露天采矿学----------设计原理

1、露天采矿学-设计原理第十六章 露天开采境界16.1 概述1课程的名称及内容；2学习方法；3露天矿设计应遵循的原则；4各种剥采比的概念。1课程的名称及内容：（1）名称-露天采矿学发展情况：50年代：露天采矿工艺 矿山工程（剥离及掘沟） 设计原理 60年代：露天采矿工艺 开拓开采 设计原理 现代：工艺及工艺系统 剥采程序 设计原理（2）内容： 工艺-研究个别工艺环节的特点、工艺方法、适用条件及能力计算。 工艺系统-研究各环节之间的配合，及构成可行的生产系统。 剥离程序-研究剥离和采矿时间和空间上关系 设计原理-除了研究剥离和采矿在时间和空间上的关系外，还要研究它们之间的数值的制约关系。并把矿山与经

2、济效益结合起来。以求得最佳设计，初步设计的方法步骤以及资料的处理。2学习方法：预习；听讲；复习；习题。（工作前的预演，设计前的准备）3露天矿设计应延续的原则：（1） 具体情况具体分析解决。（多种情况）（2） 经济效果为主，劳动生产力的效率为辅。（劳动力便宜的情况下）4各种剥采比的概念 (1) 平均剥采比： （）从露天境界内，采出的岩量与以采出的矿量之比。设：nl-原矿采出系数；-有用矿物采出系数；-岩石的混入率；nl=（1+）(2)境界剥采比： 露天矿保持最终帮坡角延伸单位深度时增加的采出岩量与矿量之比。境界剥采比随工程的延伸不断的变化并且一般是在增大。(3)边邦境界剥采比：露天矿保持最终帮坡

3、角不变延伸单位深度时，从其一邦增加采出的岩量与其矿量之比。 (4) 生产剥采比： 露天矿以其最大帮坡角生产时，延伸单位深度时增加的采出的岩量与其矿量之比（最大帮坡角=最小平盘宽度）。(5)最大生产时期的剥采比： 最大生产时期的平均剥采比(6)初始剥采比： 由其基建时期支付的剥离量与其境界内采出的矿量之比。(7)经济剥采比：由经济因素确定的最大合理剥采比。它以国家的方针政策、经级状况而不能，至少限制露天成本等于井工成本cl-露天成本；cD-井工成本； a-露天纯采矿成本；b-露天纯剥离成本； 当露天开采矿石成本等于地下成本时，得到的最大剥采比称为露天开采经济合理剥采比。1-2露天开采境界及其煤田

4、的划分1露天开采境界及其确定境界的重要性（意义、目的）。2煤田的划分：（影响煤田划分的因素）1露天开采境界及其确定境界的重要性（1） 露天开采境界：（1）露天矿底周界；（2）地表境界；（3）合理开采深度；（4）最终帮坡角。（它们的约束因素）反映露天矿的几何形状、轮廓。（2） 确定境界的重要性 直接影响着露天矿的规模、露天矿的基建工程量、基建投资。 影响露天矿的服务年限（包括投产、达产），影响着露天矿的成本、赢利劳动生产率、有用矿物的合理利用、设备的选型及其配套等。境界的确定是在煤田划分的基础上确定的。2影响煤田划分的因素：（1）无限煤田范围广、储量大的煤田。（例：阜新煤田、义马煤田、抚顺煤田）

5、（2）影响煤田划分的因素： 自然条件、地形、地物（河流山川、草原、牧场、农田、城市、居民、断层等）。霍林河煤田划分情况: 地质剥采比影响煤田的划分：每个钻孔都有一个地质剥采比地质剥采比等直线图把各个钻孔（有相同的地质剥采比）连接起来而绘成的图形。 划分煤田后，境界剥采比不能太大，应满足经济效果的要求。勘探程度影响煤田的划分：勘探程度对矿床地质了解的清楚程度，为了达到清楚准确，分为三级：A级 B级 C级（红色）（蓝色） （黄色）最清楚 次之 最次、设计时，煤层露天部分至少是A级，如不是A级称露头控制不足，需要重新勘探。对于露天开采设计这一点是很重要的，必须弄清楚矿床赋存情况及矿岩物理力学性质影响

6、煤田的划分煤层底板等高线的影响矿岩物理力学性质的影响 #适合轮斗胶带,#适合单斗铁道生产能力影响煤田的划分划分验算能否满足生产能力的要求，如果不满足需进行调整总平面布置（反映着采场、排土场、工业广场、地面设施的相互位置及其关系）影响煤田的划分。影响煤田划分的因素很多，在划分时不要划分的太零碎，要考虑生产能力，资源的利用等。16-3 确定露天开采境界的原则及理论基础露天矿不同的境界有不同的投资经济效果，确定境界应以投资的经济效果最优为原则。衡量露天矿的经济指标：成本，盈利，劳动成产率，投资回收期等。综合上述指标确定境界较复杂，一般以其一目标为确定原则。以某一境界露天矿开采的合理性为辅助原则。1

7、nk=nj的原则及其理论基础；2 np=nj的原则及其理论基础；3 nT=nj的原则及其理论基础；4 nT+no=nj的原则及其理论基础。以下推导nl，n0=11 nk=nj的原则及其理论基础；理论基础：露天开采边界层的成本或盈利等于井工边界层的成本或盈利。b-露天剥离成本 元/m3a-露天纯采矿成本 元/m3Cp-井工开矿成本 元/m3 ；但本原则保证不了露天开采成本一定小于或等于井工开采的平均成本。所以引出np=nj原则。2 np=nj的原则及理论基础：理论基础露天开采的平均成本或盈利等于井工开采的平均成本或盈利。3 nT=nj的原则及理论基础: 理论基础露天开采的生产成本和盈利，等于井工

8、开采的成本或盈利。本原则在考虑基建投资是不完善的，所以引出以下原则。4 nT+no=nj的原则及理论基础：理论基础把基础工程量的投资摊到生产成本中去。 在常规设计时，一般以np=nj为原则圈定露天开采境界，而用其它原则进行检验，因为nk=nj的原则能满足成本最低、盈利最大。条件假设： 地形平坦、规则倾斜矿体，露天、井工联合开采。联合开采成本最低，盈利最大设-露天、井工开采总成本 存在极小值 令 得证设为露天井工开采的总赢利 -露天采矿售价 元/m3-井工采矿售价 元/m3 得证露天开采按得证第四节 经济合理剥采比的确定1与井工相比较法2按露天采煤售价法3有附带矿场产品时的确定4按投资经济效果折

9、旧成本分析确定1与井工相比较法确定 -井工开采成本(元/m3)与露天矿 矿床地质赋予存条件相似的井工开采的成本 a-纯采煤成本(元/m3)b-纯剥离成本适应条件:矿石不贵重,且贫化损失不大时 矿石贵重,且贫化损失较大时 (m3/m3) (m3/m3)2按露天采煤售价法,确定经济合理剥采比 (m3/m3)3有附带矿场产品时的确定开采多种矿石时,确定经济合理剥采比是以一种矿石为主,其它矿石作为顺便采出,露天开采费用中可扣除顺便采出矿石的收益.-顺便采出的矿石与主要矿物之比-附带矿石的售价 元/m3 (m3/m3) (m3/m3)4按投资经济效果折旧成本分析确定投资:K元 T年 f利息 年产量AP经

10、济合理剥采比随着国家经济状况发生变化 第五节 境界剥采比nk的确定四种方法: 1面积比法 2投影线段比法 1 2 3是长露天矿境界剥采比的确定 3边邦线段比法 4矿体投影面积比法 4是短露天境界剥采比的确定1面积比法: 在断面图上,确定H以下深度的,等于保持最终邦坡角不变,矿山工程由延深致H深度时,增加采出的岩 矿量面积之比 露天矿底宽不等于矿床的底宽时露天矿底宽等于矿床底宽时露天矿底板作底邦时2按形成线段比法: 断面图上确定H深度狭的,等于岩 矿沿着投影基线(延深方向)在水平面上的投影线段之比. 3边邦线段比法 在断面图上H深度狭的,等于边邦上岩石线段与其边邦上矿石线段之比,根据线段比法:

11、4矿体投影面积比法(1)首先要求算某深度的(2)在纵横断面图上找矿岩和其边邦的交点(地表)(3)以其各交点向+1000水平作投影,将各相应的投影点连接起来,则得到岩矿投影面积令其S为其岩矿矿体投影影响面积为其矿的投影影响面积则:1.6确定露天开采境界步骤及方法一倾斜 急倾斜矿床长露天矿开采境界确定步骤及方法(一) 底宽 (二)最终帮坡角 (三)合理开采深度 (四)端邦的处理(五)底周界的圈定 (六)开采境界的确定及方法在确定境界前要首先定工艺类型、运轨类型、开拓、剥采程序等.然后分步进行(一) 底宽以(1)保证人员设备的安全 (2)保证矿山工程要求 (3)经济合理的原则合理确定底宽1单斗电铲、

12、铁道运轨平装车-电铲运转半径 m, e-电铲车辆边邦之间安全距离 m, T-车辆宽度 m, -电铲卸载高度 m, 台阶坡面角 °.2铁道运轨上装车3汽车运轨时(1) 迴返时(2) 折返时保证经济上合理 当时,按露天、地下盈利相等求底宽 取: 当时,取B=m 当时,取(二)最终帮坡角、的确定程序:根据相似露天矿确定 然后校核修正 保证矿山工程的要求取:稳定边坡角与矿山工程要求的边坡角中小者为最终帮坡角.(三)合理开采深度的确定 必须在底宽最终帮坡角确定后进行,在横断面图上确定露天开采深度的方法: 1分析法 2方案分析法 3图解法1分析法:由: 2方案比较分析法: 根据底宽、确定不同深度

13、的边邦 计算不同深度的 建立与深度的关系.,画出曲线. 与相交,过其交点作垂线,则横轴上截距为该断面的合理深度H.3图解法:即直接在横断面图上,依据经济合理剥采比,确定露天开采的合理深度. 一邦进行剥离其本质上是以原则:二邦进行剥离1分别在矿床顶底板地表线取各点.2过分别作边邦最终帮坡角与其底板的交点分别为,.3使: 步骤: (1) 在顶、底板分别取Ai、Bi各点(2) 通过Ai、Bi各点分别制作边邦交于顶底板Ci、Di各点(3) 分别延长AiCi、BiDi至Oi、Oi,使之 (4) 连Oi及Oi各点,相交于O点,由点向上截取底宽作出边坡,则H为所求合理采深.在地质纵断面图上确定露天矿坑底平面

14、标高保证了断面图上的合理采深,不能保证整个露天矿的合理采深在地质纵断面图上确定露天矿坑底平面标高,保证了断面图上的合理采深,不能保证整个露天矿的合理采深.所以需将各断面进行调整.(四)端邦的处理:原则: 方法:方案分析法在纵断面图上:取位置1、2、3,然后分别沿走向在垂直面投影,求出,选出了若干端邦位置方案.各方案作出与的交点对应的L,即为合理的端邦位置.(2)露天矿底周界的确定凋整原则: 弯曲度应满足运输曲线半径的要求。 长度上应保证设置坑线的需要。 宽度应保证采矿工作的正常进行。（在地质横断面上分别确定露天矿合理开采深度后，投影到地质纵簖面图上，可得到露天矿底在纵断面图上的合理深度，这个深

15、度一是一个高低不平的折线图，为了便于采掘和布置运输线路。露天矿底平面最好在同一样高上。当露天矿合理采深度沿走向发生显著变化时底平面标高可设计成阶梯状，但最低的底平面的最小长度应满足，运输坑线设置的要求。）在纵断面调整，确定露天矿底平面标高及端邦位置后，横断面图的境界可能与原来不同，因而要反调断面图，然后再据断面图，绘制露天矿周界，对理论底周界要进行调整，以满足采掘与运输工作的要求，并保证经济效果最优。以露天矿底周界平面图为基础，根据开拓运输系统，最终边帮结构及台阶要素绘制开采境界面图。（六）开采境界平面图：（在平面图上的底周界，按坐标复在地质地形图上，然后画上地平线，接着台阶底线，由下而上确定

16、坡底线的位置，台阶坡底线与等高线的交点为歼灭点）1、将底周界平面图复在地质地形图上坡线,画出等高线。2、依次由下而上圈定台阶坡底线。3、坡底线（台阶）与等高线的交点为其歼灭点，并在平面图上表示出来。二、水平近，水平矿场的开采境界的确定。但：下列情况按此法确境界要进行修正：地表倾角为、矿床水平最邦坡角为原则: 方法：按n地进行圈定。若取：n地 = 3为界,则境界如图示。 n地= 则: n地=nkn地= n地= n地= n地2地形水平、矿床有一定的倾角:= n地= n地 然后以n地=在地质剥采比等值线图上圈定第十九章 掘沟工程主要内容：掘沟方法，沟道参数，工程量的计算掘沟：无运输掘沟运输掘沟19.

17、1 概述：1、沟道总类，掘沟的意义、目的。2出入沟、开段间的区别。3、如何提高掘沟速度。1、沟道种类、掘沟的意义、目的。（1）沟道的种类：出入沟、开复沟出入沟-建立水平之间。开段沟-建立工作线的沟道。 掘沟工程的意义、目的。意义：建立水平之间的运输通道。开辟工作水平的工作线。掘沟直线影响着生产的接续，直接影响着新水平开拓准备时间。（生产能力）2、出入沟、开段沟的区别：（1） 作用上：出入沟开劈水平之间运输连续。开段沟建立工作线。（2）出入沟-倾斜。开段沟-水平。3、提高掘沟的速度办法： V-掘沟速度：m/月Qw-电铲的月生产能力：m3/月S-沟道横断面积：m2 米/月19-2 沟道的几何参数、

18、及工作量的计标。一、沟道的几何参数。二、沟道的工程计算。一、沟道的几何要素（参数）沟深沟道长度沟道坡面角底宽坡度、出入沟变化h取决于矿岩的物理力学性质存在的时间保证矿山工程运输类型、线路的保证工程要求取决于运输设备类型开段沟不变h保证工作线的要求60°70°保证工程要求，第一次爆破不埋道水平主要讨论影响参数的因素二、沟道工程量的计算 1、开段沟工程量的计算 横断面积相同时。 横断面积不同时。2、出入沟工程量计算。3、山坡上（且有倾角）出入沟工程量计算。4、移动坑线出入沟工程量计算。 1、 断面积相同时-开段沟工程量计算令：一般工程设计取其主要工程量即可。、各断面积不相同时开

19、断面工程量计算：2、出入沟工程量计算：令:一般工程设计的出入沟工程量计算简化为上式3、山坡上出入沟工程量计算：h沟的总延深量山坡上单侧出入沟 如图19-7若上部和平坦地面相接4、 移动坑线出入沟工程量计算： 19-3运输掘沟一铁道运输平装车断面一次掘沟二铁道运输上装车全断面一次掘沟三铁道运输平装车全断面一次掘沟汽车运输平装车全断面一次掘沟 一、铁道运输全断面平装车一次掘沟：（一）、工艺及其特点： 特点：运输设备与电铲在同一水平。装车方式：尽头式平装车。 车辆要解体、摘挂。二、铁道运输全断面上装车一次掘沟：特点：运输设备与电铲在不在同一水平 尽头式上装车 车辆无须解体摘挂。（二）主要沟道参数：（

20、主要从工程要求方面讲起）底宽b: 作业：倾斜矿床、开采境界的确定（长路天）已知：1、横断面图，。 M: 1：2000 地形图M:1：2000 2、露天矿的最终顶底帮坡面角取35°（30°） 3、露天矿底宽：取相应的矿底宽度。 4、原矿采出系数取1 5、经济合理剥采比nj6m3/m3 6、台阶高度H10m，台阶坡面角=60°，自然崩落角取55° 7、矿岩属中硬试确定如下问题：（1）露天矿的合理深度。（2）绘制露天矿开采境界平面图。M：1：2000二、开拓沟道定线： （ 一）、露天矿采用准轨铁道运输100吨电机车牵引，60吨自反车6辆在30的限制坡道上运行，

21、线路的正常曲率率半径120m困难时取80m露天矿采用底帮固定折反坑线开拓，工业广场布置在矿田北部+20水平标高的平缓山谷场；开拓坑线和平盘之间采用平坡联轨，开拓沟道内铺设双线，运输平盘铺设单线，折反线采用套袖试；非工作邦台阶坡面角取60°东西端坡底以1号及4号横断面为准，向外扩+200为界。套袖式折反站长取350M限制坡度折减取2 （二）露天矿采用准轨铁轨运输100吨电机车牵引60吨自反车30的限制坡道上运行，线路正常取率半径120m，困难时取80m露天矿采用顶邦固定折反坑线开拓，山坡部分剥离物可排弃在境界外的相应水平。工业广场布置在矿田南部。+0水平 交平行露天矿走向的狭长地形，排

22、土场位置在西恻山地，开拓沟道内铺设双线，运输平盘铺单线，折反站采用套袖式非工作台阶坡角取60°，东西端邦底各以1#、4#横断面为准向外扩200为界。（三）露天矿采用汽车运输汽车载重40T，在80限制坡道上运行，曲率半径按样本规定选取，露天矿采用底邦固定回反坑线开拓工业广场都+SP+20m斜交平缓山谷内，开拓沟道和运输平盘都按双车道布置，非工作邦台阶沿阶坡面角取60°东西端邦底为2号和5号横断面为准，向外扩200m为界。（四）露天矿采用汽车运输，汽车载重40T，在80限制坡道上运行，曲率半径按产品样本规定值选取，露天矿场采用顶邦固定回反坑线开拓，工业广场布置在南部+0m水平标

23、高，平行露天矿广场走向的狭长地方，排土场位置在两侧山地山坡部分剥采剥场，排气在境界外相应水平，开拓沟道和运输平盘按双车道布置，非工作邦台阶坡面南接60计，东西部端邦底各以2#-及3#剖面，为准向外扩100米为界。试绘制：绘制1：2000开拓运输线路系统最终平面图。根据开拓运输线路系统最终平面图绘制各断面图。空车供应率：调车时间：n-车辆数t1-摘挂时间t2-折返时间L1-采掘线长度L2调车线长度ud车辆平均长度lch=每辆车长度此种掘沟法td很大，一般改进方法如下：改进办法：成组调车留车作用梭形调车双线作用3、比较：（工艺）优点：可以使用普通电铲掘沟。 优点：不必须车辆的解体。 一次掘全沟。

24、电铲机车效率高。 掘沟车扩邦可以平行作用 管理方便、组织方便。 缩短新水平开拓准备时间。 缺点：电铲效率低，掘沟速度慢。 缺点：需要特殊长臂铲。 车辆解体牵挂繁琐。 作业条件困难。 铁道工程量大要接铁轨。 上装高度受限。三、铁道运输上装车分层掘沟： ：汽车运输平装车全断面一次掘沟：（一）工艺及特点：顺序分层： 交错分层：特点：运输设备与电铲在同一水平 尽头成平装车。 车辆不需解体摘挂。（参数主要取决于采掘设备）四:汽车运输平装车全断面一次掘沟 特点:运输设备与电铲在同一水平 尽头式平装车（参数主要取决于运输设备）折返: 回返: （二）底宽：分层层数：h-台阶高度H-电铲最大卸载高度H车-车辆高

25、度e-安全距离（三）工艺比较：优点：可用普通铲。优点：调车入换方便。 对选采有利 。 电铲效率高。 车辆无需解体摘挂 。 对选采有利。缺点：上装高度受限。 缺点：汽车出动率低。 生产满斗不好。 运距受限 断面积大、掘沟速度小。 运输经营费高。（成本高） 总体评价：铁道运输全断面平装成一般很少采用。铁道运输全断面上装车在有长臂电铲的情况下效果好、应用好。铁道运输上装车分层掘沟法，目前应用多、是主要内容。汽车运输平装车全断面一次掘沟，条件好情况下即可用。19-4 无运输掘沟一、吊斗铲倒堆掘沟。二、机械铲倒堆掘沟。三、轮斗铲-悬臂排土机掘沟 爆破掘沟： 沟内工程量无须运输到排土场，就地倒排在坑内，适

26、用条件受限，设备也有一定的要求。由于没有运输环节，而使工程简化，效率提高。一吊斗铲倒堆掘沟（吊斗铲生产主要优点式卸载半径大）1工艺及其特点 吊斗铲站在沟道顶盘的一侧掘沟时 1、工艺特点吊斗铲站在沟道的顶盘下挖向一侧倒堆式 2、工艺参数m-吊斗铲走行中心线距一侧沟顶距离c-沟顶至土堆底的距离Hp-排土堆的高度-土堆自然安息角Rd-吊斗铲卸载半径 优点：工艺简单，无须用其它设备，速度快。缺点：需特殊设备-吊斗铲 具备容纳倒堆物的空地吊斗铲站在沟道顶盘地中心线上,向两侧掘沟.1、工艺特点;吊斗铲站在沟道顶盘上，下挖向两侧掘沟。2、工艺参数：二机械铲倒堆掘沟（一） 沟底加宽:1工艺及其特点 上坡上单侧

27、沟上挖下排式2计算Hp（、b、） (二)沟底加宽： 三、轮斗生产悬臂排机掘沟（一）、工艺及其特点：1、工艺特点：1）轮斗生产站在沟底 2）排土机上排式2、参数 松散系数 r悬臂倾角 e安全系数 臂长 m轮斗生产距沟顶的水平距离 c沟底致排堆底脚的距离 排土机电转轴高度优点：连续工作、掘沟速度快 缺点：适应条件差，挖掘力低，需要大型设备1） 爆破掘沟特点：工艺简单，设备少，速度快。缺点：振动大，炸药耗量大，成本高。第十七章 剥采程序解决、剥离和采矿在时间和空间上的关系：17 1概述台阶高度的划分1）剥采程序 2）两个相邻台阶的剥采程序 3）影响剥采程序的因素1、 剥采程序:完成露天矿采出、岩石和

28、采出矿石的程序2、 两个相邻台阶的剥采程序（开采程序：开拓和采矿在时间和空间上的相互关系） 目的:建立运轨通道.目的: BC开段沟,建立台阶工作线.目的:建立工作面,推邦.目的:扩邦为下一水平掘沟作准备一般情况:出入沟开段沟扩邦3、 影响剥采程序的因素：1）埋藏条件：水平、近水平、长露天，水平近水平宽露天，倾斜 倾矿床:窄浅露天 宽深露天2） 矿床的尺寸：长度、宽度、深度（高度）狭窄露长天纵向工作线,而矿床布置铁道运输,横向工作线3） 开拓4） 工艺5） 生产能力6） 矿石的贫化损失172、台阶的划分和台阶的开采程序一、台阶的划分：1、台阶的划分 2、台阶高度二、台阶的开采程序：1、采掘力 2

29、、分区 开采开 3、工作线的布置 4、台阶的采掘方式一、 台阶的划分（分层）1、 台阶的划分：水平分层：特点：优：1管理方便 2）运输采装有利 缺：对选采不利倾斜分层综合分层2、 台阶高度：1）矿岩的埋藏条件，尽力使矿岩分家 2）岩性尽量相同 3）满足采装要求（满斗） 4）穿孔爆破的要求（效果） 5）生产能力：台阶高度的划分直接影响着水平推进速度和延伸速度，最终决定生产能力 6）开拓（坑线长度的要求）先合理分层，然后根据影响因素在各分层内合理确定台阶高度倾斜分层设备在倾斜面工作，倾角有一定的要求 ，水平分层，设备在水平面上工作。二、 台阶的开采程序1、 采掘带它的宽度主要决定于采装设备的类型1

30、）机械生产：7-15m 2）轮斗生产50-60m 3）链斗生产：1-2m2、 台阶的分区，全区开采：全区开采：在露天开采境界内整个台阶布置工作线按一定的程序开采全区开采：纵向工作线全区开采：横向工作线分区开采：在露天矿境界内的台阶在平面上划分为几个区，依次在郊区内布置工作线进行开采。沿倾向分区沿走向分区、工作线布置方式：（由设计者所决定的）纵向布置横向布置斜交布置U形布置圈形布置工作线的布置方式是指与矿床走向的关系各种布置方式各有其不同特点及适应条件。、台阶采掘线） 全层端工作面，机械生产，轮斗、吊斗生产） 全层坡工作面） 分层工作面173工作邦及其推进、 工作邦，工作邦坡面，工作邦坡面角、

31、工作邦运动态变化及其约束条件、 缓采区变、 工作邦的发展方式）工作邦的发展方式）工作邦的推进方向、 工作邦、工作邦坡面、工作邦坡面角） 工作邦：由工作台阶组成的边邦或其部分，称工作邦。（随着露天矿的延深工作台阶数增多，多过了洪峰期后，工作台阶有所减少） 工作邦坡面：通过工作邦最上一个台阶坡底线，和最下一个台阶坡底线的遐想平面。） 工作邦坡面角：指的是工作邦坡面与其水平面的夹角。反映露天矿是超前剥离还是推后剥离及经济效果，工作邦用工作邦坡角代替，简化了计算。、 工作邦的动态变化及其要约束条件） 工作邦的动态变化 若： 若： 若：H、B变化变化正常的露天矿生产，均衡剥采比不变，但其工作邦坡角是随时

32、变化的，而是由H、B引起变化，特别是均衡生产剥采比的实质是调整。） 工作邦变化的约束条件： 从开采参数上 从工作邦总体发展上工作邦后变化有一定的约束条件要满足工程上的要求。、 缓采区变：（改变的办法之一）增大的管理办法：工作线：具备正常工作条件的区段，其中包括：（采装，运输，供电等）缓采区段：在工作台阶上不具备正常工作条件的区段，称缓采区段。露天矿工程通过缓采区段改变，是调整生产剥采比的一种办法。） 组合台阶（轮斗生产）（一台电脑服务n个台阶）通过组合台阶达到增大的目的。） 沿矿床倾向分区，要用横向工作线，能使） 长深露天矿的缓采区I相隔台阶的缓采区段，使其,生产区段，缓采区段沿深相隔分布II

33、缓采区段，生产区段，缓采区段沿深度集中分布III沿露天走向设置缓采区段：生产区段和缓采区段走向分布注意：） 缓采区段不能随便，要保证将来具备恢复工作的要求。） 要进行工作线长度验算；满足生产能力的要求。、 工作邦的推进是指一个假象面的推进，工作线的推进是指线的推进工作邦的推进体现了各工作台阶的推进和台阶之间的相互配合，相互制约关系1）工作邦的发展方式：I：工作邦的平衡发展 II：工作邦扇形发展工作邦平行发展，特点：a、b、联络线长c、运输距离长工作邦扇形行发展：1） 2）运距短3）内排方便2）工作邦推进方向A与矿床的走向相对而言 B与矿床的条件有关，与开 沟的位置有关I工作线沿走向布置，向其一

34、侧推进适应倾斜、缓倾斜矿体对建立坑线有好处II工作线沿走向布置，在中间拉沟，向两侧推进A、 矿层顶 沟优点：减少、基建工程量，减少矿床的贫化损失增加台阶的工作面数B、 矿层底坡掘沟优点：减少III工作线横向布置：向一侧推进 IV工作邦横向布置：中间拉沟，向两侧推进 V、工作线的圈形布置：矿床 形的条件下A、由中间向外推进中间覆盖层薄 B、由外向内推进，四周的覆盖层薄关于开沟的初始位置的选定是很关键的，要以方案的比较为依据露天矿正常生产的必要条件:1、露天矿工作邦坡角 2、露天矿工作平盘宽度 保证一定时期的露天矿生产剥采比不变，依靠保证邦坡角在一定范围内变化而实现的，而改变坡角是通过改变B来实现

35、的。174剥采工程的延深方向及延深程序内容：1、剥采工程的延深方向、延深角2固定坑线开拓剥采工程延深程序3、移动坑线开拓剥采工程延深程序4、汽车运输开拓剥采工程延深程序1、剥采工程的延深方向及延深角延深方向指的是开段沟位置的错动方向，某水平的延深方向，即该水平与其相邻水平开段沟位置的错动方向。 在山坡露天的情况下，延深方向是在变化的。但与山坡面相差无几。底邦固定坑线延深方向不变，延深角等于最终邦坡角。移动坑线延深深方向不变，延深角等于矿床倾角。延深角：剥采工程的延深方向与其工作邦水平方向的夹角，称为延深角。倾斜、急倾斜矿床对延深的意义极重要而水平、近水水矿床对延深不重要、而主要考虑的是水平推进

36、方向。3、 固定坑线开拓、剥采工程的延深程序L固定推进量=开拓坑道布置安排工作邦、且其位置不随工作邦的推进而改变其位置。铁道运输折返坑线开拓，且一个台阶一折返的延深程序。注：1）工作邦、非工作邦的联系 2）必要的推进量 3）开拓坑线在排工作邦其位置不随3、移动坑线开拓、剥采工程的延深程序：（铁道运输、折返坑线开拓，一台阶一折返） 开拓沟道设置在工作邦。2）开拓沟道的位置随工作邦的推进而改变。一次推出量: L移= 所以一次扩邦量比固定坑线大175海洲露天矿剥采工程延深程序、 矿床的赋存情况及其开拓、 矿层层序、 剥采工程的延深程序、 特点、 矿床的赋存情况工艺及其开拓：长大露天：赋存特征：可采矿

37、层分三个层群：孙本层、中间层、太平层 层间距：40-160 5-190m工艺：单斗铁道间断式开采工艺开拓：底邦固定折返坑线开拓运输方式：环线运输据沟方式：长臂铲、上装车、全断面一次掘沟：沟深8m、 矿层层序：、 剥采工程的延深程序：+22水平中间站 +14水平中间站建：） 开臂3+30 +22水平的开拓沟道） +30水平环线已形成） 建立了+22水平的中间站 ） 东部掘+22水平环沟，目的是为了建立+22水平环线） 利用+22水平中间站拉东西14水平开段沟1）+22水平完成 形成2）出现了 3）+14水平开 沟拉通1）+22水平完成东西两端邦环线（ 水正常扩邦建立工作邦）2）开臂了 22 14

38、的出入车沟（建立运输联系） 建立了+14水平的中间站（拉下一水平的开 沟）特点：1、在三个水平上进行新水平拓准备2、可以平行作业：（掘沟、扩邦、选剥岛子）缩短新水平开拓准备时间3、端邦环线开始并没有设立终端位置时，有推端邦之说4、利用中间站拉下水平后的开段沟（上装车掘沟）并且分层掘沟中间拆除的充分必要条件是环形线形成5、拉开段沟 端邦环沟在煤 中进行,岛子是岩石, 17.6开采程序（开采方法）研究依据：、露天矿的几何形状、矿床赋存特征水平、近水平露天矿床、狭长露天矿的开采程序开采程序）开沟工作线与矿床定向的关系）工作邦推进方向及发展方式） 台阶开采程序（单个、组合） 剥离物的运输方向与工作线方

39、向关系影响因素：）工艺类型）矿床的赋存条件）露天矿的几何特征：开拓等下面主要以矿床条件、露天矿的几何特征为主要分类研究各种条件下的开采程序。的主要内容：、 纵采、剥离物横向捣堆开采程序、 横采、剥离物就地回填采空区的开采程序、 沿走向分区：横采内排开采程序（块段式开采程序）、 纵采、剥离物横向捣堆开采程序：特点：）剥离物用吊斗生产横向捣堆）初始剥离物依次捣入前一采掘地后的采空区）纵向布置工作线、工作线横向推进、横采剥离物就近回填采空区的开采程序特点：）工作线横向布置，纵向推进）初始剥离物外排，其余剥离物全部进行内排、 断块式开采程序（沿走向分区，横采内排开采程序）特点：）工作线横向布置）工作线

40、纵向推进条区划分，沿走向分区；其中，、区的长度不得大于区的）区剥离物捣到坡下）、区剥离物依次排在靠近本区的区的的一侧接：剥采工程延深程序、 汽车运输开拓、剥采工程，延深程序(1)纵向推进量(2)横向推进量、汽车运输开采程序特点：特点：）平装车掘沟、电铲高及提高，掘沟速度快，新水平准时间短） 开拓沟道可设置在爆堆上（） 无需要建立端邦环线，扩大扩邦量） 开段沟可以采用基坑的形成。水平近水平宽露天矿开采程序、 纵采、剥离物横向捣堆，内排开采程序、 分区横采、内排开采程序、 纵采、剥离物沿工作平盘纵问运输，内排开采程序、 实现全部内排和部分内排的条件、纵采、剥离物横向捣堆，内排开采程序。设备：倒堆：

41、吊斗生产、采煤、单斗汽车） 初始剥离物进行外排）后续剥离物横向捣入前一采掘前的采空区工艺简单，费用低，但覆盖不能太厚、分区、横采内排开采程序特点）轮斗皮带 剥离）链斗生产皮带 采煤，两个剥离台阶，两个采煤台阶）第一层剥离物向采空区排弃）第二层剥离物包括重倒防止排）为实现内排设有煤柱、纵采、剥离物在工作平盘纵向运输内排（适应范围广，应用条件很少受限制）台阶高度的确定（不仅要考虑以前确定考虑的因素，而且还要考虑到剥离、采矿台阶与排土台阶之间的制约）、两个剥离台阶、两个排土台阶达到水平运输的条件：） 高度上保证：） 客观上的要求：、两个剥离台阶一个排土台阶达到水平运输条件1)高度要求 2)容量要求

42、4、内排条件，和分内排条件估算：1)全部内排条件：水平近水平矿床：已知：总剥力量m3境界内的矿量，吨 r矿石容量，吨 松散系数全部内排条件: ） 部分内排条件：水平近水平矿床已知：由排量随矿床倾角的变化而发生很大的变化倾斜、急倾斜矿床、长（浅）露天的开采程序、 分区纵采内排开采程序、 横采内排开采程序一、分区、纵采内排开采程序分区：沿走向分区纵采：工作线沿走向布置内排：剥力物排在前一采空区）问题的提出 2) 开采程序特点、 沟的引出：）能否减少基建工程量）中生产，便于管理）是否能实现内排、 开采程序的特点：特点：、第一区采完，后续剥力物排在前一采空区，实现了内排）能减少机械工程量）生产中，减少

43、铁露供电量等线露的铺设、维护费用。存在的工程）出现了上部剥离向下排运下部剥离物向上排运的现象）生产剥采比不均衡为了解决这两个问题而提出的一个开采程序适应条件：适应各种生产工艺条件。二、横采、内排开采程序、问题的引出）解决剥力物同水平运输）达到生产剥采比均衡、 开采程序特点：矿山工程延深：特点：）工作线横向布置，由一端邦向另一端邦推进）达到生产剥采比均衡）实现了剥离物水平运输）新水平开拓准备时间缩短）减少、基建工程量第四节、倾斜、急倾斜矿床、宽深露天矿的开采程序、 全境界纵采开采程序、 分期境界纵采开采程序一、全境界纵采开采程序：适应条件广泛各种工艺系统主要特点：前期剥离量大多、生产剥采比大意味

44、着成本高、前期成本高对露天矿的投资回收是很不利的，不利扩大再生产、矿的工程的延深程序、工作邦的推进、 矿山工程段的延深程序：（中心问题：减少基建工程量）延深方式：）延底板延深）深顶板延深建立移动坑线、 工作邦的推进：（中心问题：减小初期剥采比）从工作邦坡角着手研究。）随邦开采）组合台阶开采）按最终邦坡角生产、滞后剥离，能使初期剥采比减小，陡邦开采仅是一种减初期剥采比的手段，就目前的生产技术，设备还不可能实现） 组合的台阶开采二、分期境界纵采开采程序：、问题的引出：保持工作邦坡角坡角不变，而为了能达到减小前前期剥采比的目的，而提出了分期境界的办法：第一期开采境界的矿山工程沿底邦进行延深，矿山工程

45、延深的，若不改变延深方向，则采矿台阶数将逐步减小，影响露天矿的采矿工作线和产量。因此，自深度开始，矿山工程延深方向改为沿矿体底板延深，这是底邦的工作邦线为，假的矿山工程延深到时，开始将第一期邦底部境介推倒第二期境界，则在矿山工程的衔接上应具有下列关系：开始扩底邦时的矿山工程深度标高：以上介绍了十种开采程序，他们仅是指一些特例：是不同情况下的基本思路和处理方法：在实际应用中，应具体情况具体分析。汽车吨公里费用：元铁道运输费用：元复习题：、何谓剥采程序？画图说明两个相邻台阶的开采程序、影响台阶划分因素台阶划分的基本依据是什么，水平分层倾斜的特点？、 论述台阶的开采程序、 何为工作邦，分析工作邦的动

46、态变化及约束条件、 论述工作邦的推进（发展方式）、 画图说明固定坑线开拓，开采程序及特点？、 画图说明推动坑线开拓，开采程序、 汽车运输开拓，开采程序、 画图说明海州矿矿工工程延深程序及其特点、 举例说明水平、近水平矿床长露天矿的开采程序、 举例说明水平、近水平矿床横宽露天矿的开采程序、 根据矿床赋的具体情况，估算全部内排和部分内排的条件举例、 倾斜急倾斜矿床分期境界的实质是什么？第十八章、露天矿开拓运输线路系统第一节、概述内容：1、开拓运输系统2、排土场的选择3、概述影响开拓运输线路系统的因素的因素4、开拓运输系统的分类1、开拓系统：开拓运输线路系统折返坑线开拓,东进西出折返坑线开拓,H1,

47、H3东进东出,H2水平为西进西出折返坑线开拓,东进东出） 开拓系统：开辟地表至工作水平及工作水平之间的运输通道系统） 开拓运输线路线系统开拓系统加上与工作平盘运输联系称开拓系统和开拓运输线路系统从本上讲相同，从整体上不同，相同的开拓系统可有不同的开拓运输线路系统、 排土场的选择要求：1）运距近2）出入沟口与其排土场的相对高差要小（减小重车爬坡）3）少占农田4）有足够的容积5）尽量实现内排、 影响露天矿开拓运输线路系统的因素） 自然地质条件：地形、地质埋藏特征、工程水文地质） 技术因素：矿床的几何尺寸、开采程序、工艺系统及其设备选型等） 经济因素：投资大小、成本、工效、 开拓运输线路系统的分类：以其运输的类型为其主要依据、参政开拓沟道的主要特征和一般特征进行分类现行露天矿运输类型开拓运输线路系统的分类运输类型：铁道、公路、皮带、提升、坡道、联合主要特征：按开拓沟道的位置分为：内部沟、外部沟一般特征：）按沟道服务的水平数分为单沟、组沟、总沟）按一沟道平面形状分为：直进、折返、回返、螺旋）按其沟道的固定性，固定、移动坑线开拓（以运输类型为依据、按沟道的主要特征，一般特征进行分类）.开拓单元：（研