露天矿矿山工程和设计原理--19章

2020年6月6日星期六，露天矿工程与设计原则，第1章，第19章，剥采比生产，第1节，基本概念，剥采比生产：露天矿剥采的岩石量与一定生产周期内开采的矿石量之比。单位为m3/t；t/t。M3/m3，1。理论生产剥采比：自然生产剥采比：剥采比根据一定的工作面推进方向、台阶高度、最低工作板宽度、开口截面槽长度和延伸方向确定。(2)平衡生产剥采比：剥采比将在一定时间内生产，由自然生产剥采比决定。2、实际生产剥采比：露天矿生产过程中实际发生的剥采比。2020年6月6日星期六，月、季、年，露天矿山工程与设计原则，2、作用：是决定露天矿山总剥离量的重要因素决定排土场建设与发展的重要因素。Vi=niPi，是决定露天矿岩石总生产规模的一个重要因素决定设备、人员和地面设施的数量等。A=Ap nAp，是评价设计方案的重要指标；N越小越好。是衡量露天矿生产难度的一个重要指标。n生产很困难。某个设计方案对应于特定的自然生产剥离率。其过程、步骤和进展如下：(1)2020年6月6日星期六，露天矿工程和设计原则；(2)第二节生产剥采比的变化规律及调整；(1)相同开采程序和开采参数下自然生产剥采比的变化规律；(1)剥采比的自然生产条件已确定(图19-1): (1)开采程序必须将：步划分为第一个矿区的位置和在该方向上矿区的延伸深度。(2)开采参数必须为：台阶高度、盘宽(Bmin)、明沟宽度、台阶坡角等。图19-1带有某些参数和程序的挖掘程序图。2020年6月6日星期六，露天矿工程与设计原则，4，2，变更规则：从小处开始逐渐增加高峰逐渐减少。倾斜矿体：自然生产剥采比峰值大，维持时间短，变化剧烈，水平或近水平矿体：自然生产剥采比峰值小，维持时间长，变化平缓，生产剥采比急剧变化对矿山生产极为不利，应保持一定时间不变，以保持露天矿人员和设备的相对稳定。表19-1矿石和岩体计算表，2020年6月6日星期六，露天矿山工程和设计原则，2020年6月6日星期六，露天矿山工程和设计原则，2020年6月6日星期六，露天矿山工程和设计原则，7，2，生产剥采比的调整(剥采比中的生产平衡)，方法：1，改变平板宽度，实现调整N，在到达边界之前，提前剥采-增加平板宽度(Bmin图19-1显示了提前汽提和延迟汽提的示意图，以降低汽提峰值V1作为提前汽提量，V2作为延迟汽提量。2020年6月6日星期六，露天煤矿工程与设计原则，8。路径：2:改变开放段沟槽的长度来调整N，取最大开放段沟槽长度和大于最小开放段沟槽长度两个条件，分别确定N，比较得到：0。短明沟自然生产剥离率变化相对平缓，V0较小，即基建剥离量和投资较小。因此，开口沟槽的长度越短，剥离比率越有利于减少剥离的峰值周期。左图19-5与图19-2(滑动P6)相比，沉积条件相同，剥离洪峰减小，而n变平。2020年6月6日星期六，露天矿工程与设计原则9，路线：3，改变明沟的位置和工作线的推进方向，改变明沟的位置(如下图所示)332020年6月6日星期六，露天矿工程与设计原则，第11节，生产剥采比的初步确定，第3节，首先，确定剥采比的生产目的，以便安排生产，确定露天矿各阶段的设备数量、人员和辅助设备的规模。(采剥比越大，采剥量越大，露天矿生产规模越大。)，2、确定生产过程的剥采比，1、确定V=f(p)和n=f(p)曲线，V=f(p)曲线：采矿工程按最小工作面平宽开采，每延伸一步的深度与矿岩量的累积关系。表19-1中获得的累积岩石量用曲线形式表示(图19-6)。得到的曲线称为V=f(p)曲线，即矿岩关系曲线。横坐标表示已降至一定水平的累计矿石量。横坐标表示岩石下落到某一水平的累积量。V=f(p)曲线斜率是自然生产的剥采比，如果用坐标来表示自然生产的剥采比达到一定水平，那么n=f(P)曲线就可以得到。2020年6月6日星期六，露天矿山工程与设计原则，12，图19-6生产剥采比和矿山岩石变化图，2020年6月6日星期六，露天矿山工程与设计原则，13，2，确定均衡生产剥采比，目标：在一定生产周期内保持矿山人员和设备的相对稳定性。(2)在V=f(p)曲线上执行过程：(图19-6)。原则：a:最小化初始生产的剥离率和基础设施项目以降低初始生产成本；b:汽提率的生产变化应逐渐增加，然后逐渐减少。c:最大开发周期nmax服务时间不应太短；每一阶段的持续时间应为5-10年。e:平衡后的反萃曲线(虚线)不得低于v=f(p)曲线，尽量接近v=f(p)曲线，以减少不必要的超前反萃量。(3)v=f(p)曲线的作用，从平衡v=f(p)曲线a:可以看出当矿井工程发展到一定水平时岩石量超前于剥离情况(超前于底部，落后于顶部)；b:可以从均衡后的v=f(p)曲线直观地看到n的变化趋势。图19-6显示：F1和F3是领先的汽提量，F2是落后的汽提量。Ab段陡表明n大，bc段缓表明n小。2020年6月6日星期六，露天矿工程与设计原则14，第四节v=f(p)和n=f(p)曲线绘制，首先，绘制每一步的位置，当深度降低到每个水平位置时，当采用分层平面图时，一般只绘制该步的边坡底线。1、基本条件：开采结束时的平面图(全区域开采)或分区边界平面图(时期)，工作平板的最小宽度，明槽长度，其它参数Rmin等。2、制图的一般要求(图19-1)，轮斗-皮带工艺、单斗-汽车工艺、单斗-铁路工艺的移动坑线可直接切断，无需绘制各降深水平位置的平面图，即可在地面上确定各层的深度和侧扩位置。请注意，a:轮斗胶带工艺、单斗汽车工艺和单斗铁路工艺的各段是相同的(整个区域都有沟槽)，b:单斗汽车工艺各段的深度降可能不同(基坑)。2020年6月6日星期六，露天矿工程与设计原则，第15、2页。各层的减深、侧扩位置和位置(环路影响)应在单斗铁路工艺固定坑线的分层平面图上确定(P138，图19-8)。图19-8是根据B=Bmin和-108和-120分层平面图上工作线的推进位置，当深度延伸到-108，-120和-132层时。2020年6月6日星期六，露天矿山工程与设计原则，16、2、计算量，1、单斗-汽车、轮斗-铁路工艺和单斗-铁路工艺移动坑线-长露天坑的断面计算量，1)计算各深度降低水平不同位置的断面