露天开采课程设计样本.doc

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露天开采课程设计
—露天开采境界设计

学 院: 资源与环境工程学院
专 业 班 级: 采矿工程 1102
完 成 学 期: - -2
指 导 教 师: 叶义成 刘艳章 柯丽华 王文杰
学 号: 01124066
姓 名: 何逢

目 录

1.确定露天矿最小底宽 1
2.选取露天矿最终边坡角 1
2.1选取台阶坡面角 1
2.2确定台阶高度 1
3.确定露天矿开采深度 2
3.1地质横剖面上的图上的开采深度 2
3.2 确定最终开采深度 6
4. 绘制露天矿底部周界 6
5. 绘制露天矿开采终了平面图 7
6. 绘制露天矿开采分层平面图 7
7. 绘制露天矿最终开采境界横剖面图 13
8. 绘制露天矿最终开采境界纵剖面图 13
9. 境界内矿岩量表 13
10. 采场设计参数表 15
11.参考文献 15

露天开采境界设计
1.确定露天矿最小底宽
汽车运输, 并采用回返式调车方式, 则其底宽为:
(1-1)
式中 Bmin —露天矿最小底宽, m;
Rcmin —汽车最小转弯半径, m;
　bc —汽车宽度, m;
　e　 —汽车距边坡的安全距离, m, e一般取1.0~1.5m。
需要10t的自卸汽车, 由参考文献[2]查表, 故选择型号QQ562汽车可得汽车参数如表1.1。
表1.1 自卸汽车参数
型号
载重
/t
最小转弯半径
/m
最大爬坡能力
/%
外形尺寸( 长×宽×高) /mm
QQ562
10
7.8
27.5
6500×2547×2800
露天矿最小底宽:

故取最小底宽为22m, 本设计中爬坡能力选择10%。
2.选取露天矿最终边坡角
2.1选取台阶坡面角
由围岩性质上盘为闪长岩, ƒ=14~16; 下盘为石英岩, ƒ=16~18, 由参考文献[3]查表, 选取上盘非工作台阶坡面角为75°, 下盘工作台阶坡面角为75°。
2.2确定台阶高度
需要150mm潜孔钻机, 由参考文献[2]查表, 选择型号KQ150潜孔钻机, 可得潜孔钻机参数如表2.1。
表2.1 150mm潜孔钻机参数
型号
钻孔直径/mm
钻孔深度/m
推进行程/m
钻杆直径/mm
钻杆长度
/m
KQ150
150~170
17.5
9
133
9
需要1m3电铲, 由参考文献[2]查表, 选择型号W1001电铲, 可得电铲参数如表
2.2。

表2.2 单斗挖掘机参数
型号
铲斗容量/m3
最大提升量/t
动臂长度/m
最大挖掘半径/m
最大挖掘高度/m
最大卸载半径/m
最大卸载高度/m
W1001
1.0
15~20
6.8
9.8
8
8.7
5.5
由参考文献[1]查表可得, 台阶高度主要取决于矿岩性质和装载设备规格。
对需穿爆松散的硬岩, 阶段高度不超过挖掘机最大挖掘高度的1.25倍。
中国设计和生产的露天矿, 小型矿山阶段高度一般为8~10m。大、 中型矿山一般多为10~12m。
在这里取台阶高度为10m。
暂不考虑运输平台的影响, 而且已确定安全平台宽3m, 清扫平台宽6.5m, 运输平台宽12m, 如图2.1, 草拟上下盘帮坡角为58.52°。

图2.1 最终边坡角
3.确定露天矿开采深度
3.1地质横剖面上的图上的开采深度
如图3.1, 为4线上的开采深度, 计算各开采深度的境界剥采比有:

图3.1 矿区4线勘探剖面图开采深度
根据各开采深度境界剥采比绘制出关系曲线, 图3.2所示, 确定矿区4线开采深度为120m。

图3.2 矿区4线剥采比关系曲线
在图3.3中, 6线上各开采境界剥采比为:

图3.3 矿区6线勘探剖面图开采深度
根据各开采深度境界剥采比绘制关系曲线, 如图3.4所示, 确定6线开采深度为+107m。

图3.4 矿区6线剥采比关系曲线
在图3.5中, 8线上各开采境界剥采比为:

图3.5 矿区8线勘探剖面图开采深度
根据各层境界剥采比绘制出剥采比关系曲线, 如图3.6所示, 确定8线开采深度为+107m。

图3.6 矿区8线剥采比关系曲线
综上, 4线开采深度为+120m, 6线开采深度为+107m, 8线开采深度为+107m。
3.2 确定最终开采深度
将地质横剖面图上各勘探线开采深度投影到地质纵剖面图上, 并根据使少采出的矿石量与多采出的矿石量基本均衡, 并让剥采比尽可能小的原则将露天矿矿底调整到同一标高上, 如图3.7所示。
根据调整原则调整矿底后, 确定最终开采深度为+110m。

图3.7 矿体最终开采深度标高
4. 绘制露天矿底部周界
根据+110m水平矿体, 并满足最小底宽的要求, 作出露天矿底部周界如图4.1
所示:

图4.1 露天矿底部周界
5. 绘制露天矿开采终了平面图
露天矿开采终了平面图,见图5.1所示:

图5.1 某矿露天矿开采终了平面图
6. 绘制露天矿开采分层平面图
露天矿开采分层平面图,如图6.1至图6.15所示:

图6.1 某矿+110m分层平面图

图6.2 某矿+120m分层平面图

图6.3 某矿+130m分层平面图

图6.4 某矿+140m分层平面图

图6.5 某矿+150m分层平面图

图6.6 某矿+160分层平面图

图6.7 某矿+170m分层平面图

图6.8 某矿+180m分层平面图

图6.9 某矿+190m分层平面图

图6.10 某矿+200m分层平面图
7. 绘制露天矿最终开采境界横剖面图
由下图图得到最终边坡角上盘为49.34°, 下盘最终边坡角为48.54°。

图7.1 某露天矿最终开采境界横剖面图
8. 绘制露天矿最终开采境界纵剖面图
由下图得到端帮边坡角顶帮为50.50°, 底帮为64.62°。

图8.1 某露天矿最终开采境界纵剖面图
9. 境界内矿岩量表
在AutoCAD中利用AA命令能够在各分层平面图中获取个分层的矿岩面积与矿面积。
获取面积后, 当上下两面面积大小相差小于40%时可利用公式:
(9-1)
当上下两面面积大小相差大于40%时可利用公式:
(9-2)
当矿体或岩体成楔形尖灭时可利用公式:
(9-3)
由此能够得到表9.1:

表9.1 某露天矿境界内矿岩量表

这里np=3.12m³/m³<=njh=7m³/m³,设计境界合理。

10. 采场设计参数表
表10.1 采场设计参数表
序号
名称
单位
参数
备注
1
采场最高标高
m
+190

2
采场最低标高
m
+110

3
封闭圈标高
m
+130

4
开采深度
m
90

5
最小底宽
m
22

6
台阶高度
m
10

7
台阶终了坡面角
度
75

8
工作台阶坡面角

上盘
度
75°

下盘
度
75°

9
安全平台宽
m
3

10
清扫平台宽
m
6.5

11
运输平台宽
m
12

12
最小工作平盘宽
m
25

13
采场终了边坡角

上盘
度
49.34°

下盘
度
48.54°
+150m以下
度
59.76°
+150m以上
端部
度
50.50°
顶帮
度
64.62°
底帮
14
采场顶部周界
m×m
315.25×202.67
长×宽
15
采场底部周界
m×m
197.4×22.02
长×宽
11.参考文献
[1] 《采矿设计手册》 ( 矿床开采卷　上) 中国建筑工业出版社 1987
[2] 《采矿设计手册》 ( 矿床开采卷　下 ) 中国建筑工业出版社 1987
[3] 《露天开采境界设计》( PPT) 叶义成
[4]《金属矿山露天开采》( 第4版) 冶金工业出版社