1、露天开采课程设计露天开采境界设计学 院： 资源与环境工程学院 专 业 班 级： 采矿工程 1102 完 成 学 期： 2013-2014-2 指 导 教 师： 叶义成 刘艳章 柯丽华 王文杰 学 号： 201101124066 姓 名： 何逢 目 录1.确定露天矿最小底宽 12.选取露天矿最终边坡角 12.1 选取台阶坡面角 12.2 确定台阶高度 13.确定露天矿开采深度 23.1 地质横剖面上的图上的开采深度 23.2 确定最终开采深度 64. 绘制露天矿底部周界 65. 绘制露天矿开采终了平面图 76. 绘制露天矿开采分层平面图 77. 绘制露天矿最终开采境界横剖面图 138. 绘制露天
2、矿最终开采境界纵剖面图 139. 境界内矿岩量表 1310. 采场设计参数表 1511.参考文献 151露天开采境界设计1.确定露天矿最小底宽汽车运输，并采用回返式调车方式，则其底宽为：(1-1)ebRBcc5.02minin式中 B min 露天矿最小底宽，m； Rcmin 汽车最小转弯半径，m；b c 汽车宽度，m；e 汽车距边坡的安全距离，m，e 一般取 1.01.5m。需要 10t 的自卸汽车，由参考文献2查表，故选择型号 QQ562 汽车可得汽车参数如表 1.1。表 1.1 自卸汽车参数型号 载重 /t 最小转弯半径 /m 最大爬坡能力 /% 外形尺寸（长宽高）/mmQQ562 10
3、 7.8 27.5 650025472800露天矿最小底宽： mB147.20.547.208.72min 故取最小底宽为 22m，本设计中爬坡能力选择 10%。2.选取露天矿最终边坡角2.1 选取台阶坡面角由围岩性质上盘为闪长岩，=1416；下盘为石英岩，=1618，由参考文献3查表，选取上盘非工作台阶坡面角为 75，下盘工作台阶坡面角为 75。2.2 确定台阶高度需要 150mm 潜孔钻机，由参考文献2查表，选择型号 KQ150 潜孔钻机，可得潜孔钻机参数如表 2.1。表 2.1 150mm 潜孔钻机参数型号 钻孔直径 /mm 钻孔深度/m 推进行程 /m 钻杆直径/mm 钻杆长度 /mK
4、Q150 150170 17.5 9 133 9需要 1m3电铲，由参考文献2查表，选择型号 W1001 电铲，可得电铲参数如表2.2。2表 2.2 单斗挖掘机参数型号 铲斗容 量/m 3 最大提升量/t 动臂长度 /m 最大挖掘 半径/m 最大挖掘 高度/m 最大卸载 半径/m最大卸载高度/mW1001 1.0 1520 6.8 9.8 8 8.7 5.5由参考文献1查表可得，台阶高度主要取决于矿岩性质和装载设备规格。对需穿爆松散的硬岩，阶段高度不超过挖掘机最大挖掘高度的 1.25 倍。我国设计和生产的露天矿，小型矿山阶段高度一般为 810m。大、中型矿山一般多为 1012m。在这里取台阶高
5、度为 10m。暂不考虑运输平台的影响，并且已确定安全平台宽 3m，清扫平台宽 6.5m，运输平台宽 12m，如图 2.1，草拟上下盘帮坡角为 58.52。58.2清 扫 平 台安 全 平 台36750图 2.1 最终边坡角3.确定露天矿开采深度3.1 地质横剖面上的图上的开采深度如图 3.1，为 4 线上的开采深度，计算各开采深度的境界剥采比有： 69.108.7/)65.428.(:0 jnm2319j /)35(:12j3160ck4123404y53.7y503.8x471X1:+2图 3.1 矿区 4 线勘探剖面图开采深度根据各开采深度境界剥采比绘制出关系曲线，图 3.2 所示，确定矿
6、区 4 线开采深度为 120m。01268915045图 3.2 矿区 4 线剥采比关系曲线在图 3.3 中，6 线上各开采境界剥采比为： 28.17.0/).7.48(:12 jnm94696510j478.29.103/).865.4(:10 jnmy503.76y503.8x472340160ck613ck5X()+1图 3.3 矿区 6 线勘探剖面图开采深度根据各开采深度境界剥采比绘制关系曲线，如图 3.4 所示，确定 6 线开采深度为+107m。 0123915035图 3.4 矿区 6 线剥采比关系曲线在图 3.5 中，8 线上各开采境界剥采比为：50.183.2/)6.3479.
7、(:130jnm61812j 2.57.9/).0.2(:jy503.7y503.8x47.16 340ck14X(+12图 3.5 矿区 8 线勘探剖面图开采深度根据各层境界剥采比绘制出剥采比关系曲线，如图 3.6 所示，确定 8 线开采深度为+107m。 01234691043图 3.6 矿区 8 线剥采比关系曲线综上，4 线开采深度为+120m，6 线开采深度为+107m，8 线开采深度为+107m。63.2 确定最终开采深度将地质横剖面图上各勘探线开采深度投影到地质纵剖面图上，并根据使少采出的矿石量与多采出的矿石量基本均衡，并让剥采比尽可能小的原则将露天矿矿底调整到同一标高上，如图 3
8、.7 所示。根据调整原则调整矿底后，确定最终开采深度为+110m。+10x437.x437.2y503.8x47.46825图 3.7 矿体最终开采深度标高4. 绘制露天矿底部周界根据+110m 水平矿体，并满足最小底宽的要求，作出露天矿底部周界如图 4.1所示： 5039468503.8214.3059817065437.2437.1基 线50青 岭 165437.437.301456贝 壳 山图 4.1 露天矿底部周界75. 绘制露天矿开采终了平面图露天矿开采终了平面图,见图 5.1 所示：039468503.8437.2437.150 165437.437.304+m79基 线图 5.1
9、 某矿露天矿开采终了平面图6. 绘制露天矿开采分层平面图露天矿开采分层平面图,如图 6.1 至图 6.15 所示：8+10m468基 线图 6.1 某矿+110m 分层平面图+120m48基 线图 6.2 某矿+120m 分层平面图9+130m140468基 线图 6.3 某矿+130m 分层平面图 +140m48基 线图 6.4 某矿+140m 分层平面图10150+m468基 线图 6.5 某矿+150m 分层平面图 160m48基 线图 6.6 某矿+160 分层平面图11+170m170468基 线图 6.7 某矿+170m 分层平面图 1801804基 线图 6.8 某矿+180m
10、分层平面图12+190m190468基 线图 6.9 某矿+190m 分层平面图202048基 线图 6.10 某矿+200m 分层平面图137. 绘制露天矿最终开采境界横剖面图由下图图得到最终边坡角上盘为 49.34，下盘最终边坡角为 48.54。 +10234567+1809249.348.559.7620清 扫 平 台安 全 平 台 运 输 平 台6517图 7.1 某露天矿最终开采境界横剖面图8. 绘制露天矿最终开采境界纵剖面图由下图得到端帮边坡角顶帮为 50.50，底帮为 64.62。 +10234567清 扫 平 台安 全 平 台 运 输 平 台12.04653197.4756.图
11、 8.1 某露天矿最终开采境界纵剖面图9. 境界内矿岩量表在 AutoCAD 中利用 AA 命令可以在各分层平面图中获取个分层的矿岩面积与矿面积。获取面积后，当上下两面面积大小相差小于 40%时可利用公式：(9-1)HSV21当上下两面面积大小相差大于 40%时可利用公式：(9-2)32121当矿体或岩体成楔形尖灭时可利用公式：(9-3)HSV2由此可以得到表 9.1：14表 9.1 某露天矿境界内矿岩量表210 0.0001 0.0001200 1654.21 6248.54 4594.33 4412.31152 18377.32 22789.63152 4412.311519 18377.
12、32 4.165009637200 1654.21 6248.54190 5398.59 11254.37 5855.78 26776.474 41800.44 68576.91399 31188.78551 60177.76 1.56108829190 5398.59 11254.37180 3256.49 15993.76 12737.27 34261.294 74372.2 108633.494 65450.07949 134549.96 2.170735293180 3256.49 15993.76170 7868.15 19375.43 11507.28 43164.033 9697
13、8.2 140142.233 108614.1124 231528.16 2.246736307170 7868.15 19375.43160 5353.34 23032.93 17679.59 52564.134 116747.48 169311.614 161178.2465 348275.64 2.221048291160 5353.34 23032.93150 6915.26 34569.15 27653.89 49074.4 181333.92 230408.32 210252.6465 529609.56 3.695081753150 6915.26 34569.15140 562
14、3.36 34212.76 28589.4 50154.48 224973.16 275127.64 260407.1265 754582.72 4.485604476140 5623.36 34212.76130 4624.56 22368.47 17743.91 40991.68 185333.24 226324.92 301398.8065 939915.96 4.521240408130 4624.56 22368.47120 4689.32 18699.45 14010.13 37255.52 127016.16 164271.68 338654.3265 1066932.12 3.
15、409324578120 4689.32 18699.45110 1265.66 2498.36 1232.7 22376.4878 60971.32 83347.80783 361030.8143 1127903.44 2.72479401合 计 361030.8141127903.44 1488934.254 3.124119591某 露 天 矿 境 界 内 矿 岩 量 表+200m水 平+190m水 平+180m水 平分 层 标 高 矿 石 量 面 积 矿 岩 总 量 面 积 岩 石 量 面 积 矿 量 m+170m水 平+160m水 平+110m水 平+150m水 平+140m水 平+
16、130m水 平+120m水 平分 层 剥 采 比 （ m/m）岩 石 量 m 矿 岩 总 量 m 累 计 矿 量 m 累 计 岩 量 m这里 np=3.12m/m=njh=7m/m,设计境界合理。1510. 采场设计参数表表 10.1 采场设计参数表序号 名称 单位 参数 备注1 采场最高标高 m +1902 采场最低标高 m +1103 封闭圈标高 m +1304 开采深度 m 905 最小底宽 m 226 台阶高度 m 107 台阶终了坡面角 度 75工作台阶坡面角上盘 度 758下盘 度 759 安全平台宽 m 310 清扫平台宽 m 6.511 运输平台宽 m 1212 最小工作平盘宽 m 25采场终了边坡角上盘 度 49.34度 48.54 +150m 以下下盘度 59.76 +150m 以上度 50.50 顶帮13端部 度 64.62 底帮14 采场顶部周界 mm 315.25202.67 长宽15 采场底部周界 mm 197.422.02 长宽11.参考文献1 采矿设计手册 （矿床开采卷 上） 中国建筑工业出版社 19872 采矿设计手册 （矿床开采卷 下 ） 中国建筑工业出版社 19873 露天开采境界设计 （PPT） 叶义成4金属矿山露天开采 （第 4 版） 冶金工业出版社 2011
