地采課程設(shè)計

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p>　　第一章 礦區(qū)概況及礦床地質(zhì)特征2</p><p><b>　　1.1礦區(qū)概況2</b></p><p>　　1.2礦床地質(zhì)特征3</p><p>　　1.3礦石質(zhì)量特征4</p><p>　　第二章露天

2、開采境界8</p><p><b>　　2.1概述8</b></p><p>　　2.2.確定經(jīng)濟(jì)合理的剝采比8</p><p>　　2.3.露天礦最小底寬9</p><p>　　2.4.采場最終邊坡角9</p><p>　　2.5安全平臺清掃平臺及運輸平臺10</p>

3、<p>　　2.6最終開采深度的確定10</p><p>　　2.7境界內(nèi)的礦巖量及開采年限13</p><p>　　第三章 礦床開拓運輸15</p><p>　　3.1 開拓方案的確定15</p><p>　　3.2運輸線路的技術(shù)條件16</p><p>　　第四章 礦巖采剝工程17</p

4、><p><b>　　4.1概述17</b></p><p>　　4.2穿孔設(shè)備選型17</p><p>　　4.3設(shè)備生產(chǎn)能力的確定18</p><p>　　4.4設(shè)備數(shù)量的計算19</p><p>　　4.5二次破碎方法和所需的設(shè)備數(shù)量19</p><p>　　4

5、.6爆破工作20</p><p>　　4.7爆破方法及爆破器材21</p><p>　　4.8爆破參數(shù)的確定21</p><p>　　4.9裝車工作25</p><p>　　4.10 挖掘機生產(chǎn)能力的確定27</p><p>　　第五章排土工作28</p><p>　　5.1排土場位

6、置的選擇及排土容積的計算28</p><p>　　5.2排土線生產(chǎn)能力31</p><p>　　第六章露天礦主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)32</p><p>　　第一章 礦區(qū)概況及礦床地質(zhì)特征</p><p><b>　　1.1礦區(qū)概況</b></p><p>　　礦區(qū)地質(zhì)概況及氣候條件</p&g

7、t;<p>　　礦區(qū)屬華北地層區(qū)陰山地層分區(qū)大青山地層小區(qū)，本區(qū)大地構(gòu)造分區(qū)屬于華北地臺內(nèi)蒙臺隆之陰山斷隆中段北部，經(jīng)歷了長期復(fù)雜多期次的構(gòu)造活動，區(qū)域內(nèi)褶皺和斷裂十分發(fā)育，斷層主要出現(xiàn)在勘查區(qū)以南，斷裂構(gòu)造呈近東西向分布。礦區(qū)內(nèi)地層以褶皺為主，總體呈一向南傾斜的單斜構(gòu)造。出露的地層有：中太古界烏拉山群（Ar2wl）、上太古界色爾騰山群（Ar3s），中元古界渣爾泰群書記溝組（Chsh）、增隆昌組(Jxz)，石炭系上統(tǒng)栓馬樁

8、組（C3sm）、侏羅系中下統(tǒng)石拐群五當(dāng)溝組(J1-2w)及上統(tǒng)大青山組（J3d），下白堊統(tǒng)固陽組（K1g）以及新生界第四系(Qh)地層。</p><p>　　礦區(qū)地處內(nèi)蒙古高原南緣，海拔1851-1420m，屬低中山區(qū)，溝谷切割不大，相對高差431m，植被不發(fā)育，溝谷有覆蓋。本區(qū)具典型的大陸性氣候特點，春季多風(fēng)，夏季炎熱，冬季嚴(yán)寒，年最高溫度37℃，年最低溫度-22.7℃，年平均氣溫0℃；每年七、八月為雨季，且多

9、為暴雨，年最大降水量292.9mm，日最大降水量71.7mm，年平均蒸發(fā)量為2398.64mm，年最大蒸發(fā)量為2636.4mm，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于降水量。</p><p><b>　　1.2礦床地質(zhì)特征</b></p><p>　　1.2.1礦床地質(zhì)及地層</p><p>　　礦區(qū)內(nèi)出露地層主要為中太古界烏拉山群第三巖組（Ar2wl3），第四系全新統(tǒng)（Q

10、h）主要見于河流溝谷之中。</p><p>　　1、中太古界烏拉山群第三巖組（Ar2Wl3）</p><p>　　該地層在礦區(qū)大面積分布，約占整個勘查區(qū)面積的近三分之二，巖性主要為角閃斜長片麻巖、混合巖化黑云角閃斜長片麻巖夾磁鐵斜長角閃巖</p><p>　　2、第四系全新統(tǒng)(Qh)</p><p>　　(1)殘坡積物（QhesL）：巖性為土

11、、未膠結(jié)的砂礫石，主要分布在礦區(qū)呈北西—南東走向的溝谷的兩邊，厚度約2-3m。</p><p>　　(2)沖洪積物（QhpaL）：主要分布于礦區(qū)的低凹溝谷中，以砂礫石為主，厚度不清。</p><p>　　礦區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造簡單，總體為一單斜構(gòu)造，地層走向近東西向，傾向南，傾角多在75-85°，局部北傾。由于經(jīng)受多次構(gòu)造運動的影響，巖層走向有些扭曲。</p><p&

12、gt;　　1.2.2巖漿巖及構(gòu)造</p><p>　　巖漿巖主要分布于礦區(qū)北東角，巖性為黑云母花崗巖（Jγ）。</p><p>　　巖石呈淺肉紅色，具典型的花崗結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。主要礦物為鉀長石、石英、黑云母及少量不透明礦物。</p><p>　　礦區(qū)內(nèi)脈巖不發(fā)育,零星見有花崗巖脈、花崗偉晶巖脈、閃長巖脈及輝綠巖脈沿裂隙侵入。展布方向與區(qū)域構(gòu)造線的方向一致，呈近東西向

13、、北西向和北東向。</p><p>　　礦區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造簡單，總體為一單斜構(gòu)造，地層走向近東西向，傾向南，傾角多在75-85°，局部北傾。由于經(jīng)受多次構(gòu)造運動的影響，巖層走向有些扭曲。</p><p>　　礦區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造不發(fā)育，未見明顯的斷層。</p><p><b>　　1.2.3礦床地質(zhì)</b></p><p&

14、gt;　　礦體呈似層狀、脈狀，賦存于晚太古代黑云母花崗巖中的磁鐵礦化角閃斜長片麻巖中。礦體走向近東西向，且沿較穩(wěn)定的層位產(chǎn)出。礦體形態(tài)為中間厚，兩端薄的似層狀礦體，總體傾向170～182°，傾角75-85°。</p><p><b>　　1.3礦石質(zhì)量特征</b></p><p>　　1.3.1礦石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造特征</p><p&

15、gt;　　1、礦石結(jié)構(gòu)：呈深灰-綠灰色，結(jié)構(gòu)致密；礦石礦物結(jié)構(gòu)特征主要為自形--半自形粒狀變晶結(jié)構(gòu)。</p><p>　　2、礦石構(gòu)造：鐵礦物主要呈條帶狀、星散浸染狀，條帶狀構(gòu)造為該礦石的主要構(gòu)造特征，局部可見塊狀構(gòu)造。</p><p>　　1.3.2礦石的礦物成分及其特征</p><p><b>　　1、礦石礦物</b></p>

16、<p>　　主要金屬礦物為磁鐵礦，其次為黃鐵礦和黃銅礦等</p><p><b>　　2、脈石礦物</b></p><p>　　脈石礦物主要為角閃石、斜長石、石英、黑云母等。角閃石呈鱗片變晶集合體，含量60%，石英呈它形粒狀變晶集合體，含量5%，</p><p>　　黑云母呈片狀，大者呈變斑晶狀，含量5%。另外含少量輝石、磷灰石、綠

17、泥石、綠簾石等。詳見礦石礦物定量分析見下表。</p><p>　　礦 石 礦 物 定 量 分 析 結(jié) 果 表4-2</p><p>　　1.3.3礦石的化學(xué)成分及主要有用、有害元素的賦存狀態(tài)</p><p><b>　　1、礦石的化學(xué)成分</b></p><p>　　通

18、過礦石基本分析和組合分析、光譜半定量全分析測試知：本礦床礦石中含有Cr、Pb、Zn、Cu、Sn、Ga、Ag、Zr、S、P、As等，其它非造巖元素的合量尚未檢驗出來。但本區(qū)有益元素除鐵外，其它含量甚微，無綜合利用價值。</p><p>　　2主要有用組分的含量</p><p>　　本礦床礦石屬片麻巖型超貧磁鐵礦石,①號礦體mFe最低含量為7.01％，最高含量為10.42％，加權(quán)平均含量為8.

19、43％；TFe一般為14.68～16.80%之間，最低為13.99%，最高含量為17.40%，加權(quán)平均含量為15.68％。</p><p>　　1.3.4礦區(qū)水文地質(zhì)</p><p>　?。ㄒ唬┑V區(qū)所處水文地質(zhì)單元位置</p><p>　　礦區(qū)位于區(qū)域分水嶺地帶，基巖裂隙水的徑流、排泄區(qū)。礦區(qū)內(nèi)的溝谷較為發(fā)育，礦區(qū)的最低侵蝕基準(zhǔn)面標(biāo)高為1420m?？刂频慕?jīng)濟(jì)基礎(chǔ)儲量

20、（122b）Ⅰ區(qū)的計算最低標(biāo)高為1376.77 m。Ⅱ區(qū)為推斷的內(nèi)蘊經(jīng)濟(jì)資源量，計算最低標(biāo)高為1519.0 m，其標(biāo)高均在當(dāng)?shù)刈畹颓治g基準(zhǔn)面之上。</p><p>　?。ǘ┑V區(qū)地形地貌、水文氣象特征</p><p><b>　　1、地形地貌特征</b></p><p>　　礦區(qū)地處內(nèi)蒙古高原南緣，海拔1415至1851m，屬低中山區(qū)，溝谷切割

21、不大，相對高差436m，植被不發(fā)育，溝谷有覆蓋。</p><p>　　2、本區(qū)屬干旱半干旱氣候，具有典型的大陸性氣候特征。由于礦區(qū)距包頭氣象站較近，因此根據(jù)包頭市氣象站近十年的氣象資料，最大日降水量71.7 mm，年平均降水量295.09 mm，平均蒸發(fā)量為2016.92 mm，年最高氣溫37.5℃，最低氣溫-25℃，最大凍土深度1.78m。</p><p>　?。ㄈ┑叵滤a給、徑流、排

22、泄條件</p><p>　　礦區(qū)地下水的補給來源主要為大氣降水，礦區(qū)地下水水力坡度較大，逕流速度較快；大氣降水的補給強度大，最大日降水量為71.7mm（1990年8月27日），但補給時間短，降雨補給是本區(qū)地下水補給的主要來源。</p><p>　　礦區(qū)地下水主要以蒸發(fā)排泄為主，礦區(qū)屬干旱區(qū)，蒸發(fā)強度極大，最大可達(dá)2636.4mm/a，另外，礦區(qū)地下水以逕流的方式排泄于區(qū)外。因此，逕流排泄也

23、是礦區(qū)地下水排泄的方式之一。</p><p>　　（四）礦區(qū)水文地質(zhì)特征</p><p><b>　　1、含水層</b></p><p>　　礦區(qū)主要分布有第四系沖洪積潛水含水層和片麻巖風(fēng)化裂隙弱含水層。</p><p>　?。?）第四系沖洪積潛水含水層</p><p>　　主要分布在礦區(qū)內(nèi)的溝谷

24、之中，巖性為第四系沖洪積砂礫石層，含水層厚度不均，一般為5—30m，水位埋深9.1—10.2m左右。據(jù)MJ1民井簡易抽水資料，砂礫石含水層涌水量為22.21L/s，水化學(xué)類型為HCO3—Ca，礦化度為0.32g/L。在礦區(qū)內(nèi)沖洪積潛水含水層的地下水位標(biāo)高為1312 m。</p><p>　?。?）基巖風(fēng)化裂隙弱含水層。</p><p>　　礦區(qū)基巖長期裸露地表，風(fēng)化裂隙較為發(fā)育，裂隙深度不

25、穩(wěn)定，透水性良好，但由于礦區(qū)內(nèi)溝谷較為發(fā)育，植被不發(fā)育，地形又有利于自然排水，因此，降水滲入風(fēng)化裂隙帶內(nèi)的水量極為貧乏，為弱含水層，地下水埋深不定，對礦床開采影響較小。</p><p><b>　　2、透水不含水層</b></p><p>　　主要分布在礦區(qū)的南部及北部，巖性為第四系殘坡積的亞砂土、亞粘土，厚度極不穩(wěn)定，透水性良好，為本礦區(qū)的透水不含水層。</p

26、><p><b>　　3、隔水層</b></p><p>　　主要為分布在礦區(qū)內(nèi)的中細(xì)粒花崗巖，由于中細(xì)?；◢弾r較易風(fēng)化，巖體中的長石風(fēng)化為高嶺土，裂隙被高嶺土充填，因此成為隔水層和隔水巖墻</p><p><b>　　第二章露天開采境界</b></p><p><b>　　2.1概述<

27、/b></p><p>　　2.1.1露天開采境界的組成及其影響因數(shù)</p><p>　　露天開采境界是指露天礦開采終了時（或某一時期）所形成的空間輪廓.它由露天采場的地表境界、底部境界和周圍邊坡組成.露天開采境界設(shè)計就是要合理的確定露天礦的底部周界、最終邊幫和開采深度.</p><p>　　由于礦床埋藏條件不同，在確定開采方式可能會遇到下列3種情況：<

28、/p><p>　?。?）礦床全部宜用地下開采</p><p>　　（2）礦床上部適合于用露天開采，下部適合于用于地下開采</p><p>　　（3）礦床全部宜用露天開采或上部宜用露天開采，下部暫不開采。</p><p>　　露天開采境界的大小決定了露天礦的可采儲量和剝巖量.開采境界的位置和演化雨露天礦開拓，采剝程序、生產(chǎn)能力及基建工程量密切相關(guān)，

29、并直接影響礦床開采總的經(jīng)濟(jì)效果.因此，合理確定露天開采境界，不僅是一個技術(shù)問題，也是一個經(jīng)濟(jì)問題.</p><p>　　影響露天開采境界的因數(shù)很多，歸納起來大致有</p><p>　?。?）自然因素---- 礦床埋藏條件（礦體形態(tài)大小、傾角、厚度等）礦石及圍巖物理機械性質(zhì)，礦區(qū)地形及水文地質(zhì)情況。</p><p>　?。?）技術(shù)組織因素---- 包括露天和地下開采的

30、技術(shù)水平，裝備水平，附近河流、鐵路、重要建筑物對露天開采的限制。</p><p>　　（3）經(jīng)濟(jì)因素---- 包括基建投資、開采成本、礦石質(zhì)量、開采時礦石損失貧化。礦山基建及達(dá)產(chǎn)期、機械設(shè)備供應(yīng)情況及國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平等。</p><p>　　上述因素對不同礦床，在不同時間，地點和條件下，對露天</p><p>　　開采境界的影響程度是不同的。</p>

31、<p>　　一般情況下，露天開采境界主要是根據(jù)經(jīng)濟(jì)因素來確定，反映露天開采經(jīng)濟(jì)條件的重要指標(biāo)是剝采比.</p><p>　　2.2.確定經(jīng)濟(jì)合理的剝采比</p><p>　　本礦的設(shè)計年產(chǎn)量23萬噸，屬于小型礦山，經(jīng)過調(diào)整選用經(jīng)濟(jì)合理剝采比為3.5m3/m3</p><p>　　2.3.露天礦最小底寬</p><p>　　選用SRT

32、333載重33噸的自卸汽車運輸，長7.9m寬4m高4m，最小轉(zhuǎn)彎半徑7.4m，采用回返式調(diào)車。</p><p>　　Bmin=2（Rmin+0.5×T+E） </p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　Rmin——汽車最小回轉(zhuǎn)半徑 7.4m；</p><p>　　T

33、——汽車的寬度 ，4m；</p><p>　　E ——安全距離，1 m。</p><p>　　Bmin=2×（Rmin+0.5×T+E）=22</p><p><b>　　掘溝工作面布置見圖</b></p><p>　　2.4.采場最終邊坡角</p><p>　　根據(jù)礦體的頂?shù)?/p>

34、板巖石主要是混合巖化斜長角閃片麻巖,巖石堅固系數(shù) f=6---10,查采礦手冊（2），選取上盤最終邊坡角為48°，下盤取55°，端幫最終邊坡角取48°和55°，臺階坡面角70°巖石容重為2.7噸/m³，礦體重3.061噸/m³。</p><p>　　2.5安全平臺清掃平臺及運輸平臺</p><p>　?。?）安全平臺：設(shè)

35、在最終邊幫上，是用以緩沖和阻截滑落巖石及減緩最終邊坡角，保證最終邊坡的穩(wěn)定和和下部水平工作的安全，取4m。</p><p>　　（2）清掃平臺：是用以緩沖和阻截滑落巖石及減緩最終邊坡角，每隔2到3個安全平臺設(shè)一個清掃平臺，取8m。</p><p>　?。?）運輸平臺：是工作平盤與地面之間運輸聯(lián)系的通道，確定為8m。</p><p>　　2.6最終開采深度的確定<

36、;/p><p>　　2.6.1開采深度的初步確定</p><p>　　由于傾角為傾角80—83°度，在確定開采深度時露天礦底部的位置不易確定，可先按礦體厚度作圖確定境界剝采比，然后繼續(xù)向下無剝離采礦，直至最小低寬為止。首先在各地質(zhì)橫剖面圖上根據(jù)經(jīng)濟(jì)合理剝采比確定開采深度，然后在縱投影圖上根據(jù)具體境況調(diào)整露天礦底部標(biāo)高。</p><p>　　在各地質(zhì)橫剖面圖上繪

37、出開采深度H與境界剝采比nj的關(guān)系曲線。</p><p>　　2.6.2露天礦底部標(biāo)高的調(diào)整</p><p>　　由于各地質(zhì)勘探線上礦體的形態(tài)、厚度不均，導(dǎo)致確定的理論開采深度不一致，因而有必要對深度進(jìn)行調(diào)整，使底部平面處于同一水平面上，這樣有利于礦山生產(chǎn)活動的正常開展。將各剖面圖上確定的開采深度投影到地質(zhì)縱投影圖上，連接各點，可得到一條不規(guī)則的折線，為了便于開采和布置運輸線路，露天礦底部

38、標(biāo)高宜調(diào)整到同一標(biāo)高，調(diào)整的原則是使調(diào)整后少采出的礦石量與多采出的礦石量基本平衡，并保證剝采比盡可能小。</p><p>　　經(jīng)調(diào)整后底部最終標(biāo)高為1430m.</p><p>　　2.6.3露天礦的底部周界的參數(shù)</p><p>　　據(jù)上面確定的露天礦低平面標(biāo)高，在各地質(zhì)剖面圖上確定露天礦開采境界，并將各地質(zhì)剖面圖的底部周界的位置反映在地質(zhì)地形圖上，用光滑的曲線連

39、接各點，可得到露天礦底部周界。</p><p>　　2.6.4露天采場的構(gòu)成要素</p><p>　　最終確定采礦場的構(gòu)成要素見下列表</p><p><b>　　露天采場構(gòu)成要素表</b></p><p>　　2.7境界內(nèi)的礦巖量及開采年限</p><p>　　根據(jù)礦山具體情況初步確定礦石回采率

40、為97%，廢石混入率為3%。根據(jù)勘探線控制的礦巖面積得出礦石量如下表</p><p>　　露天采場分層礦巖量表</p><p>　　境界內(nèi)礦巖總量為 1366萬噸</p><p>　　則：境界內(nèi)的礦石量為141.68×3.016=427萬噸</p><p>　　境界內(nèi)的巖石量為1366—427=939萬噸</p>&l

41、t;p>　　平均生產(chǎn)剝采比np=境內(nèi)巖石量/境內(nèi)礦石量=2.1萬噸/萬噸</p><p>　　均衡生產(chǎn)剝采比ns=np×μ=2.73萬噸 /萬噸 </p><p><b>　　μ取1.3</b></p><p>　　則巖石生產(chǎn)能力為23×2.73=62.79萬噸/年；</p><p>　　T=

42、 （式2.2）</p><p><b>　　式中，</b></p><p>　　P——露天礦境界內(nèi)礦石的可采礦量，427萬噸；</p><p>　　A ——露天礦礦石年生產(chǎn)能力，23萬噸/年；</p><p>　　——富裕系數(shù)，取1.1</p><p>　　經(jīng)計

43、算，T=427/（23×1.1）=16.8年，取整后為17年。</p><p>　　根據(jù)設(shè)計給定的礦石生產(chǎn)能力可知礦巖生產(chǎn)能力為</p><p>　　A=Ak×（1+ns） （式2.3）</p><p><b>　　式中，</b></p><p>　　A——礦巖年生產(chǎn)

44、能力，萬噸/年；</p><p>　　Ak——礦石年生產(chǎn)能力，23萬噸/年；</p><p>　　ns——均衡生產(chǎn)剝采比，2.73 噸/噸，</p><p>　　經(jīng)計算，A=23×（1+2.73）=85.79萬噸/年。</p><p>　　投產(chǎn)時的產(chǎn)量標(biāo)準(zhǔn)為1/4AK～1/3AK，故初定標(biāo)準(zhǔn)為23萬噸/年。</p>&

45、lt;p>　　第三章 礦床開拓運輸</p><p>　　3.1 開拓方案的確定</p><p>　　礦床山坡露天和凹陷露天部分均采用回返公路開拓，對于山坡露天礦部分，由于地形條件的限制設(shè)置固定坑線不經(jīng)濟(jì)，開拓坑線設(shè)置位于工作線同側(cè)，采用移動坑線建立運輸通道。對于在開拓深凹露天礦部分時，開拓坑線最終布置在露天礦的一幫。設(shè)置公路干線的出入溝布置在采礦場內(nèi)礦體與礦巖接觸帶處。開采過程中，出

46、入溝隨一側(cè)工作幫推進(jìn)而移動直到工作線推進(jìn)到最終開采境界才在最終邊幫上固定下來。</p><p>　　3.2運輸線路的技術(shù)條件</p><p>　　3.2.1線路技術(shù)要求</p><p>　　根據(jù)公路開拓運輸?shù)奶攸c，公路按Ⅱ級公路設(shè)計，最大縱坡選8%，縱坡限制長度為250——300m，回頭曲線半徑15m，運輸平臺寬度8m。</p><p>　　

47、3.2.2運輸設(shè)備選型及臺數(shù)計算</p><p>　　根據(jù)礦山的年生產(chǎn)能力，選用WK-4型電鏟，SRT333型汽車來完成采裝任務(wù)。</p><p>　　第四章 礦巖采剝工程</p><p><b>　　4.1概述</b></p><p>　　露天礦采剝方法主要研究露天開采過程中采剝及采礦工程的開采順序以及它們之間的時間關(guān)

48、系問題，根據(jù)啊不多溝礦的實際情況，主要采用縱向的剝采方法，但在保證剝采平衡的條件下，部分水平采用橫向剝采。均利用平裝車回返時式采裝，①工作線的方向與礦體走向平行，沿著礦體走向掘溝，垂直礦體走向擴(kuò)幫的剝采方式是縱向剝采。②工作線的方向與礦體走向垂直，垂直礦體走向掘溝，沿礦體走向擴(kuò)幫的剝采方式為橫向剝采。由于上盤較平坦，覆蓋層淺，工作線由上盤向下盤推進(jìn)。</p><p>　　對山坡露天礦部分，工作線沿等高線布置，單壁

49、溝沿等高線開挖，向最終邊坡推進(jìn)。</p><p><b>　　4.2穿孔設(shè)備選型</b></p><p>　　考慮巖性和生產(chǎn)規(guī)模，選用YQ--150A型潛孔鉆機，具體參數(shù)見下表</p><p>　　YQ--150A型潛孔鉆機技術(shù)參數(shù)表</p><p>　　4.3設(shè)備生產(chǎn)能力的確定</p><p>

50、　　潛孔鉆機的臺班生產(chǎn)能力可按下式計算：</p><p>　　Vb=0.6VTK （式6.1）</p><p><b>　　式中，</b></p><p>　　Vb——潛孔鉆機臺班生產(chǎn)能力，m</p><p>　　V——潛孔鉆機的機械鉆進(jìn)速度，cm/min　取20，課本表1.2.1

51、；</p><p>　　T——班工作時間，T＝8h；</p><p>　　K——工作時間利用系數(shù)，取0.45。</p><p>　　經(jīng)計算，Vb=23.2m /臺班。</p><p>　　根據(jù)本礦山的礦巖性質(zhì)，鉆進(jìn)年工作天數(shù)，初步確定鉆機的臺年效率為15000米 ，設(shè)計手冊表1-5-5。</p><p>　　4.4設(shè)備

52、數(shù)量的計算</p><p>　　露天礦所需牙潛孔機數(shù)量按下式計算確定。</p><p>　　N= （式6.2）</p><p><b>　　式中，</b></p><p>　　N—所需設(shè)備數(shù)量，臺；</p><p>　　Q—設(shè)計礦山的年采剝總量， 85.79萬t；

53、</p><p>　　Q1—牙輪鉆機的穿孔效率，15000m/年t；</p><p>　　e—廢孔率，取6%，設(shè)計手冊表1-5-9；</p><p>　　q—每米炮孔的爆破量，120t/m，設(shè)計手冊表1-5-6；</p><p>　　經(jīng)計算，N=0.49，取1臺。</p><p>　　4.5二次破碎方法和所需的設(shè)備數(shù)量

54、</p><p>　　在生產(chǎn)爆破過程中，可能產(chǎn)生一定量的較大尺寸的巖石和礦石，不能滿足挖掘機和汽車的裝運工作，需要破碎成小的尺寸，這樣的礦巖稱為大塊。大塊尺寸的確定：</p><p>　?。?） 按挖掘機鏟斗容積E確定允許塊度 </p><p><b>　　B≤=0.94m</b></p><p>　?。?） 按汽

55、車斗容V確定允許塊度</p><p>　　V=7.21×2.909×3.145=46.59m3</p><p><b>　　B≤=1.79m</b></p><p>　　根據(jù)以上計算結(jié)果，將塊度最大尺寸大于1200mm的礦巖作為大塊，根據(jù)礦巖性質(zhì)和采用的爆破方法，取大塊的發(fā)生率為4%，設(shè)計手冊表1-5-36。</p&g

56、t;<p>　　每天需要處理的大塊量為1228000×0.04/330=149m3，二次破碎設(shè)備采用YT—25型氣腿式鑿巖機，查表知，班工作能力為30m/班，炮孔裝2號巖石炸藥， 工作的鑿巖機臺數(shù)為：</p><p><b>　　N=，</b></p><p>　　式中：N——工作的鑿巖機臺數(shù)，臺；</p><p>　　

57、Q——平均每天二次爆破的礦巖量， 149m3；</p><p>　　q——爆破一立方米大塊所需的炮孔長度， 4t/m；</p><p>　　Vb——二次破碎鑿巖機的班工作能力， 30m/班；</p><p>　　經(jīng)計算 N=1.3臺</p><p>　　由于二次破碎只在白天作業(yè)，鑿巖機的備用量為50%，故實際所需的鑿巖機臺數(shù)為1.5N=1.3

58、×1.5＝1.95臺 ，取2臺</p><p><b>　　4.6爆破工作</b></p><p>　　生產(chǎn)爆破采用多排孔微差爆破，臨近邊坡時，采用預(yù)裂爆破，這樣可以有效地保護(hù)邊坡穩(wěn)定。</p><p>　　4.7爆破方法及爆破器材</p><p>　　為了確保安全生產(chǎn)，采用導(dǎo)爆管雷管起爆系。爆破器材有導(dǎo)爆索，

59、火雷管，導(dǎo)爆管雷管。起爆采用“V”起爆，爆破網(wǎng)絡(luò)見圖6.1；爆破聯(lián)線圖見圖6.2：</p><p><b>　　圖6.1爆破網(wǎng)絡(luò)圖</b></p><p><b>　　圖6.2爆破聯(lián)線圖</b></p><p>　　4.8爆破參數(shù)的確定</p><p><b>　　底盤抵抗線W1</

60、b></p><p>　　底盤抵抗線的大小與炮孔直徑、裝藥直徑、炸藥威力、裝藥密度、巖石可爆性、要求破碎程度及階段高度等因素有關(guān)。</p><p>　?。?） W1與H的關(guān)系為：</p><p>　　W1=（0.6～0.9）×H （式6.4）</p><p><b>　　式中，</b&g

61、t;</p><p>　　H——臺階高度，10m。</p><p><b>　　W1=6～9米；</b></p><p>　　（2） W1與d的關(guān)系為：</p><p>　　W1=k×d （式6.5）</p><p><b>　　式中，&

62、lt;/b></p><p>　　d——炮孔直徑，0.15m，</p><p><b>　　k取36。</b></p><p>　　則W1=36×0.15＝5.4米；</p><p>　　（3） 根據(jù)鉆孔裝藥條件計算W1如下：</p><p>　　W1= （式6.6）</p

63、><p><b>　　式中，</b></p><p>　　q——單位炸藥消耗量，0.6kg/m3，設(shè)計手冊表1-6-4；</p><p>　　q1——每米炮孔裝藥量，q1=ρv=0.9×[∏×(0.15/2) 2] ×1=22.2kg/m；</p><p>　　e——堵塞系數(shù)，0.8；</

64、p><p>　　p——超鉆系數(shù)，0.25；</p><p>　　m——鉆孔鄰近系數(shù)，1.2；</p><p>　　H——臺階高度，10m。；</p><p>　　經(jīng)計算，W1=6m。</p><p>　　按以上三種因素計算結(jié)果，最小抵抗線取5.4m，并按平臺安全作業(yè)條件檢驗。</p><p>　　W

65、1≥Hctgα+C （式6.7）</p><p><b>　　式中，</b></p><p>　　C——炮孔中心至平臺坡頂線的安全距離,2.5m;</p><p>　　Α——臺階坡面角,70°。</p><p>　　經(jīng)計算，W1≥10×ctg70°+2.5

66、＝6.64米，滿足要求。</p><p><b>　　孔距a和排距b</b></p><p>　　為了改善爆破質(zhì)量，采用大孔距小排距（小抵抗線）的爆破方法。</p><p>　　第一排孔，a=m1×W1 （式6.8）</p><p>　　后排孔， a=m2

67、5;b （式6.9）</p><p><b>　　式中，</b></p><p>　　m1、m2分別為前后排炮孔鄰近系數(shù)，取m1=0.7，m2=1.3；</p><p>　　b=（10～20）d；</p><p>　　可得，第一排孔a=5.5米。</p><p>

68、;　　炮孔采用三角形布孔，b=5米，后排孔a=6.5米。</p><p><b>　　孔徑d和孔深h</b></p><p>　　孔徑由所選擇的穿孔設(shè)備確定，因此孔徑d為150mm。</p><p><b>　　鉆孔深度h的確定。</b></p><p>　　h=H+L1

69、 （式6.10）</p><p><b>　　式中 ，</b></p><p>　　L1——超深，L1=（8—12）d，取1.5米；</p><p>　　經(jīng)計算，h=10+1.5＝11.5米。</p><p><b>　　填塞長度L2</b></p><

70、;p>　　L2=Z×W1 （式6.11）</p><p><b>　　式中，</b></p><p>　　Z——填塞系數(shù)，0.8。</p><p>　　經(jīng)計算，L2=0.8×7.8＝6.2米，因此要采用分層裝藥，上部裝1/3，下部裝2/3。</p>&

71、lt;p><b>　　單孔裝藥量</b></p><p>　　前排孔：Q1=q×a×W1×H （式6.12） </p><p>　　后排孔：Q1=q×a×b×H×t （式6.13） </p><p><b>　　式

72、中，</b></p><p>　　T——后排裝藥量增加系數(shù) ，1.1；</p><p><b>　　其余符號意義同前。</b></p><p>　　經(jīng)計算，前排孔：Q1=0.6×5.5× 7.8×10=257.4kg；</p><p>　　后排孔：Q1=0.6×6.5&

73、#215;5×10×1.1= 214.5kg。</p><p><b>　　裝藥量驗算：</b></p><p><b>　?。ㄊ?.14）</b></p><p><b>　　式中，</b></p><p>　　——裝藥量驗算值，kg；</p>

74、<p>　　——裝藥密度，kg/dm3；取0.9；</p><p><b>　　L1——裝藥長度。</b></p><p>　　經(jīng)裝藥量驗算，后排孔可裝藥275.5kg，滿足裝藥要求。</p><p><b>　　4.9裝車工作</b></p><p><b>　　采裝設(shè)備的

75、選擇</b></p><p>　　根據(jù)礦山的年生產(chǎn)能力，選用WK-4型電鏟，捷克太拖拉138s4型汽車來完成采裝任務(wù)。WK-4型電鏟技術(shù)參數(shù)見表3-2。</p><p>　　表3-2 WK--4型電鏟技術(shù)參數(shù)表</p><p>　　4.9.1采裝工作面參數(shù)及工作平盤的配線方式</p><p><b>　　臺階高度<

76、;/b></p><p>　　根據(jù)選用的挖掘機最大挖掘高度，綜合考慮挖掘機的性能及礦巖特性，確定臺階高度10米。</p><p><b>　　采區(qū)長度</b></p><p>　　一臺挖掘機采掘的臺階工作線長度叫做采區(qū)長度，查表知WK-4電鏟的工作線長度大于300米，由于本礦山電鏟較少，每個臺階上一般只有一臺電鏟工作，采區(qū)長度等于工作臺階

77、長度。具體安排詳見采掘進(jìn)度計劃。</p><p><b>　　采掘帶寬度bc</b></p><p>　　根據(jù)挖掘機最大挖掘半徑，采掘帶寬度取10米。</p><p>　　最小工作平盤寬度及工作平盤寬度</p><p><b>　?。?）最小平盤寬度</b></p><p>

78、　　Bmin=b+c+d+e+f+g</p><p>　　式中：Bmin——最小平盤寬度，m；</p><p>　　b——爆堆寬度，b＝2.5×H＝28米；</p><p>　　c——爆堆底線至汽車邊緣的距離，3m；</p><p>　　d——車輛運行寬度，4m；</p><p>　　e——線路外側(cè)到動力電桿

79、的距離，3m；</p><p>　　f——動力電桿至臺階穩(wěn)定邊界線的距離，3m；</p><p>　　g——臺階邊緣的安全距離，3m。</p><p>　　最小平臺寬度Bmin＝28+3+4+3+3+3=44米，由于備采礦量寬度為10米，所以工作平臺寬度44+10=54米。</p><p><b>　　平盤配線方式</b>

80、;</p><p>　　由于本礦運輸?shù)V巖的汽車較多，為了提高空車供應(yīng)率，采用環(huán)形方式配線。</p><p>　　4.10 挖掘機生產(chǎn)能力的確定</p><p>　　單斗挖掘機的臺班生產(chǎn)能力</p><p><b>　　Qc=</b></p><p>　　式中：Qc——挖掘機的臺班生產(chǎn)能力，m3；&

81、lt;/p><p>　　E——挖掘機鏟斗容積，4 m3；</p><p>　　t——挖掘機鏟斗循環(huán)時間，42s；</p><p>　　KH——挖掘機鏟斗滿斗系數(shù)，0.8；</p><p>　　KP——礦巖在鏟斗中的松散系數(shù)，1.5；</p><p>　　T——挖掘機班工作時間，8h；</p><p>

82、;　　η——班工作時間利用系數(shù)，0.5。</p><p>　　經(jīng)計算Qc=＝365.7m3；</p><p>　　單斗挖掘機的臺年生產(chǎn)能力</p><p><b>　　Qa=Qc×N×n</b></p><p>　　式中：Qa——挖掘機的臺年生產(chǎn)能力，m3；</p><p>　

83、　N——挖掘機年工作日數(shù)，310天；</p><p>　　n——日工作班數(shù)，3班。</p><p>　　經(jīng)計算Qa=365.7×310×3＝340101m3，</p><p>　　根據(jù)采剝年礦巖總量，確定挖掘機的年生產(chǎn)能力為17.48萬m3。</p><p><b>　　單斗挖掘機的臺數(shù)</b><

84、;/p><p><b>　　N=A/ Qa</b></p><p>　　式中 N——單斗挖掘機的臺數(shù)，臺；</p><p>　　A——礦山的年最大采剝總量，85.79萬m3/年；</p><p>　　經(jīng)計算N=85.79/17.48＝4.9，取5臺。</p><p><b>　　第五章排土

85、工作</b></p><p>　　5.1排土場位置的選擇及排土容積的計算</p><p>　　5.1.1排土場位置的選擇</p><p>　　因為本礦分為山坡露天礦和深凹露天礦，所以此排土場的選擇和位置也因地而宜。根據(jù)啊不多的實際地形，可適當(dāng)安排2個排土場，即在采場西南部布置1號排土場，主要用于容納1540以下水平的排巖任務(wù)；在采場南側(cè)設(shè)置2號排土場，主

86、要用于容納1460水平到1490水平的排巖任務(wù)。</p><p>　　5.1.2 排土場的容積</p><p>　　排土場的容積和采場內(nèi)總排巖量有關(guān)。</p><p>　　V= （式7.1）</p><p><b>　　式中，</b></p><p>　　V——排

87、土場的容積，萬立方米；</p><p>　　V1——計劃在排土場排棄的剝離量，1747.03萬立方米；</p><p>　　K1——富余系數(shù)，1.03；</p><p>　　K2——巖土松散系數(shù)1.5</p><p>　　K3——巖土下沉系數(shù)，0.06。</p><p>　　經(jīng)計算 V=＝2546萬立方米</p&

88、gt;<p>　　5.1.3排土方法的選擇及堆置要素的確定</p><p><b>　　選擇排土場方法</b></p><p>　　由于礦山采用公路運輸，因此排土工程采用汽車運輸—推土機排土，這種方式排巖機動靈活，排巖臺階高度比鐵路運輸大，工藝簡單，基建時間短，基建工程量小，作業(yè)安全，排巖成本低。</p><p><b>

89、;　　排土工序</b></p><p>　　推土機排巖工作包括汽車翻卸巖土、推土機推排，平整場地和整修廢石場公路。</p><p>　　為了減少推土機的工作量，山坡露天礦采用邊緣排土方式。汽車卸載后，推土機將遺留在工作平臺的剝離物推向階段邊緣。卸載地點在確保安全的前提下，盡量靠近階段邊緣，以減少推土機的排棄量。</p><p>　　5.1.4確定排土場參

90、數(shù)</p><p><b>　　排土段高</b></p><p>　　山坡露天礦部分采用邊緣排土，階段高度根據(jù)地形高差確定，凹陷露天礦排土場的階段高度查表1-9-3取45m。</p><p><b>　　巖堆安息角</b></p><p>　　根據(jù)巖石性質(zhì)，角閃片麻巖安息角平均為38°，安

91、息角應(yīng)小于沿途自然安息角，查表1-9-8取30°。 </p><p><b>　　最小平臺寬度</b></p><p>　　排土采用汽車運輸—推土機排巖工藝，只有一個排土臺階最小平臺寬度為40m，設(shè)計手冊表1-9-7。</p><p><b>　　排土線長度 </b></p><p>

92、　　排土線長度應(yīng)按同時翻卸的汽車數(shù)量確定。 </p><p>　　（1）每輛汽車卸載及調(diào)車入換時間 </p><p>　　t=t1+t2+4×R/V</p><p>　　式中：t1——汽車卸載時間，1min；</p><p>　　t2——汽車換檔時間，0.2min；</p><p>　　R——汽車轉(zhuǎn)彎半徑，7

93、.4m；</p><p>　　V——調(diào)車時汽車運行的速度，30m/min。</p><p>　　經(jīng)計算t=1+0.2+4×10/30＝2.5min</p><p>　　（2）同時卸載汽車數(shù)</p><p><b>　　n=N×t/T</b></p><p>　　式中：N——實動

94、排土汽車數(shù)，11臺；</p><p>　　T——汽車作業(yè)周期 ，20min。</p><p>　　經(jīng)計算n=11×2.5/20＝1.38臺，取2臺。</p><p><b>　　（3）排土線長度</b></p><p><b>　　L=n×b</b></p><

95、;p>　　式中： b——卸載時每臺汽車占用的工作線長度，30m</p><p>　　經(jīng)計算 L=60米，考慮到推土機作業(yè)的影響和設(shè)備的維護(hù)，排土線總長為3×60=180米。</p><p>　　5.2排土線生產(chǎn)能力</p><p>　　根據(jù)本礦的采裝運輸設(shè)備以及需要的排土量，選擇黃河T—180型推土機，其生產(chǎn)效率為1200m3/臺班，則設(shè)備數(shù)量N

96、：</p><p>　　N= （式7.5）</p><p><b>　　式中，</b></p><p>　　N——在籍推土機臺數(shù)，臺；</p><p>　　V——需用推土機的班平均排棄量（松方），1747.1×104×1.5/（3×330

97、5;97）=272.88m3；</p><p>　　Q——推土機的生產(chǎn)效率（松方），150m3/h；</p><p>　　T——推土機的班工作時間，8h；</p><p>　　K2——時間利用系數(shù)，60%；</p><p>　　K1——設(shè)備檢修系數(shù)，1.2。</p><p>　　經(jīng)計算，N==1.7，取2臺。</

98、p><p>　　第六章露天礦主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)</p><p>　?。?）開采境界的主要尺寸</p><p>　　最高標(biāo)高1590最低標(biāo)高1430，采場最大長度434，最大寬217米。</p><p><b>　　1、工業(yè)指標(biāo)</b></p><p>　　邊界品位：mFe≥6%；工業(yè)品位：mFe≥8.0

99、%。</p><p>　　2、開采技術(shù)條件指標(biāo)</p><p>　　最小可采厚度：2m；夾石剔除厚度：2m。</p><p>　?。?）平均剝采比為2.1m3/m3。</p><p>　　（4）生產(chǎn)剝采比為2.73m3/m3。</p><p>　?。?）露天礦生產(chǎn)能力見表9.1。</p><p>

100、;　?。?）露天礦的服務(wù)年限為117年。</p><p>　　（7）礦山基建工程量為140萬立方米。</p><p>　?。?）露天礦建設(shè)期限為1年零2個月。</p><p>　?。?）達(dá)到設(shè)計生產(chǎn)能力期限為2年。</p><p>　　(10)主要設(shè)備為21臺，其中電鏟2臺，鉆機1臺，推土機2臺，鑿巖機2臺，自卸汽車13臺。</p>

101、;<p><b>　　參 考 文 獻(xiàn)</b></p><p>　　1、《金屬礦床露天開采》，李寶祥，冶金工業(yè)出版社，1992</p><p>　　2、《采礦學(xué)》，王青，冶金工業(yè)出版社，2005</p><p>　　3、《固體礦物資源開發(fā)工程》，張世雄，武漢理工大學(xué)出版社，2005</p><p>　　4、《