露天矿开采设计

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1、露天矿开拓开采设计原理专项 设 计 说明 书学生姓名: 刘洋 专业班级： 采矿12-班 学 号： 2 时 间: .1.1 成 绩: 目录前言11开采工艺及设备类型的拟定2. 露天开采境界22.底宽的拟定 32.2开采深度的拟定 33. 开采参数3.1台阶高度 73.2采掘带宽度 83.3最小工作平盘宽度 94最后境界平面图 10前言1、某煤田矿位于内蒙西部地区，煤层呈单斜赋存，煤层倾角,平均水平厚度为53m。剥离物上部为沙土层平均厚度7，顶板岩层由两层构成，上部为砂页岩，下部为砂岩，底板岩层自上而下由泥页岩和砂页岩构成;2、矿区内地表地形为北高南低的鞍形山坡。地形图如附图I所示,比例为：。矿区

2、内有6条勘探线，其横剖面图-I,-,-,-，-，比例为:100；3、煤的容重为1.4/m3，回采率为9，废石混入率4%，设计中采用的经济合理剥采比6m3/m;、露天矿在走向方向上西部坑底境界以I-I勘探线西0m为界，东部坑底境界以-勘探线东100m为界;5、露天矿各边帮最后帮坡角设计为：底帮为30,顶帮为35,两端帮335;6、根据煤炭地质储量和露天矿范畴，以及煤炭市场需求，拟定该矿设计生产能力为50万吨原煤;、采用单斗电铲汽车工艺开采，选用WK2型2m单斗电铲。1开采工艺及设备类型的拟定采用单斗电铲汽车工艺开采，选用W2型m单斗电铲,重要性能参数如表,汽车选用BZKD2型，性能参数如表2；表

3、1W型重要性能参数最大采掘高度9.5m最大卸载半径101m站立水平半径.5m最大采掘半径11.6最大挖掘深度.2最大卸载高度6m原则斗容2m最大爬坡角度15机尾回转半径4.6m理论生产率300m/h回转90工作时间24s行走速度12m/表 BZKD-20型汽车重要性能参数最大载重量2t最小转弯半径85汽车长度73mm汽车高度10m汽车宽度299最高速度50m最大爬坡能力29%轮距前轮 382m后轮 270mm汽车容积岩8.m,煤13 m2露天开采境界露天开采境界是技术上也许，经济上合理的露天开采范畴或空间轮廓。露天开采境界的要素:露天矿底周界、地表境界、合理开采深度、最后帮坡角。合理的露天矿开

4、采境界极为重要。露天开采境界大小影响矿场内的矿岩量,露天矿的规模及服务年限，基建工程量,建设年限及达产年限,设备选型配套，劳动定员和效率,产品成本和获利，基建投资及合理运用,投资经济效益等。影响露天矿开采境界的因素：（）社会主义建设的方针政策。如劳动保护，经济政策,综合运用及环保法等。(）自然因素。涉及矿床埋藏条件，矿石及围岩性质，地形,河流,冲沟等。(3)技术经济因素。涉及开采工艺及设备,矿岩质量,设备供应状况及国民经济发展水平等。(4)其她因素。涉及:地面重要建筑物，都市,铁路等。其中增进露天开采的有：矿体易发火的高硫矿床，含泥多的或矿岩和围岩松软的矿床,应用地下开采在安全和技术上有较大的

5、困难，这时尽量扩大露天矿开采境界。.底宽的拟定原则:(1)保证人员设备的安全 (2）保证矿山工程规定 （3)经济合理底宽的拟定措施露天矿的最小底宽不应不不小于最小的开段沟宽度采用单斗电铲汽车工艺开采沟底宽度B可计算如下:=DDe，mD沟道坡底线至线路中心线距离,mDe挖掘机一侧的沟道坡底线至线路中心的距离，m掘沟作业条件规定的沟底宽度，涉及采掘和运送设备作业规定的最小沟度宽度。（1）挖掘机在沟内作业时回转的规定，挖掘机尾部回转半径，m；挖掘机尾部距站立水平的净空高度，m；台阶坡面角,取0；挖掘机尾部与坡底的安全距离,m;取米（2)汽车运送时按调车规定的沟底宽度采用折返式调车，；汽车道路最小回转

6、半径，取汽车最小半径的1.2倍,m;汽车车体宽度，;汽车车体长度,m;汽车距沟底线安全距离，取08m，一般取01,m；因此采用回返式调车方式，取最大底宽为17对于长露天矿，若矿体水平厚度不不小于最小底宽时,则底平面按最小宽度绘制；若矿体水平厚度比最小底宽稍大,底平面可取矿体水平厚度。煤层平均水平厚度为47m最后拟定该露天矿的底宽为17m2.2开采深度的拟定拟定合理开采深度的措施有三种，分析法、方案分析法、图解法。方案分析法就是根据露天矿底宽和最后帮坡角拟定不同深度的边帮，计算不同深度的境界剥采比nk，建立境界剥采比与开采深度的函数关系，nk=f(H），建立直角坐标系，函数与经济合理剥采比j交点

7、的深度就合理开采深度。我们选用图解法拟定合理开采深度，图解法就是直接在横断面图上，根据nj,拟定合理开采深度。环节：、分别在地表先上取A1Ai个点。、过顶帮一侧取A1个点，以顶帮最后帮坡角5作边帮线，与其顶板的交点分别为BBi。、分别延长AiB到O使ii/BiOil=。（yl为原矿的采出系数，nyl=n(1),n为原矿的工业储量回采率，95%，为原矿的贫化率,计算的nyl为99)、同步同顶帮一次去Ci个点,以底帮最后帮坡角做边帮线,与其底板的交点分别为1Di、分别延长iD到Mi使CiD/Dii*ny=n。、连接Oi个点与相交于O点，由O点向上取H=B（co+ct),这样过H做水平线，与最后的帮

8、坡线的交点就是最小底宽,此时的深度就是合理开采深度。图-1 -断面图因此断面的经济合理的开采高度为1米。根据此措施分别算出余下五个断面的合理开采深度。图3-2 -断面图图3-3 -断面图图-4 -断面图图35 -断面图图36 -断面图分别得到合理开采高度为0米、10米、110米、19米、19米。然后将横断面图上拟定的合理开采深度,投影到地质纵断面图上,可得到在纵断面图上的合理开采深度,即一种凹凸不平的折线图,为了便于采掘和布置运送线路,调底。调底原则:转弯度应当满足运送曲线半径的规定，长度上应当符合设立坑线的规定，宽度上保证采矿作业正常进行。调节后底周界最后标高为+10。3开采参数3.台阶高度

9、拟定台阶高度重要考虑因素有:矿岩的埋藏条件、矿岩性质、采掘设备类型规格及作业方式、穿爆工作、运送线路的布置、开采强度、延深速度、台阶稳定性等。由于采煤台阶和剥离台阶都需要松动爆破,且煤岩采掘设备参数相似，因此本次设计拟定的煤岩台阶高度相似。采掘作业应满足:式中：T挖掘机推压轴高度，;Hmax挖掘机最大挖掘高度，.5 ；爆破系数,松动爆破取1.15;台阶高度，m;计算求得原则台阶高度为8m。第一种沙土层台阶按沙土层厚度拟定台阶高度为7，其她台阶高度取m。3.采掘带宽度由于剥离和采矿都采用松动爆破，因此拟定采掘带宽度重要影响因素有:穿孔爆破参数、挖掘机采掘的行走方式、设备作业效率和年推动度。在此设

10、计中由于煤岩台阶均需要松动爆破，因此拟定采掘带宽度的重要根据台阶的穿孔爆破参数。采用宽采矿采掘,如图4-1所示:式中:采掘带宽度;台阶高度,8m;b炮孔排距，b=(0.0.9)W,Wp=（254)d，d取00；炮孔排数,取n=4；台阶坡面角,60;边眼距,取3m。则取=1m图41 采掘带宽度由此，拟定采掘带的宽度为7m。3.3最小工作平盘宽度（）保证采运设备正常作业式中：b爆堆宽度，b=A+爆堆延伸量(81 ）,取24m；爆堆坡底线与运送线路内侧边沿的安全距离，2.0.m，取m;D道路的宽度，34倍的车宽,取9m; 运送线路外侧边沿与稳定坡面线的距离，2.40m，取3m ；F实际坡面线与稳定坡面线的距离,，稳定坡面角,取，实际坡面角，5，则，取m。(2)保证生产储量的规定 (64）式中:开采多少个月； 年生产能力； 采掘带长度;（3） 保证露天矿生产的可靠性，每隔12台阶多留一条采掘带宽度。图4-2 最小工作平盘示意图（4） 拟定最小工作平盘宽度B=41。4最后境界平面图