露天矿设计原理

1、露天开采工艺：过程：穿孔—爆破—采装—运输—排卸工艺形式分为：间断式工艺，连续化工艺，半连续化工艺。

2、采掘进度计划的基本内容：露天矿采掘进度计划通常是以图表的形式来表示的。

它反映了矿山工程发展的时间、空间和采剥量三者应遵守的关系。

时间：露天矿建设起始时间，投产、达产时间，新水平投入生产的时间。

数量：基建工程量，逐年采掘的矿石量，剥离量，掘沟量，生产剥采比。

空间：各项工程的空间位置，各水平推进的超前关系，扩帮与延伸的关系。

3、采掘进度计划包括：①采掘进度计划表；②采掘水平分层平面图；③采矿场年末开采综合平面图；④产量逐年发展图表。

4、为什么要用境界剥采比不大于经济合理剥采比确定剥采关系？①基本含义是使紧邻露天开采境界那层矿岩的露天开采成本不大于地采成本或盈利不小于地采；②更深的含义是它使整个矿床开采的总经济效果最佳，而且使用起来方便，故普遍应用。

5、什么时候用比较法或价格法？①金属成本比较法：贫化率相差较大，而损失率接近,且精矿成本低于市场售价；②储量盈利比较法：回收率与贫化率有显著差别，稀有资源和矿产品价值很高地矿床；③价格法：只能用露天开采的矿床就不能用地下开采与之对比；④原矿成本比较法：露天开采和地下开采的矿石损失和贫化率相差不大，矿石不贵重，且地下开采有盈利等条件。

6、露天矿开采集境界组成三要素：采场底平面；露天矿边坡：开采深度。

7、平硐开拓法进行全面评价：特点：①借助开掘溜井和平硐来建立采场与地面的运输联系，只运送矿石，矿石靠自重运输；②只能作为运输的中间环节，不能独立完成露天矿的运输任务，需要有其他运输。

适用条件：适用于地形复杂，高差较大，坡度较慢，矿体在地面标高以上的露天矿。

优点：①缩短了运距，加速运输设备周期，可用少量运输设备完成大产量；②可以用地形高差，自重放矿，运营费用低；③减少了运输线路工程，基建投资少，基建时间短。

缺点：容易出现堵塞跄矿，井壁磨损，井底放矿粉尘严重，对要求一定块度而易粉碎的矿石，一般不宜采用。

8、车铲比与欠车时间关系（工艺联系）：欠车时间可双曲线随车铲比加大而减小，而等车时间则成直线随车铲比加大而加大，欠车时间和等车时间是出于彼此消长，互相矛盾的状态，两者也有联系，车场比加大固然有利于欠车时间缩短，但使等车时间增加，反之……9、长短露天矿境界剥采比怎样确定？长露天矿：常用横断面图来计算①面积比法；②线段比法；短露天矿：统一用平面图来计算境界剥采比。

10、剥采程序分为四类：①全境界开采；②分期开采；③分区开采；④分期分区开采。

11、为什么要均衡生产剥采比？如何调整？均衡剥采比：是根据一定的矿山工程发展程序和生产剥采比变化情况，经过调整，使之达到比较长期不变的剥采比，称均衡生产剥采比。

均衡的必要性A=Ak（1+ns）露天矿的矿石生产能力长期稳定，这是满足于国家对原料的需求，对提高采矿和冶炼的经济效益十分有利。

当Ak一定时，若ns为变量，则矿岩总量A也是变量，这就要不断改变生产，使用的采掘设备数量，达到生产剥采比高峰时，更要求短期集中大量的设备和相对应的辅助设施，配备足够的人员建筑等，这样降低设备的利用率，使基建费用增大，生产成本增高，并且是露天矿生产组织发杂化，因此必须对生产剥采比进行均衡。

调整方法：首先采用合理的开拓方法，开采程序和延深方向，设法降低高峰期的生产剥采比，选择适合本矿条件的开采技术参数。

方法：①改变台阶间的相互位置；②改变开段沟的长度；③采用分期或分区开采。

开拓矿量：指开拓工程已完成，主要运输系统已完成，并具备了采矿准备工作条件的新水平，底部标高以上的矿体矿量。

12,、储备矿量：为使露天矿在新水平开拓和准备工程发生停顿时仍能保证持续均衡的采矿生产，应能提供近期需要的生产储备矿量。

（是指已完成一定的开拓准备，剥离工程能提供近期需要的储量）13、可采矿量：指位于采矿台阶最小工作面平盘宽度以外，其上部和侧面已被揭14、露矿体的矿量，也称回采矿量，是开拓矿量的一部分。

15、露天开采境界组成：露天采矿场的地表境界，底部境界和四周边坡16、露天开采境界意义：当露天矿最终境界一经确定，就相应的确定了露天矿的17、可采矿量和剥岩量，它对矿山生产规模和服务年限有重大影响，而且境界的大小还往往与矿山的基建投资，投产，达产时间，设备数量，矿山人员和矿石成本等一系列技术经济指标有密切关系。

18、露天开采境界的影响因素：①自然因素：包括矿床埋藏条件，矿石和围岩性质，地形，矿山附近的河流、湖泊，工程地质和水文地质，矿石品位等。

②技术组织因素：包括露天和地下开采的技术水平，装备水平，矿山附近的铁路、主要建筑物和构筑物等对开采境界的影响。

③经济因素：包括基建投资、基建时间和达产时间，矿石的开采成本和销售价格，开采过程中矿石的损失贫化，以及国民经济发展需要等。

19、剥采比：剥岩量和可采矿量的比值。

剥采比包括：平均剥采比，分层剥采比，生产剥采比，境界剥采比，经济合理剥采比，储量剥采比，原矿剥采比。

经济合理剥采比：露天开采单位矿石量在经济上允许的最大剥岩量。

20、露天矿最终边坡角的选取：它的选取对剥采比有很大的影响，随着开采深度增加和边坡角的减小，所需的剥岩量会急剧增加，因此从经济效果考虑，希望边坡角尽可能大：然而，不少矿山由于盲目追求陡边坡而造成滑坡事故，严重影响生产。

因此，选择时应同时考虑安全因素和经济因素，在保证露天矿安全前提下，最终边坡角尽可能大些，以减少剥离量。

常用类比法。

21、露天矿边坡组成：安全平台，清扫平台，运输平台及相应的坡面。

安全平台a一般不小于4米，清扫平台b一般每隔2~3个台阶设置一个。

22、最终台阶坡面角影响因素：岩石性质，岩层的倾角、倾向、构造、节理，以及穿爆方法。

23、长露天矿开采深度的确定：①在各地质横剖面上初步确定露天开采深度②在24、地质纵剖面图上调整露天矿底部标高。

短露天矿开采深度的确定：①根据矿体形状和已确定的经济合理剥采比，选定几个可能的深度方案②针对每一个深度方案，在相应的分层平面图上，按选定的最小底宽并参照矿体形状，绘出该水平的底部周界D③在同一分层平面图上，进一步确定露天矿地表周界L及边坡上矿岩接触线的垂直投影S④按平面图法计算各深度方案的境界剥采比⑤绘制境界剥采比随深度变化的关系曲线，在曲线上找出境界剥采比等于经济合理剥采比的深度。

25、绘制露天矿底部周界的步骤：①按调整后的露天开采深度，绘制该水平的地质分层平面图②在各横剖图、纵剖图、辅助剖面图上，按所确定的露天开采深度绘出境界③将各剖面图上露天矿底部周界投影到分层平面图上，连接各点，得出理论上的底部周界④为了便于采掘运输，初步得出的理论周界，并进一步修整。

露天矿床开拓方法：公路开拓，铁路开拓，带式输送机道开拓，平硐溜井开拓，提升机道开拓。

26、选择开拓方法的原则;矿山建设速度必须满足国家要求，保证投产早，达产快，基建投资少，生产经营费用低，生产工艺简单可靠，设备选择因地制宜，工程量少，施工方便，充分利用地下矿石资源，不占或少占农田。

选择开拓方法的影响因素：①矿床埋藏的地质地形条件和矿岩性质②露天矿生产能力③基建工程量和基建期限④对矿石损失贫化的要求⑤矿床勘探程度及矿石储量的发展远景，27、选择开拓方法的步骤; ①根据露天矿的具体条件，列出技术上可行的若干方案②初步分析各方案在开拓运输系统、生产工艺、工程发展程序及总平面布置等方面的不同特点，再根据国内外露天矿的设计和生产实践经验，删去技术上明显不合理的方案③对保留的方案进行沟道定线，并进行矿山工程量和生产工艺系统的技术经济计算④对各方案的各项技术经济指标进行综合分析评价，选取其中的最优方案。

28、正确的选择掘沟方法，合理确定沟的主要参数，以提高掘沟设备效率，加快掘沟速度。

30、掘沟方法;（汽车，铁路，联合，无）运输掘沟。

31、按挖掘机的装载方式，掘沟分：平装车全段高掘沟、上装车全段高掘沟、分层掘沟。

32、采剥方法按工作线布置形式分：工作线（纵向，横向，扇形，环形）布置的采剥方法。

33、采剥方法按工作台阶的开采方式分：台阶（全面，轮流）开采方法，即缓帮，陡帮开采。

34、纵向采剥方法优缺点，使用条件。

纵向采剥时，露天矿的采剥工作线沿矿体走向布置，垂直矿体走向移动。

优点：①纵向开采时，工作线是平行推进的，所以沿工作线上的采掘带宽度基本上不变，因而有利于发挥设备效率，同时工作的台阶数可以减少②开段沟可以布置在矿体的上盘，并垂直矿体走向推进，因而有利于减少矿石的损失、贫化和剔除走向夹石。

缺点：在一定的矿山技术条件下，矿岩的内部运距较大；当工作线从下盘向上盘推进时，矿岩分采比较困难，损失和贫化较大，基建剥岩量较大。

使用条件：多用于铁路运输的矿山、长宽接近的汽车运输矿山以及有特殊要求的汽车运输矿山。

35、横向采剥方法优缺点，使用条件。

横向采剥时，露天矿的采剥工作线垂直矿体走向布置，沿矿体走向移动。

优点：在一定的矿山技术条件下可以减少露天矿的基建工程量，减少采场内部运距和掘沟工程量等。

缺点;采矿作业台阶多，采掘设备上下调动频繁，影响其生产能力；生产组织和管理比较复杂，容易因计划不周而造成采剥失调等。

使用条件：主要用于汽车运输的露天矿，因为汽车运输机动灵活，不受工作线长度的限制，能适应各种不同矿体埋藏条件和品位的空间分布。

此外，长宽比大的露天矿，在其他条件相同时，对横向采剥方法较为有利。

36、露天矿陡帮开采：在工作帮上部分台阶作业，部分台阶暂不作业，使工作帮坡角加陡，以推迟部分岩石的剥离。

37、陡帮开采作业方式：①工作帮台阶依次轮流开采②工作帮台阶分组轮流开采③台阶尾随开采④并段爆破、分段采装作业陡帮开采结构参数：①工作帮及工作帮坡角（作业台阶，运输道路，路间边坡，工作帮坡角）②剥岩条带宽度③采区长度④采场坑底参数38、陡帮开采的优缺点及适用条件：优点：①基建剥岩量和基建投资少，基建时间短，投产早，达产快②课缓剥大量岩石，降低露天开采前期生产剥采比，并有利于生产剥采比均衡③推迟最终边帮的暴露时间，减少最终边坡的维护工作量和费用缺点：①采掘设备上下调动频繁，影响其生产能力②运输道路工程量较大③采场辅助工程量大④管理工作严格适用条件：①适于开采倾角大的矿体即倾斜和急倾斜矿体，则前期生产剥采比小，可获得好的经济效益②对覆盖岩层厚度大的矿体，采用陡帮开采与缓帮开采比较，基建剥岩量和前期生产剥采比可大大减少③当开采形状上下大小的矿体时，采用陡帮开采可获得好的经济效益④陡帮开采适用于开采剥离洪峰期和剥离洪峰期到达以前的露天矿⑤采运设备的规格越大，粤有利于在工作帮上实现台阶依次轮流开采和分组轮流开采方式，并容易使工作帮坡角加大39、生产剥采比表示方法：用生产剥采比与露天矿开采深度之间的关系曲线；用生产剥采比随开采时间而变化的曲线；用矿岩量变化曲线40、生产剥采比确定方法：平面法，横剖面法，利用采场上部最大几个分层的矿岩量确定，利用平均剥采比确定41、生产剥采比的影响因素：①矿体埋藏条件（矿体形状，倾角，覆盖岩土厚度，地形条件）②开采技术条件（工作帮坡角，露天采场开拓沟道的位置，沟道坡度，沟道延伸方向）42、露天矿生产能力：用矿石生产能力和矿岩生产能力两种指标来表示。