采矿工程毕业设计-许东沟矿区Ⅰ号矿假象矿体400万吨年采矿主体方案设计.doc

II 辽宁科技大学本科生毕业设计（论文） 摘 要本设计是许东沟露天矿的开采设计，设计题目为许东沟矿区I号矿假象矿体年产量400万吨主体方案设计，矿山服务年限为40年。本次设计的目的在于巩固我们金属矿床露天开采的专业知识并与实际矿山相结合，达到理论结合实际，提高我们对专业知识的实际应用能力。本设计包括境界圈定、矿石储量计算、运输系统布置、设备选型、开采参数的确定、生产能力的验算、采掘进度计划编制、矿山安全知识和环境保护等。境界圈定的原则是境界剥采比小于等于经济合理剥采比。矿体平均长度1800m，宽为660m，最高标高为+246m，最低开采深度为-186m，最小底宽为31m。该设计还对排土场和转载平台进行了简单设计，转载平台位于+54m水平，排土场位于采场的西北方向上。根据矿山的实际情况，矿坑内汽车运输，采用移动坑线开采，矿坑外铁路运输。所选取的自卸汽车的型号为SF3100,额定载重为100t；挖掘机型号为WK-10A，斗容为10m;牙轮钻机型号为YZ-55。关键词:露天矿；开采设计；服务年限；境界圈定；剥采比 全套图纸加153893706VII 辽宁科技大学本科生毕业设计（论文） Abstract The graduate design is mining design of Xudonggou open-pit mine.The design topic is Xudonggou mining area NO.1mine illusion ore body plan of annual output of 4 million tons,and mine life is 40 years.The purpose of this design is to consolidate our professional knowledge of open mining,and combine knowledge with practical mine,to adapt knowledge to practice,enhance our ability to adapt our professional knowledge to practice.The design include the following:boundary demarcation、ore reserves calculation、layout of transportation system、equipment selection、the determination of mining parameters、checking of the production capacity、mining plan、mine safety knowledge and environment protection,ect. The principle of boundary demarcation is that boundary stripping ratio is less than or equal to the economic stripping ratio .The bodys average length is 1800m and the width is 660m, the maximum of elevation is 246m, the depth of the minimum exploitation is -186m,and the minimum width is 31m.The design has also carried on the simple design of the dump which located in the southeast of stripe and transfer platform which is at +54m . According to the situation of mine ,the mine pit which put to use the automobile ramp exploitation by motor transport , the use of railway transport .The access to ditch is arranged at the -36m level .The mine put to use the SF3100 dumper whose rated load is 100t，WK-10A excavator whose bucket capacity is 10 m ,and YZ-55 rotary drill rig .Keywords：open-pit mine；mining design ；mine life ；boundary demarcation ；stripping ratio 目录1绪论12 矿山地质32.1地质设计依据32.2矿区自然地理概况32.3 区域地质32.4 矿床地质32.4.1 地层32.4.2 岩浆岩42.4.3 构造42.5 矿山地质42.5.1 矿体规模产状42.5.2 矿体构造42.5.3 矿石质量52.5.4 矿石的结构构造62.5.5矿石类型及品级62.6 矿石及岩石的力学性质73 境界圈定83.1 露天开采境界设计的主要原则83.2 经济合理剥采比的确定93.3 露天采场最终边帮构成要素的确定103.3.1 影响采场最终边帮稳定的因素103.3.2 最终边坡角的选取和最终平台宽度的确定113.3.3 台阶高度和坡面角的确定113.4 确定最小底宽及其位置123.4.1 最小底宽的确定123.4.2 底位置的确定133.5 确定开采深度133.6 底部周界长度的确定143.7 验证最终帮坡角143.8 境界内的矿岩量及开采年限164露天矿床开拓194.1露天矿床开拓分类194.2影响开拓方法选择的主要因素194.3选择开拓方法的主要原则194.4确定开拓运输系统204.4.1 公路运输开拓特点204.5 总出入沟位置的确定204.6 露天矿自卸汽车的选择214.7 道路设计224.7.1 道路分类及技术等级224.7.2 道路平面234.7.3 道路纵断面244.7.4 路基设计254.7.5 路面结构形式264.7.6 道路通过能力264.8 沟道规格及工程量284.8.1 出入沟底宽284.8.2 开段沟底宽284.8.3 出入沟长度284.8.4 沟帮坡面角295 工作面参数及开采程序305.1 台阶高度305.2 台阶划分305.3 台阶坡面角305.4 采掘带宽度305.5 爆破带宽度315.6 最小工作平盘宽度315.7 挖掘机工作线长度325.8 台阶开采程序335.8.1 总体开采程序335.8.2 台阶开采程序336 矿山制度与生产能力356.1 矿山工作制度356.2 矿山生产能力验证356.2.1 概述356.2.2 按经济合理条件验证生产能力356.2.3 按采矿技术条件验算生产能力367 矿山开采工艺设计和设备选型397.1 穿孔工作397.1.1 凿岩设备选型397.1.2 牙轮钻机数量的确定407.1.3 穿孔效率417.1.4 牙轮钻机材料消耗437.2 爆破工作437.2.1 概述437.2.2 爆破参数447.3 采装工作487.3.1 采矿设备选型487.3.2 挖掘机生产能力497.3.3 挖掘机数目的确定497.3.4 挖掘机工作制度497.3.5 挖掘机材料消耗507.4 矿石损失贫化及矿石品位计算517.4.1矿石贫化率计算517.4.2矿石损失率计算527.4.3采出矿石品位计算527.5运输设备选型527.5.1自卸汽车基本参数527.5.2 自卸汽车有效载重量537.5.3时间利用系数547.5.4 运输不均衡系数547.5.5装车时间547.5.6 卸载时间557.5.7 台班运输能力557.5.8 所需数量计算567.5.9 材料消耗577.6 辅助设备及材料消耗577.6.1 辅助设备577.6.2 辅助生产设备材料消耗577.7 露天矿排土工艺与设备587.7.1 排土场位置选择的原则587.7.2 排土工艺597.7.3 排土参数597.7.4 推土机选型608 采掘进度计划编制618.1 采掘进度计划编制的要求618.2 采掘进度计划编制所需的资料618.3 生产剥采比的确定和均衡628.3.1 生产剥采比的确定628.3.2 排土场位置选择的原则628.4 生产剥采比的确定和均衡639 矿山环境保护659.1 矿山环境产生的原因659.2 矿山环境的治理65结论66致谢67参考文献68附录：69第 2 页 辽宁科技大学本科生毕业设计（本科 1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与设计的质量。做好设计不仅会在工程建设上直接收到实效，而且对促进我国国民经济发展，加快四个现代化建设的进程具有重要意义。设计是根据国家对一个工程建设项目的总要求，通过调查研究，摸清和掌握有关的资料与数据，将适合的先进工艺、技术以及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，反复筛选而编制出来的设计文件，用来指导施工和竣工验收以及规划生产。因此，设计工作是一个艰巨的工作。由于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较多；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。整个矿山生产是一个动态过程，因此矿山生产没有标准模式，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；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；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）设计目的 a） 努力培养自学能力，培养严肃认真、独立思考、刻苦钻研、勇于创新的工作态度，树立 一切从实际出发、独立解决科学问题的严谨学风。 b）根据矿床地质资料（矿床地形图、横剖面图、）、露天开采设计手册、矿山生产数据及露天开采毕业设计指导书的要求，完成许东沟矿区 I号矿体年 产量400万吨/年采矿主体方案设计，设计条件：矿石：假象矿（Feph）、矿石密度3.3t/m，岩石密度2.72t/m。其主要工作有：境界圈定、矿石储量计算、布置运输系统、设备选型、开采参数确定、生产能力验算、采掘进度计划编制和环境影响评述等。第 70 页 辽宁科技大学本科生毕业设计（论文） 2 矿山地质2.1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）。2.2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。 2.3 区域地质 鞍山市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，而且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较大。许东沟铁矿床位于鞍山穹隆东部闭合端的北翼。2.4 矿床地质 2.4.1 地层 矿床地层主要为太古界鞍山群，其北部及西部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。2.4.2 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。2.4.3 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。2.5 矿山地质 2.5.1 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。2.5.2 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。2.5.3 矿石质量（1）矿石的物质成分及其特征 1) 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。 2) 含铁碳酸岩许东沟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。 3) 硫化物 黄铁矿：分布在矿石及围岩裂隙及空穴中，其量甚少。 4) 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。（2）矿石化学成分及其特征 1) 全铁含量比较稳定，一般为26-35%，最高不超过45%，平均为29.13%，属贫铁矿床。 2) 氧化亚铁变化较大，最高可达30%左右，具有地表低于深部的趋向性，其含量与矿石类型有关。 3) 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。 4) 酸性氧化物（主要是SiO2）较高，两性氧化物及碱性氧化物一般较低。 5) 其它有益（Mn）和有害（P、S）组分较低。见下表2.1：表2.1矿石中的有害元素元素PSMn备注区间平均区间平均区间平均含量（%）0.0650.0080.0271.2250.0060.0890.3950.0250.18取样总数139 6) 无其它元素的富集,无放射性等。 2.5.4 矿石的结构构造 (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。(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。 2.5.5矿石类型及品级 （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。（2）矿石工业类型按下达的工业指标划分为： 1）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。 2）半氧化矿：数量较少，占总储量6%左右，零星分布。 3）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。（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。2.6 矿石及岩石的力学性质 (1) 体重铁矿石3.3t/m3,岩石：2.72t/m3,第四系覆盖物（表土）:2.00 t/m3。(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。3 境界圈定 3.1 露天开采境界设计的主要原则 （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，尽可能多的把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较大，服务年限太长时，应依照经验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： 1) 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，境界外部余下的工业矿量不多，经济上不宜在用地下开采； 2) 矿石和围岩的稳固性差，水文地质条件复杂，水量较大，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： 1) 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； 2) 排弃场占用大量农田，征地困难； 3) 由于地形条件，造成基建剥岩量大和初期生产剥采比大； 4) 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，沿倾向厚度变化较大，矿体上部覆盖层或地形复杂时，按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）如果基建剥岩量大或者初期生产剥采比大，则需要进行综合技术经济比较，来确定运用露天或地下开采。（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： 1) 依据勘探地质报告绘制的水平分层平面图（-186m标高以上）； 2) 1：1000矿区地形图； 3) 初步确定的露天采场各分区的总体边坡角； 4) 充分利用资源，尽可能多的把矿石圈定在露天开采境界内，以发挥露天开采的优越性； 5) 按境界剥采比经济合理剥采比原则确定露天开采境界； 6) 采场周围居民区所受影响不大。3.2 经济合理剥采比的确定 本设计计算经济合理剥采比采用产品成本比较法。计算如下：（1）经济合理剥采比的确定, a) 原矿成本比较法 （3.1） b) 金属成本比较法（计算到精矿） （3.2） 式中 经济合理剥采比，t/t; 地下开采每吨矿石成本，48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，580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3.4； 选矿加工费，160.39元/吨； 露天开采纯采矿成本，10.65元/吨； 露天开采纯剥岩成本，9.8元/吨。由公式（3.2）和计算参数得：原矿成本比较法为：（2）金属成本比较法是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所得到的产品的金属成本，根据这个原则： (3.3) 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=580元/吨，=10.65元/吨，=3.4，=160.39元/吨，=28.37元/吨，由公式（3.3）得：综合分析比较后，经济合理剥采比取4.6/。3.3 露天采场最终边帮构成要素的确定3.3.1 影响采场最终边帮稳定的因素 露天矿最终边帮由阶段高度、阶段坡面角和清扫平台、安全平台、运输平台等要素组成。影响最终边帮稳定的主要因素有：（1）岩石的物理力学性质：包括岩石硬度、凝聚力和内摩擦角；（2）地质构造：包括破碎带、断层、解理裂隙和层里面构成的弱面，不稳的软岩夹层，以及遇水膨胀的软岩等。 （3）水文地质条件：地下水的静压力和动压力；地下水活动对岩层稳定性的影响； （4）强烈地震区地震的影响； （5）开采技术条件和边帮存在的时间； 3.3.2 最终边坡角的选取和最终平台宽度的确定 （1）最终边坡角应根据边帮的岩石性质、地质构造和水文地质条件，并考虑安全因素及布置运输系统的要求来确定。为了减少剥岩量，在保证生产需要和安全的前提下，最终边帮角应尽量大些。本设计参照采矿设计手册2中表1-1-2我国部分露天矿最终边帮组成组成资料中的类似矿山，选取上盘41，下盘40，东端帮43，西端帮43。（2）安全平台宽度一般大于4m。一般设计规定每隔2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。根据表1-1-2中类似矿山，选取安全平台宽度为8m，清扫平台宽度为13m。（3）运输平台位置，由开拓系统的运输线路而定。其宽度和纵坡根据设备类型和规格确定。汽车运输可根据如下表3.1确定，表3.1汽车型号与运输平台关系车宽分类一二三四五六车身计算宽度（m）载重量（t）2.573.0203.5325.0686.01007.0154运输平台宽度（m）单线双线811.59131014.51217.51522.51826根据选用的汽车型号，确定运输平台的宽度为22.5米，双线。 3.3.3 台阶高度和坡面角的确定 台阶高度主要取决于矿岩性质以及装载设备规格。我国设计和生产的露天矿，小型矿山的台阶高度一般为810米，大、中矿山一般为1012米。大型露天矿选用斗容8m以上挖掘时，台阶高度可采用1215米。本设计中确定台阶的高度为12米。台阶坡面角与岩石的性质、岩层倾角、倾向、节理、层理、断层、台阶高度以及穿爆方法因素有关，一般坡面角可参考表3.2选取， 表3.2岩石硬度与台阶坡面关系岩石硬度性系数阶坡面角7585707560654560根据矿体岩石坚固性系数并参照参照同类矿山选取台阶坡面角上盘60，下盘60。3.4 确定最小底宽露天采场底部宽度应不小于开段沟宽度，底部最小宽度按采装和运输设备规格来确定，采用汽车运输时可按表3.3确定。表3.3设备类型与最小底宽关系公路运输装载设备运输设备最小底宽（m）1m挖掘机7t汽车164m挖掘机1032t汽车20612m挖掘机100154t汽车30由于本设计选用的汽车为100吨的SF3100，选用回返式调车方式最小底宽为： (3.4） 其中：为最小底宽； 为车辆最小转弯半径取11m； 为车宽，为5.84m； e为安全距离，取1.5m。 ，故取最小底宽为31米。3.5 确定开采深度 （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，用面积比法计算境界剥采比。最后，将各剖面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3.1所示图3.1 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，深度H-H处的境界剥采比为： （3.5） 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。（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，便得出一条不规则的折线，根据折线上部与下部面积相等，确定最终采深。 图3.2 确定采场深度根据矿体在各个勘探剖面的赋存条件，故确定开采的深度为-186米。3.6 底部周界的确定根据上面确定的露天矿底平面标高，在各地质剖面图上确定露天开采境界，并将各地质剖面图的底部周界位置反映在地质地形图上，用光滑的曲线连接各点，可得到露天矿底部周界。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3.5。3.7 验证最终帮坡角 最终边坡角的计算公式 （3.6） 式中：最终边坡角， ；台阶数目； 台阶高度；安全平台数目；清扫平台数目；运输平台数目； 安全平台宽度； 清扫平台宽度；由公式（3.5）得：上盘下盘故均满足要求。表3.4 露天开采境界主要参数表项目单位数值开采最高标高m+246封闭圈标高m+54露天底标高m-186地表尺寸（长宽）m2008785露天底尺寸（长宽）m147031台阶高度m12最终并段高度m24清扫平台宽度m13运输平台（双车道）m18阶段坡面角度上盘60 下盘60最终帮坡角度4048矿石量万t17602.96矿岩量合计万t55501.6平均剥采比t/ t2.153.8 境界内的矿岩量及开采年限 根据56007000勘探线图计算出境界内每个阶段矿岩 量，如表3.5表3.5各水平分层矿岩量水平矿石体积（万/m）矿石质量（万/t）岩石体积（万/t）岩石质量（万/t）（m/m）（t/t）-18657.7190.40000-174141.07465.557.6720.850.050.04-162200.03660.117.219.580.040.03-150237.83784.8427.6375.160.120.1-138253.84837.6672.49197.180.290.24-126260.77860.53127.92347.940.490.4-114259.87857.57192.49523.570.740.61-102257.39849.37259.6706.121.010.83-90247.83817.84334.93911.021.351.11-78243.81804.59380.61035.221.561.29-66241.75797.78453.481233.471.881.55-54242.09798.89550.241496.662.271.87-42247.13815.52615.931675.322.492.05-30250.25825.81686.061866.072.742.26-18250.97828.2759.822066.713.032.5-6249.61823.7836.822276.143.352.766240.87794.88922.682509.693.833.1618225.30743.51015.662762.614.513.7230207.15683.61112.133024.995.374.4342197.04650.241184.783222.66.014.9654202.82669.31045.252843.095.154.2566203.82672.6800.012176.023.933.2478203.82544.55626.921705.233.83.1390165.01372.27470.081278.614.173.43102112.81232.23346.47942.414.924.0611470.37120.4281.38765.367.716.3612636.4959.24243.97663.5913.5911.213817.9528.32216.73589.5225.2620.821508.5813.47162.7442.5539.8832.85+150水平以上00194.54529.17合计5334.2417602.9613936.1837898.63平均剥采比2.612.15 由上表可知，境界内的矿石量为17602.96万吨，本矿的开采年限为： （3.7） 式中：露天矿境界内矿石的可采矿量，17602.96万吨； 露天矿矿石年生产能力，400万吨/年； 富裕系数，取1.1； 由公式（3.7）得： 4露天矿床开拓4.1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。4.2影响开拓方法选择的主要因素（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。4.3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。4.4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。矿山开拓包括建立地表至工作水平的运输通道以及采场与选厂、排土场和工业场地的运输联系，并及时准备出新的工作水平。由于铁路运输要求设备转弯半径大，这就要求了矿山开拓工程的剥岩工程量，即提高了矿山的基建工程量，增加了成本。故不采用铁路开拓。为了尽快达产，减少基建时间和基建投资，充分发挥电铲的效率，本矿山选用公路开拓方式。为了减少基建工程量尽早见矿，本矿采用移动坑线开拓，露天上坡部分从山坡一侧向最终边坡方向推进，深凹部分从矿岩分界处向最终边坡方向推进。4.4.1 公路运输开拓特点 优点：机动灵活，转弯半径小，爬坡能力大，运输效率较高，基建时间短、投资少，分采分运方便，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。4.5 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，采场设计了两出入沟口，一个标高在+54m水平；另一个在+150m水平。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、西部三个山头间的山谷开始往两边推进，然后在逐渐过渡到向下盘推进。4.6 露天矿自卸汽车的选择 影响露天矿自卸汽车选型的因素很多，其中最主要的是矿岩的年运量，运距及挖掘机的规格。为了充分发挥汽车与挖掘机的综合效率，汽车车箱容量与挖掘机的斗容量之比，一般为36，最大不要超过78。为了充分发挥汽车运输的经济效益，对于年运量较大，运距较短的矿山，一般应该选择载重大的汽车设备，反之，则应该选择载重小的汽车设备，如表4.1。表 4.1露天矿常用自卸汽车适用的年运量范围车宽类型一二三四五六七八车型EQ340QD351BJ371B540SH38035D50BW392SF3100W3101120C170C常州154载重(t)4.572027324568100108154年运量（t/a）3000万参考上表，考虑该矿山的年运量，并结合类似矿山，选取自卸汽车的型号为SF3100。4.7 道路设计4.7.1 道路分类及技术等级 （1）露天矿山道路类型 a) 生产干线采矿场各个开采阶段通往卸矿点或排土场的通用道路； 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者排土场的道路； c) 联络线露天矿生产所用的自卸汽车的其它道路； d) 辅助线通往矿区范围内的附属厂以及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，如表4.2。 表