第一章 确定开采境界

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(完整word版)露天采矿学露天开采_考试复习试题

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露天开采考试复习试题名词解释工作帮: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。

最终开采境界的确定

最终开采境界的确定
可采矿量之比,即利润增量为零时的瞬时剥采比,也 称为盈亏平衡剥采比(breakeven stripping ratio)
gorq (Cm C p ) gp Rb Cw
经济合理剥采比不依赖于境界的大小和几何 形状, 只依赖于回收率与成本、价格等技术经济参数,其 值可以通过市场与成本分析得出。

2 最终开采境界设计的手工方法
剥采比的概念 经济合理剥采比确定的其它方法 基本原理 最终开采境界设计的原则 最终开采境界设计的手工方法 最终开采境界的审核

2.1 剥采比的概念

境界剥采比:是指露天开采增加单位深度后所
引起岩石增量与矿石增量之比,也称为瞬间剥 采比。 平均剥采比:是指露天开采境界内总的岩石量 与总的矿石量之比。 生产剥采比:是指露天矿某一生产时期内所剥 离的岩石量与所采的矿石量之比。 分层剥采比:是指露天开采境界内某一水平分 层的岩石量与矿石量之比。
2.2 经济合理剥采比确定的其它方法
原矿成本比较法 价格法 金属成本比较法 储量盈利比较法

原矿成本比较法
用原矿作为计算的基础,使露天开采出来的原矿成本等于地 下开采成本。
n jh
式中,a——露天开采的纯采矿成本(不包括剥离), 元/t; b——露天开采的剥离成本,元/m3; γ——矿石容重,t/m3; CD——地下开采的原矿成本,元/t。
根据对矿石的需要量和勘探程度确定境界
(C D a)
b
关键是正确选取CD、a和b值。在矿山设计中,这几个数 据一般以邻近地区类似矿山的成本指标为基础。 应用条件:露采和地采的回收率和贫化率差别不大时; 粗略计算时。
价格法
露天开采的单位产品成本不高于产品的销售价格。

第一章 最终开采境界的确定

第一章 最终开采境界的确定

三、应用品位-剥采比关系设计最终境界 经济合理剥采比与矿石品位密切相关,矿体品位变 化较大时,则应该考虑用品位-剥采比关系设计最终境 界。
矿体的地质品位是不断变化,如图14-15, 如果境界剥采比Ri和经济合理剥采比(盈亏平衡剥采 比)Rb相等,则此时的境 界剥采比即为最终境界剥采 g0 r q 比。 (Cm C p )
第二节 最终境界设计的手工法
一、基本原理 剥采比:剥离的岩石总量与采出的矿石总量之比。 Stripping ratio 平均剥采比:最终开采境界ABCD内岩石总量W(waste)与 矿石总量O (ore)之比,如图14-4。 用Ra 表示。Average stripping ratio
W Ra O
第七步:若Ri ≈ Rb ,则Hi 水平极为该地质剖面图上最 佳的开采深度;否则,重复第三步到第六步, 试算其 他深度方案,直 到Ri ≈ Rb 成立。
地质横剖面上的线段比是面积比的一种简单形式。 矿体走向较长,且矿体形态变化不大时,可运用 线段比来代替面积比,这样既可保证具有一定的精 度,又免除了求积仪就算面积的繁琐工作。
二、应用线段比法与面积比法确定最终开采境界 (一)地质横剖面面积比法确定长矿体的合理开采深度 第一步: 根据矿岩稳固程度与设备技术要求确定最终开采境 界的最小底宽Bmin及上下盘最终边坡角α 、β 。 第二步:在每一个地质横剖面图上确定出若干深度方案。 第三步: 对于某一剖面上的深度方案Hi,如图14-6,在Hi 水 平处选定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。
(四)最终开采境界的审核 1、调整最终开采底平面标高 采用平面面积法确定出的短矿体开采的底平面标高,一般不 需另行调整。对于采用地质横剖面法确定出的长矿体开采深度, 需要进行纵向的平面标高的调整。 第一步: 将在各地质横剖面上确定出的最佳开采深度投影到矿体的纵 断面上,如图14-11,连接各开采深度点,得到露天矿纵剖面图 上的理论开采深度。 第二步: 调整纵段面上的理论开采深度。调整后的最终境界内的平均 剥采比应小于经济合理剥采比,境界底平面的纵向长度应满足 最小运输线路的长度要求。

露天采石场开采办法

露天采石场开采办法

第一章概述1、矿山位置、企业性质和隶属关系矿区位于某县矿山属股份制私有企业,矿区经国土资源部门以拍卖形式获得采矿权。

图1矿区交通位置图2、矿山范围、矿产资源赋存、工程地质等情况2.1矿山范围平面面积m2,开采标高。

采矿区范围拐点坐标见表一。

表1矿区拐点坐标一览表2.2矿产资源赋存据《普通建筑石料矿区普查地质报告》尚未考虑最终边坡上台阶的设置情况,估算的矿石量为万吨。

经计算,剔除预留边坡占有的资源量,实际可采矿石量约万吨。

开采技术条件根据矿区地形地貌,防止大暴雨期间小流域山洪暴发对矿山造成的危害,矿山最低开采标高为+36m。

剥采比:剥离物(覆盖层,风化基岩,夹石等)与矿石量之体积比较小。

采场最终边坡角53O采场最终底盘最小宽度不小于40m。

开采台阶高度16m。

开采台阶坡面角70O最终边坡台阶坡面角63O中深孔爆破安全距离不小于200m。

浅孔爆破安全距离不小于300m。

2.3工程地质矿区位于丘陵区,山体自然坡度一般15~40O。

地表土体(残坡积层)厚度不大,一般为0.5~2m,强风化层厚度不大,为2~3.5m。

基岩岩性为流纹质含角砾晶屑玻屑凝灰岩,矿区内见一条岩脉,位于矿区中部。

岩脉宽度10m,在采坑内出露,露头长度约80m,估计延伸长约190m,岩性为肉红色霏细斑岩,含有少量石英斑晶。

位于矿区中部波状弯曲延伸,总体走向80O,近直立。

区内节理裂隙发育一般,见一条南北走向的断裂(F1),位于矿区中部。

断裂破碎带宽度为1m,延伸长约35m,破碎带中的岩石风化强烈。

断面产状为83∠85。

围岩是强风化—中风化流纹质晶屑玻屑凝灰岩。

断裂破碎带中有泉水渗出,水量微弱。

水文地质条件简单,地表植被覆盖率约30%。

自然斜坡基本稳定。

采矿区范围开采标高+112~+36m。

矿区出露的凝灰岩具块状构造,产状稳定;基岩风化程度由地表向下为强风化—中风化,强风化层较薄,以中风化岩为主;节理、裂隙发育一般,岩石硬度中等;地表残坡积层厚度不大,地下水贫乏。

白音文德尔格煤矿开采境界的确定

白音文德尔格煤矿开采境界的确定


概 况


白音文德尔格煤矿地处蒙古 国南部 , 为高原型丘 陵地貌 。该 矿 区位 于那 林 苏 海 含 煤 盆 地 的 西部 , 从 晚 二叠纪到早 中生代期间, 板块 内部发生 凹陷 , 在那林苏 海地区, 被认 为是 一个 前 陆 型沉 积 盆地 , 蒙 古 南 部 和 中 国北 部 出现 延伸 构造 和 沉积 。晚二 叠 纪 和 三叠 纪沉 积 物 大部 分来 自原 来 火 山弧 的上 升 区 域 , 在 地 表 风 化 作 用 的影响下 沉 积到 内陆 盆地 中 , 在 条 件温 暖 、 湿 润 的沼 泽地区, 如: 奥沃陶勒盖 、 察冈陶勒盖、 塔班陶勒盖等地 积 聚了 巨厚 的晚二叠 纪 的煤层 。 蒙古 南部 在 中生 代 侏 罗 纪一早 白垩 纪 燕 山期 , 地 层褶皱隆起 , 形成一系列 断陷盆地, 地壳收缩 , 地貌上 表现为山脉 , 盆地相问排列 , 在这一地 区许多正断层被 激活形成逆 向断层。控制 了露天煤矿 的出露 , 沿构造 方 向呈线 性 分 布 。之 后 , 在各 个 断 陷 盆 地 中 沉 积 了 晚 白垩纪 红色 碎 屑 岩 沉 积 , 和 下 覆 的侏 罗 纪 地 层 呈 角 度 不 整合 关 系。在 该 区分 布 广 大 , 以 盛 产 恐 龙 化 石 而 闻 名 于世 。这 之后 , 是整 个 蒙古 高 原 不 断隆 升 , 风 化剥 蚀 的时期 , 有少量的早第三纪红层和第三纪、 第 四纪松散 沉 积物 沉积 。勘查 区 内 以褶 皱 构 造 为 主 , 断 裂 构 造 发 育。 二、 最 终 帮坡角 的确 定 根 据本 矿 田岩 性 , 参 考 本 区 已经 开 采 的露 天 煤 矿 及 地质 报告 对 于最 终 帮 坡 角 的陈 述 , 本 方 案 综 合 确 定 露天矿最终帮坡角为 3 8 。 。但对于煤层底板倾角大于 3 8 。 的4 3 。 ~ 4 6 。 部位 , 本 方案 仍 以煤 层 底 板倾 角作 为最 终帮 坡角 , 即最终 开采境 界不 破煤 层底板 。 三、 露天 矿开 采境界 的确 定 根据 已经 建 立 的 地 质 模 型 , 统 计 了勘 探 区 内的 煤 层顶 板上 覆剥 离物 厚度 及垂 直剥 采 比分 布情 况 。 露天 矿开 采境 界 的确定 主要 根 据矿 田的 某一 境 界 垂直境界剥采 比等值线来确定露天矿深部 境界 , 再依 据深部境界按照最终帮坡角反推至地表确定露天矿地 表境界的方法。为使露天矿 开采境 界更 加合理化 , 对 确定露天矿开采境界的剥采 比方案进行 比选 , 依据专 家 审查 意见 , 共提 出以下 两 种前 提 、 五个 方 案 。 由于矿 区 内勘 探级别 的限制 , 在 现有 条 件 下 , 首采 区至 三 采 区

最终开采境界的确定

最终开采境界的确定

最终开采境界的确定第一节概述应用第一章中讲述的方法得到的矿物储量是地质储量,地质储量并不都将被开采利用。

由于受到技术条件的制约和出于经济上的考虑,一般只有一部分地质储量的开采是技术上可行和经济上合理的,这部分储量称为开采储量。

圈定开采储量的三维几何体称为最终开采境界,它是预计在矿山开采结束时的采场大小和形状。

图14 - 1 是某矿山最终开采境界的平面投影图。

露天开采过程是一个使矿区内原始地貌连续发生变形的过程。

在开采过程中,或是山包消失,或是形成深度和广度不断增加的坑体(即采场)。

采场的边坡必须能够在较长的时期内保持稳定,不发生滑坡。

为满足边坡稳定性要求,边坡坡面与水平面的夹角(即最终帮坡角)不能超过o o某一最大值(一般在35 55 之间,具体值需根据岩体的稳定性确定)。

最终帮坡角对最终境界形态的约束是确定最终境界时需要考虑的几何约束。

从充分利用矿物的角度来看,最终开采境界应包括尽可能多的地质储量。

然而由于几何约束的存在,开采某部分的矿石必须在剥离该部分矿石上面一定范围内的岩石后才能实现(图14 - 2 )。

剥离岩石本身只能带来资金的消耗,不会带来经济收入。

因此,从经济角度来看,存在一个使矿山企业的总经济效益最佳的最终开采境界。

在具有竞争性的市场经济条件下,矿山企业与其它行业的企业一样,需要盈利才能维持和扩大再生产,追求最大的经济效益是市场经济条件下矿山企业的主要经营目标之一。

因此,最终开采境界的确定是露天矿设计与规划中的一项十分重要的工作,既是技术决策,又是经济决策。

然而,最佳开采境界的确定并非易事,它要求设计者具有较强的理论基础和较丰富的实践经验。

最终开采境界的设计从方法与手段上经历了三个阶段。

手工设计阶段:这一阶段的设计以经济合理剥采比为基本准则,在垂直剖面图和分层平面图上进行手工设计和计算。

手工方法在西方国家已成为历史,在我国矿山和设计院仍在使用。

计算机辅助设计阶段:这一阶段在方法上与手工阶段基本相同,以计算机为手段,设计过程在计算机屏幕上或数字化仪上进行。

露天采矿学露天开采_考试复习试题(DOC)

露天采矿学露天开采_考试复习试题(DOC)

露天采矿学露天开采_考试复习试题(DOC)露天开采考试复习试题名词说明工作帮: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rC 是盈闭包s C 的随意子闭包,若(rC )(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裂的难易程度,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。

露天矿生产实力:是指在详细矿床地质、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 矿山生产实力大;B 机械化程度高;C 平安和劳动条件好;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 破坏环境其次章 1.简述露天采矿设计程序 1) 初步确定露天开采境界 2) 初步确定矿山生产实力 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) 详细进行开拓运输布线 6) 修改调整并确定露天开采境界 7) 编制采掘进度安排,验证生产实力 8) 确定采掘设备数量及工艺参数 9) 详细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、地面打算;2、矿区防水与排水;3、矿山基建;4、日常生产;5、地表复原。

露天开采境界的确定方法

露天开采境界的确定方法

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。

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附图目录顺序号图号图名比例尺1 图 1 浩源煤矿开采境界平面图1:50002 图 2 浩源煤矿工程量计算平面图1:50003 图3 浩源煤矿剖面平面图1:1000内容摘要浩源煤矿位于东胜煤田万利川详查区北部,行政隶属鄂尔多斯市达拉特旗展旦召苏木管辖,地理坐标为:东经109°54′16″~109°59′14″,北纬39°58′19″~40°01′31″。

露天开采设计面积2.00172km2。

开采深度1330~1243m。

浩源煤矿为将年产60万吨的露天煤矿改建为年产90-120万吨。

浩源煤矿含煤地层为侏罗系中下统延安组,基底为三叠系延长组,基本构造形态为一倾向SW的单斜,倾角小于3°,未发现断层及岩浆岩侵入,构造复杂程度为简单类型。

延安组含可采煤层5层,编号分别为4-2中、5-1上、5-1、6-1上、6-2中,均为含煤区内大部可采的稳定~较稳定煤层。

区内水文地质条件二类一型,工程地质条件三类Ⅱ型,地质环境质量中等,综合开采技术条件二类Ⅱ型。

可开采煤炭总量2626万吨,本设计可满足浩源煤矿露天开采要求。

主题词浩源煤矿露天开采设计第一章浩源煤矿开采境界的确定第一节浩源煤矿地表开采境界的确定浩源煤矿矿区的东部、北部、南部三个方向上,有地表境界确定底部境界。

浩源煤矿矿区的西部方向上有4-2中煤层露头线确定地表境界。

根据国家对对矿产资源的管理,任何一个煤矿企业都不允许超采国家对一个煤矿企业划定的地表境界。

浩源煤矿矿区的东部、北部、南部三个方向上地表境界的确定:在浩源煤矿矿区的东部、北部、南部分别存在着三个煤矿企业:在浩源煤矿矿区的东部存在达拉特旗苏家沟煤炭有限责任公司苏家沟股份制井田,在浩源煤矿矿区的北部存在达拉特旗华侨实业公司煤矿,在浩源煤矿矿区的南部存在中国神华能源股份有限责任公司唐公沟2号井。

因为不能超采国家划定的地表境界线,不能超采浩源煤矿矿区东部、北部、南部三家煤炭企业的煤炭,所以浩源煤矿矿区东部、北部、南部三个方向的地表境界线是以国家划定的地表境界线为最终地表境界线。

浩源煤矿矿区西面方向上地表境界的确定:在浩源煤矿矿区中有一条由南向北流经矿田中部的朝脑沟,朝脑沟仅在初春及秋季有短暂的溪流,全年大部分时间干枯无水,雨季暴雨后会形成短暂的洪流,最高洪水位线在局部高于4-2中煤层顶板,水位标高达1320m。

因此在确定浩源煤矿矿区西部的地表境界时,是以4-2中煤层的煤炭露头境界线确定浩源煤矿矿区西部的地表境界线。

第二节浩源煤矿6-2中煤层底部开采境界的确定(一)根据地形图、6-2中煤层底板等高线图和稳定帮坡角38°,在浩源煤矿矿区的东部、北部、南部三个方向上,有浩源煤矿矿区东部、北部、南部的地表境界线确定6-2中煤层底部开采境界线。

有地表境界线确定底部境界线公式:B=H*cot(38°),H 为根据地形图和6-2中煤层底板等高线图确定的地表到6-2中煤层底板的高度;B为6-2中煤层底板底部境界线水平垂直到地表境界线的宽度。

根据地形图和6-2中煤层底板等高线图确定各拐点的地表等高线、底部等高线和相对应的高度H。

地表B1的等高线为1355等高线,与地表B1相对应的6-2中煤层底板底部D1的等高线为1260等高线,H=1355-1260=95米,B=H*cot(38°)=95*1.28=122米,在地形图上画浩源煤矿开采境界平面图时,底部D1没有在1260等高线上,而底部D1在介于1250等高线和1260等高线的等高线上,调整与地表B1相对应的6-2中煤层底板底部D1的等高线为1253等高线,H=1355-1253=102米,B=H*cot(38°)=102*1.28=131米;地表B6的等高线为1392等高线,与地表B6相对应的6-2中煤层底板底部D6的等高线为1250等高线,H=1392-1250=142米,B=H*cot (38°)=142*1.28=182米;在地形图上画浩源煤矿开采境界平面图时,底部D1没有在1250等高线上,而底部D1在介于1240等高线和1250等高线的等高线上,调整与地表B1相对应的6-2中煤层底板底部D1的等高线为1244等高线,H=1392-1244=148米,B=H*cot(38°)=148*1.28=189米;地表B7的等高线为1380等高线,与地表B7相对应的6-2中煤层底板底部D7的等高线为1250等高线,H=1380-1250=130米,B=H*cot (38°)=130*1.28=167米;在地形图上画浩源煤矿开采境界平面图时,底部D1没有在1250等高线上,而底部D1在介于1240等高线和1250等高线的等高线上,调整与地表B1相对应的6-2中煤层底板底部D1的等高线为1245等高线,H=1380-1245=135米,B=H*cot(38°)=135*1.28=173米;地表B8的等高线为1355等高线,与地表B8相对应的6-2中煤层底板底部D8的等高线为1260等高线,H=1355-1260=95米,B=H*cot(38°)=95*1.28=122米;在地形图上画浩源煤矿开采境界平面图时,底部D1没有在1260等高线上,而底部D1在介于1250等高线和1260等高线的等高线上,调整与地表B1相对应的6-2中煤层底板底部D1的等高线为1256等高线,H=1355-1256=99米,B=H*cot(38°)=99*1.28=127米;地表B9的等高线为1382等高线,与地表B9相对应的6-2中煤层底板底部D9的等高线为1260等高线,H=1382-1260=122米,B=H*cot (38°)=122*1.28=157米;在地形图上画浩源煤矿开采境界平面图时,底部D1没有在1260等高线上,而底部D1在介于1250等高线和1260等高线的等高线上,调整与地表B1相对应的6-2中煤层底板底部D1的等高线为1252等高线,H=1382-1252=130米,B=H*cot(38°)=130*1.28=167米。

(二)根据凸几何的性质确定浩源煤矿矿区西部6-2中煤层底部开采境界线,运用凸几何性质将6-2中煤层底板底部煤层沉积边界线的曲线变为折线,确定的折线即为浩源煤矿矿区西部6-2中煤层底部开采境界线。

第二章各开采参数的确定第一节台阶各开采参数的确定根据地形图地表等高线和浩源煤矿6-2中煤层底部底板等高线图可以确定浩源煤矿地表到6-2中煤层底部底板的高度差H=1390—1250=140米,B=H*cot(38°)=140*1.28=180米。

确定浩源煤矿露天开采时的台阶高度h=10米,由于浩源煤矿矿区台阶的总高度H=140米,可以确定浩源煤矿矿区需要设置的台阶数n=H/h=140/10=14个,因此浩源煤矿矿区需要的台阶数n=14个。

由于浩源煤矿矿区根据稳定帮坡角和浩源煤矿地表到6-2中煤层底部底板的高度差H确定的宽度B=180米,可以确定浩源煤矿矿区每个台阶的宽度b=B/(n-1)=180/13=14米。

由于露天开采边坡为松散层、岩层煤层混合类型边坡。

岩石以碎屑沉积岩为主,层状结构,岩体各向异性;煤层顶底板岩石的强度低,一般为中硬岩石,岩体的稳定性较差,根据台阶坡面角参考资料表1台阶坡面角参考表1岩石坚固性系数15~20 8~14 3~7 1~2台阶坡面角(°)75~85 70~75 60~65 45~60可建议浩源煤矿矿区台阶坡面角选取角度为70°。

第二节最小工作平盘宽度、采掘带宽度、工作线长度各开采参数的确定(一)最小工作平盘开采参数的确定浩源煤矿由矿区沿乡间公路东行5km,在耳字壕附近与包头-茂名公路和国道G210辅线相连;由矿区沿乡间公路西行3.5km至包神铁路朝脑沟站。

沿包神铁路或G210线北行约80km,可到达包头市,南行20km可到达鄂尔多斯市政府所在地东胜区,交通便利。

根据浩源煤矿的地理位置和运输设备的特点,浩源煤矿可以选择汽车运输,汽车运输既可以作为单一的运输方式,又可以与其他运输方式组成联合运输方式,它具有机动灵活、爬坡能力强、运输组织简单、道路要求低等优点。

汽车运输时的最小工作平盘宽度Bmin= b+c+d+e+g式中:b——爆堆宽度,m;c——爆堆坡底线至汽车边缘的距离,m;d——车辆运行宽度,m;e——线路外侧至动力电杆的距离,m;g——安全距离,g=h(cotγ -cotα),m;γ——台阶稳定坡面角,度;α——台阶坡面角,度。

根据实际经验,最小工作平盘宽度约为台阶高度的3~5倍,表2为我国设计部门推荐采用值。

表2最小工作平盘宽度矿岩硬度系数f台阶高度10 12 14 16》=12 39~42 44~48 49~53 54~596 ~12 34~39 38~44 42~49 46~54《6 29~34 32~38 35~42 38~46由于浩源煤矿矿岩为中等坚固性矿岩,因此建议选择的最小工作平盘宽度Bmin=34米。

(二)采掘宽度开采参数的确定设计浩源煤矿采装工作应用采装设备为单斗挖掘机,根据单斗挖掘机工作参数确定采掘带宽度。

为保证满斗挖掘,提高挖掘机的工作效率,采掘带应保证使挖掘机向里侧回转角度不大于90°,向外侧回转角不大于30°,其变化范围为:A=(1~1.5)Rwf,m采掘带宽度过大,将有部分土岩不能挖入铲斗内,使清理工作和辅助作业时间增加,采掘带过窄,挖掘机移动频繁,从而影响挖掘效率。

根据单斗挖掘机的最大挖掘半径确定采掘宽度A=2Rmax+C,Rmax 为单斗挖掘机的最大挖掘半径,C 为单斗挖掘机到爆堆的安全距离。

根据爆破宽度确定采掘带宽度,在露天矿可以采用一爆一采、一爆两采,但一爆一采爆破量少,爆破次数多,采装时挖掘机避炮次数增多,采掘工作效率降低。

因此,根据浩源煤矿设备和生产效率确定爆破工作为一爆两采,采用一爆两采可以减少劳动强度,提高设备利用效率。

从而,根据单斗挖掘机工作参数和采用一爆两采的爆破方式确定采掘宽度A=11~13米。

(三)工作线长度开采参数的确定根据露天矿生产经验和浩源煤矿的实际情况确定工作线长度,每次爆破一次应保证挖掘机有5~10d的采装爆破量。

为此,通常将采区划分为三个作业分区,即采装区、待爆区、穿孔区,故采区的最小长度;Lmin=【N(5~10)Q】/q ;式中 Q——挖掘机日程产能力,m3/d ;q——单位工作线长度的爆破量,m3/m ;N——作业分区数。

采区长度,还应满足不同的运输方式对采区长度的要求。

采用铁路运输,采取长度一般不应小于列车长度的2~3倍,以适应运输调车的需要。

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