露天采矿学
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露天采矿学----设计原理第十六章露天开采境界16.1 概述1课程的名称及内容;2学习方法;3露天矿设计应遵循的原则;4各种剥采比的概念。
1课程的名称及内容:(1)名称-露天采矿学发展情况:50年代:露天采矿工艺矿山工程(剥离及掘沟)设计原理60年代:露天采矿工艺开拓开采设计原理现代:工艺及工艺系统剥采程序设计原理(2)内容:工艺----研究个别工艺环节的特点、工艺方法、适用条件及能力计算。
工艺系统----研究各环节之间的配合,及构成可行的生产系统。
剥离程序----研究剥离和采矿时间和空间上关系设计原理----除了研究剥离和采矿在时间和空间上的关系外,还要研究它们之间的数值的制约关系。
并把矿山与经济效益结合起来。
以求得最佳设计,初步设计的方法步骤以及资料的处理。
2学习方法:预习;听讲;复习;习题。
(工作前的预演,设计前的准备)3露天矿设计应延续的原则:(1)具体情况具体分析解决。
(多种情况)(2)经济效果为主,劳动生产力的效率为辅。
(劳动力便宜的情况下)4各种剥采比的概念 (1) 平均剥采比: p vn p=(3/m T ) 从露天境界内,采出的岩量与以采出的矿量之比。
设:n ηl ----原矿采出系数;η----有用矿物采出系数; ρ----岩石的混入率; n ηl =η(1+ρ)(2)境界剥采比: kk kv n p =露天矿保持最终帮坡角延伸单位深度时增加的采出岩量与矿量之比。
(1)k k l k k lv p n p ηηηη++=境界剥采比随工程的延伸不断的变化并且一般是在增大。
(3)边邦境界剥采比:露天矿保持最终帮坡角不变延伸单位深度时,从其一邦增加采出的岩量与其矿量之比。
kA kA kA v n p =kB kB kBv n p =(4) 生产剥采比:TT Tv n p =露天矿以其最大帮坡角生产时,延伸单位深度时增加的采出的岩量与其矿量之比(最大帮坡角=>最小平盘宽度)。
(5)最大生产时期的剥采比: 2max 2T v n p = 最大生产时期的平均剥采比(6)初始剥采比: 00123v n p p p =++ 由其基建时期支付的剥离量与其境界内采出的矿量之比。
露天采矿学露天矿边坡稳定性分析与维护概述露天矿边坡与其他岩土工程边坡相比具有如下特点:)露天矿边坡的规模较大边坡高度一般为~m最高可达~m边坡走向延伸可达数公里因而边坡揭露地层多边坡各部分的地质条件差异大变化复杂。
)露天矿边坡一般不维护故易受风化作用的影响。
)露天矿场频繁的爆破作业和车辆运行使边坡经常受到动荷载的作用。
同时随着采掘、运输及其他设备日益大型化边坡台阶的负荷有日益增大的趋势。
)露天矿的最终边坡由上至下逐渐形成上部边坡服务期长下部边坡服务期则相对较短。
)露天矿边坡的不同地段要求有不同的稳定程度。
边坡上部地表有重要建筑物不允许变形时要求的稳定程度高。
边坡上有站场、运输线路下部有采矿作业时要求的稳定程度较高。
对生产影响不大的地段稳定程度可要求低一些。
露天矿边坡稳定性分析与维护涉及岩体工程地质、岩体力学性质试验、边坡稳定性分析与计算、边坡治理和监测、维护等工作。
影响露天矿边坡稳定性的主要因素和边坡破坏形式影响露天矿边坡稳定性的主要因素影响露天矿边坡稳定的因素较多其中岩体的岩石组成、岩体构造和地下水是最主要的因素此外爆破和地震、边坡形状等也有一定影响。
现将其主要影响因素介绍如下:)岩石的组成岩石的矿物成分和结构构造对岩石的工程地质性质起主要作用通常强度高的岩石边坡稳定性也高片理、层理发育的岩石边坡稳定性相对较差。
)岩体结构边坡岩体的破坏主要受岩体中不连续面(结构面)的控制。
影响边坡稳定的岩体结构因素主要包括下列几方面:结构面的倾向和倾角一般来说同向缓倾边坡(结构面倾向和边坡坡面倾向一致倾角小于坡角)的稳定性较反向坡差。
同向缓倾坡中岩层倾角愈陡稳定性愈差水平岩层稳定性较好。
结构面的走向当倾向不利的结构面走向和坡面平行时整个坡面都具有临空自由滑动的条件对边坡的稳定不利。
结构面走向与坡面走向夹角愈大对边坡的稳定愈有利。
结构面的组数和数量当边坡受多组相交的结构面切割时整个边坡岩体自由变形的余地大切割面、滑动面和临空面多易于形成滑动的块体而且为地下水活动提供了较好的条件对边坡稳定不利。
露天采矿学问1露天开采与井工开采的优缺点:优点1)矿山生产实力大2)劳动生产率高3)成本较低4)平安程度高,劳动条件好5)建设速度较快6)木材消耗少7)资源回收率高.缺点1)往往需剥去比矿石量多倍乃至十几倍的表土和废岩2)占地面积大,且对环境有深远的影响3)受气候影响大4)需引进大型设备,投资较大.3断层分为哪几种1)依据断层相对运动的方向分类:正断层逆断层平退断层2)依据断层走向与岩层关系分类:走向断层倾向断层斜交断层4露天开采工艺指的是什么其分类有哪几种露天开采工艺是指完成采掘\运输\排卸这三个工艺环节的机械设备和作业方式的总称.其主要分为机械开采和水力开采,在机械开采工艺中,由运输方式不同分为:间断式开采工艺\连续式开采工艺\半连续式开采工艺\倒堆式开采工艺.水力开采分为水枪开采和采金船开采.5露天矿限制爆破有哪几种其作用是什么限制爆破有预裂爆破\光面爆破\缓冲爆破\留渣挤压爆破和定向爆破.预裂爆破:作用是削减爆破对边坡的破坏.光面爆破:作用是获得较平整的裂开面.缓冲爆破:作用是用逐排依次微差起爆的方法来减弱其振动强度.留渣挤压爆破:作用是增加岩石中的应力,延长爆破作用的时间,提高爆炸能量的利用率.使矿岩裂开块度匀称,大块根底削减,改善爆破质量.定向爆破:作用是通过投掷爆破使大量岩土按最小反抗线方向或协助药包形成的最小反抗线方向抛移到所须要地点,并积累成所须要的形态.6爆破平安警戒距离应符合哪些要求?1)深孔松动爆破(孔深大于5m)距爆破边缘,软岩不得小于100米、硬岩不得小于200米2)浅孔爆破(孔深小于5米)无充填预裂爆破,不得小于300米3)二次爆破炮眼法不得小于200米袒露爆破药量不超过20千克时,不得小于200米。
药量超过20千克不得小于100米。
4)扩孔爆破不得小于100米5)轰水不得小于50米7组合台阶有哪些优点?1)充分发挥轮斗挖掘机的线性参数2)充分发挥轮斗挖掘机可上下挖作业,可上下转载的特性3)可以实现陡帮开采4)削减胶带数量移设次数移设费用8露天矿穿孔设备主要有那几种?1)冲击式穿孔机2)潜孔钻机3)回转式钻机4)牙轮钻机9露天矿常用的爆破方法有哪些?1)药室爆破法2)袒露爆破法3)浅眼爆破法4)深孔爆破法10钻孔的主要参数有哪些?1)台阶高度2)钻孔深度3)药柱长度4)填塞长度5)超钻长度6)底盘反抗线11挖掘机采掘岩石工作面类型有那几种?参数有哪些?1)端工作面2)侧工作面3)终点工作面参数有:工作面高度采掘带宽度爆堆宽度12无运输剥离倒堆工艺的适用条件有哪些1)水平近水平或缓倾斜煤层(<10--12).以保证供应足够的内排土场空间和排土场的稳定性.2)倒堆剥离物厚度不太大(<40--50米)3)煤层厚度不能太大(煤层厚度每增加1米,倒堆设备线性参数也增加1米)4)剥离物一般应为松散土岩,易于用拉铲铲挖,坚硬岩石爆破后爆破效果好(块度匀称,大块少)13单斗挖掘机--汽车工艺系统的优缺点是什么及应用条件优点:1)对矿床赋存条件适应性强2)对岩性适应性强3)汽车运输具有爬坡实力强,转弯半径小,机动敏捷,建设速度快等优点4)剥采作业较敏捷,矿山开拓简洁.缺点:1)汽车作业受气候影响较大2)汽车运输合理运距小,运输成本高3)消耗大量燃油及轮胎4)污染环境应用条件:1)地形困难的山坡露天矿2)长度短的深凹露天矿3)矿体产状困难,矿石品级多,要求选择开采的露天矿4)运距较短,一般不超过2--3千米5)开采强度很大的大型\特大型露天矿14台阶的组成要素有哪些1)台阶上部平台2)台阶下部平台3)台阶坡面4)台阶坡面角5)台阶坡顶线6)台阶坡底线7)台阶高度15生产实力均衡的目的探讨露天开采工艺系统完成预料生产实力的可能性,揭露工艺系统中的薄弱环节以便实行有效措施加以解决16拉铲的适用条件1)主要用来挖掘松散的或固结但不致密的松软土岩及有用矿物2)在爆破质量较好,块度比较匀称的条件下,也可用拉铲挖掘中硬,甚至硬度很大的矿岩3)主要用以进行无运输倒堆以及露天矿浅部的基建工作17轮斗挖掘机不适用那些条件1)硬度较大的均质物料或爆破效果不好的中硬物料2)含研磨性矿物较多的物料3)硬度较大而致密的夹层4)物料中含有大量会堵塞铲斗,斗轮臂架,胶带运输机和转载机的植物根系5)气温常年处于-35以下的寒冷地区等18轮斗挖掘机设备选型的主要内容有哪些1)选择合理的结构类型2)确定轮斗挖掘机切割力值3)确定生产实力4)确定和生产实力相适应的合理的线性参数5)其它19影响采装设备合理选择的因素有哪些1)挖掘物料性质及其地质条件2)气候条件3)系统影响及外界条件4)设备供应的可能性20铁道运输时为缩短运距,可依据详细条件采纳以下措施1)在可能条件下,设置近距离局部排土场2)对运输系统进行局部改造21提高列车运输实力的途径有哪些1)压缩列车运行周期时间2)合理提高列车载重量22道路养护措施有哪些?1)必需依据矿山规模、汽车类型、道路长度和地质自然条件,配备数量足够和类型齐全的养路设备2)必需建立道路养护专业队伍,并辅以行之有效的管理制度3)严格保证穿爆、采装正规作业,以保持道路的良好状态4)用洒水车刚好潮湿路面,或用有机粘合剂喷洒路面,以有效限制尘土飞扬,并使路面坚实5)大雨后应停止作业以免损坏路面6)为克服冬季路面冻滑,可在路面上撒盐水,以减轻冰冻程度。
露天采矿学课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解露天采矿的基本概念,掌握露天采矿的工艺流程及其相关技术要求。
2. 学生能够描述露天采矿中常用的机械设备及其功能,并了解其操作原理。
3. 学生能够掌握露天采矿的环境影响评价方法,了解环境保护在采矿工程中的重要性。
技能目标:1. 学生能够运用所学的知识,分析并解决露天采矿过程中可能遇到的技术问题。
2. 学生通过案例学习,能够设计简单的露天采矿方案,并进行合理性分析。
3. 学生能够使用专业软件或工具,进行基本的露天采矿设计与模拟。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对于采矿工程职业的认同感,激发他们对工程技术的兴趣。
2. 增强学生的环保意识和社会责任感,让他们认识到在采矿活动中实施可持续发展和环境保护的必要性。
3. 通过团队合作学习,培养学生的沟通能力和团队协作精神。
课程性质分析:本课程为工程专业课程,旨在通过理论与实践的结合,使学生掌握露天采矿的基本知识,具备初步的设计与分析能力。
学生特点分析:考虑到学生处于高年级阶段,已具备一定的专业基础知识,具有较强的逻辑思维能力和问题解决能力。
教学要求:1. 教学内容与实际工程案例相结合,提高课程的实用性和针对性。
2. 采用项目驱动教学法,鼓励学生主动探究,提高学习的积极性。
3. 注重过程评价与结果评价相结合,全面评估学生的学习成果。
二、教学内容1. 露天采矿基本原理:包括露天采矿的定义、分类及其适用条件,介绍露天采矿与地下采矿的差别和联系。
教材章节:第一章 露天采矿概述2. 露天采矿工艺流程:详细讲解露天采矿的各个阶段,如勘探、剥离、开采、运输、破碎和尾矿处理等。
教材章节:第二章 露天采矿工艺流程3. 露天采矿机械设备:介绍常用的机械设备,如挖掘机、装载机、推土机、爆破设备等,并分析其工作原理和操作要点。
教材章节:第三章 露天采矿机械设备4. 露天采矿设计与优化:学习露天采矿的设计方法,包括采矿方案的制定、生产计划与调度,以及优化策略。
露采考试时间:12/18/3、4节地点:12D1名词解释工作帮:是指由正在进行和将要进行开采的台阶所组成的边帮。
非工作帮:是指由非工作台阶组成的采场边帮顶帮:露天开采境界位于矿床上盘一侧的边坡面称为顶帮底帮:露天开采境界位于矿床下盘一侧的边坡面端帮:位于矿床两端的边坡面最终帮坡面:通过非工作帮最上一台阶的坡顶线和最下一台阶的坡底线所作的假想斜面称为非工作帮坡面,非工作帮坡面位于最终境界时称为最终帮坡面。
最终帮坡角: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工作平盘:在开采台阶上进行采掘运输作业的平台露天采场:开采所形成的系统、台阶和露天沟道总称为露天采矿场山坡露天矿:位于露天采场地表最终境界封闭圈以上的露天矿称为山坡露天矿强闭包:设r C是盈闭包s C的任意子闭包,若ω(r C)≤ω(s C),则s C称为强闭包技术境界:以固定边坡角的斜面作为边坡面的境界称为技术境界。
可爆性:岩石可爆性(爆破性)表示岩石在炸药爆炸作用下发生破碎的难易程度,它是动载作用下岩石物理力学性质的综合体现可挖性:岩石的可挖性是指岩石可挖掘的特性,它是一个受多因素影响的岩石铲挖阻力的总概念复垦率:复垦后可被利用的土地数量与被矿山占用和破坏的土地数量的比值,用百分数表示。
露天矿生产能力:是指在具体矿床地质、工艺设备、开拓方法和采剥方法条件下,露天矿在单位时间内的矿石开采量和矿岩剥采总量。
第一章1请问露天开采有哪些特点?答:优点:A矿山生产能力大;B机械化程度高;C安全和劳动条件好;D矿石损失贫化小;E开采成本低;F基建期短缺点:A对矿床埋藏条件要求严格,合理的开采深度较浅;B占用土地多C受气候条件影响大;D破坏环境第二章1.简述露天采矿设计程序1)初步确定露天开采境界2)初步确定矿山生产能力3)初步确定矿山总图布置及外部运输4)初步确定开拓运输方式及运装设备类型5)具体进行开拓运输布线6)修改调整并确定露天开采境界7)编制采掘进度计划,验证生产能力8)确定采掘设备数量及工艺参数9)具体进行总图布置及外部运输2.露天矿生产过程中的三个重要工程是什么?答:掘沟、剥离、采矿3.露天开采程序是怎样的?答:1、地面准备;2、矿区防水与排水;3、矿山基建;4、日常生产;5、地表恢复。
露天采矿学——露天开采工艺第一章 绪论一、《露天采矿学》是露天开采专业的主干专业课。
⎧⎨⎩上册《露天开采工艺学》60学时——本学期下册《露天开采设计原理》70学时——下学期[主线之一]:《露天采矿学》——是露天开采专业最基本的专业知识,也是标志露天开采专业特色的专业知识。
(也就是说:就是因为我们学习了《露天采矿学》这门课程,才说我们是学露天开采专业的,而不是学地下采煤专业或其他专业的。
)二、《露天采矿学》学科性质及特点:1.是采矿学科的一个分支。
属于工业类学科。
2.工业学科分类:⎧⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎧⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎨⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎩⎪⎩地质学科测量学科露天采矿学固体矿床开采学科地下采矿学水下采矿学采掘工业类学科采矿学科——液体矿床开采学科——研究石油、矿泉水的开采等工科汽体矿床开采学科——研究天然气的开采。
其他学科加工工业类学科——如化工学、机械制造等。
3.学科特点:(1)《露天采矿学》不但研究有用矿物开采,而且还研究其上剥离物的开采,以及有用矿物与剥离物之间的时、空量的关系及其规律性。
(2)是一门运用多门基础知识的综合学科。
在牢固掌握数、理、化、力学等基础知识的基础上掌握以下几方面的专门知识:⎧⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎩①地质学知识——掌握必要的地质构造学、矿床学、工程地质学、水文地质学及气象学等。
②测量学知识③矿山工程机械化、电气化和自动化知识④矿山经济和管理知识⑤其它有关知识——计算机三、《露天采矿学》内容1.露天采矿学(surtace mining )——研究矿床剥离和露天开采(包括⎧⎨⎩《露天开采工艺学》《露天开采设计原理》)技术及其内部规律性的学科 [主线之二]:2.露天采矿学的主要内容:⎧⎨⎩(1)露天开采工艺学(上册)(2)露天开采设计原理(下册) △ 露天开采设计原理——是研究有用矿物与剥离物之间的时、空、量的关系及发展规律的。
△ 那么露天开采工艺学是研究哪些内容的呢?① 工艺(technology )——利用生产工具对各种原材料、半成品进行加工或处理,使之成为产品的方法。
露天开采习题课
一、已知某铁矿床露天开采和地下开采的基础数据如下,试确定经济合理剥采比。
矿石容重γ=3.5t/m3,露天纯采矿成本a=2元/t,地下开采成本C D=152元/t,露天剥离成本b=5元/m3,露天开采和地下开采每吨工业储量获利分别为U L=252元/t,U D=192元/t,露天开采和地下开采每吨原矿所分摊的采选生产成本为D L=10元/t,D D=14元/t,其相应的每吨原矿的金属产出率分别为K L=0.8t/t,K D=0.7 t/t。
二、某露天铁矿床,地表平坦,矿体厚度25m,倾角68°走向长250m,矿体形态规整,露天矿最低平面标高-10m,台阶高度为10m,台阶坡面角70°,安全平台宽4m ,每隔2个台阶设1个清扫平台,清扫平台宽6.5m,运输平台设双线运输,宽度11m,采用15t 的自卸汽车,弯曲半径6m,线路坡度10%,选矿厂和废石场设在该矿的西南方向。
露天采矿学基础理论和专业知识一露天开采的基本概念1、矿山是采矿作业的场所,包括开采形成的开挖体、运输通道和辅助设施等,开挖体暴露在地表的矿山称为露天矿;开挖体在地下的矿山称为地下矿2、剥采比:采出一吨矿石所需要剥离的岩石量3、,开采境界:是由采场底部周界、最终便迫、开采深度三部分组成。
4、,境界封闭圈:是划分山坡露天矿与凹陷露天矿的界限。
最终开采境界范围内的地表是山坡或山包(图15-12),随着开采的进行,矿山由上部的山坡露天矿逐步转为深凹露天矿。
采场由山坡转为深凹的水平称为封,即在该水平上采场形成闭合圈。
闭水平5、,山坡露天矿和深凹露天矿:在封闭圈以上的为上坡露天矿在封闭圈以下的为深凹露天矿6露天采场的构成要素1) 露天采场的边帮。
即露天采场的四周表面,由台阶坡面、倾斜干线的坡面和平台组成的表面总体。
位于矿体顶盘的叫顶帮,位于矿体底盘的叫底帮,位于矿体走向两端的叫端帮。
2) 露天采场的工作帮。
正在开采和将要开采的工作台阶组成的边帮或边帮的一部分。
工作帮的位置是不固定的,她随着开采工作的进行而不断的移动。
3) 工作帮坡面。
通过工作帮坡面最上和最下一个台阶的坡底线所做的一个假想平面。
4) 工作帮坡角工作帮坡面与水平面的夹角。
5) 露天采场非工作帮。
由已结束开采工作的非工作台阶组成的边帮或边帮的一部分。
非工作帮的位置是固定不动的。
6) 非工作帮坡面。
通过露天采场非工作帮最上一个台阶的坡顶线和下一个台阶的坡底线所作的假想面,他代表露天采场的最终位置,所以必须保持稳定。
7) 露天采场最终边坡角。
非工作帮坡面与水平面的夹角。
8) 上部最终境界线。
开采结束时,非工作帮坡面与地表相交的闭合线。
9) 下部最终境界。
露天开采结束时,由其上下部最终境界所限定的位置。
二露天开采的特点同地下开采相比,露天开采的优缺点优点:1)基建期短、见效快。
根据国内经验,建成一个大型露天矿,一般只需2,4年,小型矿只需3,4个月,而建成同等规模的地下矿山,至少需要增加一倍的时间。
2) 开采空间大、劳动生产率高。
露天开采可采用大型或特大型、高效机械设备,有利于实现采矿机械化,从而大大提高开采强度,劳动生产率比地下开采高2,10倍。
3) 开采成本低。
由于露天矿作业范围大,有利于机械化开采,降低了采矿成本。
一般来讲,露天采矿比地下采矿开采成本降低200,,300,。
4) 矿石损失贫化较小。
金属露天矿,矿石损失率一般为3,,5,,贫化一般,,8,,而地下开采一般损失率为15,,25,,品化率为3,,20,。
为5因此露天开采对充分回收国家矿产资源有利,尤其是对一些高温、易燃、多水的矿体,露天开采更具适应性和灵活性。
5) 劳动条件好,生产比较安全。
缺点:1) 由于露天开采是敞露作业,受气候影响比较大,暴雨、大雪等恶劣天气都可能影响开采作业。
2) 基建投资较大。
由于露天开采采用大型机械设备,基建剥离量较大,加上矿山大量的征用土地,往往导致基建投资较大。
3) 矿山占地较多,对环境破坏大,工作中粉尘、噪声、废气等所造成的污染范围比地下开采大。
露天开采在经济、技术、安全等方面具有明显的优越性,只要条件允许,应优先考虑露天开采,这也是国内外总的趋势。
但露天开采不能取代地下开采,尤其是对埋藏较深的矿床,一般只宜选用地下开采。
三、国内外铁矿露天开采的现状和发展趋势1基本现状2发展趋势四、露天开采境界1、露天开采境界的组成和主要影响因素,组成:开采深度、最终边帮主要影响因素:1)自然因素:矿体埋藏条件,矿石和围岩性质,地形及工程水文地质条件等;2)经济因素:基本建设投资、矿石成本、矿石的损失和贫化、投产期限、设备供应情况及国民经济发展水平等。
3)技术组织因素:矿山附近的河流、铁路、重要建筑物对露天矿的限制等。
2、几种剥采比平均剥采比:境界内的岩石总量为W,矿石总量为O,W与O之比称为平均剥采比,用Ra表示。
境界剥采比:是指露天开采境界增加单位深度后所引起的岩石量与矿石量之比。
分层剥采比:指露天矿开采境界内某一水平分层的岩石量与矿石量之比。
生产剥采比:是指露天矿某一生产时期内所剥离的岩石量与所开采的矿石量之比。
经济合理剥采比:经济上允许的最大剥岩量与可采矿石量之比叫经济合理剥采比。
五露天开采经济合理剥采比的确定1经济合理剥采比确定的原则1) 境界剥采比不大于经济合理剥采比2) 平均剥采比不大于经济合理剥采比3) 生产剥采比不大于经济合理剥采比2经济合理剥采比确定的方法1) 原矿成本比较法) 金属成本比较法 23) 储量盈利比较法3,经济合理剥采比各种确定方法的评价和适用条件。
七境界剥采比的计算方法1长露天矿境界剥采比的计算,面积比法和线段比法应用线段比法与面积比法确定最终开采境界对于走向较长且厚度较小的矿体,设计方法通常为:在地质横剖面图上运用线段比或面积比法依次确定出各剖面位置上的最佳开采深度,然后在矿体的纵断面图上对各剖面最佳开采深度进行综合均衡,确定出最终开采境界。
(一)面积比法确定长矿体的合理开采深度如图14 - 6所示,面积比法的设计步骤如下:d ,W d'H 1c c' H 2e'H i - 2e a' b' H i - 1 ,H H i b a H i + 1 ,O , , B min图 14-6 地质横剖面面积比法确定合理开采深度示意图第一步:根据开采与运输设备的规格、边帮岩体的稳定性及其力学性质选定最终开采境界的最小底宽(B)及上下盘最终帮坡角α、β; min第二步:在每一地质横剖面图上确定出若干深度方案,当矿体形态简单时可少取一些深度方案,否则,应在境界剥采比变化大的地方多增加一些深度方案;第三步:对于某一剖面上的深度方案H(参见图14 - 6),在H水平处以选定的ii最小底宽确定出该开采深度的境界底线位置ab,分别从a、b 两点以上下盘境界帮坡角α、β做出上下盘边坡线 bc、ad,假设bc线交矿体上盘界线于e点;第四步:从H水平开始向上减少?H高度(?H通常取作一个开采台阶的高度),i 在H水平处以同样的方法作出开采境界线 c'b'a'd' ,c'b'交矿体上i-1盘界线于e'点;第五步:利用求积仪求出自 H水平降深到H水平后所需开采的岩石面积?W与i-1i可能采出的矿石面积?O,其中?W为岩石多边形cc'e'e与dd'a'a的面积之和,?O为矿石多边形e'b'a'abe的面积;第六步:求算H开采深度的境界剥采比R:R?W/?O; iii =第七步:若R , R,则H水平即为该地质横剖面图上最佳的开采境界深度;否则,ibi重复第三至第六步,试算其它深度方案,直至第七步验算成功。
(二)地质横剖面线段比法确定长矿体的合理开采深度地质横剖面上的线段比法是面积比法的一种简化形式,当矿体走向较长,且矿体形态变化不大时,可运用线段比法来代替面积比法,这样既可保证设计工作具有一定的精度,又免除了运用求积仪求算面积的繁琐工作。
如图14 - 7所示,具体的设计步骤如下:第一步:根据开采设备规模、岩体的稳定性及力学性质选定开采境界的最小底宽(B)及上下盘最终帮坡角α、β; min第二步:在每一地质横剖面图上结合矿体的赋存形态确定出若干个开采深度方案;第三步:对于某一剖面上的深度方案H(参见图14 - 7 ),在H水平处以选定的ii最小底宽B和上下盘最终帮坡角α、β作出H水平的开采境界线cbad; mini 第四步:从H水平向上升高?H,在H -?H水平处以选定的最小底宽 B和上下iimin盘最终帮坡角α、β作境界c'b'a'd';第五步:从c点与d点分别作aa'的平行线交H水平线于g与f两点; igbaf,R,i,ebba第六步:计算H 水平的境界剥采比 R:; ii第七步:若 R , R ,则 H为该剖面上最佳开采水平;否则,再重复上述ibi 各步骤试算其它的深度方案。
2短露天矿境界剥采比的计算水平剖面面积法确定短矿体的开采深度对于走向短的矿体,其端部的岩石量对境界剥采比影响很大,此时水平剖面图能较好地反映矿体的赋存特点和形态,所以宜采用水平剖面面积法确定短露天矿的最佳开采深度,具体的确定步骤如下:d d'c H 1c'‘' H 2e'H i -2e a' b' H i - 1 ,H H i g a f b H i + 1 , , B min图 14-7 地质横剖面线段比法确定合理开采深度示意图第一步:选择几个深度方案,基于地质勘探线剖面图绘制出每一深度方案所在水平处的平面图(图14 - 8) ;第二步:在各开采深度的平面图上,依据矿体形态、运输设备的要求确定出该水平境界底平面的周界,再根据该水平境界底平面与境界帮坡角确定出各地质勘探线剖面图上的相应开采境界(如图 14 - 9所示); 第三步:将各地质勘探线剖面图上的地面境界点投影到带有底部周界的平面图上,再依次连接各地面境界点即确定出矿体上下盘两侧的开采境界线(如图14 - 8所示);第四步:为了确定矿体端部的开采境界线需要切割出若干个端部辅助剖面。
如图14 - 10所示,在各辅助剖面上,依据端部境界帮坡角确定出地表开采境界点(图中m点),将该点投影到水平剖面图上,依次连接各辅助剖面的地表境界点,即形成了端部开采境界 (如图 14 - 8所示); 第五步:在水平平面图上,根据确定出的地表开采境界内所包含的矿石面积与岩石面积,运用面积比法计算出境界剥采比R : iLsoso,,12R,i,soso12图 14-8 某短露天矿水平剖面图八露天矿开采境界的常规确定方法 1露天矿最小底宽的确定2露天矿最终帮坡角的确定3露天矿最终开采深度的确定,方案分析法;图解法;4绘制露天底部周界5绘制露天开采终了平面图九露天矿床开拓1按运输方式对开拓方法进行的分类 2按沟道特征对开拓方法进行的分类十汽车运输开拓1回返式固定坑线和移动坑线开拓 2螺旋式坑线开拓3直进式坑线开拓4汽车运输开拓的合理采深5汽车运输开拓时的新水平准备工作十一铁路运输开拓1开拓沟道和坑线的布置2线路数目分界点和折返站 3铁路运输开拓的合理采深4铁路运输开拓的新水平准备工作十二胶带运输开拓1胶带运输开拓的特点2汽车,半固定式破碎机,胶带运输开拓 3汽车,固定式破碎机,斜井胶带提升机运输开拓4汽车,移动式破碎机,胶带运输开拓 5胶带运输开拓时的新水平准备工作。
十三平硐溜井开拓1溜井位置的选择2溜井降段的方法3平硐,溜井开拓的基本评价4平硐,溜井开拓时的新水平准备工作十四开拓方法选择1选择开拓方法的基本原则;2影响开拓方法选择的基本因素; 3选择开拓方法的步骤;4开拓沟道的定线十五穿孔设备1牙轮钻机2潜孔钻机3火力钻机、联合钻机;4穿孔设备选型十六采装工作1挖掘机的类型2单斗挖掘机的主要工作参数:水平挖掘半径、最大挖掘半径、挖掘高度、卸载半径和卸载高度等;3单斗挖掘机的工作面参数:台阶高度、采区长度、采掘带宽度和工作平盘宽度;4挖掘机的生产能力十七露天矿运输1露天矿运输工作的特征及其重要性 2露天矿运输方式的种类和选择要素; 3汽车运输的主要特点及适用条件 4矿山汽车路及定线设计5汽车运营计算6铁路运输的主要特点及适用条件 7铁路的运输线路8铁路运输牵引计算和通过能力计算 9陡坡铁路运输的基本特点,应用范围和效果10各种联合运输的基本特点和应用范围。