【采礦課件】16露天開采境界.doc

第十六章 露天開采境界16.1 概述1課程的名稱及內容；2學習方法；3露天礦設計應遵循的原則；4各種剝采比的概念。1課程的名稱及內容：（1）名稱-露天采礦學發(fā)展情況：50年代：露天采礦工藝 礦山工程（剝離及掘溝） 設計原理 60年代：露天采礦工藝 開拓開采 設計原理 現(xiàn)代：工藝及工藝系統(tǒng) 剝采程序 設計原理（2）內容： 工藝-研究個別工藝環(huán)節(jié)的特點、工藝方法、適用條件及能力計算。 工藝系統(tǒng)-研究各環(huán)節(jié)之間的配合，及構成可行的生產(chǎn)系統(tǒng)。 剝離程序-研究剝離和采礦時間和空間上關系 設計原理-除了研究剝離和采礦在時間和空間上的關系外，還要研究它們之間的數(shù)值的制約關系。并把礦山與經(jīng)濟效益結合起來。以求得最佳設計，初步設計的方法步驟以及資料的處理。2學習方法：預習；聽講；復習；習題。（工作前的預演，設計前的準備）3露天礦設計應延續(xù)的原則：（1） 具體情況具體分析解決。（多種情況）（2） 經(jīng)濟效果為主，勞動生產(chǎn)力的效率為輔。（勞動力便宜的情況下）4各種剝采比的概念 (1) 平均剝采比： （）從露天境界內，采出的巖量與以采出的礦量之比。設：nl-原礦采出系數(shù)；-有用礦物采出系數(shù)；-巖石的混入率；nl=（1+）(2)境界剝采比： 露天礦保持最終幫坡角延伸單位深度時增加的采出巖量與礦量之比。境界剝采比隨工程的延伸不斷的變化并且一般是在增大。(3)邊邦境界剝采比：露天礦保持最終幫坡角不變延伸單位深度時，從其一邦增加采出的巖量與其礦量之比。 (4) 生產(chǎn)剝采比： 露天礦以其最大幫坡角生產(chǎn)時，延伸單位深度時增加的采出的巖量與其礦量之比（最大幫坡角=最小平盤寬度）。(5)最大生產(chǎn)時期的剝采比： 最大生產(chǎn)時期的平均剝采比(6)初始剝采比： 由其基建時期支付的剝離量與其境界內采出的礦量之比。(7)經(jīng)濟剝采比：由經(jīng)濟因素確定的最大合理剝采比。它以國家的方針政策、經(jīng)級狀況而不能，至少限制露天成本等于井工成本cl-露天成本；cD-井工成本； a-露天純采礦成本；b-露天純剝離成本； 當露天開采礦石成本等于地下成本時，得到的最大剝采比稱為露天開采經(jīng)濟合理剝采比。1-2露天開采境界及其煤田的劃分1露天開采境界及其確定境界的重要性（意義、目的）。2煤田的劃分：（影響煤田劃分的因素）1露天開采境界及其確定境界的重要性（1） 露天開采境界：（1）露天礦底周界；（2）地表境界；（3）合理開采深度；（4）最終幫坡角。（它們的約束因素）反映露天礦的幾何形狀、輪廓。（2） 確定境界的重要性 直接影響著露天礦的規(guī)模、露天礦的基建工程量、基建投資。 影響露天礦的服務年限（包括投產(chǎn)、達產(chǎn)），影響著露天礦的成本、贏利勞動生產(chǎn)率、有用礦物的合理利用、設備的選型及其配套等。境界的確定是在煤田劃分的基礎上確定的。2影響煤田劃分的因素：（1）無限煤田范圍廣、儲量大的煤田。（例：阜新煤田、義馬煤田、撫順煤田）（2）影響煤田劃分的因素： 自然條件、地形、地物（河流山川、草原、牧場、農(nóng)田、城市、居民、斷層等）?；袅趾用禾飫澐智闆r: 地質剝采比影響煤田的劃分：每個鉆孔都有一個地質剝采比地質剝采比等直線圖把各個鉆孔（有相同的地質剝采比）連接起來而繪成的圖形。 劃分煤田后，境界剝采比不能太大，應滿足經(jīng)濟效果的要求。勘探程度影響煤田的劃分：勘探程度對礦床地質了解的清楚程度，為了達到清楚準確，分為三級：A級 B級 C級（紅色）（藍色） （黃色）最清楚 次之 最次、設計時，煤層露天部分至少是A級，如不是A級稱露頭控制不足，需要重新勘探。對于露天開采設計這一點是很重要的，必須弄清楚礦床賦存情況及礦巖物理力學性質影響煤田的劃分煤層底板等高線的影響礦巖物理力學性質的影響 #適合輪斗膠帶,#適合單斗鐵道生產(chǎn)能力影響煤田的劃分劃分驗算能否滿足生產(chǎn)能力的要求，如果不滿足需進行調整總平面布置（反映著采場、排土場、工業(yè)廣場、地面設施的相互位置及其關系）影響煤田的劃分。影響煤田劃分的因素很多，在劃分時不要劃分的太零碎，要考慮生產(chǎn)能力，資源的利用等。16-3 確定露天開采境界的原則及理論基礎露天礦不同的境界有不同的投資經(jīng)濟效果，確定境界應以投資的經(jīng)濟效果最優(yōu)為原則。衡量露天礦的經(jīng)濟指標：成本，盈利，勞動成產(chǎn)率，投資回收期等。綜合上述指標確定境界較復雜，一般以其一目標為確定原則。以某一境界露天礦開采的合理性為輔助原則。1 nk=nj的原則及其理論基礎；2 np=nj的原則及其理論基礎；3 nT=nj的原則及其理論基礎；4 nT+no=nj的原則及其理論基礎。以下推導nl，n0=11 nk=nj的原則及其理論基礎；理論基礎：露天開采邊界層的成本或盈利等于井工邊界層的成本或盈利。b-露天剝離成本 元/m3a-露天純采礦成本 元/m3Cp-井工開礦成本 元/m3 ；但本原則保證不了露天開采成本一定小于或等于井工開采的平均成本。所以引出np=nj原則。2 np=nj的原則及理論基礎：理論基礎露天開采的平均成本或盈利等于井工開采的平均成本或盈利。3 nT=nj的原則及理論基礎: 理論基礎露天開采的生產(chǎn)成本和盈利，等于井工開采的成本或盈利。本原則在考慮基建投資是不完善的，所以引出以下原則。4 nT+no=nj的原則及理論基礎：理論基礎把基礎工程量的投資攤到生產(chǎn)成本中去。 在常規(guī)設計時，一般以np=nj為原則圈定露天開采境界，而用其它原則進行檢驗，因為nk=nj的原則能滿足成本最低、盈利最大。條件假設： 地形平坦、規(guī)則傾斜礦體，露天、井工聯(lián)合開采。聯(lián)合開采成本最低，盈利最大設-露天、井工開采總成本 存在極小值 令 得證設為露天井工開采的總贏利 -露天采礦售價 元/m3-井工采礦售價 元/m3 得證露天開采按得證第四節(jié) 經(jīng)濟合理剝采比的確定1與井工相比較法2按露天采煤售價法3有附帶礦場產(chǎn)品時的確定4按投資經(jīng)濟效果折舊成本分析確定1與井工相比較法確定 -井工開采成本(元/m3)與露天礦 礦床地質賦予存條件相似的井工開采的成本 a-純采煤成本(元/m3)b-純剝離成本適應條件:礦石不貴重,且貧化損失不大時 礦石貴重,且貧化損失較大時 (m3/m3) (m3/m3)2按露天采煤售價法,確定經(jīng)濟合理剝采比 (m3/m3)3有附帶礦場產(chǎn)品時的確定開采多種礦石時,確定經(jīng)濟合理剝采比是以一種礦石為主,其它礦石作為順便采出,露天開采費用中可扣除順便采出礦石的收益.-順便采出的礦石與主要礦物之比-附帶礦石的售價 元/m3 (m3/m3) (m3/m3)4按投資經(jīng)濟效果折舊成本分析確定投資:K元 T年 f利息 年產(chǎn)量AP經(jīng)濟合理剝采比隨著國家經(jīng)濟狀況發(fā)生變化 第五節(jié) 境界剝采比nk的確定四種方法: 1面積比法 2投影線段比法 1 2 3是長露天礦境界剝采比的確定 3邊邦線段比法 4礦體投影面積比法 4是短露天境界剝采比的確定1面積比法: 在斷面圖上,確定H以下深度的,等于保持最終邦坡角不變,礦山工程由延深致H深度時,增加采出的巖 礦量面積之比 露天礦底寬不等于礦床的底寬時露天礦底寬等于礦床底寬時露天礦底板作底邦時2按形成線段比法: 斷面圖上確定H深度狹的,等于巖 礦沿著投影基線(延深方向)在水平面上的投影線段之比. 3邊邦線段比法 在斷面圖上H深度狹的,等于邊邦上巖石線段與其邊邦上礦石線段之比,根據(jù)線段比法: 4礦體投影面積比法(1)首先要求算某深度的(2)在縱橫斷面圖上找礦巖和其邊邦的交點(地表)(3)以其各交點向+1000水平作投影,將各相應的投影點連接起來,則得到巖礦投影面積令其S為其巖礦礦體投影影響面積為其礦的投影影響面積則:1.6確定露天開采境界步驟及方法一傾斜 急傾斜礦床長露天礦開采境界確定步驟及方法(一) 底寬 (二)最終幫坡角 (三)合理開采深度 (四)端邦的處理(五)底周界的圈定 (六)開采境界的確定及方法在確定境界前要首先定工藝類型、運軌類型、開拓、剝采程序等.然后分步進行(一) 底寬以(1)保證人員設備的安全 (2)保證礦山工程要求 (3)經(jīng)濟合理的原則合理確定底寬1單斗電鏟、鐵道運軌平裝車-電鏟運轉半徑 m, e-電鏟車輛邊邦之間安全距離 m, T-車輛寬度 m, -電鏟卸載高度 m, 臺階坡面角 .2鐵道運軌上裝車3汽車運軌時(1) 迴返時(2) 折返時保證經(jīng)濟上合理 當時,按露天、地下盈利相等求底寬 取: 當時,取B=m 當時,取(二)最終幫坡角、的確定程序:根據(jù)相似露天礦確定 然后校核修正 保證礦山工程的要求取:穩(wěn)定邊坡角與礦山工程要求的邊坡角中小者為最終幫坡角.(三)合理開采深度的確定 必須在底寬最終幫坡角確定后進行,在橫斷面圖上確定露天開采深度的方法: 1分析法 2方案分析法 3圖解法1分析法:由: 2方案比較分析法: 根據(jù)底寬、確定不同深度的邊邦 計算不同深度的 建立與深度的關系.,畫出曲線. 與相交,過其交點作垂線,則橫軸上截距為該斷面的合理深度H.3圖解法:即直接在橫斷面圖上,依據(jù)經(jīng)濟合理剝采比,確定露天開采的合理深度. 一邦進行剝離其本質上是以原則:二邦進行剝離1分別在礦床頂?shù)装宓乇砭€取各點.2過分別作邊邦最終幫坡角與其底板的交點分別為,.3使: 步驟: (1) 在頂、底板分別取Ai、Bi各點(2) 通過Ai、Bi各點分別制作邊邦交于頂?shù)装錍i、Di各點(3) 分別延長AiCi、BiDi至Oi、Oi,使之 (4) 連Oi及Oi各點,相交于O點,由點向上截取底寬作出邊坡,則H為所求合理采深.在地質縱斷面圖上確定露天礦坑底平面標高保證了斷面圖上的合理采深,不能保證整個露天礦的合理采深在地質縱斷面圖上確定露天礦坑底平面標高,保證了斷面圖上的合理采深,不能保證整個露天礦的合理采深.所以需將各斷面進行調整.(四)端邦的處理:原則: 方法:方案分析法在縱斷面圖上:取位置1、2、3,然后分別沿走向在垂直面投影,求出,選出了若干端邦位置方案.各方案作出與的交點對應的L,即為合理的端邦位置.(2)露天礦底周界的確定凋整原則: 彎曲度應滿足運輸曲線半徑的要求。 長度上應保證設置坑線的需要。 寬度應保證采礦工作的正常進行。（在地質橫斷面上分別確定露天礦合理開采深度后，投影到地質縱籪面圖上，可得到露天礦底在縱斷面圖上的合理深度，這個深度一是一個高低不平的折線圖，為了便于采掘和布置運輸線路。露天礦底平面最好在同一樣高上。當露天礦合理采深度沿走向發(fā)生顯著變化時底平面標高可設計成階梯狀，但最低的底平面的最小長度應滿足，運輸坑線設置的要求。）在縱斷面調整，確定露天礦底平面標高及端邦位置后，橫斷面圖的境界可能與原來不同，因而要反調斷面圖，然后再據(jù)斷面圖，繪制露天礦周界，對理論底周界要進行調整，以滿足采掘與運輸工作的要求，并保證經(jīng)濟效果最優(yōu)。以露天礦底周界平面圖為基礎，根據(jù)開拓運輸系統(tǒng)，最終邊幫結構及臺階要素繪制開采境界面圖。（六）開采境界平面圖：（在平面圖上的底周界，按坐標復在地質地形圖上，然后畫上地平線，接著臺階底線，由下而上確定坡底線的位置，臺階坡底線與等高線的交點為殲滅點）1、將底周界平面圖復在地質地形圖上坡線,畫出等高線。2、依次由下而上圈定臺階坡底線。3、坡底線（臺階）與等高線的交點為其殲滅點，并在平面圖上表示出來。二、水平近，水平礦場的開采境界的確定。但：下列情況按此法確境界要進行修正：地表傾角為、礦床水平最邦坡角為原則: 方法：按n地進行圈定。若?。簄地 = 3為界,則境界如圖示。 n地= 則: n地=nkn地= n地= n地= n地2地形水平、礦床有一定的傾角:= n地= n地 然后以n地=在地質剝采比等值線圖上圈定第十九章 掘溝工程主要內容：掘溝方法，溝道參數(shù)，工程量的計算掘溝：無運輸掘溝運輸掘溝19.1 概述：1、溝道總類，掘溝的意義、目的。2出入溝、開段間的區(qū)別。3、如何提高掘溝速度。1、溝道種類、掘溝的意義、目的。（1）溝道的種類：出入溝、開復溝出入溝-建立水平之間。開段溝-建立工作線的溝道。 掘溝工程的意義、目的。意義：建立水平之間的運輸通道。開辟工作水平的工作線。掘溝直線影響著生產(chǎn)的接續(xù)，直接影響著新水平開拓準備時間。（生產(chǎn)能力）2、出入溝、開段溝的區(qū)別：（1） 作用上：出入溝開劈水平之間運輸連續(xù)。開段溝建立工作線。（2）出入溝-傾斜。開段溝-水平。3、提高掘溝的速度辦法： V-掘溝速度：m/月Qw-電鏟的月生產(chǎn)能力：m3/月S-溝道橫斷面積：m2 米/月19-2 溝道的幾何參數(shù)、及工作量的計標。一、溝道的幾何參數(shù)。二、溝道的工程計算。一、溝道的幾何要素（參數(shù)）溝深溝道長度溝道坡面角底寬坡度、出入溝變化h取決于礦巖的物理力學性質存在的時間保證礦山工程運輸類型、線路的保證工程要求取決于運輸設備類型開段溝不變h保證工作線的要求6070保證工程要求，第一次爆破不埋道水平主要討論影響參數(shù)的因素二、溝道工程量的計算 1、開段溝工程量的計算 橫斷面積相同時。 橫斷面積不同時。2、出入溝工程量計算。3、山坡上（且有傾角）出入溝工程量計算。4、移動坑線出入溝工程量計算。 1、 斷面積相同時-開段溝工程量計算令：一般工程設計取其主要工程量即可。、各斷面積不相同時開斷面工程量計算：2、出入溝工程量計算：令:一般工程設計的出入溝工程量計算簡化為上式3、山坡上出入溝工程量計算：h溝的總延深量山坡上單側出入溝 如圖19-7若上部和平坦地面相接4、 移動坑線出入溝工程量計算： 19-3運輸掘溝一鐵道運輸平裝車斷面一次掘溝二鐵道運輸上裝車全斷面一次掘溝三鐵道運輸平裝車全斷面一次掘溝汽車運輸平裝車全斷面一次掘溝 一、鐵道運輸全斷面平裝車一次掘溝：（一）、工藝及其特點： 特點：運輸設備與電鏟在同一水平。裝車方式：盡頭式平裝車。 車輛要解體、摘掛。二、鐵道運輸全斷面上裝車一次掘溝：特點：運輸設備與電鏟在不在同一水平 盡頭式上裝車 車輛無須解體摘掛。（二）主要溝道參數(shù)：（主要從工程要求方面講起）底寬b: 作業(yè)：傾斜礦床、開采境界的確定（長路天）已知：1、橫斷面圖，。 M: 1：2000 地形圖M:1：2000 2、露天礦的最終頂?shù)讕推旅娼侨?5（30） 3、露天礦底寬：取相應的礦底寬度。 4、原礦采出系數(shù)取1 5、經(jīng)濟合理剝采比nj6m3/m3 6、臺階高度H10m，臺階坡面角=60，自然崩落角取55 7、礦巖屬中硬試確定如下問題：（1）露天礦的合理深度。（2）繪制露天礦開采境界平面圖。M：1：2000二、開拓溝道定線： （ 一）、露天礦采用準軌鐵道運輸100噸電機車牽引，60噸自反車6輛在30的限制坡道上運行，線路的正常曲率率半徑120m困難時取80m露天礦采用底幫固定折反坑線開拓，工業(yè)廣場布置在礦田北部+20水平標高的平緩山谷場；開拓坑線和平盤之間采用平坡聯(lián)軌，開拓溝道內鋪設雙線，運輸平盤鋪設單線，折反線采用套袖試；非工作邦臺階坡面角取60東西端坡底以1號及4號橫斷面為準，向外擴+200為界。套袖式折反站長取350M限制坡度折減取2 （二）露天礦采用準軌鐵軌運輸100噸電機車牽引60噸自反車30的限制坡道上運行，線路正常取率半徑120m，困難時取80m露天礦采用頂邦固定折反坑線開拓，山坡部分剝離物可排棄在境界外的相應水平。工業(yè)廣場布置在礦田南部。+0水平 交平行露天礦走向的狹長地形，排土場位置在西惻山地，開拓溝道內鋪設雙線，運輸平盤鋪單線，折反站采用套袖式非工作臺階坡角取60，東西端邦底各以1#、4#橫斷面為準向外擴200為界。（三）露天礦采用汽車運輸汽車載重40T，在80限制坡道上運行，曲率半徑按樣本規(guī)定選取，露天礦采用底邦固定回反坑線開拓工業(yè)廣場都+SP+20m斜交平緩山谷內，開拓溝道和運輸平盤都按雙車道布置，非工作邦臺階沿階坡面角取60東西端邦底為2號和5號橫斷面為準，向外擴200m為界。（四）露天礦采用汽車運輸，汽車載重40T，在80限制坡道上運行，曲率半徑按產(chǎn)品樣本規(guī)定值選取，露天礦場采用頂邦固定回反坑線開拓，工業(yè)廣場布置在南部+0m水平標高，平行露天礦廣場走向的狹長地方，排土場位置在兩側山地山坡部分剝采剝場，排氣在境界外相應水平，開拓溝道和運輸平盤按雙車道布置，非工作邦臺階坡面南接60計，東西部端邦底各以2#-及3#剖面，為準向外擴100米為界。試繪制：繪制1：2000開拓運輸線路系統(tǒng)最終平面圖。根據(jù)開拓運輸線路系統(tǒng)最終平面圖繪制各斷面圖?？哲嚬剩赫{車時間：n-車輛數(shù)t1-摘掛時間t2-折返時間L1-采掘線長度L2調車線長度ud車輛平均長度lch=每輛車長度此種掘溝法td很大，一般改進方法如下：改進辦法：成組調車留車作用梭形調車雙線作用3、比較：（工藝）優(yōu)點：可以使用普通電鏟掘溝。 優(yōu)點：不必須車輛的解體。 一次掘全溝。 電鏟機車效率高。 掘溝車擴邦可以平行作用 管理方便、組織方便。 縮短新水平開拓準備時間。 缺點：電鏟效率低，掘溝速度慢。 缺點：需要特殊長臂鏟。 車輛解體牽掛繁瑣。 作業(yè)條件困難。 鐵道工程量大要接鐵軌。 上裝高度受限。三、鐵道運輸上裝車分層掘溝： ：汽車運輸平裝車全斷面一次掘溝：（一）工藝及特點：順序分層： 交錯分層：特點：運輸設備與電鏟在同一水平 盡頭成平裝車。 車輛不需解體摘掛。（參數(shù)主要取決于采掘設備）四:汽車運輸平裝車全斷面一次掘溝 特點:運輸設備與電鏟在同一水平 盡頭式平裝車（參數(shù)主要取決于運輸設備）折返: 回返: （二）底寬：分層層數(shù)：h-臺階高度H-電鏟最大卸載高度H車-車輛高度e-安全距離（三）工藝比較：優(yōu)點：可用普通鏟。優(yōu)點：調車入換方便。 對選采有利 。 電鏟效率高。 車輛無需解體摘掛 。 對選采有利。缺點：上裝高度受限。 缺點：汽車出動率低。 生產(chǎn)滿斗不好。 運距受限 斷面積大、掘溝速度小。 運輸經(jīng)營費高。（成本高） 總體評價：鐵道運輸全斷面平裝成一般很少采用。鐵道運輸全斷面上裝車在有長臂電鏟的情況下效果好、應用好。鐵道運輸上裝車分層掘溝法，目前應用多、是主要內容。汽車運輸平裝車全斷面一次掘溝，條件好情況下即可用。19-4 無運輸掘溝一、吊斗鏟倒堆掘溝。二、機械鏟倒堆掘溝。三、輪斗鏟-懸臂排土機掘溝 爆破掘溝： 溝內工程量無須運輸?shù)脚磐翀?，就地倒排在坑內，適用條件受限，設備也有一定的要求。由于沒有運輸環(huán)節(jié)，而使工程簡化，效率提高。一吊斗鏟倒堆掘溝（吊斗鏟生產(chǎn)主要優(yōu)點式卸載半徑大）1工藝及其特點 吊斗鏟站在溝道頂盤的一側掘溝時 1、工藝特點吊斗鏟站在溝道的頂盤下挖向一側倒堆式 2、工藝參數(shù)m-吊斗鏟走行中心線距一側溝頂距離c-溝頂至土堆底的距離Hp-排土堆的高度-土堆自然安息角Rd-吊斗鏟卸載半徑 優(yōu)點：工藝簡單，無須用其它設備，速度快。缺點：需特殊設備-吊斗鏟 具備容納倒堆物的空地吊斗鏟站在溝道頂盤地中心線上,向兩側掘溝.1、工藝特點;吊斗鏟站在溝道頂盤上，下挖向兩側掘溝。2、工藝參數(shù)：二機械鏟倒堆掘溝（一） 溝底加寬:1工藝及其特點 上坡上單側溝上挖下排式2計算Hp（、b、） (二)溝底加寬： 三、輪斗生產(chǎn)懸臂排機掘溝（一）、工藝及其特點：1、工藝特點：1）輪斗生產(chǎn)站在溝底 2）排土機上排式2、參數(shù) 松散系數(shù) r懸臂傾角 e安全系數(shù) 臂長 m輪斗生產(chǎn)距溝頂?shù)乃骄嚯x c溝底致排堆底腳的距離 排土機電轉軸高度優(yōu)點：連續(xù)工作、掘溝速度快 缺點：適應條件差，挖掘力低，需要大型設備1） 爆破掘溝特點：工藝簡單，設備少，速度快。缺點：振動大，炸藥耗量大，成本高。第十七章 剝采程序解決、剝離和采礦在時間和空間上的關系：17 1概述臺階高度的劃分1）剝采程序 2）兩個相鄰臺階的剝采程序 3）影響剝采程序的因素1、 剝采程序:完成露天礦采出、巖石和采出礦石的程序2、 兩個相鄰臺階的剝采程序（開采程序：開拓和采礦在時間和空間上的相互關系） 目的:建立運軌通道.目的: BC開段溝,建立臺階工作線.目的:建立工作面,推邦.目的:擴邦為下一水平掘溝作準備一般情況:出入溝開段溝擴邦3、 影響剝采程序的因素：1）埋藏條件：水平、近水平、長露天，水平近水平寬露天，傾斜 傾礦床:窄淺露天 寬深露天2） 礦床的尺寸：長度、寬度、深度（高度）狹窄露長天縱向工作線,而礦床布置鐵道運輸,橫向工作線3） 開拓4） 工藝5） 生產(chǎn)能力6） 礦石的貧化損失172、臺階的劃分和臺階的開采程序一、臺階的劃分：1、臺階的劃分 2、臺階高度二、臺階的開采程序：1、采掘力 2、分區(qū) 開采開 3、工作線的布置 4、臺階的采掘方式一、 臺階的劃分（分層）1、 臺階的劃分：水平分層：特點：優(yōu)：1管理方便 2）運輸采裝有利 缺：對選采不利傾斜分層綜合分層2、 臺階高度：1）礦巖的埋藏條件，盡力使礦巖分家 2）巖性盡量相同 3）滿足采裝要求（滿斗） 4）穿孔爆破的要求（效果） 5）生產(chǎn)能力：臺階高度的劃分直接影響著水平推進速度和延伸速度，最終決定生產(chǎn)能力 6）開拓（坑線長度的要求）先合理分層，然后根據(jù)影響因素在各分層內合理確定臺階高度傾斜分層設備在傾斜面工作，傾角有一定的要求 ，水平分層，設備在水平面上工作。二、 臺階的開采程序1、 采掘帶它的寬度主要決定于采裝設備的類型1）機械生產(chǎn)：7-15m 2）輪斗生產(chǎn)50-60m 3）鏈斗生產(chǎn)：1-2m2、 臺階的分區(qū)，全區(qū)開采：全區(qū)開采：在露天開采境界內整個臺階布置工作線按一定的程序開采全區(qū)開采：縱向工作線全區(qū)開采：橫向工作線分區(qū)開采：在露天礦境界內的臺階在平面上劃分為幾個區(qū)，依次在郊區(qū)內布置工作線進行開采。沿傾向分區(qū)沿走向分區(qū)、工作線布置方式：（由設計者所決定的）縱向布置橫向布置斜交布置U形布置圈形布置工作線的布置方式是指與礦床走向的關系各種布置方式各有其不同特點及適應條件。、臺階采掘線） 全層端工作面，機械生產(chǎn)，輪斗、吊斗生產(chǎn)） 全層坡工作面） 分層工作面173工作邦及其推進、 工作邦，工作邦坡面，工作邦坡面角、 工作邦運動態(tài)變化及其約束條件、 緩采區(qū)變、 工作邦的發(fā)展方式）工作邦的發(fā)展方式）工作邦的推進方向、 工作邦、工作邦坡面、工作邦坡面角） 工作邦：由工作臺階組成的邊邦或其部分，稱工作邦。（隨著露天礦的延深工作臺階數(shù)增多，多過了洪峰期后，工作臺階有所減少） 工作邦坡面：通過工作邦最上一個臺階坡底線，和最下一個臺階坡底線的遐想平面。） 工作邦坡面角：指的是工作邦坡面與其水平面的夾角。反映露天礦是超前剝離還是推后剝離及經(jīng)濟效果，工作邦用工作邦坡角代替，簡化了計算。、 工作邦的動態(tài)變化及其要約束條件） 工作邦的動態(tài)變化 若： 若： 若：H、B變化變化正常的露天礦生產(chǎn)，均衡剝采比不變，但其工作邦坡角是隨時變化的，而是由H、B引起變化，特別是均衡生產(chǎn)剝采比的實質是調整。） 工作邦變化的約束條件： 從開采參數(shù)上 從工作邦總體發(fā)展上工作邦后變化有一定的約束條件要滿足工程上的要求。、 緩采區(qū)變：（改變的辦法之一）增大的管理辦法：工作線：具備正常工作條件的區(qū)段，其中包括：（采裝，運輸，供電等）緩采區(qū)段：在工作臺階上不具備正常工作條件的區(qū)段，稱緩采區(qū)段。露天礦工程通過緩采區(qū)段改變，是調整生產(chǎn)剝采比的一種辦法。） 組合臺階（輪斗生產(chǎn)）（一臺電腦服務n個臺階）通過組合臺階達到增大的目的。） 沿礦床傾向分區(qū)，要用橫向工作線，能使） 長深露天礦的緩采區(qū)I相隔臺階的緩采區(qū)段，使其,生產(chǎn)區(qū)段，緩采區(qū)段沿深相隔分布II緩采區(qū)段，生產(chǎn)區(qū)段，緩采區(qū)段沿深度集中分布III沿露天走向設置緩采區(qū)段：生產(chǎn)區(qū)段和緩采區(qū)段走向分布注意：） 緩采區(qū)段不能隨便，要保證將來具備恢復工作的要求。） 要進行工作線長度驗算；滿足生產(chǎn)能力的要求。、 工作邦的推進是指一個假象面的推進，工作線的推進是指線的推進工作邦的推進體現(xiàn)了各工作臺階的推進和臺階之間的相互配合，相互制約關系1）工作邦的發(fā)展方式：I：工作邦的平衡發(fā)展 II：工作邦扇形發(fā)展工作邦平行發(fā)展，特點：a、b、聯(lián)絡線長c、運輸距離長工作邦扇形行發(fā)展：1） 2）運距短3）內排方便2）工作邦推進方向A與礦床的走向相對而言 B與礦床的條件有關，與開 溝的位置有關I工作線沿走向布置，向其一側推進適應傾斜、緩傾斜礦體對建立坑線有好處II工作線沿走向布置，在中間拉溝，向兩側推進A、 礦層頂 溝優(yōu)點：減少、基建工程量，減少礦床的貧化損失增加臺階的工作面數(shù)B、 礦層底坡掘溝優(yōu)點：減少III工作線橫向布置：向一側推進 IV工作邦橫向布置：中間拉溝，向兩側推進 V、工作線的圈形布置：礦床 形的條件下A、由中間向外推進中間覆蓋層薄 B、由外向內推進，四周的覆蓋層薄關于開溝的初始位置的選定是很關鍵的，要以方案的比較為依據(jù)露天礦正常生產(chǎn)的必要條件:1、露天礦工作邦坡角 2、露天礦工作平盤寬度 保證一定時期的露天礦生產(chǎn)剝采比不變，依靠保證邦坡角在一定范圍內變化而實現(xiàn)的，而改變坡角是通過改變B來實現(xiàn)的。174剝采工程的延深方向及延深程序內容：1、剝采工程的延深方向、延深角2固定坑線開拓剝采工程延深程序3、移動坑線開拓剝采工程延深程序4、汽車運輸開拓剝采工程延深程序1、剝采工程的延深方向及延深角延深方向指的是開段溝位置的錯動方向，某水平的延深方向，即該水平與其相鄰水平開段溝位置的錯動方向。 在山坡露天的情況下，延深方向是在變化的。但與山坡面相差無幾。底邦固定坑線延深方向不變，延深角等于最終邦坡角。移動坑線延深深方向不變，延深角等于礦床傾角。延深角：剝采工程的延深方向與其工作邦水平方向的夾角，稱為延深角。傾斜、急傾斜礦床對延深的意義極重要而水平、近水水礦床對延深不重要、而主要考慮的是水平推進方向。3、 固定坑線開拓、剝采工程的延深程序L固定推進量=開拓坑道布置安排工作邦、且其位置不隨工作邦的推進而改變其位置。鐵道運輸折返坑線開拓，且一個臺階一折返的延深程序。注：1）工作邦、非工作邦的聯(lián)系 2）必要的推進量 3）開拓坑線在排工作邦其位置不隨3、移動坑線開拓、剝采工程的延深程序：（鐵道運輸、折返坑線開拓，一臺階一折返） 開拓溝道設置在工作邦。2）開拓溝道的位置隨工作邦的推進而改變。一次推出量: L移= 所以一次擴邦量比固定坑線大175海洲露天礦剝采工程延深程序、 礦床的賦存情況及其開拓、 礦層層序、 剝采工程的延深程序、 特點、 礦床的賦存情況工藝及其開拓：長大露天：賦存特征：可采礦層分三個層群：孫本層、中間層、太平層 層間距：40-160 5-190m工藝：單斗鐵道間斷式開采工藝開拓：底邦固定折返坑線開拓運輸方式：環(huán)線運輸據(jù)溝方式：長臂鏟、上裝車、全斷面一次掘溝：溝深8m、 礦層層序：、 剝采工程的延深程序：+22水平中間站 +14水平中間站建：） 開臂3+30 +22水平的開拓溝道） +30水平環(huán)線已形成） 建立了+22水平的中間站 ） 東部掘+22水平環(huán)溝，目的是為了建立+22水平環(huán)線） 利用+22水平中間站拉東西14水平開段溝1）+22水平完成 形成2）出現(xiàn)了 3）+14水平開 溝拉通1）+22水平完成東西兩端邦環(huán)線（ 水正常擴邦建立工作邦）2）開臂了 22 14的出入車溝（建立運輸聯(lián)系） 建立了+14水平的中間站（拉下一水平的開 溝）特點：1、在三個水平上進行新水平拓準備2、可以平行作業(yè)：（掘溝、擴邦、選剝島子）縮短新水平開拓準備時間3、端邦環(huán)線開始并沒有設立終端位置時，有推端邦之說4、利用中間站拉下水平后的開段溝（上裝車掘溝）并且分層掘溝中間拆除的充分必要條件是環(huán)形線形成5、拉開段溝 端邦環(huán)溝在煤 中進行,島子是巖石, 17.6開采程序（開采方法）研究依據(jù)：、露天礦的幾何形狀、礦床賦存特征水平、近水平露天礦床、狹長露天礦的開采程序開采程序）開溝工作線與礦床定向的關系）工作邦推進方向及發(fā)展方式） 臺階開采程序（單個、組合） 剝離物的運輸方向與工作線方向關系影響因素：）工藝類型）礦床的賦存條件）露天礦的幾何特征：開拓等下面主要以礦床條件、露天礦的幾何特征為主要分類研究各種條件下的開采程序。的主要內容：、 縱采、剝離物橫向搗堆開采程序、 橫采、剝離物就地回填采空區(qū)的開采程序、 沿走向分區(qū)：橫采內排開采程序（塊段式開采程序）、 縱采、剝離物橫向搗堆開采程序：特點：）剝離物用吊斗生產(chǎn)橫向搗堆）初始剝離物依次搗入前一采掘地后的采空區(qū)）縱向布置工作線、工作線橫向推進、橫采剝離物就近回填采空區(qū)的開采程序特點：）工作線橫向布置，縱向推進）初始剝離物外排，其余剝離物全部進行內排、 斷塊式開采程序（沿走向分區(qū)，橫采內排開采程序）特點：）工作線橫向布置）工作線縱向推進條區(qū)劃分，沿走向分區(qū)；其中，、區(qū)的長度不得大于區(qū)的）區(qū)剝離物搗到坡下）、區(qū)剝離物依次排在靠近本區(qū)的區(qū)的的一側接：剝采工程延深程序、 汽車運輸開拓、剝采工程，延深程序(1)縱向推進量(2)橫向推進量、汽車運輸開采程序特點：特點：）平裝車掘溝、電鏟高及提高，掘溝速度快，新水平準時間短） 開拓溝道可設置在爆堆上（） 無需要建立端邦環(huán)線，擴大擴邦量） 開段溝可以采用基坑的形成。水平近水平寬露天礦開采程序、 縱采、剝離物橫向搗堆，內排開采程序、 分區(qū)橫采、內排開采程序、 縱采、剝離物沿工作平盤縱問運輸，內排開采程序、 實現(xiàn)全部內排和部分內排的條件、縱采、剝離物橫向搗堆，內排開采程序。設備：倒堆：吊斗生產(chǎn)、采煤、單斗汽車） 初始剝離物進行外排）后續(xù)剝離物橫向搗入前一采掘前的采空區(qū)工藝簡單，費用低，但覆蓋不能太厚、分區(qū)、橫采內排開采程序特點）輪斗皮帶 剝離）鏈斗生產(chǎn)皮帶 采煤，兩個剝離臺階，兩個采煤臺階）第一層剝離物向采空區(qū)排棄）第二層剝離物包括重倒防止排）為實現(xiàn)內排設有煤柱、縱采、剝離物在工作平盤縱向運輸內排（適應范圍廣，應用條件很少受限制）臺階高度的確定（不僅要考慮以前確定考慮的因素，而且還要考慮到剝離、采礦臺階與排土臺階之間的制約）、兩個剝離臺階、兩個排土臺階達到水平運輸?shù)臈l件：） 高度上保證：） 客觀上的要求：、兩個剝離臺階一個排土臺階達到水平運輸條件1)高度要求 2)容量要求 4、內排條件，和分內排條件估算：1)全部內排條件：水平近水平礦床：已知：總剝力量m3境界內的礦量，噸 r礦石容量，噸 松散系數(shù)全部內排條件: ） 部分內排條件：水平近水平礦床已知：由排量隨礦床傾角的變化而發(fā)生很大的變化傾斜、急傾斜礦床、長（淺）露天的開采程序、 分區(qū)縱采內排開采程序、 橫采內排開采程序一、分區(qū)、縱采內排開采程序分區(qū)：沿走向分區(qū)縱采：工作線沿走向布置內排：剝力物排在前一采空區(qū)）問題的提出 2) 開采程序特點、 溝的引出：）能否減少基建工程量）中生產(chǎn)，便于管理）是否能實現(xiàn)內排、 開采程序的特點：特點：、第一區(qū)采完，后續(xù)剝力物排在前一采空區(qū)，實現(xiàn)了內排）能減少機械工程量）生產(chǎn)中，減少鐵露供電量等線露的鋪設、維護費用。存在的工程）出現(xiàn)了上部剝離向下排運下部剝離物向上排運的現(xiàn)象）生產(chǎn)剝采比不均衡為了解決這兩個問題而提出的一個開采程序適應條件：適應各種生產(chǎn)工藝條件。二、橫采、內排開采程序、問題的引出）解決剝力物同水平運輸）達到生產(chǎn)剝采比均衡、 開采程序特點：礦山工程延深：特點：）工作線橫向布置，由一端邦向另一端邦推進）達到生產(chǎn)剝采比均衡）實現(xiàn)了剝離物水平運輸）新水平開拓準備時間縮短）減少、基建工程量第四節(jié)、傾斜、急傾斜礦床、寬深露天礦的開采程序、 全境界縱采開采程序、 分期境界縱采開采程序一、全境界縱采開采程序：適應條件廣泛各種工藝系統(tǒng)主要特點：前期剝離量大多、生產(chǎn)剝采比大意味著成本高、前期成本高對露天礦的投資回收是很不利的，不利擴大再生產(chǎn)、礦的工程的延深程序、工作邦的推進、 礦山工程段的延深程序：（中心問題：減少基建工程量）延深方式：）延底板延深）深頂板延深建立移動坑線、 工作邦的推進：（中心問題：減小初期剝采比）從工作邦坡角著手研究。）隨邦開采）組合臺階開采）按最終邦坡角生產(chǎn)、滯后剝離，能使初期剝采比減小，陡邦開采僅是一種減初期剝采比的手段，就目前的生產(chǎn)技術，設備還不可能實現(xiàn)） 組合的臺階開采二、分期境界縱采開采程序：、問題的引出：保持工作邦坡角坡角不變，而為了能達到減小前前期剝采比的目的，而提出了分期境界的辦法：第一期開采境界的礦山工程沿底邦進行延深，礦山工程延深的，若不改變延深方向，則采礦臺階數(shù)將逐步減小，影響露天礦的采礦工作線和產(chǎn)量。因此，自深度開始，礦山工程延深方向改為沿礦體底板延深，這是底邦的工作邦線為，假的礦山工程延深到時，開始將第一期邦底部境介推倒第二期境界，則在礦山工程的銜接上應具有下列關系：開始擴底邦時的礦山工程深度標高：以上介紹了十種開采程序，他們僅是指一些特例：是不同情況下的基本思路和處理方法：在實際應用中，應具體情況具體分析。汽車噸公里費用：元鐵道運輸費用：元復習題：、何謂剝采程序？畫圖說明兩個相鄰臺階的開采程序、影響臺階劃分因素臺階劃分的基本依據(jù)是什么，水平分層傾斜的特點？、 論述臺階的開采程序、 何為工作邦，分析工作邦的動態(tài)變化及約束條件、 論述工作邦的推進（發(fā)展方式）、 畫圖說明固定坑線開拓，開采程序及特點？、 畫圖說明推動坑線開拓，開采程序、 汽車運輸開拓，開采程序、 畫圖說明海州礦礦工工程延深程序及其特點、 舉例說明水平、近水平礦床長露天礦的開采程序、 舉例說明水平、近水平礦床橫寬露天礦的開采程序、 根據(jù)礦床賦的具體情況，估算全部內排和部分內排的條件舉例、 傾斜急傾斜礦床分期境界的實質是什么？第十八章、露天礦開拓運輸線路系統(tǒng)第一節(jié)、概述內容：1、開拓運輸系統(tǒng)2、排土場的選擇3、概述影響開拓運輸線路系統(tǒng)的因素的因素4、開拓運輸系統(tǒng)的分類1、開拓系統(tǒng)：開拓運輸線路系統(tǒng)折返坑線開拓,東進西出折返坑線開拓,H1,H3東進東出,H2水平為西進西出折返坑線開拓,東進東出） 開拓系統(tǒng)：開辟地表至工作水平及工作水平之間的運輸通道系統(tǒng)） 開拓運輸線路線系統(tǒng)開拓系統(tǒng)加上與工作平盤運輸聯(lián)系稱開拓系統(tǒng)和開拓運輸線路系統(tǒng)從本上講相同，從整體上不同，相同的開拓系統(tǒng)可有不同的開拓運輸線路系統(tǒng)、 排土場的選擇要求：1）運距近2）出入溝口與其排土場的相對高差要小（減小重車爬坡）3）少占農(nóng)田4）有足夠的容積5）盡量實現(xiàn)內排、 影響露天礦開拓運輸線路系統(tǒng)的因素） 自然地質條件：地形、地質埋藏特征、工程水文地質） 技術因素：礦床的幾何尺寸、開采程序、工藝系統(tǒng)及其設備選型等） 經(jīng)濟因素：投資大小、成本、工效、 開拓運輸線路系統(tǒng)的分類：以其運輸?shù)念愋蜑槠渲饕罁?jù)、參政開拓溝道的主要特征和一般特征進行分類現(xiàn)行露天礦運輸類型開拓運輸線路系統(tǒng)的分類運輸類型：鐵道、公路、皮帶、提升、坡道、聯(lián)合主要特征：按開拓溝道的位置分為：內部溝、外部溝一般特征：）按溝道服務的水平數(shù)分為單溝、組溝、總溝）按一溝道平面形狀分為：直進、折返、回返、螺旋）按其溝道的固定性，固定、移動坑線開拓（以運輸類型為依據(jù)、按溝道的主要特征，一般特征進行分類）.開拓單元：（研究開拓溝道主要特征及一般特征）