下载文档原格式
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 ∆=∆+∆ ba 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。
《石材露天矿山技术规范》（JC××××-2006）1.范围本规范规定了石材露天矿山地质和采矿的要求，适用于花岗石、大理石、砂岩及板石的露天矿山地质勘查于开采设计、建设和生产。
2.规范性引用文件下列文件中的条款通过本规范的引用而成为本规范的条款。
《爆破安全规范》（GB6722）《玻璃硅质原料饰面石材石膏温石棉硅灰石滑石石墨矿产地质勘查规范》（DZ/T0207-2002）《天然花岗石荒科》（JC/T204-2001）《天然大理石荒科》（JC/T202-2001）3.矿床地质要求3.1储量要求3.1.1矿床资源储量规模划分，见表1。
表 1 石材矿床矿石储量规模划分表3.1.2矿山建设规模要求，见表2。
表2 石材矿山设计生产能力及服务年限3.2土地工作程度要求3.2.1地质勘查工作应委托具有相应资质的专业地勘单位承担，大中型矿山提交详查以上工作程度的地质报告，小型矿山可提交普查报告。
3.2.2在详查地质工作开始前，应与矿山开采专业设计单位、生产单位共同确定首采区和试采区位置。
3.2.3试采区的大小应视石材品种及其赋存条件而定，其长度应不小于30M，宽度应在剥离风化层后继续推进不小于10M，或每一试采点采出的荒料体积不小于50 M3。
3.2.4试采点应详细测绘节理裂隙产状、密度，对石材本身的瑕疵（色斑、色线等）进行统计。
石材荒料率应按照三维方向尺寸进行统计于计算。
3.2.5统计与计算花岗石、大理石和厚层砂岩荒料率的最小荒料规格应为65cm×40cm×70cm,板石和薄层砂岩、千枚岩等相当于石板用途的矿山不以此为最小荒料规格，具体指标可由矿山、地质和设计三方单位商定。
4.矿产开发利用研究石材露天矿山建矿前应进行矿产开发利用研究，矿产开发利用方案应由资料的设计、咨询单位编写，并经相关部门审批。
5.矿山设计石材矿山在开采前应由具备相应资质的设计单位进行开采设计，并经相关部门审批。
露天采矿设计技术规定与定额2001年6月第一章 总则第101条 为统一采矿设计主要技术要求，推动技术进步和创新，提高设计质量，适应市场经济的发展，特制定本规定。
第102条 本规定适用于国有和国有控股企业，对其它所有制企业仅供参考。
第103条 露天采矿设计除执行本规定外，尚应符合国家现行的有关规程、标准和工程建设标准强制性条文等。
第 104 条 采矿设计应符合下列要求：一、优先开发矿石质量高、易采易选和外部建设条件有利等经济效益和社会效益好的矿床。
在矿床总体开发方案的指导下，在技术条件允许和保护资源的前提下，优先开采基建量小、投产快和品位较高的地段。
二、优先采用露天开采。
在露天开采与地下开采进行全面技术经济比较中，应充分考虑露天开采在资源回收、劳动条件和生产能力可靠性等方面体现的优势。
在方案比较中，一般露天开采可考虑优越系数。
三、加强矿产综合回收，坚持合理的开采顺序，有效利用和保护资源。
在同一开采区段内，实行贫富兼采，大小兼采，降低贫化损失，提高入选品位；对暂时不能利用的资源应切实保护；开采主要金属的同时，应综合回收共生、伴生有用组分。
四、对生产规模较大的矿山，应根据市场需求、技术可行和经济效益等，做多个规模方案比较，并研究分期建设的可行性和经济合理性。
五、应从设计方案、设备材料选择等多方面重视珍惜土地，降低能耗和节约木材。
第105条 结合矿山建设规模、工艺要求和资金条件，应积极采用行之有效的新技术、新工艺、新设备，提高矿山装备水平和机械化、自动化程度，提高露天采矿劳动生产率和综合经济效益。
第106条 采矿设计应从总体方案到生产工艺全面贯彻安全生产和环境保护法规。
对开采引起的环境污染和土地损坏，应有相应的整治、复垦措施。
第107条 露天矿设计要加强社会主义市场经济观念、资金周转观念、利息观念和投入产出观念，要进行多方案比较和动态经济分析，择优选取方案。
第二章 基本规定第 201 条 采矿设计主要基础资料：一、黑色冶金矿山采矿设计若干原则规定（一）经过储委审查批准的矿床详细地质勘探报告、选矿试验报告。
露天矿山开采台阶标准
露天矿山开采台阶的标准主要包括台阶高度、台阶坡面角和最小工作平台宽度。
1. 台阶高度：在露天开采中，台阶高度是重要的几何参数之一，通常为挖掘机最大挖掘高度的1.2倍左右。
2. 台阶坡面角：台阶坡面角的大小取决于岩体的物理力学性质和矿山的技术经济条件。
一般情况下，台阶坡面角应小于或等于岩体的自然安息角。
3. 最小工作平台宽度：为了满足采剥设备的安全作业和正常移动，每个台阶必须具有一定宽度的平台，即最小工作平台宽度。
这个宽度主要根据所采用的设备类型和安全要求而定。
此外，露天矿山开采台阶的要素还包括台阶坡顶线和坡底线、台阶的命名等。
在设计台阶时，应遵循安全、经济、合理的原则，并根据实际情况进行适当调整。
露天矿山开采设计近年来，随着世界能源需求的增长，矿业开采成为了一个非常重要的产业。
然而，相对于地下矿山开采，露天矿山开采与设计必须面对更多的困难和挑战，因为它涉及到更多的环境和灾难风险。
因此，本文将对露天矿山开采设计进行探讨，以期能为矿山开采工程提供帮助和指导。
1. 露天矿山的特点露天矿山是指在地表进行开采的矿山，通常采用爆破、钻孔和挖掘等技术。
与地下矿山相比，它有以下特点：(1) 相对开放性：露天矿山的开采过程和结果都是公开的，外界容易观察到。
(2) 低成本：露天矿山采用的设备和技术相对简单，使得开采成本相对低廉。
(3) 环境风险：露天矿山开采容易造成环境破坏和生态灾害，如水土流失、山体滑坡等等。
(4) 限制条件：露天矿山的挖掘深度常受地质条件和矿产状况的限制，且天气等自然条件的影响也较大。
2. 露天矿山开采设计项目初期，需要进行的露天矿山采矿设计主要包括：2.1 矿体分析：分析矿体的地质、矿物、物理性质和采矿条件，以确定采掘方法、采掘矿体的划分、采掘矿体的相对位置等。
2.2 岩石工程设计：对挡矿墙、弃矿堆和运输路线等进行设计，以最大程度地减少因坍塌、稳定度不足、滑坡等维持发生的灾害。
2.3 距离设计：依据矿体类型、运输工具的使用情况、采掘工艺等因素，进行矿山与矿堆距离的设计。
2.4 覆盖土设计：在停止采运区域上进行铺设，以达到抑制沙尘飞扬、防止风雨侵蚀等作用。
在后期的露天矿山开采设计方面，需要考虑的摇分为：挖掘进度的制定、采掘方案的制定、矿山的剥离和运输工艺的改进等。
3. 露天矿山开采设计的技术手段3.1 无人驾驶技术：随着科技的不断发展，无人驾驶技术已经在全球范围内得到广泛的应用，国内也正在逐渐推广使用。
在矿山开采中，无人驾驶技术可以有效提高矿山的效率和安全性，避免人在高风险环境下的工作，同时也可以减少人工成本。
3.2 地质智能技术：正如第一部分提到的，矿山开采必须考虑地质状况。
地质智能技术通过采集地质数据和图像信息等为矿山开采提供决策支持，同时也可以减少人员风险，从而提高了安全性和效率。
五、露天开采境界的确定方法（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。
目前我国绝大多数矿山以自卸汽车运输为主，故只介绍汽车运输最小底宽的计算。
若采用折反式调车，则：Bmin＝Rcmin＋0.5bc＋2e＋0.5 lc （1－18）式中Rcmin——汽车最小转变半径；米；Bc——汽车宽度，米；e——汽车距边坡的安全距离，米；lc——汽车长度，米。
若采用回返式调车，则：Bmin＝2（Rcmin＋0.5bc＋e）（1－19）在确定开采境界时，若矿体厚度小于最小底宽，底平面按最小底宽绘制；若矿体厚度大于最小底宽不多，则以矿体厚度为最低水平底宽；若矿体宽度远大于最小底宽，露天矿底的位置主要以境界内可采矿量尽量大而剥岩量最小确定之。
（二）选取露天矿边坡角最终边坡角的选取，对剥岩量影响很大。
在保证边坡稳定的前提下，边坡角的选取一般按类似已进行开采矿山实用的边坡角选取。
类比法边坡角的选取应满足安全条件和技术条件的最小边坡角值。
（三）确定露天开采深度1、长露天矿开采深度的确定露天矿走向长度大时，首先在各地质横断面图上初定开采深度，然后再用纵断面图调整露天矿底部标高。
（1）在各地质横断面图上初步确定露天开采深度。
首先，在横剖面图上作出若干个深度的开采境界方案（图1－11）。
依据前面选定的最小底宽和边坡角，绘制开采境界图。
其次，针对各开采深度方案，用面积比法或线段比法计算其境界剥采比。
最后将各方案的境界剥采比与开采深度绘成关系曲线，与经济合理剥采比的水平线的交点深度，就是所要求的开采深度。
图1－11 长露天矿开采深度的确定图1－12 厚矿体的无剥离开采H1－最初确定的开采深度；H2－无剥离开采的深度H3－最终的露天开采深度至此，完成了一个地质横断面图上露天开采理论深度的确定。
按同样的方法，可将露天矿床范围内所有横断面图上的理论深度都确定下来。
应当指出，在确定厚矿体的开采深度时，鉴于露天矿底的位置不易确定，有时按矿体厚度而不是最小底宽作图（图1－12 ），然后继续向下无剥岩采矿，直至最小底宽为止。
1. 总论1.1 课程设计概述1.1.1 课程设计题目露天矿开采境界设计1.1.2 设计初始条件1. 最终台阶高10m，最终台阶坡面角65°，露天矿采矿场最小底宽16m，最终边帮角51°，经济合理剥采比6m³/ m³。
2. 开拓运输道路采用Ⅲ级矿山公路，道路路基宽度8m。
1.1.3 要求完成的主要任务1. 设计任务：确定露天矿开采境界深度，底部位置及周界，确定露天采场最终边帮结构，并绘制开采境界平面图，露天矿开拓运输道路定线，绘制露天矿开采终了平面图，绘制露天矿开采境界横纵面图，编写课程设计计算说明书。
2. 设计成果：课程设计计算说明书一份，相似形开采境界设计横断面图（4#图纸3张），开采境界深度设计计算横断面图、纵断面图（4#图纸3张，3#图纸1张），露天矿开采境界平面图（3#图纸一张），露天矿开采终了平面图（3#图纸一张），露天矿开采境界断面图（4#图纸3张），露天矿开采境界纵断面图（3#图纸一张）1.2 设计依据和技术经济原则1.2.1 设计依据⑴课程设计任务书⑵矿床地质资料a. 地质地形（平面）图1张（3#图纸）b. 地质横断面图3张（4#图纸）1.2.2 设计技术经济原则⑴露天矿开采境界按境界剥采比不大于经济合理剥采比的准则设计⑵露天矿采用公路运输开拓，开拓系统路线按Ⅲ级矿用运输公路设计1.3 设计方案和设计内容简述设计方案：矿床拟用露天开采，绘定其1：1000的地址剖面图三张及相应矿区地形图一张，设台阶高度为10m，从+900往上、下划分，露天采场最小底宽16m，采用汽车运输，路基宽8m，最小转弯半径15m，连接平台40m，限制坡度10%，最终的台阶坡面角65°，稳定的最终帮坡角小于等于51°，经济合理剥采比6m³/ m³设计内容：1. 用横坡面面积比法计算各水平境界剥采比，绘成曲线，按n<n的原则分别确定三个横剖面的合理开采深度；2. 纵剖面上调整露天矿底平面标高；3. 绘制露天矿底部周界。
2.3编制依据的法规、规程、标准及技术规范
2.3.1主要的法律法规
1）《中华人民共和国安全生产法》（2002年11月1日起施行）
2）《中华人民共和国矿山安全法》（1993年5月1日起施行）
3）《中华人民共和国矿产资源法》（1997年1月1日起施行）
4）《中华人民共和国劳动法》（1995年1月1日起实施）
5）《中华人民共和国职业病防治法》（2002年5月1日起施行）
6）《中华人民共和国消防法》（1988年9月1日起施行）
7）《中华人民共和国环境保护法》（1989年12月26日起施行）
8）《安全生产许可证条例》（国务院令第397号）
9）《特种设备安全监察条例》（国务院令第373号）
10）《中华人民共和国矿产资源法实施细则》（国务院令第152号）
11）《生产安全事故报告和调查处理条例》（国务院令第493号）
12）《中华人民共和国尘肺病防治条例》（国务院1987年12月3日发布）13）《中华人民共和国矿山安全法实施条例》（劳动部令第4号）
14）《浙江省实施〈中华人民共和国矿山安全法〉办法》（2004年7月30日浙江省第十届人大常委会第十二次会议通过）
15）《浙江省实施<中华人民共和国消防法>办法》（2004年3月29日浙江省第十届人大常委会第九次会议通过）
16）《浙江省安全生产条例》（浙江省第十届人大常委会公告第56号）
17）金属非金属矿山采矿制图标准》（GB/T50564-2010）
2.3.2主要行政规章及相关文件
1）《关于非煤矿山建设项目安全监管有关问题的意见》（浙安监管矿[2006]99号）
2）《小型露天采石场安全管理与监督检查规定》（国家安全监督管理局令第39号）
3）《生产经营单位安全培训规定》（国家安全监督管理总局令第3号）
4）《<生产安全事故报告和调查处理条例>罚款处罚暂行规定》（2007年国家安全生产监督管理总局令第13号）
5）《安全生产违法行为行政处罚办法》（2007年国家安全生产监督管理总局
令第15号）
6）《安全生产事故隐患排查治理暂行规定》（2007年国家安全生产监督管理总局令第16号）
7）《非煤矿矿山建设项目安全设施设计审查与竣工验收办法》（2005年国家安全生产监督管理总局令第18号令）
8）《劳动保护用品配备标准》（试行）（国经贸安全 [2000]189号）
9）《关于修订颁发〈职业病范围和职业病患者处理办法的规定〉的通知》（〔87〕卫防字第60号）
10）《关于印发〈职业病目录〉的通知》（卫法监发〔2002〕108号）
11）《压力容器安全技术监察规程》（质技监局锅发[1999]154号）
12）《关于加强建设项目安全设施“三同时”工作的通知》（发改投资〔2003〕1346号）
13）《浙江省安全生产监督管理局关于印发<浙江省金属非金属矿山建设项目安全设施设计审查与竣工验收办法>的通知》（浙安监管矿〔2008〕173号）14）《关于加强金属非金属矿山安全基础管理的指导意见》（国安监总管一〔2007〕214号）
15）《国家安全监管总局关于进一步加强中小型金属非金属矿山（尾矿库）安全基础工作改善安全生产条件的指导意见》（安监总管—[2009]44号）16）《关于印发<高危行业企业安全生产费用财务管理暂行办法>的通知》（财企〔2006〕478号）
17）《浙江省安全生产监督管理局转发国家安全监督总局<关于加强金属非金属矿山安全基础管理的指导意见>的通知》（浙安监管矿〔2007〕213号）18）《关于印发<浙江省新办矿山联合踏勘安全生产工作规则>的通知》（浙安监管矿〔2007〕159号）
19）《浙江省安全生产培训管理实施细则（试行）》（浙安监管培训〔2008〕61号）
20）《浙江省经济贸易委员会关于印发〈浙江省特种作业人员安全技术培训考核管理细则〉的通知》（浙经贸安全〔2001〕353号）
21）《浙江省安全生产监督管理局关于进一步做好金属非金属矿山安全标准化工作的通知》（浙安监管矿〔2007〕192号）
22）《特种作业人员安全技术考核管理规定》（国家安全生产监督管理总局第30号令）
23）《关于进一步加强金属非金属矿山防治水工作的意见》（安监总局【2010】75号）
24）《浙江省建设项目安全设施监督管理办法》
25）《作业场所职业健康监督管理暂行规定》（国家安监总局2009年第23号令）
26）《生产经营单位安全事故应急预案评审指南（试行）》（安监总厅应急[2009]73号）
27）《浙江省非煤矿矿山企业安全生产许可证实施细则》（浙安监管矿〔2009〕171号）
28)《浙江省安全生产监督管理局关于新办露天矿山设立和设计审查有关行政许可事项的批复》浙安监管矿〔2010〕158号
（29）《建设项目安全设施“三同时”监督管理暂行办法》国家安全生产监督管理总局令第36号。
2.3.3主要技术标准
1）《金属非金属矿山安全规程》（GB16423-2006）
2）《工业企业总平面设计规范》（GB50187-2012）
3）《工业企业设计卫生标准》（GBZ 1-2002）
4）《生产设备安全卫生设计总则》（GB5083-1999）
5）《厂矿道路设计规范》（GBJ22-87）
6）《建筑物防雷设计规范》（GB50057-94[2000年版]）
7）《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）
8）《机械设备防护罩安全要求》（GB8196-1987）
9）《矿山安全标志》（GB14161-1993）
10）《工程岩体分级标准》（GB50218-94）
11）《用电安全导则》（GB/T13869-92）
12）《气动工具一般安全要求》（GB17957-2000）
13）《矿区水文地质工程地质勘探规范》（GB12719-91）
14）《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001）
15）《生产经营单位安全生产事故应急预案编制导则》（AQ/T9002-2006）
16）《金属非金属矿山安全标准化规范导则》（AQ2007.1-2006）
17）《金属非金属矿山安全标准化规范-小型露天采石场实施指南》（AQ2007.5-2006）
18)《金属非金属矿山安全标准化规范-露天矿山实施指南》（AQ2007.3-2006）
18）《矿山电力设计规范》（GB50070-94）
19）《生产过程安全要求总则》（GB12801-91）
20）《生产作业现场临时用电规程》。
