毕业设计--3 露天开采境界.doc

第5页中国矿业大学2010届本科生毕业设计3 露天开采境界3.1经济合理剥采比3.1.1圈定境界的原则 根据矿床的自身特点，开采境界的确定原则如下： （1）根据境界剥采比小于或等于经济合理剥采比确定境界，即的原则； （2）东部境界与海新河的距离不小于200m。西部境界保证矿区铁路东岗站距采场边界安全距离不小于200m； （3）露天矿正常开采时期的生产的成本一般不应超过地下开采生产成本或允许成本；（4）在经济因素的影响下，应尽可能多地圈定煤炭储量，以达到最大收益和最大程度地利用资源；（5）保证生产安全。3.1.2经济合理剥采比露天开采境界的确定，实质上时剥采比大小的控制。随着露天开采境界的延深和扩大，可采储量增加了，但剥离岩量也相应地增大。合理的露天开采境界，就是指所控制点剥采比不超过经济上的合理的剥采比。经济合理剥采比是露天矿最终境界的重要技术经济依据。确定经济合理剥采比的方法有两类：一是比较法，即以露天开采和地下开采的经济效果作比较来计算；二是价格法，用露天开采成本和矿石价格作比较来计算。抚顺煤田倾角3040，属于倾斜煤田，上部煤层埋藏相对较浅，适宜露天开采，但随着开采深度的增加，剥离岩石量也不断增大，可利用地下开采。因此，本设计选用露天开采和地下开采比较法来确定露天矿经济合理剥采比。 （公式3.1） 式中：矿石地下开采成本，元/t； 露天矿纯采矿成本，元/t； 露天矿剥离成本，元/m3；从抚顺东露天矿获得资料显示，矿石地下开采成本：305元/t，露天矿纯采矿成本：30元/t，露天矿剥离成本：40元/m3。计算可得：3.2境界的圈定3.2.1确定合理的开采深度本设计中露天矿合理开采深度的确定选用方案分析法在地质图上确定，方法如下：（1）在地质剖面图上确定若干个境界深度方案，通过各深度绘出个方案底所在水平线，由于抚顺煤田埋藏条件较简单，故方案可少取一些。（2）计算各方案的境界剥采比。（3）绘制境界剥采比及经济合理剥采比与深度的关系曲线，两曲线交点相对应的横坐标即为露天开采的合理深度。以E4600剖面为例计算该剖面的合理采深：煤田倾角3040，非工作帮边坡角取30，沿煤层底板开采，这里计算境界剥采比选用简化计量法，取煤容重1.3t/m3，采出系数0.95。 （公式3.2） 图3.1 简化计量法计算境界剥采比各境界深度方案的境界剥采比见表3.1：表3.1 各境界深度方案的境界剥采比境界深度方案150200220250280境界剥采比3.444.476.177.208.3 绘出该剖面境界剥采比、经济合理剥采比与深度的关系曲线，见图3.2,两曲线交点相对应的横坐标238.1m即为露天开采的合理深度。 由于抚顺矿田矿床埋藏条件简单，可少选取几个剖面，在本设计中从E4600E9400每600m选定一个剖面，在地形地质条件变化复杂部分增加剖面，按照上述方法确定其他各剖面E5200、E5800、E6400、E7000、E7600、E8200、E8800、E9400、E9800等10个剖面的合理采深，列入表3.2。图3.2 表3.2 各剖面地面标高、合理采深标高 项目剖面E4600E5200E5800E6400E7000边坡角（）3030303030地表标高（m）8080808080合理采深标高（m）-158.1-143.5-102.66-100-88.25 项目剖面E7600E8200E8800E9400E9800边坡角（）3030303030地表标高（m）8080808080合理采深标高（m）-98.23-142.88-129.08-142.49-117.12各剖面合理采深标高均值（m）-122.23（m3/t）6.86最终确定东露天矿全区最终底部境界为-122m。3.2.2确定采场最小底宽及位置露天矿采场底宽确定原则：（1） 采场底部宽度不应小于开段沟宽度；（2）当矿体水平厚度小于最小底宽时，露天矿底平面按最小宽度绘制；（3）当矿体水平厚度等于或略大于最小底宽时，露天采场底宽取矿体水平厚度；（4）若矿体水平厚度远大于露天矿最小底宽时，则按最小底宽绘制底平面；（5）最小底宽的位置应能满足可采矿石量最多、剥离岩石量最少、采出矿石质量最好等于经济效益最大的原则。矿田内煤层厚度7294m，平均厚度83m。按照露天矿采场底宽确定原则，取煤层平均厚度83m为采场最小底宽，以保证采出矿石量最大，经济上最有利。3.2.3开采境界的圈定根据以上确定的露天矿合理采深、最终边坡角及采场最小底宽等条件，确定露天矿开采境界特征如下：（1） 南部境界原则上以本层煤底板作为南帮境界，并以最终边坡角30加以修正。对于特殊区段，根据含煤系数和地面建筑物限制条件等因素局部进行了调整。（2） 西帮境界西帮距东岗站外侧轨道保留200m的安全距离，地表开采境界在E4400，最终边坡角为30。（3） 东帮境界东帮与海新河的距离不小于200m，地表境界在E10400。（4）北帮境界在采场底部留足采掘，运输设备作业所需宽度后，以最终边坡角30向上圈定北帮地表开采