露天開采境界一

第1章最終開采境界本章主要內(nèi)容1.

露天開采境界定義及其確定/計(jì)算2.

剝采比3.

確定露天開采境界的方法和步驟金屬礦床露天開采?第1章最終開采境界2/5/20231金屬礦床露天開采?第1章最終開采境界1.開采境界的意義、組成及影響因素

意義：露天開采終了時(shí)(或某一時(shí)期)所形成的空間輪廓/空間邊界組成：露天采場(chǎng)地表境界、底部周界、四周邊坡2/5/20232金屬礦床露天開采?第1章最終開采境界1.開采境界的意義、組成及影響因素2/5/20233金屬礦床露天開采?第1章最終開采境界1.開采境界的意義、組成及影響因素

礦床開采設(shè)計(jì)的三種情況：

(1)地下開采(2)露天地下聯(lián)合開采(3)露天開采

露天開采境界對(duì)礦山生產(chǎn)的重要影響：

(1)生產(chǎn)規(guī)模和服務(wù)年限(∵

境界→采剝總量)

(2)基建投資，投產(chǎn)、達(dá)產(chǎn)時(shí)間(3)影響礦山經(jīng)濟(jì)指標(biāo)－設(shè)備數(shù)量、礦山人員、礦石成本(4)開采境界位置和演化→采剝程序/生產(chǎn)能力/基建工程量→總體經(jīng)濟(jì)效果2/5/20234金屬礦床露天開采?第1章最終開采境界1.開采境界的意義、組成及影響因素

影響露天開采境界確定的因素(三個(gè)方面)：(1)自然因素

礦床埋藏條件，礦床勘探程度，儲(chǔ)量等級(jí)，礦巖性質(zhì)，工程地質(zhì)，水文地質(zhì)，礦區(qū)地形(河流/湖泊)(2)經(jīng)濟(jì)因素

礦石質(zhì)量與價(jià)值，原礦與精礦成本與價(jià)格，基建投資與建設(shè)期限，資金的時(shí)間效應(yīng)，國(guó)家/地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展方向(3)技術(shù)組織因素

開采技術(shù)水平與發(fā)展進(jìn)步趨勢(shì)(露天－地下)，裝備水平，礦山附近交通條件，建構(gòu)筑物設(shè)施，制約與促進(jìn)其應(yīng)用推廣的技術(shù)組織條件2/5/20235金屬礦床露天開采?第1章最終開采境界2.剝采比的概念

剝采比：開采單位礦石量所需剝離的巖石量

單位：m3/m3，t/t(1)平均剝采比

露天開采境界內(nèi)總的巖石量與總礦石量之比意義:總體經(jīng)濟(jì)效果標(biāo)志,設(shè)計(jì)參照指標(biāo)衡量設(shè)計(jì)指標(biāo)

(2)分層剝采比

露天開采境界內(nèi)某一個(gè)水平分層巖石量與礦石量之比意義：理論分析的參照指標(biāo)，可以作為計(jì)算平均剝采比和估算均衡生產(chǎn)剝采比的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)2/5/20236

(3)生產(chǎn)剝采比

露天礦投產(chǎn)后某一生產(chǎn)時(shí)期的剝巖量與采礦量之比

意義：理論分析的參照指標(biāo)，可以作為計(jì)算平均剝采比和估算均衡生產(chǎn)剝采比的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)

(4)境界剝采比

假設(shè)露天開采境界的最終邊坡角與底部寬度固定不變，其深度由H-△H延伸到H，△H→0時(shí)境界內(nèi)的巖石增量與礦石增量之比的極限

意義：是一種邊界值，設(shè)計(jì)中用于露天開采境界的經(jīng)濟(jì)分析金屬礦床露天開采?第1章最終開采境界2/5/20237

(5)經(jīng)濟(jì)合理剝采比

露天開采單位礦石量在經(jīng)濟(jì)上允許的最大剝巖量意義：理論極限值，是露天開采境界設(shè)計(jì)的主要依據(jù)

確定方法：比較法，價(jià)格法

(6)儲(chǔ)量剝采比

露天開采境界內(nèi)依據(jù)地質(zhì)勘探報(bào)告所計(jì)算的巖石量和礦石量之比

意義：用于設(shè)計(jì)計(jì)算，依據(jù)地質(zhì)資料確定

(7)原礦剝采比

同一露天開采境界內(nèi)考慮開采損失和貧化后得出剝離巖石量與采出礦石量之比

意義：用于方便生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)金屬礦床露天開采?第1章最終開采境界2/5/202382.剝采比的概念

露天開采境界的相對(duì)性與變化性金屬礦床露天開采?第1章最終開采境界2/5/202393.確定露天開采境界的方法和步驟前提：露天礦主要的生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)工藝及參數(shù)、露天礦采剝程序、開拓運(yùn)輸方式、線路參數(shù)等已初步擬定；因礦床賦存條件不同而異

原則：

nj≤njh

案例：傾斜/急傾斜礦床步驟：

金屬礦床露天開采?第1章最終開采境界

(1)

最終邊坡角的選?。?/p>

(2)

確定露天礦最小底寬和位置；

(3)

確定露天礦開采深度；

(4)

繪制露天礦底部周界；

(5)

繪制露天礦開采終了平面圖2/5/2023103.確定露天開采境界的方法和步驟

最終邊坡角對(duì)露天礦的影響：生產(chǎn)安全；經(jīng)濟(jì)效果

要求：同時(shí)滿足

安全穩(wěn)定條件邊坡巖體性質(zhì)→邊坡穩(wěn)定性分析→邊坡角參照類似礦山選取開采技術(shù)條件邊坡構(gòu)成要素→非工作臺(tái)階寬度金屬礦床露天開采?第1章最終開采境界2/5/2023113.確定露天開采境界的方法和步驟

（1）最終邊坡角的選取

類比法確定最終邊坡角：

安全平臺(tái)：a≥2m

清掃平臺(tái)：b按清掃設(shè)備確定隔2～3臺(tái)階設(shè)置一個(gè)

運(yùn)輸平臺(tái)：依據(jù)線路布置和數(shù)目、設(shè)備類型和數(shù)量

金屬礦床露天開采?第1章最終開采境界abcdβh1h2h3h42/5/2023126.確定露天開采境界的方法和步驟

（1）最終邊坡角的選取金屬礦床露天開采?第1章最終開采境界abcdβh1h2h3h42/5/2023136.確定露天開采境界的方法和步驟

（2）確定露天礦最小底寬和位置

最小底寬基本要求：滿足采運(yùn)設(shè)備正常運(yùn)行和安全作業(yè)；使礦石量最大，廢石量最小不小于開段溝底寬公路運(yùn)輸：Bmin≥30m，鐵路運(yùn)輸：Bmin≥40m露天礦底的位置：應(yīng)設(shè)置于使平均剝采比最小的位置金屬礦床露天開采?第1章最終開采境界2/5/2023146.確定露天開采境界的方法和步驟

（2）確定露天礦最小底寬和位置金屬礦床露天開采?第1章最終開采境界2/5/2023156.確定露天開采境界的方法和步驟

（2）確定露天礦最小底寬和位置金屬礦床露天開采?第1章最終開采境界2/5/2023166.確定露天開采境界的方法和步驟

（3）繪制露天礦開采終了平面圖金屬礦床露天開采?第1章最終開采境界CAD繪圖2/5/2023176.確定露天開采境界的方法和步驟

（4）露天開采境界設(shè)計(jì)的一般步驟

1)確定nj=njh；2)確定Bmin，γ，β；3)確定H(在橫斷面圖上，一般用作圖法)；4)調(diào)整礦體底部開采標(biāo)高(縱斷面圖)；5)修正H(橫斷面圖)；6)確定底部周界(平面圖)；7)修正Bmin(橫斷面圖)；8)繪制平臺(tái)(橫斷面圖)；9)投影平臺(tái)(平面圖)；10)開拓系統(tǒng)定線/布線/移線(平面圖)；11)修正平臺(tái)(橫斷面圖)；12)計(jì)算/列出有關(guān)參數(shù)/技術(shù)指標(biāo)表。金屬礦床露天開采?第1章最終開采境界2/5/202318謝謝大家！金屬礦床露天開采?第1章最終開采境界2/5/202319(1)繪制露天礦底部周界無論是長(zhǎng)露天礦還是短露天礦，調(diào)整后的開采深度往往不再是最初方案的深度，需要重新繪制底部周界，其步驟為：1)按調(diào)整后的露天開采深度，繪制該水平的地質(zhì)分層平面圖；2)在各橫剖面、縱剖面、輔助剖面圖上，按所確定的露天開采深度繪出境界；3)將各剖面圖上露天礦底部周界投影到分層平面圖上，連接各點(diǎn)，得出理論上的底部周界；4)為了便于采掘運(yùn)輸，初步得出的理論周界，尚需進(jìn)一步修整，修整的原則是：①底部周界要盡量平直，彎曲部分要滿足運(yùn)輸設(shè)備對(duì)曲率半徑的要求；②露天礦底的長(zhǎng)度應(yīng)滿足運(yùn)輸線路的要求，特別是采用鐵路運(yùn)輸?shù)牡V山，其長(zhǎng)度要保證列車正常出入工作面。這樣得出的底部周界，就是最終的設(shè)計(jì)周界6.確定露天開采境界的方法和步驟－附錄金屬礦床露天開采?第1章最終開采境界2/5/202320(2)繪制露天礦開采終了平面露天礦開采終了平面圖的繪制方法是：1)將上述露天礦底部周界繪在透明紙上。2)將透明紙覆于地形圖上，然后按邊坡組成要素，從底部周界開始，由里向外依次給出各個(gè)臺(tái)階的坡底線很明顯，露天礦深部各臺(tái)階的坡底線在平面圖上是閉合的，而處在地表以上的則不能閉合，但要便其末端與相同標(biāo)高的地形等高線密接。3)在圖上布置開拓運(yùn)輸線路。4)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)。繪制時(shí)，要注意傾斜運(yùn)輸?shù)篮透髋_(tái)階的連接。在圈定各個(gè)水平時(shí)，應(yīng)經(jīng)常用地質(zhì)橫、縱剖面圖和分層平面圖校核礦體邊界，以使在圈定的范圍內(nèi)礦石量多而剝巖量少此外，各水平的周界還要滿足運(yùn)輸工作的要求。金屬礦床露天開采?第1章最終開采境界6.確定露天開采境界的方法和步驟－附錄2/5/2023215)檢查和修改上述露天開采境界。由于在繪圖過程中，原定的露天開采境界常受開拓