露天開采課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書

1、礦床露天開采課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書1. 總論1.1 課程設(shè)計(jì)概述1.1.1 課程設(shè)計(jì)題目露天礦開采境界設(shè)計(jì)1.1.2 設(shè)計(jì)初始條件1. 最終臺(tái)階高10m，最終臺(tái)階坡面角65°，露天礦采礦場(chǎng)最小底寬16m，最終邊幫角51°，經(jīng)濟(jì)合理剝采比6m³/ m³。2. 開拓運(yùn)輸?shù)缆凡捎眉?jí)礦山公路，道路路基寬度8m。1.1.3 要求完成的主要任務(wù)1. 設(shè)計(jì)任務(wù)：確定露天礦開采境界深度，底部位置及周界，確定露天采場(chǎng)最終邊幫結(jié)構(gòu)，并繪制開采境界平面圖，露天礦開拓運(yùn)輸?shù)缆范ň€，繪制露天礦開采終了平面圖，繪制露天礦開采境界橫縱面圖，編寫課程設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書。2. 設(shè)計(jì)成果：課程設(shè)計(jì)計(jì)算

2、說(shuō)明書一份，相似形開采境界設(shè)計(jì)橫斷面圖（4#圖紙3張），開采境界深度設(shè)計(jì)計(jì)算橫斷面圖、縱斷面圖（4#圖紙3張，3#圖紙1張），露天礦開采境界平面圖（3#圖紙一張），露天礦開采終了平面圖（3#圖紙一張），露天礦開采境界斷面圖（4#圖紙3張），露天礦開采境界縱斷面圖（3#圖紙一張）1.2 設(shè)計(jì)依據(jù)和技術(shù)經(jīng)濟(jì)原則1.2.1 設(shè)計(jì)依據(jù) 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 礦床地質(zhì)資料a. 地質(zhì)地形（平面）圖1張（3# 圖紙）b. 地質(zhì)橫斷面圖3張（4# 圖紙）1.2.2 設(shè)計(jì)技術(shù)經(jīng)濟(jì)原則露天礦開采境界按境界剝采比不大于經(jīng)濟(jì)合理剝采比的準(zhǔn)則設(shè)計(jì)露天礦采用公路運(yùn)輸開拓，開拓系統(tǒng)路線按級(jí)礦用運(yùn)輸公路設(shè)計(jì)1.3 設(shè)計(jì)方案和設(shè)計(jì)內(nèi)

3、容簡(jiǎn)述設(shè)計(jì)方案：礦床擬用露天開采，繪定其1：1000的地址剖面圖三張及相應(yīng)礦區(qū)地形圖一張，設(shè)臺(tái)階高度為10m，從+900往上、下劃分，露天采場(chǎng)最小底寬16m，采用汽車運(yùn)輸，路基寬8m，最小轉(zhuǎn)彎半徑15m，連接平臺(tái)40m，限制坡度10%，最終的臺(tái)階坡面角65°，穩(wěn)定的最終幫坡角小于等于51°，經(jīng)濟(jì)合理剝采比6m³/ m³設(shè)計(jì)內(nèi)容：1.用橫坡面面積比法計(jì)算各水平境界剝采比，繪成曲線，按n<n的原則分別確定三個(gè)橫剖面的合理開采深度；2.縱剖面上調(diào)整露天礦底平面標(biāo)高；3.繪制露天礦底部周界。由于未給出各水平分層平面圖，底部周界在線以西及線以東均按該水平礦體

4、水平厚度的一半估計(jì)走向延續(xù)長(zhǎng)度，以圈定兩端的底部周界；4.按前述邊坡角和段坡角的限制，設(shè)計(jì)邊坡組成及最終平臺(tái)寬度；5.初步圈定露天開采終了平面圖；6.選擇出入溝口位置并布置開拓運(yùn)輸系統(tǒng)，這里假定工業(yè)廠場(chǎng)位于平面圖幅的左下方，標(biāo)高+900米；7.繪制終了平面圖，并將境界投影到三個(gè)橫剖面圖上；8.計(jì)算布置了開拓運(yùn)輸系統(tǒng)后的最終邊坡角。頂?shù)讕蛢啥烁饕粋€(gè)；9.設(shè)計(jì)山坡部分的開拓運(yùn)輸系統(tǒng)。畫出公路中心線、轉(zhuǎn)點(diǎn)、圓曲線起終點(diǎn)、標(biāo)注有關(guān)參數(shù)，計(jì)算并標(biāo)注沿線各段坡度和設(shè)計(jì)高程；10.計(jì)算礦巖量。2. 礦區(qū)概況本次課程設(shè)計(jì)的鐵礦礦區(qū)屬麻城市木子店鎮(zhèn)管轄，大地構(gòu)造位置位于秦嶺褶皺系（級(jí)）桐柏大別隆起帶東段南翼羅田

5、褶皺束西緣。鐵礦體賦存于下元古界大別山（巖）群（Dbc）中。地質(zhì)詳查工作在礦區(qū)內(nèi)圈定的磁鐵礦礦體受地層層位控制，產(chǎn)狀與地層產(chǎn)狀基本一致，出露地表。礦體形態(tài)較復(fù)雜，呈似層狀產(chǎn)出，分支復(fù)合，上厚下薄，直至尖滅。礦區(qū)屬于亞熱帶大陸性潮濕氣候，年平均氣溫1617°，歷年最高溫度41.5,最低溫度-15.3，年平均降雨量一般1156.1毫米，降雨集中在每年的4-7月，無(wú)霜期平均238天，結(jié)冰日平均46天。2.1 礦區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)介2.1.1 地層礦區(qū)出露的地層為下元古界大別山（巖）群和新生界第四系全新統(tǒng)沖積層：礦區(qū)出露的地層主要產(chǎn)于白堊紀(jì)花崗巖中，出露不完整，主要巖性為墨云斜長(zhǎng)片麻巖，黑云角閃斜長(zhǎng)片

6、麻巖，夾磁鐵石英巖及磁鐵角閃巖；區(qū)內(nèi)第四系全新統(tǒng)主要分布于溝谷兩側(cè)低洼或山坡平緩地帶，主要為沖積礫石、砂礫、砂土、亞砂土、亞粘土等，其厚度一般小于3-5米。2.1.2 構(gòu)造(1) 韌性剪切帶：位于礦區(qū)中東部，帶內(nèi)構(gòu)造混雜，眼球狀片麻巖，糜棱巖廣泛發(fā)育，伸展運(yùn)動(dòng)，擠壓流動(dòng)現(xiàn)象明顯，并可見大小不一的無(wú)根褶皺等。(2) 斷層：礦區(qū)西部有一較大的逆斷層，走向西南，傾角75°，寬度約為40m，錯(cuò)位距離約15m，斷層內(nèi)可見棱狀，透鏡狀花崗巖脈，長(zhǎng)英質(zhì)脈體穿插其中。 2.1.2巖漿巖礦區(qū)內(nèi)巖漿巖分布約占75，主要為中生代白堊紀(jì)早世和中元古代侵入巖。2.2 礦床地質(zhì)礦區(qū)圈定的磁鐵礦礦體賦存于下元古界

7、大別山（巖）群（Dbc）中。2.2.1 礦體特征礦體多呈似層狀，總體走向312°，傾向西南，平均傾角81°。沿走向揭露長(zhǎng)度約為 m，累計(jì)平均厚度約 m。礦體賦存于中元古代侵入巖窯棚崗單元（Pt2Y）角閃巖與大別山（巖）群（Dbc）黑云角閃斜長(zhǎng)片麻巖接觸部位，呈分支復(fù)合長(zhǎng)條狀產(chǎn)出，線至線由3支礦脈合并為1支礦脈，單支礦脈內(nèi)又可見13層夾石，厚約 m，巖性與圍巖巖性一致。礦體出露地表最大高標(biāo)953m，最低高標(biāo)900m；礦體最高標(biāo)高953m，最低標(biāo)高819m；礦體最大埋深 m。2.2.2 礦石特征礦石主要為塊狀，系紋狀磁鐵角閃巖，局部有少量的磁鐵黑云閃巖，礦石礦物均為磁鐵礦，脈石

8、礦物主要為角閃石、透閃石、石英以及少量的黑云母、石榴子石、綠泥石、磷灰石等。礦石主要有用組分是鐵（TFe），鐵礦石中TFe品位39.00 41.00%，TFe平均品位40.00%。有害組分磷含量在0.054%，硫0.42%，均低于允許含量。礦石工業(yè)類型為磁鐵礦石。2.3 礦床開采技術(shù)條件2.3.1水文地質(zhì)條件礦區(qū)為山嶺重丘地貌，地形起伏較大。礦區(qū)地勢(shì)呈東高西低趨勢(shì)，東北部山包高達(dá)975m，西南部山谷最低為888米，相對(duì)高差達(dá)87米。地形切割中等，溝谷較發(fā)育，自然坡度 ° °。水量隨季節(jié)變化，自然排水通暢，自東向西順坡流入溝谷，入注礦區(qū)西部溪流中。礦區(qū)水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單。地下水

9、為風(fēng)化型裂隙水，水量很小；礦體充水源為大氣降水，尤其是暴雨時(shí)期降水量大。因此，礦山開采時(shí)，應(yīng)一方面做好開采境界線以外的地表水疏排水通道，另一方面采用機(jī)械排水排除露天礦坑內(nèi)的積水，以免影響礦山安全生產(chǎn)。2.3.2工程地質(zhì)條件礦區(qū)巖土體工程地質(zhì)條件簡(jiǎn)單，根據(jù)區(qū)內(nèi)巖性特征、巖石組合關(guān)系及巖石力學(xué)性質(zhì)共劃分為三個(gè)工程地質(zhì)巖組。即松軟土體工程地質(zhì)巖組、堅(jiān)硬半堅(jiān)硬變質(zhì)巖工程地質(zhì)巖組和堅(jiān)硬塊狀侵入巖工程地質(zhì)巖組。礦區(qū)內(nèi)斷裂及構(gòu)造破碎帶規(guī)模小，未見深大斷裂，區(qū)內(nèi)巖塊體較為完整，穩(wěn)定性較好。從地表探槽和自然露頭可以看到，礦區(qū)巖層較為穩(wěn)定，未見明顯的滑坡現(xiàn)象。礦區(qū)構(gòu)造較簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)面主要為節(jié)理裂隙、片理、片麻理等，

10、沒有明顯的軟弱層。工程地質(zhì)條件屬中等類型。3 露天礦開采境界3.1 露天礦開采境界的設(shè)計(jì)原則3.1.1 設(shè)計(jì)原則及其經(jīng)濟(jì)意義 露天開采境界的大小決定了露天礦采礦量和剝離量的多少。隨著露天開采境界的延深和擴(kuò)展，在采礦量增加的同時(shí)剝離量也大幅度增加，從而導(dǎo)致剝采比不斷增大。因此，露天開采境界的確定，實(shí)質(zhì)上是對(duì)剝采比的大小加以控制，使之不超過(guò)經(jīng)濟(jì)合理剝采比。與露天礦開采境界大小相關(guān)的剝采比有多種，因此，在控制哪一種剝采比這個(gè)問題上，存在許多不同觀點(diǎn)。在此，以三種形成較早又具有代表性的學(xué)術(shù)觀點(diǎn)及其設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：（1）境界剝采比不大于經(jīng)濟(jì)合理剝采比的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 境界剝采比的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則即境界剝采比不大于經(jīng)濟(jì)合理剝

11、采比的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。該原則的實(shí)質(zhì)是，露天開采境界向下延深時(shí)，控制露采的邊際經(jīng)濟(jì)效益不劣于地采經(jīng)濟(jì)效益。對(duì)于覆蓋層不大的連續(xù)礦體，運(yùn)用該原則可使整個(gè)礦床的開采盈利達(dá)到最大。由于境界剝采比的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則具有使整個(gè)礦床開采的總經(jīng)濟(jì)效果最優(yōu)這一背景，加之計(jì)算及操作簡(jiǎn)單易行，目前國(guó)內(nèi)外手工設(shè)計(jì)普遍運(yùn)用 準(zhǔn)則來(lái)圈定露天開采境界。雖然國(guó)內(nèi)外手工設(shè)計(jì)普遍運(yùn)用 準(zhǔn)則來(lái)圈定露天開采境界，但是對(duì)于某些覆蓋層較厚或不連續(xù)的礦體，這一準(zhǔn)則不適用。因此該準(zhǔn)則只是最優(yōu)開采境界的必要條件，而不是充分條件、更不是充分必要條件。（2）平均剝采比不大于經(jīng)濟(jì)合理剝采比的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則；這一設(shè)計(jì)準(zhǔn)則的實(shí)質(zhì)是，露天開采境界向下延深時(shí)，控制露天開采的總

12、體經(jīng)濟(jì)效益不劣于地下開采。平均剝采比不大于經(jīng)濟(jì)合理剝采比設(shè)計(jì)準(zhǔn)則的技術(shù)經(jīng)濟(jì)目標(biāo)是：在滿足露采總體經(jīng)濟(jì)效果不劣于地采的條件下，使劃歸露天開采境界內(nèi)的礦石儲(chǔ)量最大。由于這一原則是采用算術(shù)平均的方法，因此難免會(huì)使露天開采在某些局部的經(jīng)濟(jì)效果劣于地下開采。 準(zhǔn)則可以與 準(zhǔn)則合用。對(duì)于某些覆蓋層很厚或不連續(xù)的礦體，按 準(zhǔn)則圈出開采境界之后，還要核算該境界內(nèi)的平均剝采比，看它是否滿足 準(zhǔn)則。 對(duì)于某些貴重或稀有礦物等高價(jià)值礦床或小型礦山，為了盡可能采用露天開采以減少礦石的貧化損失，可以運(yùn)用這個(gè)原則來(lái)確定開采境界，借以擴(kuò)大露天開采范圍。 此外，建材石灰石礦山慣用平均剝采比設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。（3）生產(chǎn)剝采比不大于經(jīng)濟(jì)

13、合理剝采比的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 。生產(chǎn)剝采比可以反映露天礦生產(chǎn)中實(shí)際發(fā)生的剝采比。因此按準(zhǔn)則確定開采境界，可以使露天礦任何生產(chǎn)時(shí)期的經(jīng)濟(jì)效果都不劣于地下開采。該原則中的生產(chǎn)剝采比，可以是均衡生產(chǎn)剝采比，也可以是未均衡的生產(chǎn)剝采比即時(shí)間剝采比。 按生產(chǎn)剝采比不大于經(jīng)濟(jì)合理剝采比的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則圈定的露天開采境界比按 準(zhǔn)則圈定的小，而較按準(zhǔn)則圈定的大。因此，隨之而來(lái)的初始剝離量和基建投資也較大。另外，由于生產(chǎn)剝采比的概念不易明確界定，加之它與采深的關(guān)系較為復(fù)雜而不易把握，因而該準(zhǔn)則相應(yīng)的設(shè)計(jì)方法的可操作性較差。鑒于上述各種原因，這個(gè)原則很少采用。3.1.2 經(jīng)濟(jì)合理剝采比經(jīng)濟(jì)合理剝采比又稱極限剝采比確定經(jīng)濟(jì)合理剝

14、采比通常用比較法。比較法的基本思想是將露采的某一經(jīng)濟(jì)效果指標(biāo)與地采的相應(yīng)指標(biāo)做比較來(lái)確定經(jīng)濟(jì)合理剝采比，其基本要求是露采的經(jīng)濟(jì)效果不劣于地采。比較法的原理類似于技術(shù)經(jīng)濟(jì)中的優(yōu)劣平衡分析（損益平衡分析），這方法是依據(jù)某個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)隨某個(gè)因素的變動(dòng)情況，分析兩個(gè)或多個(gè)對(duì)比方案的優(yōu)劣及其變化。優(yōu)劣平衡分析的特例是盈虧平衡分析。比較法的實(shí)質(zhì)是確定露采與地采經(jīng)濟(jì)效果優(yōu)劣分歧點(diǎn)（損益平衡點(diǎn)）所對(duì)應(yīng)的剝采比。這個(gè)剝采比就是所謂的經(jīng)濟(jì)合理剝采比。經(jīng)濟(jì)合理剝采比的計(jì)算方法有如下三大系列：儲(chǔ)量盈利比較法系列；費(fèi)用收入比較法系列；儲(chǔ)量成本比較法系列。3.2 露天礦開采境界要素3.2.1 開采境界最終邊坡角及邊坡結(jié)構(gòu)露

15、天礦最終邊坡角對(duì)露天礦的生產(chǎn)安全與經(jīng)濟(jì)效果都有很大影響。從經(jīng)濟(jì)效果來(lái)考慮，希望邊坡角盡可能大些，過(guò)小的邊坡角，將增加剝巖量，使剝采比增大。然而，過(guò)大的邊坡角，將導(dǎo)致邊坡失穩(wěn)，嚴(yán)重影響礦山安全生產(chǎn)。因此，露天礦的最終邊坡角，要同時(shí)滿足安全穩(wěn)定條件和開采技術(shù)條件的雙重要求。安全穩(wěn)定條件是指根據(jù)邊坡巖體的性質(zhì)，通過(guò)穩(wěn)定性分析計(jì)算，確定能保證邊坡穩(wěn)定的最終邊坡傾角。在境界設(shè)計(jì)階段，一般是參照類似礦山實(shí)踐資料選取穩(wěn)定的邊坡角，并用已有資料對(duì)其穩(wěn)定性進(jìn)行初步分析和簡(jiǎn)要計(jì)算。本次設(shè)計(jì)的開采境界最終邊坡角為51°，最終臺(tái)階坡面角65°，臺(tái)階高度為10m，安全平臺(tái)寬度為3m,每?jī)蓚€(gè)安全平臺(tái)設(shè)

16、一個(gè)清掃平臺(tái)，依次往上延伸臺(tái)階，直至地表。3.2.2 開采境界底部寬度及底部位置(1) 底部寬度要求及數(shù)值露天礦的最小底寬，應(yīng)滿足采裝運(yùn)輸設(shè)備在底部正常運(yùn)行與安全作業(yè)的要求，一般不應(yīng)小于開段溝的底寬，其最小寬度根據(jù)采裝、運(yùn)輸設(shè)備規(guī)格及線路布置的有關(guān)計(jì)算結(jié)果來(lái)確定，最小底寬的參考數(shù)值如圖（一）。u 按開段溝的底寬確定開采境界底寬² 汽車運(yùn)輸掘溝³ 回返式調(diào)車³ 折返式調(diào)車³ 壁穴折返式調(diào)車 本次設(shè)計(jì)底部寬度為16m。 最小底寬的參考數(shù)值運(yùn)輸方式采裝設(shè)備運(yùn)輸設(shè)備最小底寬備注鐵路運(yùn)輸< 1 m窄軌機(jī)車10 m600 mm1 m窄軌機(jī)車12 m762 ,

17、9004 m準(zhǔn)軌機(jī)車16 m 6 12 m準(zhǔn)軌機(jī)車20 m 公路運(yùn)輸1 m7 t16 m 4 m10 32 t20 m 6 12 m100150 t30 m (2) 底部位置與相似形開采境界(特征和性質(zhì))確定境界底部位置的基本準(zhǔn)則是使境界內(nèi)平均剝采比最小。有時(shí)須根據(jù)礦巖的物理力學(xué)性質(zhì)調(diào)整露天礦底的位置，使最終邊坡避開破碎帶或構(gòu)造帶，以利邊坡穩(wěn)固、穿爆方便。視礦體水平厚度不同，露天采場(chǎng)底的位置可能有三種：當(dāng)?shù)V體水平厚度小于最小底寬時(shí)，露天礦底平面按最小寬度繪制；當(dāng)?shù)V體水平厚度等于或略大于最小底寬時(shí)，露天采場(chǎng)底寬取礦體水平厚度；若礦體水平厚度遠(yuǎn)大于

18、露天礦最小底寬時(shí)，則按最小底寬繪制底平面。其位置應(yīng)能滿足可采礦石量最多、剝離礦石量最少、采出礦石質(zhì)量最好等于經(jīng)濟(jì)效益最大的原則。由于實(shí)際境界的底寬不為零，相似形境界不能完全適用，設(shè)計(jì)中可按下列情形確定境界底部位置：對(duì)于平坦地表，無(wú)論是厚礦體還是薄礦體均為相似形境界；對(duì)于傾斜地表，水平厚度大于底寬的礦體仍為相似形境界，水平厚度小于底寬的薄礦體則須滿足條件(3) 相似形開采境界的設(shè)計(jì)方法相似形境界是理論上滿足平均剝采比最小準(zhǔn)則的最優(yōu)底部位置，確切地說(shuō)是境界底寬為零時(shí)的最優(yōu)底部位置。圖解法如下：3.3 開采境界深度3.3.1 確定開采境界深度的原理露天開采境界的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則實(shí)質(zhì)上是確定露天礦開采深度的理

19、論依據(jù)。 采場(chǎng)外觀，可因礦體賦存條件特別是沿走向長(zhǎng)度的不同分為長(zhǎng)采場(chǎng)和短采場(chǎng)。采場(chǎng)的長(zhǎng)寬比大于4:1的稱長(zhǎng)采場(chǎng)，其端幫礦巖量占總礦巖量的比例相對(duì)比較小，設(shè)計(jì)中手工計(jì)算時(shí)一般可以不單獨(dú)考慮端幫礦巖量；采場(chǎng)的長(zhǎng)寬比小于4:1的稱短采場(chǎng)，其端幫礦巖量占總礦巖量的1520%以上，設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮這部分礦巖量。3.3.2 確定開采境界深度的方法 (方案分析法)(1) 地質(zhì)橫斷面圖上初步擬定開采深度在地質(zhì)橫斷面圖上確定開采深度的方法由三種：² 分析法² 圖解法² 方案分析法在上述三種方法中，方案分析法應(yīng)用最廣，其具體操作步驟如下：³ 擬定若干個(gè)開采境界深度方案3040

20、205900³ 計(jì)算各采深方案的境界剝采比O2C2D2A2B2A3B3D3O3C33040A2C2D2B220B3D3C3A3O1C1D1A1B15900nj ( Hi ) =AiCi + DiBiCiDi³ 繪制分析曲線，初擬采深HnO880870860396nJH = 6869nJ(H) (2) 地質(zhì)橫斷面圖上調(diào)整開采境界底部標(biāo)高調(diào)整后的底部標(biāo)高就是開采境界的設(shè)計(jì)深度3.4 圈定露天礦開采境界露天開采境界的圈定方法(人工方法)分為三大步驟：繪制露天礦底部周界繪制露天礦開采境界繪制露天礦開采終了平面圖3.4.1 繪制露天礦底部周界露天礦底部周界應(yīng)按開采境界的設(shè)計(jì)深度確定，

21、具體步驟為：² 在各橫斷面、縱斷面、輔助斷面圖上，按開采境界的設(shè)計(jì)深度，繪制露天開采境界；² 按開采境界的設(shè)計(jì)深度，即底部標(biāo)高繪制該水平的地質(zhì)分層平面圖；² 將各斷面圖上的露天礦底部位置（底部?jī)蓚?cè)的端點(diǎn)即下部境界點(diǎn)）分別投影到分層平面圖上，依次連接各點(diǎn)，得出開采境界的理論底部周界（下圖中的虛折線）。² 用圓滑的曲線擬合理論周界的折線，得到開采境界的設(shè)計(jì)底部周界為了便于采掘運(yùn)輸作業(yè)需按下列要求對(duì)設(shè)計(jì)底部周界進(jìn)行校核：底部長(zhǎng)度應(yīng)符合布設(shè)運(yùn)輸線路的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，底部寬度應(yīng)保證采掘工作的正常進(jìn)行；底部周界要盡量平直，彎曲部位的曲率半徑要適應(yīng)運(yùn)輸設(shè)備的技術(shù)性能。3.4

22、.2 繪制露天礦開采境界平面圖將露天礦的設(shè)計(jì)底部周界繪在地質(zhì)地形平面圖上，按照設(shè)定邊坡組成要素，從底部周界開始由里向外依次繪出各個(gè)臺(tái)階的坡底線和坡底線，即平臺(tái)和坡面。 顯然，露天礦凹陷部分，即封閉圈以下的各臺(tái)階坡底線在平面圖上是閉合的；而山坡部分，即封閉圈以上的臺(tái)階坡底線不能閉合，其末端應(yīng)與同標(biāo)高的地形等高線交接。3.4.3 繪制露天礦采掘終了平面圖u 在繪制的露天礦開采境界平面圖上布置開拓運(yùn)輸線路，即所謂的定線； u 在定線的開采境界平面圖上繪制開采終了平面圖，從底部周界開始，由里向外依次繪出各個(gè)臺(tái)階的坡面和平臺(tái)；u 與此同時(shí)，在布置運(yùn)輸干線的邊幫上，按照具體的渡線位置，繪出臺(tái)階間相互溝通的

23、傾斜運(yùn)輸平臺(tái)（亦稱劈臺(tái)階）； u 檢查和修正繪制的露天開采境界。由于原定的露天開采境界，特別是布置開拓坑線的邊幫，常受開拓運(yùn)輸路線的影響，致使邊坡角變緩，剝采量增大。因此，要重新計(jì)算和校核其境界剝采比和平均剝采比，若不符合要求，應(yīng)根據(jù)具體條件凋整開拓運(yùn)輸系統(tǒng)或采剝程序，進(jìn)行局部修改，甚至重新確定露天開采境界；u 依據(jù)露天礦開采終了平面圖繪制最終境界的橫斷面和縱斷面。 當(dāng)開拓運(yùn)輸系統(tǒng)簡(jiǎn)單或設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)豐富時(shí)，以上各步驟可以合并一次完成。即繪出露天礦底部周界后，根據(jù)定線方案，自里向外直接繪出各臺(tái)階的平臺(tái)、坡面及出人溝，一步繪出露天礦開采終了平面圖。3.5 繪制露天礦開采境界斷面圖3.5.1 繪制露天礦

24、開采境界橫斷面圖 根據(jù)露天礦采掘終了平面圖，按照?qǐng)D中的實(shí)際長(zhǎng)度，繪制三個(gè)剖面的橫斷面圖。3.5.2 繪制露天礦開采境界縱斷面圖在露天礦開采境界平面圖中取、 勘探線經(jīng)過(guò)的底寬的重點(diǎn)，連接這兩點(diǎn)并延伸，該線即為縱剖面線。然后確定870水平的底寬，然后根據(jù)各臺(tái)階的寬度依次往上推，最終完成橫斷面圖。3.6 露天礦開采境界技術(shù)參數(shù) 露天礦開采境界技術(shù)參數(shù)見表露天開采境界技術(shù)參數(shù)一覽表序號(hào)名稱數(shù)值序號(hào)名稱數(shù)值1開采境界長(zhǎng)度地表的底部的4地面標(biāo)高最高的最低的2開采境界寬度地表的底部的5采場(chǎng)底部標(biāo)高最高的最低的3最終邊坡角頂、底幫兩端幫6開采境界深度最大的最小的4 露天礦開拓運(yùn)輸系統(tǒng)4.1 開拓運(yùn)輸方案的提出

25、與選擇 4.1.1 露天礦開拓的意義露天礦開拓就是建立地面到露天采場(chǎng)各工作水平以及各工作水平之間的礦巖運(yùn)輸通道，建立采礦場(chǎng)、受礦點(diǎn)、廢石場(chǎng)、工業(yè)場(chǎng)地之間的運(yùn)輸聯(lián)系，形成開發(fā)礦床的合理運(yùn)輸系統(tǒng)。 露天礦開拓的主要研究?jī)?nèi)容是開拓運(yùn)輸方式、開拓坑線的位置及其布置形式，目的是保證礦山持續(xù)生產(chǎn)。 露天礦床開拓與運(yùn)輸方式和礦山工程的發(fā)展有著密切聯(lián)系，而運(yùn)輸方式又與礦床地質(zhì)地形條件、開采境界、生產(chǎn)規(guī)模、受礦點(diǎn)和廢石場(chǎng)位置等因素有關(guān)。所以，露天礦床開拓問題的研究，實(shí)質(zhì)上就是研究整個(gè)礦床開發(fā)的程序，綜合解決露天礦場(chǎng)的主要參數(shù)、工作線推進(jìn)方式、礦山工程延深方向、剝采的合理順序和新水平準(zhǔn)備，以建立合理的礦床開發(fā)運(yùn)輸

26、系統(tǒng)。 4.1.2影響露天礦開拓方式的因素p 1）礦區(qū)自然條件 p 它包括地形、氣候、礦床埋藏條件（礦床埋藏深度、傾角、厚度、走向長(zhǎng)度、礦床形態(tài)、地質(zhì)構(gòu)造、覆蓋層厚度、礦巖穩(wěn)固性等），水文及工程地質(zhì)條件，礦石價(jià)值，礦床勘探程度及儲(chǔ)量發(fā)展遠(yuǎn)景等。若礦區(qū)是山坡地形，比高較大，礦床賦存于地表水平以上，礦巖較穩(wěn)固，應(yīng)優(yōu)先考慮采用平碉溜井開拓；若地形比高較小，坡度較緩，礦床平面尺寸較大，廢石場(chǎng)較遠(yuǎn)時(shí)，應(yīng)采用以鐵路為主的開拓系統(tǒng)。p 2）露天礦生產(chǎn)能力 p 生產(chǎn)能力的大小對(duì)選擇開拓類型和設(shè)備起重要作用。生產(chǎn)能力大時(shí)可考慮準(zhǔn)軌鐵路運(yùn)輸、大型膠帶運(yùn)輸、大型汽車運(yùn)輸；生產(chǎn)能力小時(shí)可考慮一般的汽車運(yùn)輸、窄軌運(yùn)輸、

27、斜坡提升等開拓方式。p 3）基建工程量和基建期限 p 礦山建設(shè)要求較急或急傾斜礦床上、下盤剝巖量很大時(shí)，可考慮靠近礦體布置移動(dòng)坑線開拓，能顯著地縮短建設(shè)期限和減少初始基建工程量。p 4）資金和設(shè)備的供應(yīng)條件 p 現(xiàn)代化露天礦應(yīng)盡可能采用先進(jìn)設(shè)備，但要考慮資金和設(shè)備供應(yīng)的可能。 p 5）礦床勘探程度及礦石儲(chǔ)量的發(fā)展遠(yuǎn)景 p 對(duì)于深部勘探程度不夠的礦床，或遠(yuǎn)景儲(chǔ)量較多時(shí)，露天采礦場(chǎng)的開采境界還可能發(fā)生變化，宜采用移動(dòng)坑線開拓。 p 影響選擇開拓系統(tǒng)的因素很多，具體設(shè)計(jì)時(shí)要抓住主要矛后，對(duì)提出的開拓方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，全面分析，最后擇優(yōu)選用。4.1.3選擇開拓系統(tǒng)的主要原則 J 確保礦山生產(chǎn)的可靠

28、性和合理性J 減少基建工程量和投資，施工方便，做到早投產(chǎn)和早達(dá)產(chǎn) J 礦石損失、貧化小 J 少占土地，充分利用地下礦產(chǎn)資源J 生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單可靠，設(shè)備選擇因地制宜J 生產(chǎn)成本低 J 此外，還要執(zhí)行我國(guó)礦山建設(shè)的有關(guān)政策和相關(guān)行業(yè)法現(xiàn)，結(jié)合我國(guó)國(guó)情，因地制宜4.1.4開拓運(yùn)輸方案的提出與選擇按運(yùn)輸方式不同，露天礦開拓可以分為：公路運(yùn)輸開拓鐵路運(yùn)輸開拓平碩溜井開拓膠帶運(yùn)輸開拓斜坡提升開拓聯(lián)合開拓正確地選擇合適的開拓方案包括如下步驟： 1）根據(jù)圈定的開采境界、初擬的開采工藝、工業(yè)場(chǎng)地和廢石場(chǎng)位置等技術(shù)條件，充分考慮其主要影響因素后，擬定技術(shù)上可行的若干開拓方案。 2）對(duì)初擬方案進(jìn)行篩選，刪去一些明顯不

29、合理的方案。 3）對(duì)保留的少數(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，計(jì)算有關(guān)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，明確定性因素的影響。 4）綜合分析評(píng)價(jià)，比較各方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，選取最適宜方案。 選擇開拓方案過(guò)程是一個(gè)完整的系統(tǒng)分析過(guò)程，要遵循分析綜合分析的系統(tǒng)分析思想，采用定性與定量相結(jié)合的分析方法，全面考察各備選方案。 開拓方式分類表序號(hào)開拓方式（溝道形式）運(yùn)輸設(shè)備備注動(dòng)力設(shè)備承載設(shè)備1公路運(yùn)輸開拓自卸汽車、鏟運(yùn)機(jī)、 裝載機(jī)美式2鐵路運(yùn)輸開拓內(nèi)燃 電力機(jī)車礦車蘇式3運(yùn)輸機(jī)道開拓電動(dòng)機(jī)膠帶德式4平硐溜道開拓重力  5斜坡道開拓電動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)箕斗、串車 6索道開拓電動(dòng)機(jī)索斗 7桅桿

30、起重機(jī)開拓電動(dòng)機(jī)鋼繩、鋼網(wǎng)意式8聯(lián)合開拓   4.2 采用的開拓運(yùn)輸方案4.2.1 受礦點(diǎn)、出入溝位置及標(biāo)高，采礦場(chǎng)工作水平及其標(biāo)高 4.2.2 坑線布置形式p 公路運(yùn)輸開拓采用的主要設(shè)備是汽車。p 其坑線布置形式有：° 直進(jìn)式° 回返式° 螺旋式° 多種形式相結(jié)合的聯(lián)合方式（1）直進(jìn)式坑線開拓 p 當(dāng)山坡露天礦高差不大、地形較緩、開采水平較少時(shí)，可采用直進(jìn)式坑線開拓，如下圖所示。運(yùn)輸干線一般布置在開采境界外山坡的一側(cè)，工作面單側(cè)進(jìn)車。p 當(dāng)凹陷露天礦開采深度較小，采場(chǎng)長(zhǎng)度較大時(shí)，也可采用直進(jìn)式坑線開拓。公路干線一般布置在采場(chǎng)內(nèi)礦體的上盤或下盤的非工作幫上。條件允許時(shí)，也可在境界外用組合坑線進(jìn)人各開采水平。但由于露天礦采場(chǎng)長(zhǎng)度有限，往往只能局部采用直進(jìn)式坑線開拓。（2）回返式坑線開拓p 當(dāng)露天礦開采相對(duì)高差較大、地形較陡，采用直進(jìn)式坑線有困難時(shí)，常采用回返式坑線