采矿工程毕业设计-许东沟矿区480万吨年采矿主体方案设计.doc

辽宁科技大学本科生毕业设计 第III页摘要本次设计的题目：许东沟矿区480万吨/年采矿主体方案设计，设计服务年限为35年。矿体平均长度为1800m，宽度为700m，最高开采标高为228m，最低开采深度为-192m，最小底宽为30m。设计参数包括矿量计算（矿岩储量为：27589.248231吨，矿石储量9125.46076万吨，岩石总量18463.78746万吨，平均剥采比为2.02）、露天境界圈定、开采方式选择、生产能力确定、开拓系统选择（移动坑线开拓系统）、设备选型（YZ-55牙轮钻机5台，WK-10A型10m电铲7台，国产SF3100矿用自卸汽车38台）、采掘进度计划编制等。结合矿山发展和实际，选用公路运输，单斗电铲汽车工艺，另外，对开采参数与程序，掘沟，均衡剥采比，爆破工程，采装工艺等都做了简洁而清晰的叙述。许东沟的铁矿石是由假象矿（Feph）组成。矿山开采对自然生态环境的影响：“三废”排放环境污染、生态资源破坏、地质灾害。环境治理：管理制度和技术手段。矿山的设备选型按大型露天矿山的规模来设定。矿山主体生产工艺要进行统一规划。采用先进的设备和合理的采矿方法，降低生产运行的成本，使矿山的经济效益得到提高。关键词：露天开采；露天境界圈定；台阶；开拓；经济效益 全套图纸加153893706AbstractThe topic of this design: a design of Xu Donggou No.1 orebody illusion of mine 5000000 tons / year mining theme scheme, the service life is 25 years. The average length of orebody is 1744m, width is 707m, the highest elevation of the lowest 228m mining, mining depth is -120m, minimum bottom width 30m. Calculating ore (ore reserves design includes: 27589.248231 tons, ore reserves of 9125.46076 tons, the average total stripping rock 18463.78746 tons, production ratio is 2.02), open pit boundary delineation, mining method selection, production capacity, the selection of development system (mobile pit line extension system (YZ-55), equipment selection of rotary drilling rig 5, WK-10A 10m excavator 5, domestic SF3100 mining dump truck 38), mine scheduling etc. Combining mine development and practical, selection of highway transportation, shovel - automobile technology, in addition, the mining parameters and procedure, digging trenches, equilibrium stripping ratio, blasting engineering, mining process and so do the simple and clear narration. Xu east iron ore (Feph) composition of petroleum illusion, the influence of mining on Environment: three wastes discharge pollution, geological disasters, destruction of environmental resources. Countermeasures: management system of ways and means. Equipment selection of mine in large open-pit mine scale to. Unified planning to mine the main process. The use of advanced equipment and reasonable mining method, reducing operation cost, make the economic benefits of the mine to improve.Key words: Open-pit mining; open realm delineation; level; development; economic benefits 辽宁科技大学本科生毕业设计 第66页目录绪论11 矿区概况21.1 地质设计依据21.2 矿区自然地理概况21.3 区域地质21.4 矿床地质21.4.1 地层21.4.2岩浆岩31.4.3构造31.5 矿山地质31.5.1 矿体规模产状31.5.2矿体构造31.5.3矿石质量31.5.4矿石的结构构造51.5.5矿石类型及品级51.6 矿石及岩石的物理力学性质52 露天开采境界圈定72.1露天开采境界圈定的原则72.2经济合理剥采比确定82.3确定采场最小底宽及位置92.4选取采场最终边坡角102.5确定开采深度112.5.1确定合理开采深度主要步骤112.6底部周界走向长度的确定132.7验证最终帮坡角132.8台阶坡面角142.9境界内的矿岩量及开采年限143 露天矿床开拓163.1露天矿床开拓分类163.2影响开拓运输方案的因素163.3选择开拓方法的主要原则163.4确定开拓运输系统163.4.1公路运输开拓特点163.4.2铁路运输开拓特点173.5总出入沟位置的确定173.5.1 道路规格及技术等级183.5.2道路纵断面193.5.3 路面结构形式193.5.4 道路通过能力193.5.5 沟帮坡面角203.5.6 沟道长度203.6沟道规格及工程量213.6.1运输堑沟底宽213.6.2开段沟底宽214 工作面参数和开采程序224.1台阶高度确定224.2台阶的划分224.3台阶坡面角的确定224.4采掘带宽度224.5爆破带宽度234.6最小工作平盘宽度234.7挖掘机工作线长度244.8台阶开采程序244.8.1总体开采程序244.8.2台阶开采程序255 矿山工作制度和生产能力265.1矿山工作制度265.2矿山生产能力验证265.2.1概述265.2.2按挖掘机工作面布置的数量验证生产能力265.2.3按矿山工程延伸速度验证生产能力275.2.4按服务年限验证生产能力286 矿山开采工艺设计和设备选型296.1 穿孔工作296.1.1凿岩设备选型296.1.2牙轮钻机数量的确定306.1.3穿孔效率316.1.4牙轮钻机材料消耗如表6.3326.2爆破工艺326.2.1概述326.2.2爆破参数336.3采装工艺366.3.1采掘设备选型366.3.2挖掘机生产能力366.3.3挖掘机数目的确定376.3.4挖掘机工作制度376.3.5挖掘机材料消耗386.4矿石损失贫化及矿石品位计算396.4.1矿石贫化率计算396.4.2矿石损失率计算396.4.3采出矿石品位计算406.5运输设备选型406.5.1自卸汽车基本参数406.5.2自卸汽车有效载重量416.5.3时间利用系数416.5.4运输不均衡系数416.5.5装车时间416.5.6卸载时间426.5.7台班运输能力426.5.8所需数量计算426.5.9材料消耗436.6辅助设备及材料消耗436.6.1辅助设备436.6.2辅助生产设备材料消耗446.7露天矿排土工艺与设备446.7.1排土场位置选择的原则446.7.2排土工艺456.7.3排土参数456.7.4推土机选型467 露天矿采掘进度计划477.1 编制采掘进度计划的方法和遵循的原则477.1.1 编制采掘进度计划的方法477.1.2 编制采掘进度计划遵循的原则487.2 编制采掘进度所用的原始资料497.3 与采掘进度计划有关问题497.4 矿山服务年限和建设投产标准527.4.1 矿山服务年限527.4.2 矿山建设投产标准527.5编制采掘进度计划须注意的问题538 技术经济548.1 劳动定员和劳动生产率548.1.1 劳动定员548.1.2 劳动生产率548.2 基建投资估算558.2.2 基建投资估算558.2.3 矿石成本概算569 矿山环境问题599.1 工作环境污染问题严重599.1.1 三废排放污染599.1.2 地质灾害609.1.3 环境资源破坏609.2防治对策609.2.1管理制度途径609.2.2技术途径61结论62致谢63参考文献64附录65绪论设计是整个基本建设过程中的一个关键环节。一个工程建设项目，在建设过程中是否能加快速度和节约投资，建设投产以后，生产的工艺和布置是否合理，生产的指标是否先进，经济效益是否良好，这些在很大程度上都取决于设计的质量。设计有是一种脑力劳动为主的复杂的创造性劳动，它与工矿企业不同，它不直接生产物质产品，而是根据国家对一个工程建设项目的总要求，通过调查研究，摸清和掌握有关资料与数据，将适合的先进工艺、技术和设备应到设计工程中，并运用技术和经济等方面的科学知识，经过综合研究，反复必选而编制出来的设计文件，用以指导施工和竣工验收及规划生产。因此，设计工作是一个艰巨的工作。由于作为矿山生产对象的自然资源条件变化大，不稳定性的客观因素多；采矿作业线随时推移、更新；正常生产能力也是 不断消失、又不断补充。整个矿山是一个动态过程，因此矿山没有标准模式，工作的艰巨性更大。（1）矿山设计必须遵守以下原则：a) 要遵守基本建设程序；参加建设项目的决策编制各阶段设计文件施工服务和总结工作；b) 要搞好调查研究，取得必要的基础资料；c) 要认真贯彻执行国家有关的方针政策：讲究经济效益促进技术进步重视资源的综合开发利用重视安全生产重视环境保护节约节约土地木材的节约代价注意专业和社会协作节约能源；d) 正确确定设计的各项技术经济问题：开采矿区和开采方法的选择矿山建设规模的正确及矿山规模的类型划分矿山服务年限矿山装备水平矿山工作制度矿山建设投产标准矿山基建投产的采矿储备矿量采矿基建工程量；E) 设计内容和深度要满足有关规定的要求。（2）毕业设计的目的在于，结合矿山勘探实际，根据国家矿物开采方面的方针政策，运用所学基础理论和专业知识，解决矿物开采和生产中的实际问题，以此培养学生独立分析问题和解决问题的能力。同时使我们对于所学的知识进行系统的总结提高，并获得矿物资源露天开采方法的初步设计能力。1 矿区概况1.1 地质设计依据本次设计所依据的地质资料是黑龙江省冶金地质勘探七二队编制，并经冶金部（78）冶地字第2173号文批准的许东沟铁矿二期地质勘探总结报告（1976）和辽宁省鞍山市许东沟铁矿床补充勘探地质报告（1980）。1.2 矿区自然地理概况许东沟铁矿位于鞍山市东南20公里，眼前山矿西侧，交通便利。东起许东沟，西至三印子，南以河谷为限，北至马圈子。其地理坐标为北纬410417，东经1230813。本区年平均气温为8.6左右，最高为七月，最低气温为一月。年平均降雨量为729.5mm，月平均降雨量185.5 mm。本区基本地震烈度为7度。1.3 区域地质鞍山式铁矿沿倾斜方向延伸极大,而且矿层厚度、品位变化都较稳定，而沿走向的变化比沿倾向的变化大得多，在矿带延长方向上，不同矿区出现围岩和矿石物质成份的差异。许东沟铁矿床位于鞍山穹隆东部闭合端的北翼。1.4矿床地质1.4.1 地层矿床地层主要为太古界鞍山群，其北部及西部见有辽河群及震旦系地层，自上而下依次为：第四系：残冲积、坡积层,不整合震旦系：钧鱼台组石英岩,不整合辽河群：判甲山组,不整合鞍山群：上部千枚岩,中部含铁石英岩,下部千枚岩、片岩及混合岩。1.4.2岩浆岩本区岩浆岩分布较少，主要有花岗斑岩，其次有辉绿岩、闪长玢岩、煌斑岩等。1.4.3构造总体表现为一单斜构造。由于多次的构造作用，在单斜构造的基础上迭加有规模不等的褶皱，使矿体出现弯曲。1.5矿山地质1.5.1 矿体规模产状矿区位于鞍山复向斜南翼之东端，为一古老变质岩系组成的单斜构造，走向N6085，倾向NE，倾角7085，局部直立或倒转。主矿体（号矿体）：分布在9至11线之间，全长1800m，层厚60-150m，平均厚度为109m。目前控制长度3080m，延深800m以下仍有矿体赋存。重迭矿体（号矿体）：位于主矿体东北侧40m处，F4与F5号断层之间,与主矿体平行，产状一致，全长共350余米，水平厚度1080m，平均厚度60m左右，延深超过500m。1.5.2矿体构造主要断层（斜交式和横断式）有6条，编号为F1、F2、F3、F4、F5、F6 。这些断层对矿体形态、产状、连续性及空间分布影响不同。其中，F4 位于号矿体与号矿体之间，是对矿体破坏最大的断层之一，把矿体分成号矿体和号矿体并在其间出现了80-90m的无矿间隔。1.5.3矿石质量1.5.3.1矿石的物质成分及其特征a) 铁的氧化物磁铁矿：为矿石中的原生铁矿物，或在氧化矿石中呈被假象赤铁矿交代的残留体。呈灰黑色，金属光泽，具强磁性。假象赤铁矿：呈磁铁矿假象出现，一般无磁性，主要分布在地表、浅部及断裂带中，硬度大。赤铁矿及镜铁矿：量较少，呈脉状体穿插在矿体裂隙中或沿条带分布，有时分布在石英中，或假象赤铁矿中。硬度中等。b) 含铁碳酸岩关宝山铁矿的围岩和矿石中普遍见含铁碳酸岩，分布范围遍及全区，含量从小于1%至30%。产出状态有两种：一种呈层状产出，另一种呈肪状产出。其矿石类型主要分沉积型铁白云石、热液型铁白云石及菱铁矿。c) 硫化物黄铁矿：分布在矿石及围岩裂隙及空穴中，其量甚少。d) 脉石矿物石英：为矿石中的主要脉石矿物，含量4050%，甚至更多一些。与磁铁矿条带构成磁铁石英岩或含铁石英岩。鳞绿泥石：磁铁石英岩中少见，主要分布在含磁铁石英绿泥片岩中，与磁铁矿组成黑色条带。铁镁闪石：为少见的脉石矿物，局部与磁铁矿、石英组成铁镁闪石磁铁石英岩。1.5.3.2矿石化学成分及其特征a)全铁（TFe）含量比较稳定，一般为26-35%，最高不超过45%，平均为29.13%，属贫铁矿床。b)氧化亚铁（FeO）变化较大，最高可达30%左右，具有地表低于深部的趋向性，FeO含量与矿石类型有关。c)矿石中含有一定量的硅酸铁（FeSiO3）及较高的碳酸铁（FeCO3）。其中，硅酸铁一般含量小于20%，对铁矿影响很小。而碳酸铁一般含量以35%为主，全矿床平均含量为4.3%左右。是影响选矿指标的最主要原因之一。d)酸性氧化物（主要是SiO2）较高，两性氧化物及碱性氧化物（Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO、NaO、K2O等）一般较低。e)其它有益（Mn）有害（P、S）组分较低。见表1：表1矿石化学成分含量 元素PSMn 备注 区间 平均 区间 平均 区间 平均含量%0.0650.008 0.0271.2250.006 0.0890.3950.0250.18取样总数139f)无其它元素的富集,无放射性等。1.5.4矿石的结构构造1.5.4.1矿石的结构以自形、半自形粒状结构为主，以包裹结构、交代结构及残余结构为辅。1.5.4.2矿石构造主要有条带状构造、致密块状构造、小球状构造及角砾状构造等。1.5.5矿石类型及品级1.5.5.1矿石自然类型按矿石矿物组合划分为：磁铁石英岩型、假象赤铁石英岩型、假象磁铁石英岩型、绿泥磁铁石英岩型、铁镁闪石磁铁石英岩型及磁铁铁白云岩石型等。1.5.5.2矿石工业类型按下达的工业指标划分为：a）氧化矿石：氧化矿比较集中，占总储量的51.8%，从上至下主体分布在两个部位：一是0米标高至地表；二是在-300m标高以下。b）半氧化矿：数量较少，占总储量6%左右，零星分布。d）原生矿：占总储量的42%，多数在0米标高开始出现，主要分布在13.5线18线之间，其它各线都分布在矿体的上、下盘部。1.5.5.3矿石的工业品级表内矿：TFe平均品位在26%以上的矿块，表内矿中单项工程的平均品位也在26%以上。表外矿：TFe平均品位在26%-20%之间的矿块或单项工程圈定的矿体。1.6 矿石及岩石的物理力学性质1)体重铁矿石3.3t/m,岩石：2.72t/m,第四系覆盖物（表土）:2.00 t/m。2）矿石湿度及孔隙度矿石的平均湿度为0.273%(1973年测定),矿石的孔隙度0.52%-1.37%，平均为1.23%。3）硬度普氏硬度如下：铁矿石9-10级，花岗斑岩为8-9级，石英为9-10级，千枚岩为5-6级。4）松散系数参考眼前铁矿资料：假象赤铁石英岩1.55；混合岩：1.44；千枚岩：1.30。2 露天开采境界圈定2.1露天开采境界圈定的原则（1）圈定的露天矿开采境界要保证露天采场内采出的矿石有盈利，要使得境界剥采比大于经济合理剥采比。平均剥采比不大于经济合理剥采比。生产剥采比不大于经济合理剥采比。（2）要充分利用资源，尽可能把较多的矿石圈定在露天开采境界内，发挥露天开采的优越性。（3）所圈定的露天采场的帮坡应等于露天边坡稳定所允许的角度，以保证露天开采的优越性。（4） 用经济合理剥采比圈定的露天开采范围很大，服务年限太长时，应按矿山一般服务年限确定初期露天开采深度。（5）下列情况，可适当扩大露天开采境界：a) 按境界剥采比不大于经济合理剥采比圈定露天开采境界后，境界外余下的工业矿量不多，经济上不宜在用地下开采；b) 矿石和围岩稳固性差，水文地质条件复杂，水量大，矿石和围岩有自然危险等，在安全上和技术上不适于用地下开采。（6）下列情况，可适当缩小露天开采境界：a) 开采境界边缘附近有重要建筑物、构建物。河流和铁路干线等需要保护，或难于迁移至露天采场影响范围以外；b) 排弃场占用大量农田，征地困难；c) 由于地形条件，造成基建剥离量大和初期生产剥采比大；d) 为了避开严重影响边坡稳定的不稳定岩层。（7）当矿体极不规则，沿倾向厚度变化大，矿体上部覆盖层或地形复杂时，用境界剥采比不大于经济合理剥采比初步确定境界后，在用平均剥采比进行校核。（8）如果基建剥离量大，初期生产剥采比大，则需要进行综合技术经济比较，以确定用露天或地下开采。（9） 对于特厚的剥采比很小的矿床，有时要根据勘探程度及服务年限确定露天开采境界，而不应按境界剥采比确定开采境界。（10）根据本矿山实际情况：a) 依据勘探地质报告绘制的水平分层平面图（-192m标高以上）；b) 1：2000矿区地形图；c) 初步确定的露天采场各分区的总体边坡角；d) 充分利用资源，尽可能把较多的矿石圈定在露天开采境界内，发挥露天开采的优越性；e) 按境界剥采比经济合理剥采比原则确定露天开采境界；f) 采场周围居民区所受影响不大。2.2经济合理剥采比确定目前我国的露天开采设计中，广泛采用着，原则来确定境界，其基本要素是矿石成本，境界剥采比和选取的边坡角。步骤如下： （1）经济合理剥采比的确定, a) 原矿成本比较法 (2.1)b) 金属成本比较法（计算到精矿） (2.2)式中 -经济合理剥采比，t/t;-地下开采每吨矿石成本，60元/吨（取全国地采平均指标，要扣除维简费资源税管理费等15元/吨）；-精矿售价，592元/吨;-矿石单位售价，68.96元/吨；（已扣除资源税，维简费）-选矿比，取3.2；-选矿加工费，146.39元/吨；-露天开采纯采矿成本，9.93元/吨；-露天开采纯剥岩成本，7元/吨。按照上述的计算公式和计算参数分别计算了各种剥采比值，计结果如下：原矿成本比较法为： （2）金属成本比较法使用选矿或冶炼后产品的金属量作为计算的基础，使露天矿开采后经选、冶所得产品的金属成本等于地下开采产品的金属成本，根据这个原则： (2.3)式中 -经济合理剥采比，t/t；-精矿售价，元/吨；-选矿比，取3.4；-选矿加工费，元/吨；-露天开采纯采矿成本，元/吨；-露天开采纯剥岩成本，元/吨。取S=592元/吨，a=9.93元/吨，r=3.2，R=146.39元/吨，b=7元/吨代入公式计算得出：综合分析比较后，经济合理剥采比取4.37m/m。2.3确定采场最小底宽及位置露天采场底部宽度不应小于开段沟宽度，其最小宽度根据采装，运输设备规格及线路布置的有关计算结果来确定。本次矿山设计为大型矿山，采矿设计手册P13表3，大型露天矿自卸汽车装载能力在50100t之间，电铲为410m，本次设计选用载重量100吨SF-3100型自卸汽车，配以10m电铲。采用汽车运输，底宽应满足汽车调车的要求，采用回返式调车其底宽为30m，如图2.1。 (2.4)式中 -露天矿最小底宽， m;-汽车最小转弯半径，18m;-汽车宽度，5.8m;-汽车距边坡的安全距离，1.5m。代入公式计算得出： m设计时考虑到矿体厚度大，底宽适当加宽，取到30m。 图2.1 汽车运输最小底宽的计算2.4选取采场最终边坡角（1）随着采场开采深度的增加和边坡角的减缓，剥岩将急剧增加，从经济效果看，边坡角应尽可能加大。然而，陡边坡虽然可带来较好的经济效益，但往往会导致严重的滑坡事故，乃至破坏生产。从安全角度考虑，应尽可能减缓边坡角。因此，综合考虑经济与安全因素，是合理选取边坡角的基本原则。（2）露天矿最终边帮由台阶坡面和安全平台、清扫平台、运输平台组成。（3）选择边坡角时，应充分考虑组成边坡的岩石物理力学性质、地质构造和水文地质等因素。（4）安全平台宽度一般大于4m。一般设计规定每隔23个台阶设一清扫平台。（最终台阶并段时，可不设安全平台）清扫平台宽度根据拟采用的清扫设备手段决定。如果平台上设置排水沟的时候，其宽度应考虑排水沟的技术要求。安全平台宽度设定为8m，清扫平台宽度设定为13m。最终边坡角选取是依据露天采区地质结构特征和岩石物理力学性质，并参照类似矿山加以确定，上盘40，下盘43。2.5确定开采深度2.5.1确定合理开采深度主要步骤（1）在各地质横断面图上初步确定露天开采深度。首先，在各横断面图上作出若干个深度的开采境界方案。其次，针对各深度方案，用面积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，再画出代表经济合理剥采比的水平线，两线交点的横坐标HJ，就是所要求的开采深度。如图2.2所示图2.2 境界剥采比与深度的关系曲线境界剥采比的确定，境界剥采比的计算方法采用面积法，首先根据确定的顶底帮坡角在H水平做出境界位置，然后同样，在深度H-H (H通常取一个台阶高度)作另一水平线，并绘出相应的境界，求境界剥采比的面积比方法见图2.3，深度H-H处的境界剥采比为： （2.5）式中：深度H延伸到深度H-H增加的岩石面积； 深度H延伸到深度H-H增加的矿石面积； 境界剥采比。图2.3 3勘探线境界剥采比计算示意图（2）在地质纵断面图上调整露天矿底部标高 在各个地址横断面图上初步确定了露天开采的理论深度后，由于各段面的矿体厚度和地形变化不等，所得开采深度也不一，将各断面图上的深度投影到地质纵断面图上，连接各点，得出一条不规则的折线。表2.1各水平剥采比 水平5600勘探线5800勘探线6000勘探线6200勘探线6400勘探线6600勘探线6800勘探线7000勘探线-1564.64.55-1444.334.26-1324.074.084.378-1203.953.884.124.53-1083.793.683.984.484.69-963.643.483.584.334.40-843.24.93.243.093.964.11-722.85.874.84.35 3.022.753.613.97-602.45 5.34.523.92.812.463.403.57-482.1 4.83.96 3.522.50 2.182.953.34-36 1.84.373.6 3.142.192.001.633.05 经济合理剥采比为4.37，根据设计年产量以及矿体赋存情况，各个勘探线均采到-48水平，即最终境界在-48水平。2.6底部周界走向长度的确定根据计算和绘图，开采深度确定在-48m，确定端帮境界时，为保证开采出的矿石和岩石保持平衡，沿走向的端帮底部周界做适当调整，见图2.5。图2.5底部走向长度确定根据设计基础资料确定露天开采境界矿轮廓尺寸主要参数，如表2.2。表2.2 露天开采境界主要参数表项目单位数值开采最高标高m228封闭圈标高m60露天底标高m-192地表尺寸（长宽）m1800700露天底尺寸（长宽）m120030开采阶段高度m12清扫平台宽度m18运输平台（双车道/单车道）m24阶段坡面角度上盘65 下盘65最终帮坡角度4045矿石量万t9125.46076矿岩量合计万t27589.24823平均剥采比t/ t2.022.7验证最终帮坡角最终边坡角的计算公式 （2.6）式中： -最终边坡角， ；n-台阶数目，在封闭圈60水平确定，10个； h-台阶高度，12m，-安全平台数目，7个；-清扫平台数目，3个 a-安全平台宽度，8m； b-清扫平台宽度，18m。代入数据得：上盘=35.3下盘=35.32.8台阶坡面角台阶坡面角与岩石的性质、岩层倾角和倾向、节理、层理和断层、阶段高度以及穿爆方法等因素关。参阅设计手册p29，如表2.3。表2.3 阶段坡面角参考资料岩石硬度系数 阶坡面角7585707560654560根据矿体岩石坚固性系数参照同类矿山实际选取台阶坡面角上盘65，下盘65。2.9境界内的矿岩量及开采年限2.4部分水平矿岩量矿石体积/立方米岩石体积矿石量岩石重量-844353581199541436683326276-727762832197332561736597675-6012576601930074150278524979-4820453832273316749766618342-36219588656962472464251549377-242249272102297974225992782504-122274234191044675049745196415-02234608249497073742096786319122123355316505470070748608948241996154429508765873101168263636187592350122936190547136334374818520065643687611162115350830601853944662022161180171800700境界内的矿石量为12890万吨，本矿的开采年限为： T= （2.7）式中：P露天矿境界内矿石的可采矿量，9125.46076万吨A 露天矿矿石年生产能力，500万吨/年K富裕系数，取1.1经计算年。3露天矿床开拓3.1露天矿床开拓分类（1）公路运输开拓（2）铁路运输开拓（3）联合运输开拓1）公路-铁路联合运输开拓2）公路（铁路）-破碎站-带式输送机联合运输开拓3）公路（铁路）-箕斗联合运输开拓4）公路（铁路）-平硐溜井联合运输开拓3.2影响开拓运输方案的因素（1）矿体赋存的地质地形条件对开拓方式的影响（2）露天矿生产能力对开拓方式的影响（3）基建工程量和基建期限对开拓方式方案的要求（4）矿石的损失和贫化对开拓方式和方案的要求3.3选择开拓方法的主要原则（1）要求矿山基建时间短，早投产，早达产（2）要求生产工艺简单、可靠，及时先进（3）基建工程量少，施工方便（4）基建投资少，尤其是初期投资要少（5）生产经营费用低（6）不占良田，少占耕地3.4确定开拓运输系统矿床露天开拓是开辟地面与露天采场各开采台阶以及各开采台阶之间的矿岩运输通路，以此保证露天采矿场与受矿点、废石场和工业场区的运输联系关系，及时准备出新的工作水平。根据本矿山的实际情况，可以考虑铁路运输开拓方式和公路运输开拓方式。3.4.1公路运输开拓特点优点：机动灵活，转弯半径小，爬坡能力大，基建时间短、投资少，便于分期、分区开采，有利于采用移动沿线开拓和分散的排土场，掘沟方法比铁路运输掘沟方法简单，掘沟速度及延伸速度较快。缺点：易于受气候条件影响，燃油、轮胎消耗量及道路养护工作量大。运输成本高，每延深100m相应的运输成本增加5060%，经济合理运距短，汽车噪音和废气污染较大。适用条件：需要注意地形条件的露天矿，运距不要超过露天矿参数中的极限，修铁路不经济以及要求分期开采的露天矿。3.4.2铁路运输开拓特点优点：运输量大，运输成本，经济合理运距长，气候条件的影响较公路运输小，运输设备坚固。缺点：线路工程量大，基建时间长，投资多，采场和排土场的线路移动工作量大，运输组织管理共组复杂，要求采场尺寸大，铁路运输掘沟时掘沟速度慢，新水平准备时间长，延深速度慢。铁路运输开拓适用条件：地形不复杂，矿体形态应满足线路平面和纵剖面要求的大型露天矿。结合关门山铁矿的实际条件，地势陡，采深大，如果用铁路开拓运输，上部铁路布线复杂，线路移设频繁，初期投资大，关门山铁矿地区受气候因素影响不大，故采用公路开拓运输。3.5总出入沟位置的确定结合矿山地形地质条件和汽车的合理运距，尽量减低运营费用和减少边坡的附加剥岩量、掘沟工程量和费用，采场设计了两个出入沟口，其中在标高+96m设置一个出岩沟口，在标高+60m设置一个出矿沟口。上部开拓运输系统与下部开拓运输系统及其衔接过渡上下部开拓系统的衔接是生产中的重要环节，过渡合理与否关系到新水平的及时准备和正常进行生产。本设计采用纵采，局部为掘沟而上下水平加强开采，这样就容易完成过渡。衔接过程：上部开始部分工作采用扇型推进方式，主要是东部、中部、西部三个山头开始往上盘推进，然后在逐渐过渡到沿矿体边界掘沟向两侧推进。3.5.1 道路规格及技术等级（1）露天矿山道路类型a) 生产干线采矿场各开采阶段通往卸矿点或排土场的共用道路；b) 生产支线由开采阶段或排土场与生产干线相连的道路，以及由一个开采阶段直接到卸矿点或排土场的道路；c) 联络线露天矿生产所用自卸汽车的其它道路；d) 辅助线通往矿区范围内的附属厂（车间）和各种辅助设施的各类汽车道路。（2）道路等级露天矿山道路按其性质、行车密度、使用年限和地形条件分为三级，本设计的道路等级为二级公路，如表3.1。 表3.1 道路等级道路等级小时单向行车密度（辆）适用条件一级85生产干线二级8525生产干线、支线三级45700565006006730040050078250(300)35089150(170)200911100(150)注：当受地形条件限制或需要适应采矿阶段高度时，限制坡长可采用括号内的数值。出入沟是联系上、下水平的通路，其长度取决于台阶高度和出入沟的沟道长度。 (3.4)式中 -出入沟的沟道长度，m；h-台阶高度，12m； i-出入沟的纵向平均坡度，8%。代入公式计算得出： =道路为二级公路沟道长度L=300m，如表3.5。3.6沟道规格及工程量3.6.1运输堑沟底宽运输堑沟底宽，取决于运输方式及设备型号、岩石性质、掘沟设备规格和沟内铺设线路数目。参照采矿设计手册p279表1-4-16，类比相似矿山，总和考虑挖掘设备的安全作业和汽车在在工作面的调车要求，选取运输堑沟底宽为18m。3.6.2开段沟底宽按照扩帮爆破不埋运输线路的条件确定，参照采矿设计手册p279表1-4-17、表1-4-18，结合本矿山实际，开段沟底宽确定为30m。 4工作面参数和开采程序4.1台阶高度确定台阶高度主要决定于挖掘机工作参数，矿岩埋藏条件及矿岩性质，运输条件等。综合考虑后，台阶高度定为12m，能满足电铲作业安全和能力的最大条件；矿山埋藏条件及性质要求；穿孔爆破条件要求；开拓运输条件要求和工作线水平推进速度和新水平准备时间等的要求。本次设计台阶高度取12m。4.2台阶的划分露天矿台阶划分自底部开始依次划分为-192米水平、-180米水平、-168米水平、-156米水平、-144米水平、-132米水平、-120米水平、+0米水平、+12米水平、+24米水平、+36米水平、+48米水平、+60米水平、+72米水平、+84米水平、+96米水平、+108米水平、+120米水平、+132米水平、+144米水平、+156米水平、+168米水平、+180米水平、+192米水平、+204米水平、+216米水平、+228米水平。4.3台阶坡面角的确定台阶坡面角与岩石的性质、岩层的倾角、倾向、构造和节理、工作面推进方式以及穿爆方法等因素有关。类比相似矿山，参照采矿设计手册表1-4-3，选上盘台阶坡面角=65，下盘台阶坡面角=65。4.4采掘带宽度采用汽车运输时，采掘带宽度可大可小，汽车位于挖掘机两侧装车，合理的采掘带宽度应保证挖掘机向里侧转角不大于90，向外侧回转角不大于30。 （4.1）式中：单斗挖掘机采掘带宽度；挖掘机站立水平的挖掘机半径，m。=18.91.518.9=18.928.35m参照类比其它相似矿山，取=23m。4.5爆破带宽度爆破带宽度与炮孔排数有关，即 （4.2）式中：爆破带宽度，m；排数，参照类似矿山，取=4；底盘最小抵抗线，m；排距，m。取=4，=8.5m，=7m，代入公式计算：本