顺煤田倾角30°～40°，属于倾斜煤田，上部煤层埋藏相对较浅，适宜露天开采，但随着开采深度的增加，剥离岩石量也不断增大，可利用地下开采。因此，本设计选用露天开采和地下开采比较法来确定露天矿经济合理剥采比j n 。 （公式3.1） 式中：D C ——矿石地下开采成本，元/t ； a ——露天矿纯采矿成本，元/t ； b ——露天矿剥离成本，元/m 3； 从抚顺东露天矿获得资料显示，矿石地下开采成本：305元/t ，露天矿纯采矿成本：30元/t ，露天矿剥离成本：40元/m 3。计算可得： 3.2境界的圈定 t m n j /86.63=
露天开采境界的原则和方法研究 摘要：露天开采是用一定的采掘运输设备在敞露的空间从事矿石开采作业。露天矿最终边坡角、开采境界底部宽度及底部位置、开采境界深度对露天矿的生产安全与经济效果都有很大影响。本文在总结露天开采特点的基础上，对露天开采境界的原则和方法进行了详细研究论述，分析了影响露天开采境界的几个要素及其确定方法。最后对确定露天开采境界的步骤进行了研究。文章为露天开采境界的确定和优化提供了理论依据。 关键词：露天开采；开采境界；开采方法；境界优化 1 露天开采的特点 露天开采是用一定的采掘运输设备在敞露的空间从事矿石开采作业。露天开采的特点是：采出矿石需将矿体周围的岩石及覆盖岩层剥掉，通过露天运输通道或地下井巷把矿石或岩石运至地表。这种开采方法广泛用于开采金属矿、冶金辅助原料、建筑材料、化工原料及煤等矿床。 基于露天开采是在敞露的空间从事矿床开采作业，与地下开采比较，它有如下特点：（1）相对讲，开采空间受限较小，有利于采用大型机械化设备。机械化、自动化水平较高，可提高矿山开采强度和矿石产量。（2）劳动生产率高。（3）开采成本低，使大规模开采低品位矿石成为可能（4）矿石损失贫化小，有利于地下矿产资源的回收。（5）基建时间短，年产吨矿石的基建投资比地下开采低。（6）对于高温易燃矿体的开采，露天开采也较地下开采较为安全。（7）劳动条件较好，工作也较安全。（8）露天开采过程中可产生较大粉尘，自卸汽车运行中可排放废气，爆破后的岩石因含有害成分对与之接触的大气、水和土壤有一定程度的污染。（9）把大量剥离岩、土排弃到排土场，排土场占地面较大占用山地和农田且局部恶化生态环境。（10）遇冰雪、暴雨等天气，对露天开采有一定影响。 开采境界的圈定是露天矿山开采设计的基础，也是矿床经济、安全、高效开发的前提。长期以来，各国矿业领域专家学者对开采境界优化问题做了持续的研究和探索，获得了众多研究成果。然而，由于露采矿山面对的是复杂多变的地质岩体、无序的品位分布以及多变的经济参数等一系列非线性动态问题，最优境界的确定显得尤其困难。本文针对露天矿山境界优化所面对的关键问题，在总结前人所做工作的基础上，分析研究露天矿山开采境界的动态特征，在分析影响矿山稳定最终边坡角的主要指标基础上，对矿山最终合理边坡角的预测；研究矿山系列境界的快速形成方法，研究形成矿山最终开采境界的确定方法。本文针对工程实际，立足于发展前沿，运用多学科的理论和方法，对露天矿最终境界的确定进行了系统和深入的研究，研究成果具有较高的理论和工程应用价值。 2 露天开采的设计准则 露天开采境界的大小决定了露天矿采矿量和剥离量的多少。随着露天开采境界的延深和扩展，在采矿量增加的同时剥离量也大幅度增加，从而导致剥采比不断增大。因此，露天开采境界的确定，实质上是对剥采比的大小加以控制，使之不超过经济合理剥采比。 与露天矿开采境界大小相关的剥采比有多种，因此，在控制哪一种剥采比这个问题上，存在许多不同观点。在此，以三种形成较早又具有代表性的学术观点及其设计准则： （1）境界剥采比不大于经济合理剥采比的设计准则
露天矿设计主要内容及工作步骤 1．设计内容 露天境界的圈定、矿床开拓运输、设备选择、确定生产能力、采剥工艺、编制采剥进度计划6个主要内容。 圈定露天境界方法：手工、计算机。 2．露天境界的圈定工作步骤 a 仔细阅读地质报告及图纸，搞清地形条件、矿岩种类及性质、矿体赋存条件（走向、倾向、长、厚、标高等、矿体分布等），形成立体宏观概念。 b 确定圈定境界的原则（经济合理剥采比、不同种类和品级的矿石利用等）。 c确定不同区域、不同岩性最终边坡角。确定最终边坡角有两种方法：通过边坡工程地质报告选取；采用类比法选取，两种方法都要进行岩石力学计算论证。根据最终边坡角计算露天采场最终边坡构成要素（段高、阶段坡面角、安全清扫运输平台宽度等）、露天底最小宽度和长度。 d 填写浮动圆锥法各参数文件，利用计算机开始圈定浮锥境界。利用计算机建模和圈定浮锥境界过程中要注意观察矿体分布和浮锥境界的变化，从中分析开拓、开采等方法。 e 通过对不同浮锥境界图形、境界剥采比、平均剥采比、增量剥采比的分析比较，选出最优浮锥境界。 f 认真解读优选浮锥境界图形，确定并提取露天底及采场空间上
的自然宽平台底线。（此步骤工作要认真分析，按照浮锥境界轮廓线，对照分层平面图和剖面图绘制露天采场底线。差之毫厘，对境界内矿岩量影响较大） g 按照计算的不同分区边坡参数，利用计算机绘制一次境界。（不带开拓运输线路的境界） h 在一次境界上布置开拓运输线路，形成最终露天境界。（此步骤要根据不同的开拓运输线路布置，进行多方案比较，最后优选平均剥采比较小的境界。在布置公路运输线路时，由于各分区内公路条数不同，要调整各分区内安全和清扫平台宽度） 3．矿床开拓运输 a 露天矿开拓运输种类：公路开拓、铁路开拓、公路铁路联合开拓、公路-平峒溜井开拓、公路-破碎-胶带机开拓、公路-斜坡提升联合开拓、公路-溜槽开拓，大至7种。 b选择开拓系统主要考虑的因素：自然地质条件（地形、矿床和水文条件、工程地质、气候等）、生产技术条件（矿山规模、开采工艺、露天采场尺寸、装备水平等）。 c 开拓运输方案选择：在可行性研究阶段要进行不同的开拓运输方式比较，这包括不同种类开拓方式比较和单一种类开拓系统的优化。此阶段除了矿山和总图两个专业共同研究开拓运输方案外，还需要各相关专业的配合。此步骤工作包含大量的参数计算和工程量统计工作。 4．设备选择
露天开采程序 第一节概述 最终开采境界是在当前的技术经济条件下对可采储量的圈定，也是对开采终了时采场几何形态的预估。那么，如何采出最终境界内的矿石和岩石则是露天开采程序问题。 简单地讲，露天开采是从地表开始逐层向下进行的，每一水平分层称为一个台阶。一个台阶的开采使其下面的台阶被揭露出来，当揭露面积足够大时，就可开始下一个台阶的开采。随着开采的进行，采场不断向下延伸和向外扩展，直至到达设计的最终境界。每一台阶在其所在水平面上的任何方向均以同一台阶水平的最终境界为限。推到最终境界线的台阶所组成的空间曲面称为最终边帮（或非工作帮）。可以想象，最终边帮并不是一“光滑”的曲面，而是呈阶梯状的。为了开采一个台阶并将采出的矿岩运出采场，需要在本台阶及其上部各台阶修筑至少一条具有一定坡度的运输通道，称为斜坡道或出入沟。图15-1是一采场的水平投影与剖面示意图。 本章从台阶的几何参数入手较为详细地讨论露天开采中的掘沟、台阶推进、采场扩延、线路布置及台阶和工作面参数的计算等内容。 第二节台阶几何要素 一、基本概念 图15-2是两个相邻台阶的局部剖面及其平面投影示意图。台阶由坡顶面、坡底面和台阶坡面组成。台阶常以其坡顶面水平和坡底面水平命名，例如图15-2中的上部台阶称为188 - 200米台阶。台阶坡顶面和坡底面与台阶坡面的交线分别称为台阶的坡顶线和坡底线。一个台阶的坡底面水平同时又是其下一个台阶的坡顶面水平。台阶坡面与水平面的夹角称为台阶坡面角（α），台阶坡顶面与坡底面之间的垂直距离即为台阶高度（H）。从本台阶的坡顶线（本台阶外缘）到上一个台阶的坡底线（本台阶内缘）之间的距离称为台阶宽度（W）。台阶是垂直方向上的最小开采单元，即台阶在其整个高度上是一次爆破、一次铲装的。穿孔和装药作业在台阶的坡顶面水平进行，铲装和运输作业在台阶的坡底面水平进行。 二、台阶高度 台阶高度是露天开采中最重要的几何参数之一。影响台阶高度的因素有生产规模、采装设备的作业技术规格以及对开采的选别性要求等。为保证挖掘机挖掘时能获得较高的满斗系数（铲斗的装满程度），台阶高度应不小于挖掘机推压轴高度的2 / 3。另一方面，为避免挖掘过程中