露天矿境界设计.pptx

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1、 露天开采境界的确定方法露天开采境界的确定方法第1页/共47页 露天开采境界的确定方法露天开采境界的确定方法第2页/共47页 露天开采境界的确定方法露天开采境界的确定方法第3页/共47页 露天开采境界的确定方法露天开采境界的确定方法第4页/共47页露天开采境界的确定方法1 确定露天矿最小底宽2 选取露天矿最终边坡角3 确定露天矿开采深度4 绘制露天矿底部周界5 绘制露天矿开采终了平面图 露天开采境界的确定方法露天开采境界的确定方法第5页/共47页1 确定露天矿最小底宽确定露天矿最小底宽露天矿最小底宽应满足采装运输设备的要求,保证矿山工程正常发展。采用铁路运输时，露天矿的最小底宽为 露天开采境界

2、的确定方法露天开采境界的确定方法式中：式中：BminBmin露天矿最小底宽，露天矿最小底宽，mm；RwhRwh挖掘机机体回转半径，挖掘机机体回转半径，mm；T T铁道线路宽度，铁道线路宽度，mm；h hL L挖掘机机体底盘高度，挖掘机机体底盘高度，mm；e e挖掘机机体、边坡及车辆三者间的安全距离，挖掘机机体、边坡及车辆三者间的安全距离，e=1.01.5me=1.01.5m；露天矿最下一个台阶的坡面角，露天矿最下一个台阶的坡面角，()()。第6页/共47页当采用汽车运输时，采用回返式调车时，其底宽为:Bmin=2(Rcmin+0.5bc+e)若采用折返式调车，则 Bmin=Rcmin+0.5b

3、c+2e+0.5lc 式中：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；lc汽车长度，m。露天开采境界的确定方法露天开采境界的确定方法第7页/共47页在确定露天开采境界时：若矿体厚度小于最小底宽,底平面按最小底宽绘制；若矿体厚度比最小底宽大得不多，底平面可以矿体厚度为界；若矿体厚度远大于最小底宽，通常按最小底宽作图，并按下列因素确定露天矿底的位置：（1）使境界内的可采矿量最大而剥岩量最小；（2）使可采矿量最可靠，通常露天矿底宜置于矿体中间，以避免地质作图误差所造成的影响；（3）根据矿石品位分布，使采出的矿石质量最高；（4）根据岩石的物理力学性质调整露天矿底位置

4、，使边坡稳固且穿爆方便。露天开采境界的确定方法露天开采境界的确定方法第8页/共47页2 选取露天矿最终边坡角选取露天矿最终边坡角露天矿的最终边坡角，对剥采比有很大的影响。随着开采深度增加和边坡角的减小，所需的剥岩量会急剧增加，因此从经济效果考虑。希望边坡角尽可能大；然而，也不能盲目追求陡边坡而造成滑坡事故隐患。因此，选择时应同时考虑安全因素和经济因素，在保证露天矿安全前提下，最终边坡角尽可能大些，以减少剥离量。露天开采境界的确定方法露天开采境界的确定方法第9页/共47页矿山设计选取边坡角时，多采用类比法，即参照类似矿山的实际资料选取。工程地质条件复杂的矿山，在进行设计的同时，由研究部门通过系统

5、的工程地质调查后，用计算方法确定。所谓类比法，即设计部门根据工程实践，按照组成边坡岩体的地质条件、水文地质条件，边坡高度及其形状、存在年限等因素，由大量的统计资料和经验数表并结合设计者的经验选取边坡角的方法。露天开采境界的确定方法露天开采境界的确定方法第10页/共47页边坡角初选时的经验参考值边坡角初选时的经验参考值 露天开采境界的确定方法露天开采境界的确定方法第11页/共47页 在设计中用类比法选取的边坡角，应满足矿山生产技术上的要求。为了保证矿山正常生产，露天矿边坡通常由安全平台、清扫平台、运输平台及相应的坡面组成。露天开采境界的确定方法露天开采境界的确定方法 abcd安全平台安全平台清扫

6、平台清扫平台设在台阶平盘设在台阶平盘上的运输平台上的运输平台设在台阶中间设在台阶中间的运输平台的运输平台h hh hh hh h第12页/共47页台阶坡面角参考资料台阶坡面角参考资料 最终台阶坡面角与岩石性质，岩层的倾角、倾向、构造、节理，以及穿爆方法等因素有关。例如，当岩层倾角大于30，并且岩层层理较发育时，若选取的台阶坡面角大于岩层倾角，岩石容易滑落。这时应取台阶坡面角等于岩层倾角。露天开采境界的确定方法露天开采境界的确定方法岩石坚固性系数岩石坚固性系数f f1520152081481437371212台阶坡面角台阶坡面角()()758575857075707560656065456045

7、60第13页/共47页上述按安全条件和技术条件确定的最小边坡角，便是露天矿的最终边坡角。不过，对缓倾斜矿体来说，若边坡角大于矿体倾角，则最终边坡角应沿矿体下盘布置，以便充分采出下盘矿石。露天开采境界的确定方法露天开采境界的确定方法abcd/d第14页/共47页3 确定露天矿开采深度确定露天矿开采深度露天矿走向长度大时第一步是在各地质横剖面图上初步确定开采深度,(如下S4剖面)。露天开采境界的确定方法露天开采境界的确定方法+100+100+110+110+120+120+130+130第15页/共47页计算各开采深度的境界剥采比：露天开采境界的确定方法露天开采境界的确定方法+100+100+11

8、0+110+120+120+130+130+120m：nj=V/A=4.6+110m：nj=V/A=6.7+100m：nj=V/A=7.4第16页/共47页将各方案的境界剥采比与开采深度绘成关系曲线，再画出代表经济合理剥采比的水平线，两线交点的横坐标Hj，就是所要求的开采深度。露天开采境界的确定方法露天开采境界的确定方法+100+100+110+110+120+120+130+130100 110 120 H100 110 120 Hn n8 87 76 65 54 4107107第17页/共47页至此，完成了一个地质横剖面图上露天开采理论深度的确定。按同样的方法，可将露天矿范围内所有横剖面图

9、上的理论深度都确定下来。应当指出，在确定厚矿体的开采深度时，鉴于露天矿底的位置不易确定，有时先按矿体厚度而不是最小底宽作图，然后继续向下无剥离采矿，直至最小底宽为止。这时，作为露天开采的最终深度，显然是最初确定的深度与无剥离开采深度之和。若某矿有若某矿有3个剖面个剖面S2，S4，S6。S2的理论开采深度的理论开采深度H2=124m，S6的理论开采深度的理论开采深度H6=116m。为此有：。为此有：H2=124m，H4=107m，H6=116m。露天开采境界的确定方法露天开采境界的确定方法第18页/共47页第二步在地质纵剖面图上调整露天矿底部标高在各个地质横剖面图上初步确定了露天开采的理论深度后

10、，由于各剖面的矿体厚度和地形变化不等，所得开采深度也不一。将各剖面图上的深度投影到地质纵剖面图上，连接各点，得出一条不规则的折线。为了便于开采和布置运输线路，露天矿的底平面宜调整至同一标高。当矿体埋藏深度沿走向变比较大，而且长度又允许时，其底平面可调整成阶梯状。调整的原则是，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。露天开采境界的确定方法露天开采境界的确定方法第19页/共47页所以最终开采底部水平为所以最终开采底部水平为+110m。露天开采境界的确定方法露天开采境界的确定方法S S2 2S S4 4S S6 6+100+100+110+110+120+120+140+140

11、+130+130第20页/共47页也可以这样定最终开采底部水平为+115m。露天开采境界的确定方法露天开采境界的确定方法S S2 2S S4 4S S6 6+100+100+110+110+120+120+140+140+130+130第21页/共47页也可以这样定最终开采底部水平为+110m。露天开采境界的确定方法露天开采境界的确定方法S S2 2S S4 4S S6 6+100+100+110+110+120+120+140+140+130+130第22页/共47页甚至还可以定最终开采底部水平为+100m。露天开采境界的确定方法露天开采境界的确定方法S S2 2S S4 4S S6 6+1

12、00+100+110+110+120+120+140+140+130+130第23页/共47页4 绘制露天矿底部周界绘制露天矿底部周界调整后的开采深度往往不再是最初方案的深度，因此需要重新绘制底部周界，其步骤为：露天开采境界的确定方法露天开采境界的确定方法（1）按调整后的露天开采深度，绘制该水平的地质分层平面图；（2）在各横剖面、纵剖面、辅助割面图上，按所确定的露天开采深度绘出境界；（3）将各剖面图上露天矿底部周界投影到分层平面图上，连接各点，得出理论上的底部周界；（4）为了便于采掘运输，修整初步得出的理论周界。第24页/共47页修整底部周界的原则：1)底部周界要尽量平直，弯曲部分要满足运输设

13、备对曲率半径的要求；2)露天矿底的长度应满足运输线路的要求，特别是采用铁路运输的矿山，其长度要保证列车正常出入工作面。露天开采境界的确定方法露天开采境界的确定方法第25页/共47页 露天开采境界的确定方法露天开采境界的确定方法+100+100+110+110+120+120+130+130S S2 2S S4 4S S6 6+100+100+110+110+120+120+140+140+130+130S S4 4剖面图剖面图剖面图剖面图纵投影图纵投影图纵投影图纵投影图第26页/共47页S S2 2S S4 4S S6 6 露天开采境界的确定方法露天开采境界的确定方法+110m+110m分层平

14、面图分层平面图分层平面图分层平面图第27页/共47页5 绘制露天矿开采终了平面图绘制露天矿开采终了平面图露天矿开采终了平面图的绘制方法是：（1）将上述露天矿底部周界绘在透明纸上。（2）将透明纸覆于地形图上，然后按边坡组成要素，从底部周界开始，由里向外依次绘出各个台阶的坡底线。很明显，露天矿深部各台阶的坡底线在平面图上是闭合的。而处在地表以上的则不能闭合，但要使其末端与相同标高的地形等高线密接。（3）在图上布置开拓运输线路。（4）在底部周界开始，由里向外依次绘出各个台阶的坡面和平台。（5）检查和修改上述露天开采境界。露天开采境界的确定方法露天开采境界的确定方法第28页/共47页 露天开采境界的确

15、定方法露天开采境界的确定方法S S2 2S S4 4S S6 6130130135135140140145145150150155155160160165165某矿地形地质图某矿地形地质图某矿地形地质图某矿地形地质图第29页/共47页 露天开采境界的确定方法露天开采境界的确定方法S S2 2S S4 4S S6 6130130135135140140145145150150155155160160165165第30页/共47页 露天开采境界的确定方法露天开采境界的确定方法S S2 2S S4 4S S6 6130130145145150150155155160160165165第31页/共47

16、页 露天开采境界的确定方法露天开采境界的确定方法S S2 2S S4 4S S6 6110110120120130130130130140140145145150150150150155155160160160160165165第32页/共47页 露天开采境界的确定方法露天开采境界的确定方法S S2 2S S4 4S S6 6145145150150155155160160165165130130140140110110130130120120150150160160某矿露天开采终了平面图某矿露天开采终了平面图某矿露天开采终了平面图某矿露天开采终了平面图第33页/共47页 露天开采境界的确定方

17、法露天开采境界的确定方法S S2 2S S4 4S S6 6110110某矿某矿某矿某矿+110m+110m分层平面图分层平面图分层平面图分层平面图第34页/共47页 露天开采境界的确定方法露天开采境界的确定方法S S2 2S S4 4S S6 6某矿某矿某矿某矿+120m+120m分层平面图分层平面图分层平面图分层平面图120120第35页/共47页 露天开采境界的确定方法露天开采境界的确定方法S S2 2S S4 4S S6 6某矿某矿某矿某矿+130m+130m分层平面图分层平面图分层平面图分层平面图130130130130140140140140第36页/共47页 露天开采境界的确定方

18、法露天开采境界的确定方法S S2 2S S4 4S S6 6某矿某矿某矿某矿+140m+140m分层平面图分层平面图分层平面图分层平面图140140145145150150130130135135140140第37页/共47页 露天开采境界的确定方法露天开采境界的确定方法S S2 2S S4 4S S6 6某矿某矿某矿某矿+150m+150m分层平面图分层平面图分层平面图分层平面图150150150150155155160160第38页/共47页 露天开采境界的确定方法露天开采境界的确定方法S S2 2S S4 4S S6 6某矿某矿某矿某矿+160m+160m分层平面图分层平面图分层平面图分

19、层平面图160160160160170170第39页/共47页 露天开采境界的确定方法露天开采境界的确定方法S S2 2S S4 4S S6 6某矿某矿某矿某矿+170m+170m分层平面图分层平面图分层平面图分层平面图170170180180第40页/共47页 露天开采境界的确定方法露天开采境界的确定方法S S2 2S S4 4S S6 6145145150150155155160160165165130130140140110110130130120120150150160160 某矿露天开采终了平面图某矿露天开采终了平面图某矿露天开采终了平面图某矿露天开采终了平面图第41页/共47页 露

20、天开采境界的确定方法露天开采境界的确定方法某矿最终开采境界横剖面图某矿最终开采境界横剖面图某矿最终开采境界横剖面图某矿最终开采境界横剖面图+100+100+110+110+120+120+130+130+140+140+150+150+160+160+170+170421523421523391914391914-(1:1000)(1:1000)注意：需标对应坐标位置及坐标值注意：需标对应坐标位置及坐标值剖面图要与终剖面图要与终了平面图对应了平面图对应第42页/共47页 露天开采境界的确定方法露天开采境界的确定方法某矿最终开采境界纵剖面图某矿最终开采境界纵剖面图某矿最终开采境界纵剖面图某矿最终

21、开采境界纵剖面图-(1:1000)(1:1000)+100+100+110+110+120+120+130+130+140+140+150+150+160+160+170+170452117452117443241443241S S2 2S S4 4S S6 6注意：需标对应坐标位置及坐标值注意：需标对应坐标位置及坐标值剖面图要与终剖面图要与终了平面图对应了平面图对应第43页/共47页 露天开采境界的确定方法露天开采境界的确定方法分分层层矿量矿量岩量岩量矿岩总量矿岩总量 累计矿量累计矿量累计岩量累计岩量分层剥采分层剥采比（比（t/tt/t）mm3 3t tmm3 3t tmm3 3t tmm3

22、 3t tmm3 3t t18018012612644144135035094594547647613861386126126441441350350138613862.142.14170170351351122912297367361987198710871087321632164774771670167010861086460246021.621.62160160682682238723871321132135673567200320035954595411591159405740572407240710556105561.491.49150150932932326232622016201

23、654435443294829488705870520912091731973194423442319261192611.671.6714014082182128742874223522356035603530563056890989092912291210193101936658665828170281702.102.1013013076976926922692195419545276527627232723796879683681368112885128858612861236138361382.002.0012012069869824432443105610562851285117541

24、754529452944379437915328153289668966841432414321.171.171101105165161806180635235295095086886827562756489548951713317133 100201002044187441870.530.53合计合计48954895 1713317133 1002010020 2705427054 1491514915 44187441871.581.58境界内矿岩量表境界内矿岩量表境界内矿岩量表境界内矿岩量表这里这里这里这里n np p=1.58t/tn=1.58t/tnjhjh=7t/t=7t/t，设计

25、境界合理。，设计境界合理。，设计境界合理。，设计境界合理。第44页/共47页 露天开采境界的确定方法露天开采境界的确定方法序号序号名名 称称单位单位参数参数备注备注1 1 采场最高标高采场最高标高mm1801802 2 采场最低标高采场最低标高mm1101103 3 开采深度开采深度mm70704 4 最小底宽最小底宽mm20205 5 台阶高度台阶高度mm10106 6 台阶终了坡面角台阶终了坡面角度度65657 7 工作台阶坡面角工作台阶坡面角度度75758 8 安全平台宽安全平台宽mm3.53.59 9 清扫平台宽清扫平台宽mm6.56.51010 运输平台宽运输平台宽mm1010111

26、1 最小工作平盘宽最小工作平盘宽mm25251212 采场终了边坡角采场终了边坡角 上盘上盘度度391914391914 下盘下盘度度421523421523 端部端部度度4432414432411313 采场顶部周界采场顶部周界mmmm240180240180长长 宽宽1414 采场底部周界采场底部周界mmmm1162011620长长 宽宽采场设计参数表采场设计参数表采场设计参数表采场设计参数表第45页/共47页 露天开采境界的确定方法露天开采境界的确定方法露天开采境界的确定方法1 确定露天矿最小底宽2 选取露天矿最终边坡角3 确定露天矿开采深度4 绘制露天矿底部周界5 绘制露天矿开采终了平面图第46页/共47页感谢您的观看！第47页/共47页