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开采深度的方法为方案－分析法，具体操作步骤如下： 1、在地质横断面图上初步拟定开采深度 2、在地质纵断面图上调整露天矿底部标高 3.3.2.1地质横断面图上初步拟定开采深度 ⑴ 初拟深度的方法 在横断面图上确定露天开采合理深度有方案分析法、分析法、图解法，但常用是方案分析法和图解法。 在各横断面上，根据已确定的最终边坡角和底宽，选择适当的底部位置作出若干个不同深度的开采境界方案。当矿体埋藏条件简单时，开采深度方案可少取一些；矿体形态复杂时，开采深度方案应多取一些，并且必须包括矿体水平厚度由明显变化的深度。 ⑵ 开采境界深度的设计计算 用线段比法计算各深度方案的境界剥采比。将各方案的境界剥采比与开采深度的关系绘成曲线，再绘出表示经济合理剥采比的水平线，两线交点的横坐标Hj就是所寻求的理论开采深度。（见图露天矿开采深度设计计算横断面图Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ） - 16 -
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课程名称：露天矿开采 3.3.2.2地质横断面图上调整开采境界底部标高 由于各横断面上的矿体厚度和地面标高不同相应的理论开采深度也不同。将这些开采深度投影到地质纵断面图上，连接各一点得到一条不规则的折线，如下图所示，即理论上的露天矿底，为了便于开采和布设运输线路，露天矿底应设计成平面。因此，底部在纵断面图上应调整为同一标高的水平线或由数段不同标高的水平折线连成的阶梯形折线。调整的原则是使划入和划出开采境界的矿岩量基本平衡。 3.4露天矿开采境界的圈定 3.4.1 绘制露天矿底部周界 根据设计开采深度和底部宽度，确定露天矿底平面，并绘制底部周界，如下图所示。绘制步骤为： 1、按调整后的露天矿底部标高，绘制该水平的地质分层平面图 2、在各横断面、纵断面、辅助断面图上，按确定的设计开采深度，绘制露天开采境界。 3、将各断面图上的露天矿底部位置（底部两侧的端点）分别投影到分层平面图上，依次连接各点，得出理论上的底部周界（下图中的虚线）。 4、为了能正常进行采装和运输工作，初步得出的理论周界尚需按以下要求加以修正，即：底部周界要尽量平直，弯曲部位的曲率半径要适应运输设备的技- 17 -
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术性能；底部长度应保证运输道路的展线符合技术标准。 3.4.2 绘制露天矿开采境界平面图 3.4.3 绘制露天矿采掘终了平面图 3.5 绘制露天矿开采境界断面图 3.5.1 绘制露天矿开采境界横断面图 3.5.2 绘制露天矿开采境界纵断面图 3.6 露天矿开采境界技术参数 露天矿开采境界技术参数 序号 1. 2. 名 称 开采境界长度 地表的 底部的 开采境界宽度 地表的 数 值 序号 4. 5. 名 称 地面标高 最高的 最低的 采场底部标高 最高的 数 值 - 18 -
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课程名称：露天矿开采 3. 底部的 最终边坡角 顶、底帮 两端帮 6. 最低的 开采境界深度 最大的 最小的 4 露天矿开拓运输系统 4.1 露天矿开拓的目的和重要性 开辟地面到露天采场各个工作水平以及个工作水平之间的矿岩运输通道和新的工作水平建立采矿点、受矿点、废石场、工业场地之间的运输联系，保证矿山持续生产。 4.2 开拓运输方案的提出与选择 4.2.1 露天矿开拓方式分类 序 号 1 2 3 4 5 6 7 8 4.2.2 影响露天矿开拓方式的因素 1、自然条件：包括地形、气候、矿体埋藏条件（矿体倾角、埋藏深度、层数、构造、覆盖层厚度，矿体形状及分布情况）、矿岩性质、水文及工程地质条- 19 -
开拓方式 （沟道形式） 公路运输开拓 铁路运输开拓 运输机道开拓 平硐溜道开拓 斜坡道开拓 索道开拓 桅杆起重机开拓 联合开拓 运输设备 动力设备 承载设备 备 注 美式 苏式 德式 意式 自卸汽车、铲运机、 装载机 内燃 电力机车 电动机 重力 电动卷扬机 电动机 电动机 矿车 胶带 箕斗、串车 索斗 钢绳、钢网 武汉理工大学课程设计计算说明书
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件、矿岩价值。若矿区显山坡地形，比高较大，矿床赋存于地表水平以上，矿岩较稳固，应优先考虑和采用平硐溜井开拓，若地形比高较小，坡度较缓，矿床平面尺寸较大，废石场较远时，应采用以铁路为主的开拓系统。 2、露天矿生产能力：生产能力的大小对选择开拓类型和设备起重要作用，生产能力大时可考虑准轨铁路运输、大型胶带运输、大型汽车运输，生产能力小时可考虑一般的汽车运输，多轨运输，斜坡提升等开拓方式。 3、基建工程量和基建期限：矿山建设要求较急或急倾斜、下盘剥岩量很大时，可考虑靠近矿体布置移动坑线开拓，能显著的缩短建设期限和减少初始基建工程量。 4、资金和设备的供应条件：现代化露天矿应尽可能的采用先进设备，但要考虑资金和设备供应的可能。 5、矿床勘探程度及矿石储量的发展远景：对于深部勘探程度不够的矿床，或远景存量较多时，露天采场的开采境界还可能发生变化，宜采用移动坑线开拓。 总之，决定露天矿开拓方式时应因地制宜，针对矿山具体条件，即要综合考虑各种因素，又要抓住主要影响因素进行合理选择。 4.2.3 开拓运输方案的提出与选择 1、确保矿山生产的可靠性和合理性； 2、减少基建工程量和投资，施工方便，做到早投产和早达产； 3、矿石损失、贫化小； 4、少占土地，充分利用地下矿产资源； 5、生产工艺简单可靠，设备选择因地制宜； 6、生产成本低。 此外，还要执行我国矿山建设的有关政策和相关行业法规，结合我国国情，因地制宜。 4.3 开拓运输系统 4.3.1 矿山公路分类 矿用运输公路通常具有断面形状复杂、线路坡度大、曲线半径小、运量和行驶车辆重量大、相对服务年限短等特点。因此，要求公路结构简单，并具有相- 20 -
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1. 总论 1.1 课程设计概述 1.1.1 课程设计题目 1.1.2 设计初始条件 1.1.3 要求完成的主要任务 1.2 设计依据和技术经济原则 1.2.1 设计依据 1.2.2 设计技术经济原则 1.3 设计方案和设计内容简述 2. 矿区概况 2.1 矿区地质简介 2.1.1 地层 2.1.2 构造 2.1.2岩浆岩 2.2 矿床地质 2.2.1 矿体特征 2.2.2 矿石特征 2.3 矿床开采技术条件 2.3.1 矿岩物理力学性质 2.3.2水文地质条件 2.3.3工程地质条件 3 露天矿开采境界 3.1 露天矿开采境界的设计原则 3.1.1 经济合理剥采比 3.1.1.1 经济合理剥采比的概念 3.1.1.2 经济合理剥采比的确定方法 3.1.2 设计准则 3.1.2.1传统设计准则及其评价 - 1 -
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3.1.2.2 设计准则的适用条件 3.1.2.3 课程设计采用的设计准则 3.1.3 境界剥采比 3.2 露天矿开采境界要素 3.2.1 开采境界最终边坡角及边坡结构 3.2.1.1 最终边坡角 3.2.1.2 最终边坡结构 3.2.2 开采境界底部宽度及底部位置 3.3 开采境界深度 3.3.1 确定开采境界深度的原理 3.3.2 确定开采境界深度的方法 (方案－分析法) 3.3.2.1地质横断面图上初步拟定开采深度 3.3.2.2地质横断面图上调整开采境界底部标高 3.4露天矿开采境界的圈定 3.4.1 绘制露天矿底部周界 3.4.2 绘制露天矿开采境界平面图 3.4.3 绘制露天矿采掘终了平面图 3.5 绘制露天矿开采境界断面图 3.5.1 绘制露天矿开采境界横断面图 3.5.2 绘制露天矿开采境界纵断面图 3.6 露天矿开采境界技术参数 4 露天矿开拓运输系统 4.1 露天矿开拓的目的和重要性 4.2 开拓运输方案的提出与选择 4.2.1 露天矿开拓方式分类 4.2.2 影响露天矿开拓方式的因素 4.2.3 开拓运输方案的提出与选择 4.3 开拓运输系统 - 2 -
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4.3.1 露天矿山道路分类 4.3.2 露天矿山道路技术等级 4.3.3 开拓运输系统 4.3.3.1 受矿点、出入沟位置及标高 4.3.3.2 坑线布置形式 4.3.3.3 运输干线路段参数 5. 小结 - 3 -
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1. 总论 1.1 课程设计概述 1.1.1 课程设计题目 露天矿开采境界设计 1.1.2 设计初始条件 1. 最终台阶高10m，最终台阶坡面角65°，露天矿采矿场最小底宽16m，最终边帮角45°，经济合理剥采比6m3/ m3。 2. 开拓运输道路采用Ⅲ级矿山公路，道路路基宽度8m。 1.1.3 要求完成的主要任务 1. 设计任务：确定露天矿开采境界深度，底部位置及周界，确定露天采场最终边帮结构，并绘制开采境界平面图，露天矿开拓运输道路定线，绘制露天矿开采终了平面图，绘制露天矿开采境界横纵面图，编写课程设计计算说明书。 2. 设计成果：课程设计计算说明书一份，相似形开采境界设计横断面图（4#图纸3张），开采境界深度设计计算横断面图、纵断面图（4#图纸3张，3#图纸1张），露天矿开采境界平面图（3#图纸一张），露天矿开采终了平面图（3#图纸一张），露天矿开采境界断面图（4#图纸3张），露天矿开采境界纵断面图（3#图纸一张） 1.2 设计依据和技术经济原则 1.2.1 设计依据 ⑴ 课程设计任务书 ⑵ 矿床地质资料 a. 地质地形（平面）图1张（3# 图纸） b. 地质横断面图3张（4# 图纸） 1.2.2 设计技术经济原则 ⑴露天矿开采境界按境界剥采比不大于经济合理剥采比的准则设计 ⑵露天矿采用公路运输开拓，开拓系统路线按Ⅲ级矿用运输公路设计 1.3 设计方案和设计内容简述 - 4 -
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课程名称：露天矿开采
设计方案：矿床拟用露天开采，绘定其1：1000的地址剖面图三张及相应矿区地形图一张，设台阶高度为10M，从+900往上、下划分，露天采场最小底宽16m，采用汽车运输，路基宽8m，最小转弯半径15m，连接平台40m，限制坡度10%，最终的台阶坡面角65°，稳定的最终帮坡角小于等于45°，经济合理剥采比6m3/ m3 设计内容： 1. 用横坡面面积比法计算各水平境界剥采比，绘成曲线，按n 武汉理工大学课程设计计算说明书 课程名称：露天矿开采 2. 矿区概况 本次课程设计的铁矿矿区属麻城市木子店镇管辖，大地构造位置位于秦岭褶皱系（Ⅰ级）桐柏－大别隆起带东段南翼罗田褶皱束西缘。铁矿体赋存于下元古界大别山（岩）群（Dbc）中。地质详查工作在矿区内圈定的磁铁矿矿体受地层层位控制，产状与地层产状基本一致，出露地表。矿体形态较复杂，呈似层状产出，分支复合，上厚下薄，直至尖灭。 矿区属于亚热带大陆性潮湿气候，年平均气温16－17°，历年最高温度41.5℃,最低温度-15.3℃，年平均降雨量一般1156.1毫米，降雨集中在每年的4-7月，无霜期平均238天，结冰日平均46天。 2.1 矿区地质简介 2.1.1 地层 矿区出露的地层为下元古界大别山（岩）群和新生界第四系全新统冲积层： 矿区出露的地层主要产于白垩纪花岗岩中，出露不完整，主要岩性为墨云斜长片麻岩，黑云角闪斜长片麻岩，夹磁铁石英岩及磁铁角闪岩；区内第四系全新统主要分布于沟谷两侧低洼或山坡平缓地带，主要为冲积砾石、砂砾、砂土、亚砂土、亚粘土等，其厚度一般小于3-5米。 2.1.2 构造 (1) 韧性剪切带：位于矿区中东部，带内构造混杂，眼球状片麻岩，糜棱岩广泛发育，伸展运动，挤压流动现象明显，并可见大小不一的无根褶皱等。 (2) 断层：矿区西部有一较大的逆断层，走向西南，倾角75°，宽度约为40m，错位距离约15m，断层内可见棱状，透镜状花岗岩脉，长英质脉体穿插其中。 2.1.2岩浆岩 矿区内岩浆岩分布约占75％，主要为中生代白垩纪早世和中元古代侵入岩。 2.2 矿床地质 矿区圈定的磁铁矿矿体赋存于下元古界大别山（岩）群（Dbc）中。 - 6 - 武汉理工大学课程设计计算说明书 课程名称：露天矿开采 2.2.1 矿体特征 矿体多呈似层状，总体走向312°，倾向西南，平均倾角81°。沿走向揭露长度约为 m，累计平均厚度约 ~ m。矿体赋存于中元古代侵入岩窑棚岗单元（Pt2Y）角闪岩与大别山（岩）群（Dbc）黑云角闪斜长片麻岩接触部位，呈分支复合长条状产出，Ⅰ线至Ⅲ线由3支矿脉合并为1支矿脉，单支矿脉内又可见1~3层夹石，厚约 ~ m，岩性与围岩岩性一致。矿体出露地表最大高标953m，最低高标900m；矿体最高标高953m，最低标高819m；矿体最大埋深 m。 2.2.2 矿石特征 矿石主要为块状，系纹状磁铁角闪岩，局部有少量的磁铁黑云闪岩，矿石矿物均为磁铁矿，脉石矿物主要为角闪石、透闪石、石英以及少量的黑云母、石榴子石、绿泥石、磷灰石等。 矿石主要有用组分是铁（TFe），铁矿石中TFe品位39.00 ~ 41.00%，TFe平均品位40.00%。有害组分磷含量在0.054%，硫0.42%，均低于允许含量。 矿石工业类型为磁铁矿石。 2.3 矿床开采技术条件 2.3.1水文地质条件 矿区为山岭重丘地貌，地形起伏较大。矿区地势呈东高西低趋势，东北部山包高达975m，西南部山谷最低为888米，相对高差达87米。地形切割中等，沟谷较发育，自然坡度 °~ °。水量随季节变化，自然排水通畅，自东向西顺坡流入沟谷，入注矿区西部溪流中。 矿区水文地质条件简单。地下水为风化型裂隙水，水量很小；矿体充水源为大气降水，尤其是暴雨时期降水量大。因此，矿山开采时，应一方面做好境界线外的地表水疏排水通道，另一方面采用机械排水排除露天矿坑内的积水，以免影响矿山安全生产。 2.3.2工程地质条件 矿区岩土体工程地质条件简单，根据区内岩性特征、岩石组合关系及岩石力学性质共划分为三个工程地质岩组。即松软土体工程地质岩组、坚硬半坚硬变质岩工程地质岩组和坚硬块状侵入岩工程地质岩组。 - 7 - 武汉理工大学课程设计计算说明书 课程名称：露天矿开采 矿区内断裂及构造破碎带规模小，未见深大断裂，区内岩块体较为完整，稳定性较好。从地表探槽和自然露头可以看到，矿区岩层较为稳定，未见明显的滑坡现象。 矿区构造较简单，结构面主要为节理裂隙、片理、片麻理等，没有明显的软弱层。工程地质条件属中等类型。 - 8 - 武汉理工大学课程设计计算说明书 课程名称：露天矿开采 3 露天矿开采境界 3.1 露天矿开采境界的设计原则 1. 境界剥采比不大于经济剥采比，即Nj≤Njh，在开采境界内边界层矿石的露天开采费用低于或等于地下开采的费用，使全矿床开采的总费用最低或总盈利最大。 2. 平均剥采比不大于经济剥采比，即Np≤Njh。用露天开采境界内全部储存量的总费用等于或小于用地下开采该部分储量的总费用。 3.生产生产剥采比不大于经济剥采比，即Ns≤Nj。 3.1.1 经济合理剥采比 3.1.1.1 经济合理剥采比的概念 是指经济上允许的最大剥采比。经济合理剥采比是露天开采境界设计的主要依据，其计算方法和运用方法都因矿床开采的技术经济目标不同而异。 3.1.1.2 经济合理剥采比的确定方法 我国关于经济合理剥采比的计算方法，归纳起来主要有以下几种： 1. 产品成本比较法 （1）原矿成本比较法，以露天开采和地下开采单位矿石的成本相等为计算基础。 露天开采的原矿成本 CL（元 / t ）包括采矿成本 a （元 / t ）和所分摊的剥离成本两部分，即： CL?r?a?r?n??bCL?a?n?rb式中：b — 露天开采的剥离成本，元 / m3； r — 矿石的体重，t / m3； n? — 原矿剥采比， m3/ m3。 原矿成本比较法的原理是将原矿的地采成本 CD（元 / t ）作为露采成本 CL（元 / t ）的上限，并以此作为依据来确定经济合理剥采比。即： a?n?rb?CDCL?CD- 9 - 武汉理工大学课程设计计算说明书 课程名称：露天矿开采 则： 或： n??rb(CD?a)将上述不等式右边算式的值计为 n?JH ，即： （2）精矿成本比较法 这种方法的成本计算对象是精矿（或矿产品），基本要求是露采的精矿单位成本不得大于地采，即： DLKL?n?b?DDKDn??JH1rb(CD?a)?KL式中：DL 、DD — 分别是露采和地采每吨原矿所分摊的采矿、选矿费用，元 / t ； 上式移项可得： n??r(KLDD?DL)n??JH2bKDr类似于原矿成本比较法，可得经济合理剥采比： 原矿的精矿产出率： 式中：? — 选矿回收率， % ； ? — 精矿品位，% 。 原矿品位： 将换算式： 代入下式 n??JH2bKD(KLDD?DL)K?????????0(1??)?????K????/??[?0(1??)?????]?/?rbKD(KLDD?DL)得到精矿成本比较法的计算公式： n??JH2?r???0(1??L)?????L??LD?D?DL?b???0(1??D)?????D??D?- 10 - 武汉理工大学课程设计计算说明书 课程名称：露天矿开采 2. 盈利比较法 该方法是将单位工业储量的地下开采盈利 uD ( 元 / t ) 作为露天开采盈利 uL ( 元 / t ) 的下限，即： ?uL??L??L?uDn?b??D? 类似于产品成本比较法，其经济合理剥采比为： n??JH??L b ? (uL???DuD)3. 价格法 盈亏平衡法适用于矿床单一露采的情形。该方法要求露采的矿产品成本不得超过其销售价格，或者不允许单位工业储量的露采最终盈利小于零，以保证矿山不亏损。即 由此可得经济合理剥采比： ?uL??L???n?b?0n??JH?buL3.1.1.3 经济合理剥采比成本指标的选取 计算经济剥采比采用的成本指标，一般以邻近地区类似矿山的成本指标为基础。但影响成本变化的因素是多方面的，主要有： （1）矿岩性质，水文地质条件； （2）开采深度和矿岩运输距离； （3）矿山规模，采用的开采工艺和设备类型； （4）原材料消耗指标，设备效率，劳动生产率和生产管理水平； （5）费用的时间因素。 3.1.2 设计准则 露天开采境界的大小决定了露天矿采矿量和剥离量的多少。随着露天开采境界的延深和扩展，在采矿量增加的同时剥离量也大幅度增加，从而导致剥采比不断增大。因此，露天开采境界的确定，实质上是对剥采比的大小加以控制，使之不超过经济合理剥采比。 - 11 - 武汉理工大学课程设计计算说明书 课程名称：露天矿开采 3.1.2.1传统设计准则及其评价 1、三种设计准则 露天矿的剥采比有多种。因此，在控制哪一种剥采比这个问题上，存在许多不同观点。在此，三种形成较早又具有代表性的学术观点及其设计准则： （1）、境界剥采比不大于经济合理剥采比的设计准则 境界剥采比的设计准则即境界剥采比不大于经济合理剥采比的设计准则。该原则的实质是，露天开采境界向下延深时，控制露采的边际经济效益不劣于地采经济效益。对于覆盖层不大的连续矿体，运用该原则可使整个矿床的开采盈利达到最大。 假设有最大埋深为 H0 的规则矿床，其横断面如下图所示。矿床上部和下部分别采用露天开采和地下开采，其开采盈利可以表示为露天开采境界深度H的函数 u(H) ，即： （2）、平均剥采比不大于经济合理剥采比的设计准则 这一设计准则的实质是，露天开采境界向下延深时，控制露天开采的总体经济效益不劣于地下开采。如下图所示，设：abcd 是露天开采境界、境界内矿石量为 A、岩石量为 V；?L = ?D 、?L ＝?D 、?L? ＝?D? 。按平均剥采比不大于经济合理剥采比的设计准则，露天矿的采剥总成本应满足： Ara?Vb?ArCnP?VA?rbD(CD?a)?nJH （3）、生产剥采比不大于经济合理剥采比的设计准则 生产剥采比可以反映露天矿生产中实际发生的剥采比。因此按 nS≤nJH - 12 - 准则确定开采境界，可以使露天矿任何生产时期的经济效果都不劣于地下开采。武汉理工大学课程设计计算说明书 课程名称：露天矿开采 该原则中的生产剥采比，可以是均衡生产剥采比，也可以是未均衡的生产剥采比即时间剥采比。 2、三种准则的评价 （1）、境界剥采比设计准则的评价 目前，国内外手工设计普遍运用 nJ ≤ nJH 准则来圈定露天开采境界。但是，对于某些覆盖层较厚或不连续的矿体，这一准则不适用。如下图所示的矿体，abcd 是按这一准则确定的露天开采境界，但其平均剥采比大于经济合理剥采比，这意味着该境界在经济上明显不合理。更翔实的理论研究表明，该准则只是最优开采境界的必要条件，而不是充分条件、更不是充分必要条件。 （2）、平均剥采比设计准则的评价 上式的左端是平均剥采比而右端是经济合理剥采比。这表明只要控制平均剥采比不大于经济合理剥采比，就能控制露天开采的总体经济效益不劣于地下开采。 平均剥采比不大于经济合理剥采比设计准则的技术经济目标是：在满足露采总体经济效果不劣于地采的条件下，使划归露天开采境界内的矿石储量最大。由于这一原则是采用算术平均的方法，因此难免会使露天开采在某些局部的经济效果劣于地下开采。 （3）、生产剥采比设计准则的评价 按生产剥采比不大于经济合理剥采比的设计准则圈定的露天开采境界比按 nj≤njh 准则圈定的小，而较按 ns≤njh 准则圈定的大。因此，随之而来的初- 13 - 武汉理工大学课程设计计算说明书 课程名称：露天矿开采 始剥离量和基建投资也较大。另外，由于生产剥采比的概念不易明确界定，加之它与采深的关系较为复杂而不易把握，因而该准则相应的设计方法的可操作性较差。鉴于上述各种原因，这个原则很少采用。 3.1.2.2 设计准则的适用条件 （1）一般应用Nj≤Njh原则确定露天开采境界 （2）矿体不规则，沿走向厚度变化大，上部覆盖较厚可按照Np≤Njh原则确定境界，并用Ns≤Njh原则效验，必要时需进行综合技术经济比较 （3）对贵重的有色或稀有金属矿床，为减少资源浪费，采用Np≤Njh （4）当采用Nj≤Njh原则确定境界后，境界外余下的矿量不多，用地下开采这部分矿石经济效益较差时，应考虑扩大开采境界，将余下的矿量用露天开采。 3.1.2.3 课程设计采用的设计准则 境界剥采比不大于经济合理剥采比的设计准则 3.1.3 境界剥采比 境界剥采比的定义 境界剥采比函数 nJ?lim?V?A?V(H)?H?0nJ(H)?limnJ??H?0?A(H)境界剥采比近似计算 3.2 露天矿开采境界要素 ?V?A在横断面上，露天（矿）开采境界可用四个参数来描述：底部宽度（底宽）、最终边坡角、底部横向位置、开采深度（采深） 上述四个参数只要其中有一个变化，开采境界的大小和形态就会随之变化。在横断面上研究露天（矿）开采境界实质上就是讨论确定这四个参数的原则和方法。 3.2.1 开采境界最终边坡角及边坡结构 3.2.1.1 最终边坡角 最终帮坡面与水平面的夹角，过小的边坡角将增加剥岩量从而使剥采比增- 14 - 武汉理工大学课程设计计算说明书 课程名称：露天矿开采 加，从经济效果来考虑，希望边坡角尽可能大，但过大的边坡角将导致边坡失稳，影响矿山的安全生产。 3.2.1.2 最终边坡结构 露天矿最终边坡由最终台阶，即非工作台阶组成（下图所示），其水平部分，即最终平台，按作用分安全平台，清扫平台和运输平台。 最终台阶坡面角α： 最终边坡角β：最终台阶坡面角a，安全平台、清扫平台、运输平台和出人沟的宽度a、b、c和d，以及相应平台数n1、n2、n3和n4，台阶高度h等参数确定之后，符合开采技术条件的最终边坡角β可用下式计算 tg??nnn1n2n3n4?h/(?h?cota??a??b??c??d)1111113.2.2 开采境界底部宽度及底部位置 (1) 底部宽度要求及数值 露天矿的最小底宽，应满足采掘运输设备在底部正常运行与安全作业的要求，一般不应小于开段沟的底宽。 (2) 底部位置与相似形开采境界(特征和性质) 露天矿的底部位置沿水平方向移动时，开采境界内的矿岩量及平均剥采比也随之变化。因此，在无其他特别要求的情况下，露天矿底应置于使平均剥采比最小的位置。 (3) 相似形开采境界的设计方法 相似性境界是理论上满足平均剥采比最小准则的最优底部位置，确切的说是境界底宽为零时在底部位置。（见相似性开采境界设计横断面图Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ） 3.3 开采境界深度 3.3.1 确定开采境界深度的原理 实质上是确定露天矿开采深度的理论依据 3.3.2 确定开采境界深度的方法 (方案－分析法) 确定露天开采境界的原则实质上是确定露天矿开采深度的理论依据。确定- 15 - 武汉理工大学课程设计计算说明书 课程名称：露天矿开采 当的坚固和耐磨性。 矿用运输公路按用途可分为生产公路和辅助公路，前者主要是在开采过程中用作矿岩运输的公路。按矿用公路性质和所在位置的不同，可分为三类： 1、运输干线 从露天采场出入沟通往卸矿点和排土场的公路； 2、运输支线 由各开采水平与采场运输干线相连接的道路，和由各排土水平与通往排土场的运输干线相连接的道路。 3、辅助道路 为通往分散布置的辅助性设施，如炸药库、变电站、水源地、检修站、尾矿坝等，行驶一般载重汽车的道路。 按服务年限，生产公路又可以分为： 1、固定公路 指采场出入沟及地表永久性公路，其服务年限在3年以上； 2、边固定公路 指通往采场工作面和排土场作业线的公路，其服务年限为1~3年； 3、临时性公路 指采掘工作面和排土线的公路，它随采掘工作线和排土线的推进而不断地移动，所以又称为移动公路。 4.3.2 矿山公路技术等级 ⑴ Ⅲ级矿山运输公路技术指标见表 ⑵ 矿山运输公路坡长限制见表 Ⅲ级矿用运输公路技术指标 项目 单向行车密度 设计行车速度 最小平曲线半径 不设超高的平曲线半径 最大纵向坡度 平均纵向坡度 缓和坡段坡度 最小竖曲线半径：凸型 单位 车/h Km/h M M % % % M 数值 <30 20 12 75 10 6 3.5 250 备注 困难的 - 21 - 武汉理工大学课程设计计算说明书 课程名称：露天矿开采 凹型 缓和坡段长度 最大纵坡的坡段限制长度 最小视距：停车 会车 4.3.3 开拓运输系统 4.3.3.1 受矿点、出入沟位置及标高 4.3.3.2 坑线布置形式 1、山坡露天 （1）布线形式 山坡露天矿公路开拓布线形式如下表 布线形式 M M M M M 100 40~60 ≤250 30 50 图 示 特点及适用条件 1.矿区地形高差小 直 进 式 95 125 115 105 85 95 2.同时开采水平少 3.行车条件好 回 返 式 端部回返式 1.采矿场附近地形为单侧山坡 2.地形高差较大，布线范围较小 3.公路干线布置在采矿场端部境界以外 - 22 - 武汉理工大学课程设计计算说明书 课程名称：露天矿开采 侧部回返式 （2）布线原则 A、地形条件允许时，开拓公路干线尽量布置在露天采矿场境界以外，即不远离境界，又保证公路干线位置固定，运输距离最短； B、当采矿场在单侧山坡上，其公路干线大多布置在采矿场的端帮境界外；当采矿场内地形为孤立山坡，四周无依靠或下部有一侧依靠时，公路干线布置在鼓励山峰的非工作山坡上。 C、充分利用地形，减少公路施工的填、挖方工程量。 D、采矿场与工业场区相对高差不大、开采深度较小，开采阶段数较小，以及山坡展线好时，尽量采用单一直进式公路干线系统，或直进式与回返式联合应用。 E、最高开拓台阶应保有一定的装载和运输量 F、当露天采矿场附近地形较陡，不具备向每个开采台阶修筑固定入车线路的条件时，可间隔1~2个开采台阶修筑固定入车线。 G、要注意与深凹部分开拓坑线的衔接。 2、凹陷露天 （1）布线形式 布线形式 直进式 图 示 特点及适用条件 1.矿体埋藏较浅 2.开采水平较少，或采矿场走向长度大 3.一般固定坑线布置在上盘或下盘非工作帮 4.采掘线直进到各台阶 - 23 - 1.采矿场地形为孤立山峰 2.公路干线布置在与开采工作面相背的非工作山坡上 武汉理工大学课程设计计算说明书 课程名称：露天矿开采 回返式 1.采矿场开采深度大，长度不大 2.固定坑线可修筑于上盘或下盘非工作帮或端帮 3.采掘线回返到各台阶 螺旋式 1.采矿场平面尺寸小，或长度短 2.同时开采台阶数较少 3.采矿场周帮岩石较稳定 回返——螺旋式 4.固定坑线无回头弯道 4.3.3.3 运输干线路段参数 转点 坐标X 坐标Y 回转半径R 转角α 切线长T 弧线长L 外矢距E JD0 JD1 JD2 JD3 JD4 JD5 JD6 473.013 263.322 689.522 263.322 767.476 321.568 601.821 359.256 613.063 391.035 670.591 362.798 725.215 350.351 20 23 15 15 20 37° 130° 97° 97° 13° 6.646 49.795 16.855 16.855 2.332 12.833 52.352 25.306 25.306 4.644 1.075 31.850 7.562 7.562 0.136 5. 小结 - 24 - 百度搜索“77cn”或“免费范文网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读，免费范文网，提供经典小说综合文库露天采矿课程设计计算说明书模板在线全文阅读。
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