露天開采課程設(shè)計

1、<p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　前言3</b></p><p><b>　　第1章 總論3</b></p><p>　　1.1 設(shè)計任務(wù)與內(nèi)容3</p><p>　　1.2 原始資料3</p><p>　　

2、1.3 設(shè)計要求4</p><p>　　1.3.1 設(shè)計后提交的文件4</p><p>　　第2章 礦床開拓運輸方式5</p><p>　　2.1 礦床露天開拓的影響因素5</p><p>　　2.2 礦床開拓方案的確定5</p><p>　　2.2.1 選擇開拓方案的原則5</p><

3、p>　　2.2.2 礦床開拓方案的確定5</p><p>　　2.3 礦山運輸設(shè)備及其數(shù)量5</p><p>　　2.3.1 運輸設(shè)備類型的選擇5</p><p>　　2.3.2 運輸設(shè)備數(shù)量的確定6</p><p>　　2.4 礦山運輸線路參數(shù)設(shè)計7</p><p>　　2.4.1 平曲線半徑7&l

4、t;/p><p>　　2.4.2 停車視距7</p><p>　　2.4.3 會車視距8</p><p>　　2.4.4 道路通過能力9</p><p>　　2.4.5 道路寬度計算9</p><p>　　2.5 礦山運輸能力10</p><p>　　第3章 露天開采境界的確定10<

5、;/p><p>　　3.1 確定露天開采境界的原則10</p><p>　　3.2影響露天開采境界的主要因素11</p><p>　　3.3 露天開采境界確定的主要程序及主要參數(shù)的確定11</p><p>　　3.3.1 開采深度的確定11</p><p>　　3.3.2 最小底寬13</p>&l

6、t;p>　　3.3.3 儲量計算及服務(wù)年限的確定13</p><p>　　3.3.4露天礦臺階要素與最終邊坡角驗算15</p><p>　　3.3.5 繪制露天礦底部周界16</p><p>　　3.3.6 繪制露天礦開采終了平面圖16</p><p>　　3.3.7計算平均剝采比16</p><p>

7、　　第4章 穿孔爆破17</p><p>　　4.1 穿孔工作17</p><p>　　4.1.2穿孔設(shè)備數(shù)量計算18</p><p>　　4.2 爆破工作19</p><p>　　4.2.1 爆破方法選擇19</p><p>　　4.2.2 爆破材料19</p><p>　　4.2

8、.3 鉆孔形式和布孔方式19</p><p>　　4.2.4 爆破參數(shù)的確定19</p><p>　　4.2.5 裝藥、填塞、起爆方法23</p><p>　　4.2.6 爆破網(wǎng)路設(shè)計23</p><p>　　4.2.7一次爆破量的確定24</p><p>　　第5章 開采工藝25</p>&

9、lt;p>　　5.1工作線布置及礦山開采程序25</p><p>　　5.2挖掘機(jī)選擇及其數(shù)量25</p><p>　　5.2.1挖掘設(shè)備類型確定25</p><p>　　5.2.2挖掘機(jī)數(shù)量確定25</p><p>　　5.3采區(qū)長度與采區(qū)寬度的確定26</p><p>　　5.3.1采區(qū)長度Lc2

10、6</p><p>　　5.3.2采掘帶寬度bc26</p><p>　　第6章 課程設(shè)計總結(jié)27</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)28</b></p><p><b>　　前言</b></p><p>　　采礦工程專業(yè)露天開采課程設(shè)計是采礦工程專業(yè)學(xué)習(xí)的一個重要環(huán)

11、節(jié)，是教學(xué)計劃的一個重要組成部分，也是提高學(xué)生的綜合能力的有機(jī)組成部分，具有實踐性和綜合性。</p><p>　　此露天開采課程設(shè)計目的有：</p><p>　　1.課程設(shè)計是采礦學(xué)II理論課程教學(xué)的延續(xù)，通過課程設(shè)計使學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)掌握采礦學(xué)II的內(nèi)容，并熟悉露天礦山初步設(shè)計的一般過程和方法；</p><p>　　2.培養(yǎng)學(xué)生對采礦學(xué)、爆破工程、邊坡穩(wěn)定性分析、工

12、程制圖、礦山地質(zhì)學(xué)和巖石力學(xué)等相關(guān)知識的綜合運用，并以此進(jìn)行工程設(shè)計的能力；</p><p>　　3.通過課程設(shè)計培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會使用采礦設(shè)計手冊、設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的能力；</p><p>　　4.提高技術(shù)總結(jié)和編制技術(shù)文件的能力；</p><p>　　5.為畢業(yè)設(shè)計做好技術(shù)準(zhǔn)備。</p><p>　　本次設(shè)計主要進(jìn)行鐵礦床露天開采的初步設(shè)計，根據(jù)

13、相關(guān)地質(zhì)資料和開采技術(shù)條件，按照《采礦設(shè)計手冊》中的方法進(jìn)行開采設(shè)計。</p><p><b>　　第1章 總論</b></p><p>　　1.1 設(shè)計任務(wù)與內(nèi)容</p><p>　　設(shè)計題目: 塔東鐵礦床開采設(shè)計</p><p>　　依據(jù)所給礦山地質(zhì)資料、地質(zhì)地形圖及勘探線剖面圖，確定露天礦開采的運輸方式、設(shè)備型號和

14、數(shù)量、臺階組成要素、最終邊坡角大小，露天礦開采境界，并繪制露天開采終了平面圖。</p><p><b>　　1.2 原始資料</b></p><p>　　塔東鐵礦礦區(qū)內(nèi)礦體有零星初露，礦體不規(guī)則分布于上元古界塔東群的朱敦店組和拉拉溝組之中。礦體傾角從50o到80o不等，與圍巖傾向基本一致。礦體母巖主要為黑云斜長片麻巖、黑云變粒巖、斜長角閃巖、二云石英片巖夾透輝大理巖透

15、鏡體、黑云變粒巖夾黑云斜長角閃巖磁鐵斜長角閃巖、透輝斜長片麻巖以及透輝巖、透輝斜長片麻巖夾黑云斜長片麻巖，此外還有花崗閃長巖、留輝石，成礦礦物主要是脈條狀的磁鐵礦，礦體厚度0－20m不等，礦體具體產(chǎn)狀與分布參見地形地質(zhì)圖和剖面圖。最上層為第四系殘坡積層，可分為兩類：沖積層，由礫石、砂、粘土組成；殘坡積層零星分布于地勢低凹及平坦處，由褐黃、褐紅色粘土組成；區(qū)內(nèi)無構(gòu)造，但是存在有夾層，夾層最小剔除厚度為1m，礦區(qū)范圍內(nèi)延伸長度約2000m，

16、出露寬度約100m，厚度<30m；本礦床主要礦石類型為黑云斜長片麻巖、斜長角閃巖、黑云變粒巖夾黑云斜長角閃巖磁鐵斜長角閃巖、透輝斜長片麻巖夾黑云斜長片麻；礦巖容重γ=3.2 t/m3，礦巖硬度系數(shù)f=9～11。</p><p>　　設(shè)計范圍：最低開采設(shè)計標(biāo)高460 m，2－7勘探線之間，njh=5:1m3/m3，控制生產(chǎn)能力250萬t，以開采主礦體為設(shè)計依據(jù)。</p><p>&

17、lt;b>　　1.3 設(shè)計要求</b></p><p>　　1.3.1 設(shè)計后提交的文件</p><p>　　(1).設(shè)計說明書一份(包括目錄和正文)，篇幅不少于10頁，交A4紙打印稿；</p><p>　　(2).附圖：中深孔炮孔布置及裝藥結(jié)構(gòu)圖；</p><p>　　(3).圖紙：手工繪制露天開采終了平面圖(1#圖紙)，

18、比例為1：2000。</p><p>　　(1). 在原始地質(zhì)勘探剖面圖上確定開采深度，并將圖紙附在設(shè)計說明書中；</p><p>　　(2)．設(shè)計參數(shù)選取要求參照《采礦設(shè)計手冊》(建筑工業(yè)出版社)；</p><p>　　(3)．根據(jù)圈定礦體計算圈定礦體儲量，根據(jù)生產(chǎn)能力計算服務(wù)年限；</p><p>　　(4). 時間要求：1周內(nèi)完成(20

19、10.12.13－12.20)。</p><p>　　第2章 礦床開拓運輸方式</p><p>　　2.1 礦床露天開拓的影響因素</p><p>　　影響開拓方法選擇的因素甚多，主要有[1]：</p><p>　　(1).自然地質(zhì)條件，即地形、礦床地質(zhì)、水文地質(zhì)、工程地質(zhì)及氣候條件等；</p><p>　　(2).生

20、產(chǎn)技術(shù)條件，即礦山規(guī)模、礦區(qū)開采程序、露天采場尺寸、高差、生產(chǎn)工藝流程、選用設(shè)備類型及技術(shù)裝備等；</p><p>　　(3).經(jīng)濟(jì)因素，即礦山建設(shè)投資、礦石生產(chǎn)成本及勞動生產(chǎn)率等。</p><p>　　2.2 礦床開拓方案的確定</p><p>　　2.2.1 選擇開拓方案的原則[1]</p><p>　　(1).要求礦山基建時間短，早投產(chǎn)

21、，早達(dá)產(chǎn)；</p><p>　　(2).要求生產(chǎn)工藝簡單，可靠，技術(shù)上先進(jìn)；</p><p>　　(3).基建工程量少，施工方便；</p><p>　　(4).基建投資少，尤其是初期投資要少；</p><p>　　(5).生產(chǎn)經(jīng)營費低；</p><p>　　(6).不占良田，少占耕地。</p><p

22、>　　2.2.2 礦床開拓方案的確定</p><p>　　本次設(shè)計鐵礦石礦山生產(chǎn)能力為250萬t。根據(jù)地形地質(zhì)圖和給定的最低開采標(biāo)高可知，礦區(qū)地形條件較為復(fù)雜，屬于凹陷露天礦，由于公路運輸靈活多變，所以選用公路開拓運輸方案。</p><p>　　2.3 礦山運輸設(shè)備及其數(shù)量</p><p>　　2.3.1 運輸設(shè)備類型的選擇</p><p&

23、gt;　　根據(jù)礦山年采剝總量和參照相關(guān)礦山數(shù)據(jù)，年生產(chǎn)能力250萬t，剝采比為5:1，所以年運輸總量為1500萬t，所以，選用型遼寧LN392型重型自卸汽車與WK-8礦用挖掘機(jī)配套使用，LN392載重68t，自重41.5t，最小轉(zhuǎn)彎半徑為10500mm，汽車長為9600mm，寬為4850mm，高為4390mm，前輪距3660mm，后輪距為3270mm，最高車速70km/h，最大爬坡度25%，設(shè)該礦運距為3km，經(jīng)查表得平均車速為17.5

24、km/h。</p><p>　　2.3.2 運輸設(shè)備數(shù)量的確定</p><p>　　(1).自卸汽車的臺班運輸能力為：</p><p><b>　　(2-1)</b></p><p>　　式中：A——自卸汽車運輸能力，t/臺.班；</p><p>　　G——自卸汽車額定載重量，t；</p&g

25、t;<p>　　K1——自卸汽車載重量系數(shù)，取=0.90；</p><p>　　K2——汽車時間利用系數(shù)，每日三班，取K2=0.75；</p><p>　　T——汽車周轉(zhuǎn)一次所需時間，min，裝巖及等車時間取6min，所以，</p><p>　　=27min，取30min；</p><p>　　代入數(shù)據(jù)，得臺班運輸能力為：<

26、;/p><p>　　A==734.4 t/臺·班</p><p>　　(2).汽車工作臺數(shù)：</p><p><b>　　(2-2)</b></p><p>　　式中：N——自卸汽車需要臺數(shù)，臺；</p><p>　　K3——運輸不均衡系數(shù)，K3=1.05～1.15，取K3=1.10；<

27、;/p><p>　　Q——露天礦年運輸量，t/a；</p><p>　　C——每日工作班數(shù)，3班；</p><p>　　H——年工作日數(shù)，取H=310天；</p><p>　　K4——自卸汽車出車率。=；</p><p>　　所以，N==45.6臺，取46臺；</p><p>　　2.4 礦山運輸線

28、路參數(shù)設(shè)計</p><p>　　2.4.1 平曲線半徑[3]</p><p><b>　　平曲線半徑公式為：</b></p><p><b>　　(2-4)</b></p><p>　　式中：——線路最小平曲線半徑，m；</p><p>　　——汽車運行速度，km/h；<

29、;/p><p>　　——輪胎與路面間橫向拈著系數(shù)，其值為0.06～0.22，取0.16；</p><p>　　——路面橫坡，=2~6%，取=4％。</p><p><b>　　代入數(shù)據(jù)，得：</b></p><p>　　=12.1m<50m</p><p>　　因為平曲線半徑為13m，小于50m

30、，查表3—7平曲線縱坡折減[3]，所以該段平曲線的最大縱坡要折減4%。</p><p>　　2.4.2 停車視距[3]</p><p><b>　　停車視距公式為：</b></p><p><b>　　(2-5)</b></p><p>　　=vt/3.6</p><p&g

31、t;<b>　　=</b></p><p>　　式中：——司機(jī)觀察反應(yīng)時間內(nèi)行駛的距離，m；</p><p>　　——汽車開始制動到完全停止時所行駛的距離，m；</p><p>　　——為防止汽車萬一駛近障礙物不能停住而在視距計算中考慮的安全距離，取汽車全長，即=9.6m；</p><p>　　——汽車運行速度，km/h

32、；</p><p>　　——司機(jī)觀察反應(yīng)時間，一般在1.5~2s，取t=2s；</p><p>　　——計算粘著系數(shù)，=（0.5~0.6），取=0.6，，取=0.75；</p><p>　　——滾動阻力系數(shù)，取=0.030；</p><p>　　——道路縱坡，上坡為正值，下坡為負(fù)值，為i=8％。</p><p><

33、;b>　　代入數(shù)據(jù)，得：</b></p><p><b>　　上坡時停車視距為：</b></p><p><b>　　m>20m；</b></p><p><b>　　下坡時停車視距為：</b></p><p><b>　　m>20m；&

34、lt;/b></p><p>　　由于計算的停車視距均大于20m，所以應(yīng)取為23m[3]。</p><p>　　2.4.3 會車視距</p><p><b>　　會車視距為：</b></p><p><b>　　(2-6)</b></p><p><b>　　

35、代入數(shù)據(jù)，得：</b></p><p><b>　　=46m>40m</b></p><p>　　由于計算的會車視距大于40m，所以應(yīng)取為46m[3]。</p><p>　　2.4.4 道路通過能力</p><p>　　道路通行能力與行車線數(shù)量、路面質(zhì)量與狀況、汽車運行速度以及安全行車間距有關(guān)。<

36、/p><p><b>　　(2-7)</b></p><p>　　式中：——道路通過能力，輛/h；</p><p>　　——汽車運行速度，km/h；</p><p>　　K1——與挖掘機(jī)數(shù)量有關(guān)的運行不均衡系數(shù)，取K1=0.75；</p><p>　　——考慮會車、交叉口及制動等因素的安全系數(shù)，一般=

37、0.34～0.38，取=0.35；</p><p><b>　　——停車視距，m。</b></p><p><b>　　代入數(shù)據(jù)，得：</b></p><p>　　=199.7≈200輛/h。</p><p>　　2.4.5 道路寬度計算</p><p>　　設(shè)計公路為礦山三

38、級公路，所以，查表1-3-26[1]得，公路寬度13.5m。又因道路寬度與車寬、車與車之間的安全間距以及距路面邊緣的距離有關(guān)，選用雙車道運輸，根據(jù)公式：</p><p><b>　　(2-8)</b></p><p>　　式中：B——雙車道路面寬度，m；</p><p>　　b——汽車兩后輪外緣的距離（汽車總寬），m；</p>&

39、lt;p>　　y——汽車后輪外緣至路面邊緣的距離，m，取1m；</p><p>　　x——兩車之間的安全距離，m，=0.73m。</p><p><b>　　代入數(shù)據(jù)，得：</b></p><p>　　<13.5m，取13.5m</p><p>　　綜上所述，設(shè)計公路寬度為13.5m。</p>

40、<p>　　2.5 礦山運輸能力</p><p>　　塔東鐵礦年運量為1500萬噸。</p><p>　　第3章 露天開采境界的確定</p><p>　　3.1 確定露天開采境界的原則</p><p>　　露天開采境界確定的原則有以下幾點：</p><p>　　(1).圈定的露天開采境界要保證露天采場內(nèi)采出的

41、礦石有盈利，即采用的境界剝采比不大于經(jīng)濟(jì)合理剝采比；</p><p>　　(2).要充分利用資源，盡可能把較多的礦石圈定在露天開采境界內(nèi)，發(fā)揮露天開采的優(yōu)越性；</p><p>　　(3).所圈定的露天采礦場的幫坡應(yīng)等于露天邊坡穩(wěn)定所允許的角度，以保證露天采礦場的安全生產(chǎn)；</p><p>　　(4).用經(jīng)濟(jì)合理剝采比圈定的露天開采范圍很大，服務(wù)年限太長時，應(yīng)按礦山

42、一般服務(wù)年限確定初期露天開采的深度；</p><p>　　(5).下列情況可適當(dāng)擴(kuò)大露天開采境界：</p><p>　　按境界剝采比不大于經(jīng)濟(jì)合理剝采比圈定露天開采境界后，境界外余下的工業(yè)礦量不多，經(jīng)濟(jì)上不宜再用地下開采；</p><p>　　礦石和圍巖穩(wěn)固性差，水文地質(zhì)條件復(fù)雜，水量大，礦石和圍巖有自燃危險等，在安全上和技術(shù)上不適合于地下開采；</p>

43、<p>　　(6).下列情況可適當(dāng)縮小露天開采境界</p><p>　　開采境界邊緣附近有重要建筑物、構(gòu)筑物、河流和鐵路干線等需要保護(hù)或難于遷移至露天采場影響范圍之外；</p><p>　　(7).當(dāng)?shù)V體極不規(guī)則，沿傾向厚度變化大，礦體上部覆蓋層較厚或地形復(fù)雜(如境界內(nèi)有孤立山頭等)時，用境界剝采比不大于經(jīng)濟(jì)合理剝采比初步確定境界后，再用平均剝采比進(jìn)行校核；</p>

44、;<p>　　(8).如果基建剝離量大，初期生產(chǎn)剝采比大，則需進(jìn)行綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，以確定用露天或地下開采；</p><p>　　(9).對于特厚的剝采比很小的礦床，有時要根據(jù)勘探程度及服務(wù)年限確定露天開采境界，而不應(yīng)該按境界剝采比確定開采境界。如硅石、白云石、石灰石及特厚巨大的鐵礦床，主要是根據(jù)服務(wù)年限和勘探程度確定合理的開采深度</p><p>　　3.2影響露天開采境界

45、的主要因素</p><p>　　影響露天開采境界的主要因素有：</p><p>　　(1).自然因素。包括礦床埋藏情況、礦巖性質(zhì)、地形、工程地質(zhì)和水文地質(zhì)以及礦石品位；</p><p>　　(2).技術(shù)組織因素。包括技術(shù)水平、裝備水平及道路情況；</p><p>　　(3).經(jīng)濟(jì)因素。包括基建投資、基建時間和達(dá)產(chǎn)時間、礦石的開采成本和銷售價格

46、，開采過程中礦石的貧化和損失，以及國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要等。</p><p>　　3.3 露天開采境界確定的主要程序及主要參數(shù)的確定</p><p>　　3.3.1 開采深度的確定</p><p>　　在地質(zhì)剖面圖上，按境界剝采比不大于經(jīng)濟(jì)合理剝采比(即)的原則確定合理開采深度，其步驟為：</p><p>　　(1).在各橫剖面圖上初步確定露天開采

47、深度</p><p>　　1).根據(jù)礦巖硬度系數(shù)f=9～11，初選最終邊坡角為45°[2]；</p><p>　　2).在各橫剖面圖上作出若干個深度的開采境界方案；</p><p>　　3).針對各個方案，用面積法計算其境界剝采比；</p><p>　　4).將各方案的境界剝采比與開采深度H繪成關(guān)系曲線，再畫出代表經(jīng)濟(jì)合理剝采比的水

48、平線，兩線交點的橫坐標(biāo)H，就是所要求的開采深度，見圖3-1。</p><p>　　圖3-1 開采深度確定</p><p>　　(2).在地質(zhì)縱剖面圖上調(diào)整露天礦底部標(biāo)高</p><p>　　在各個地質(zhì)橫剖面圖上初步確定了開采深度后，由于各剖面的礦體厚度和地形變化不等，所得開采深度不一。將各剖面圖上的深度投影到地質(zhì)縱剖面圖上，連接各點，得出一條不規(guī)則的折線。然后按照使

49、少采出的礦石量與多采出的礦石量基本平衡，并且讓剝采比盡可能小的原則把地平面調(diào)整到同一標(biāo)高。</p><p>　　經(jīng)過比較各個勘探線剖面圖的礦體分布數(shù)據(jù)，按照設(shè)計任務(wù)書，確定開采最低標(biāo)高為460m，根據(jù)地形地質(zhì)圖，確定最大開采深度為290m。</p><p>　　3.3.2 最小底寬</p><p>　　露天礦最小底寬：采用回返式調(diào)車時，最小底寬為</p>

50、<p><b>　　(3-1)</b></p><p>　　式中： ——汽車最小轉(zhuǎn)彎半徑，m；</p><p><b>　　——汽車寬度，m；</b></p><p>　　——汽車距邊坡的安全距離，m。</p><p><b>　　代入數(shù)據(jù)，得：</b></

51、p><p>　　<30m,取30m。</p><p>　　3.3.3 儲量計算及服務(wù)年限的確定</p><p>　　(1).根據(jù)最小底寬和選取的最終邊坡角計算所圈定的礦石儲量，儲量計算公式為：</p><p><b>　　(3-2)</b></p><p>　　式中：——礦石體積，m3；<

52、/p><p>　　——礦巖容重，t/ m3。</p><p>　　(2).采用垂直斷面法計算儲量</p><p>　　1).計算原則為[1]：</p><p>　　①當(dāng)兩相鄰對應(yīng)斷面面積之差與大面積之比小于40%時，即時，采用梯形公式計算體積：</p><p><b>　　(3-3)</b></

53、p><p>　　②當(dāng)兩相鄰對應(yīng)斷面面積之差與大面積之比大于40%時，即時，采用截錐體積：</p><p><b>　　(3-4)</b></p><p>　?、郛?dāng)一個斷面向一端作楔形時，采用楔形公式計算體積：</p><p><b>　　(3-5)</b></p><p>　?、?/p>

54、當(dāng)一個斷面向一端作點時，采用錐形公式計算體積：</p><p><b>　　(3-6)</b></p><p>　　以上各式中：－礦體體積；</p><p>　　S1－面積大者的面積；</p><p>　　S2－面積小者的面積；</p><p>　　Ｌ－勘探線之間的距離；從地形地質(zhì)圖中量得L=10

55、0m。</p><p>　　2).各勘探線間分段體積及礦量計算</p><p>　　上邊界—7：則=860199m3；</p><p>　　7－5：因，則=2598496.8m3；</p><p>　　5－3：因，則=2524020.0 m3；</p><p>　　3－1：因，則2316649.5 m3；</p&

56、gt;<p>　　1－0：因，則=1983568.8 m3；</p><p>　　0－2：因，則665799.5 m3；</p><p>　　2－下邊界：則=233332.7 m3。</p><p>　　=11182066 m3；</p><p>　　=35782611t。</p><p>　　各勘探線范

57、圍礦石體積及礦石重量見表3-1。</p><p>　　表3-1 各勘探線范圍礦石體積及礦石重量</p><p>　　該礦山生產(chǎn)能力為250萬t/a，故服務(wù)年限N=357826112500000=14.31年，最終確定服務(wù)年限為15年。</p><p>　　3.3.4露天礦臺階要素與最終邊坡角驗算</p><p>　　臺階高度設(shè)計為15m，選擇

58、的汽車車寬4.85m，清掃平臺寬度為10m，每隔兩個安全平臺設(shè)置一個清掃平臺，安全平臺寬為5m，查表1-2-38采礦場內(nèi)運輸平臺寬度表[1]，選取運輸平臺寬為19.5m；出入溝坡度為8%；查表5-7臺階坡面角參考資料[3] ，選取臺階坡面角取為75°。</p><p>　　露天礦最終邊坡角按下式進(jìn)行驗算：</p><p><b>　　(3-7)</b><

59、;/p><p>　　式中：——最終邊坡角，度；</p><p><b>　　——臺階數(shù)目；</b></p><p><b>　　——臺階高度，m；</b></p><p>　　——臺階坡面角，度；</p><p>　　——安全平臺的寬度，m；</p><p&

60、gt;　　——清掃平臺的寬度，m。</p><p><b>　　代入數(shù)據(jù)，得：</b></p><p><b>　　=1.35，即</b></p><p>　　因=53.48°>48°，即選取的最終邊坡角48°是合理的。</p><p>　　3.3.5 繪制露天礦

61、底部周界</p><p>　　依據(jù)任務(wù)書的要求，以勘探線的剖面圖為基礎(chǔ)確定底部周界和上部境界的范圍。將調(diào)整后各地質(zhì)斷面圖上露天礦底部寬度投影到平面圖上，連接所有點成閉合曲線，并按滿足采掘運輸條件進(jìn)行修整，即為露天礦底部周界；</p><p>　　3.3.6 繪制露天礦開采終了平面圖</p><p>　　根據(jù)設(shè)計所確定的出入溝方位(依據(jù)圖紙情況指定)、參數(shù)(包括聯(lián)絡(luò)平

62、臺參數(shù))、運輸設(shè)備規(guī)格，進(jìn)行開拓坑道定線。本礦山屬于凹陷露天礦，由于礦山外部公路未知，所以，出入溝方位在圖中任選以合理位置進(jìn)入采礦場，選用直進(jìn)折返式開拓坑線布置到達(dá)各開采水平，采剝作業(yè)是從采場的最高水平開始進(jìn)行，逐層向下。隨著開采水平下降，礦巖運輸距離逐漸增加，汽車運輸效率相應(yīng)降低，運輸費用隨之增加，所以管理者應(yīng)在這方面加強(qiáng)管理，提高效率。</p><p>　　底部標(biāo)高為460m，最高一個臺階標(biāo)高為760m。從底

63、部周界開始，開采深度300m，按設(shè)計的邊坡組成要素，在1#圖紙上繪制具有各水平臺階坡底線的開采終了平面圖(見附圖)。</p><p>　　3.3.7計算平均剝采比</p><p>　　根據(jù)圈定的巖石量和礦石量，巖石量如下表3-2所示：</p><p>　　表3-2 各勘探線范圍礦石體積及礦石重量</p><p>　　所以，平均剝采比為： =4

64、615236011182066=4.127 m3/m3，=5 m3/m3，所以設(shè)計合理，不需修改設(shè)計方案。</p><p><b>　　第4章 穿孔爆破</b></p><p><b>　　4.1 穿孔工作</b></p><p>　　4.1.1穿孔設(shè)備選擇</p><p>　　本礦山的年產(chǎn)量是25

65、0萬t, ，屬于大型型露天礦，礦山采用KY-250A型牙輪鉆機(jī) [2]，該牙輪鉆機(jī)的特征參數(shù)見表4-1。</p><p>　　表4-1 KY-250A牙輪鉆機(jī)技術(shù)特征參數(shù)[2]</p><p>　　4.1.2穿孔設(shè)備數(shù)量計算</p><p>　　(1).該鉆機(jī)的臺班生產(chǎn)能力按以下公式計算：</p><p><b>　　(4-1)&l

66、t;/b></p><p>　　式中：A——鉆機(jī)臺班生產(chǎn)能力, m/臺·班；</p><p>　　——鉆機(jī)的機(jī)械鉆進(jìn)速度，cm/min；；</p><p>　　Tb——班工作時間，h；</p><p>　　——工作時間利用系數(shù)，0.4~0.5，取0.5。</p><p><b>　　代入數(shù)據(jù)，

67、得：</b></p><p><b>　　m/臺·班</b></p><p>　　(2).鉆機(jī)工作臺數(shù)</p><p><b>　　(4-2)</b></p><p>　　式中：N——鉆機(jī)工作臺數(shù)；臺；</p><p>　　K1——成孔率，一般為0.9～

68、0.95，取0.9；</p><p>　　K2——產(chǎn)量不均衡系數(shù)，一般為1.10～1.15，取1.15；</p><p>　　Q——礦山每年需要鉆孔爆破的礦巖總量；1500萬t/a；</p><p>　　A——鉆機(jī)實際臺班生產(chǎn)能力，m/臺.班；</p><p>　　B——每米鉆孔爆破量，t/m，內(nèi)比取120 t/m；</p>&

69、lt;p>　　n——每天工作班數(shù)；3班；</p><p>　　m——鉆機(jī)年工作天數(shù)；取310天；</p><p><b>　　代入數(shù)據(jù)，得：</b></p><p><b>　　臺</b></p><p>　　(2).鉆機(jī)在冊臺數(shù)</p><p><b>　　

70、(4-3)</b></p><p>　　式中：N——鉆機(jī)工作臺數(shù)</p><p>　　K3——鉆機(jī)作業(yè)率，潛孔鉆機(jī)為0.45~0.65，取0.65。</p><p><b>　　代入數(shù)據(jù)，得：</b></p><p><b>　　臺</b></p><p><

71、;b>　　4.2 爆破工作</b></p><p>　　4.2.1 爆破方法選擇</p><p>　　考慮對爆破質(zhì)量、爆破安全和爆破經(jīng)濟(jì)上的要求，本礦山露天開采設(shè)計中選用逐孔起爆技術(shù)，可以有效地控制大塊率和爆破地震效應(yīng)，從而可以改善爆破效果。</p><p>　　4.2.2 爆破材料</p><p>　　炸藥：采用乳化炸藥，

72、其抗水性能強(qiáng)，爆炸威力高。</p><p>　　起爆器材：采用高精度導(dǎo)爆管雷管。</p><p>　　4.2.3 鉆孔形式和布孔方式</p><p>　　鉆孔形式：由于選用的是牙輪鉆機(jī)，故可選用垂直孔。 </p><p>　　布孔方式：多排孔矩形布置。</p><p>　　4.2.4 爆破參數(shù)的確定[2]</p&

73、gt;<p><b>　　(1) 炮孔直徑D</b></p><p>　　根據(jù)鉆孔設(shè)備取D=220mm；</p><p>　　(2).傾斜孔抵抗線W</p><p>　　①按底盤抵抗線W與臺階高度h的關(guān)系確定：</p><p>　　W=(0.6~0.9)h(4-4)</p>&l

74、t;p>　　式中：W——底盤抵抗線，m；</p><p><b>　　——臺階高度，m。</b></p><p><b>　　代入數(shù)據(jù)，得：</b></p><p><b>　　=9m</b></p><p>　?、诎淬@孔直徑D確定底盤抵抗線W[5]：</p>

75、<p><b>　　(4-5)</b></p><p>　　式中：K——與炮孔傾角、巖石硬度、作業(yè)條件有關(guān)的系數(shù)，一般取25~45，取32。</p><p><b>　　代入數(shù)據(jù)，得：</b></p><p>　　W=32×0.22=7.04m，取7m；</p><p>　　

76、③根據(jù)鉆孔裝藥條件計算W：</p><p><b>　　(4-6)</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　e——鉆孔填塞系數(shù)，</p><p>　　p——超鉆系數(shù)，一般取0.15~0.35，取0.20；</p><p>　　m——鉆孔鄰近系數(shù)

77、，m=0.8~1.4，取1；</p><p>　　q——單位炸藥消耗量[1]，kg/m3，取0.5kg/m3；</p><p>　　——每米炮孔裝藥量，kg/m，25kg/m。</p><p>　　=7.01m，取7m。</p><p>　　按以上三種條件計算結(jié)果，取最小值W=7m，并按作業(yè)安全條件驗算。</p><p&g

78、t;　?、馨醋鳂I(yè)安全條件驗算：</p><p>　　= (4-7)</p><p>　　式中：c——鉆孔中心至臺階坡頂線的安全距離，一般；7m>6.8m，顯然滿足安全要求，所以選取底盤抵抗線7m。</p><p>　　(2). 孔距、排距和臨近系數(shù)m</p><p><b>　　排距b=W=7m</b>

79、;</p><p>　　第一排孔孔距： (4-8)</p><p>　　后排孔孔距: (4-9)</p><p>　　式中：——前排炮孔的間距，m；

80、 </p><p>　　——后排炮孔的間距，m；</p><p>　　——前排炮孔鄰近系數(shù)，取=0.9；</p><p>　　——后排炮孔鄰近系數(shù)，取=1.16。</p><p><b>　　代入數(shù)據(jù)，得：</b></p><p><b>　　m

81、</b></p><p><b>　　m</b></p><p>　　(3).鉆孔超深′：</p><p>　　′=(0.13~0.35)W(4-10)</p><p><b>　　代入數(shù)據(jù)，得：</b></p><p><b>　　m&l

82、t;/b></p><p><b>　　(4).充填長度</b></p><p><b>　　(4-11)</b></p><p>　　式中：——充填系數(shù)，垂直孔=0.7～0.8，取0.8。</p><p><b>　　代入數(shù)據(jù)，得：</b></p><

83、;p><b>　　m</b></p><p>　　(5). 炸藥單位消耗量和每孔裝藥量</p><p>　　根據(jù)礦巖的堅固性系數(shù)=9~11，選取炸藥的單耗=0.5 kg/m。</p><p><b>　　每孔裝藥量的確定：</b></p><p>　　前排孔：

84、(4-12)</p><p>　　后排孔： (4-13)</p><p>　　式中：t——后排孔藥量增加系數(shù)，t=1.1～1.2。</p><p><b>　　代入數(shù)據(jù)，得：</b></p><p><b>　　kg</b></p><p&g

85、t;<b>　　kg</b></p><p><b>　　(6).裝藥量驗算</b></p><p><b>　　(4-14)</b></p><p>　　式中：——裝藥量驗算值，kg；</p><p>　　——裝藥密度，kg/dm3，乳化炸藥取1.1kg/m3；</p&

86、gt;<p>　　L1——裝藥長度，m。</p><p><b>　　代入數(shù)據(jù)，得：</b></p><p><b>　　kg</b></p><p>　　大于，也大于，所以滿足裝藥要求，無需修改參數(shù)。</p><p>　　4.2.5 裝藥、填塞、起爆方法</p><

87、;p>　　裝藥結(jié)構(gòu)圖，如圖4-1。</p><p>　　圖4-1 裝藥結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　裝藥：采用炸藥混裝車耦合連續(xù)裝藥；</p><p>　　填塞：人工就地取材填塞(鉆孔時排出的巖粉)；</p><p>　　起爆方法：導(dǎo)爆管起爆法。采用的是逐孔起爆技術(shù)。</p><p>　　4.2.6 爆破網(wǎng)路設(shè)計&

88、lt;/p><p>　　孔內(nèi)裝兩發(fā)雷管，延期時間為400ms。孔間延期時間為17ms和25ms，排間延期時間為42ms和65ms。</p><p>　　起爆方式采用“V”形起爆，相鄰分段被爆巖體相互產(chǎn)生擠壓破碎較充分，爆破效果很好，爆堆也較集中?！癡”形起爆方案首先使中間一排掏槽孔起爆，形成一條溝狀自有面，然后再起爆兩側(cè)各排鉆孔。 “V”形起爆方案，減小了爆破巖體時的夾制作用，提高了破巖效率。

89、爆破網(wǎng)路圖見4-2。</p><p>　　圖4-2 爆破網(wǎng)路圖</p><p>　　在露天礦山生產(chǎn)中，(臺階)深孔爆破后，一般會產(chǎn)生一些塊度超過規(guī)定尺寸的礦巖塊。對這些不合要求的礦巖塊，一般還要采用淺眼爆破、裸露藥包爆破或液壓錘進(jìn)行二次破碎。</p><p>　　4.2.7一次爆破量的確定</p><p>　　根據(jù)露天爆破對爆破礦巖數(shù)量的要

90、求：為保證挖掘設(shè)備能夠正常連續(xù)工作，要求工作面每次爆破的礦巖量，至少保證挖掘設(shè)備5~10個晝夜的采裝要求。</p><p><b>　　(4-15)</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　A——年采年采剝量15000000t/a；</p><p>　　t——每年工作

91、天數(shù)，310天；</p><p>　　k——采裝晝夜數(shù)，取8晝夜；</p><p><b>　　代入數(shù)據(jù)得：</b></p><p>　　所以一次爆破方量為192032m3。.</p><p><b>　　第5章 開采工藝</b></p><p>　　5.1工作線布置及礦山開

92、采程序</p><p>　　該礦山采用直進(jìn)折返式坑線開拓。在在露天礦最終邊邦按所確定的出入溝位置、方向和坡度，從地表臺階上盤向臺階下盤掘進(jìn)出入溝，達(dá)到下部平盤，子出入溝的末端掘進(jìn)水平開段溝，以建立開采臺階的初始工作線。采用開段溝沿菜場走向縱向布置，工作線垂直走向推進(jìn)。</p><p>　　5.2挖掘機(jī)選擇及其數(shù)量</p><p>　　5.2.1挖掘設(shè)備類型確定<

93、;/p><p>　　根據(jù)載重汽車、臺階高度和礦山的年產(chǎn)量，選取WK-8礦用單鈄正產(chǎn)式挖掘機(jī)，WK-8的性能參數(shù)如下（表2-1WK-8的性能參數(shù)）。</p><p>　　表2-1 WK-8的性能參數(shù)[6]</p><p>　　5.2.2挖掘機(jī)數(shù)量確定</p><p>　　根據(jù)礦山所需挖掘機(jī)臺數(shù)公式[1]：</p><p>

94、;<b>　　(5-1)</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　A——年采剝量，104m3/a； </p><p>　　N——挖掘機(jī)臺數(shù)，臺； </p><p>　　——挖掘機(jī)臺年效率，104m3/a。</p><p><b>　　

95、代入數(shù)據(jù)得:</b></p><p><b>　　臺，取4臺。</b></p><p>　　5.3采區(qū)長度與采區(qū)寬度的確定</p><p>　　5.3.1采區(qū)長度Lc</p><p>　　劃歸一臺挖掘機(jī)采掘的臺階工作線長度叫采區(qū)長度。采區(qū)長度的具體值視需要與可能，根據(jù)穿爆與采裝的配合，各水平工作線的長度、礦巖

96、分布和礦石品級變化，臺階計劃開采強(qiáng)度以及運輸方式等條件來確定。采區(qū)的最小長度應(yīng)滿足挖掘機(jī)正常作業(yè)。</p><p>　　運輸方式對采區(qū)長度有重大影響。當(dāng)采用汽車運輸時，由于各生產(chǎn)工藝之間配合靈活，采區(qū)長度可以縮短，所以，選取采區(qū)長度250m。</p><p>　　5.3.2采掘帶寬度bc</p><p>　　采用汽車運輸時采掘設(shè)備在平面上沿采掘帶長度移動的中心線經(jīng)常

97、變化，采掘帶寬度可大可小，為了充分利用采掘設(shè)備的工作參數(shù)，使汽車位于挖掘機(jī)兩側(cè)裝車，采掘帶寬度大于30m。</p><p>　　第6章 課程設(shè)計總結(jié)</p><p>　　通過這次采礦學(xué)Ⅱ課程設(shè)計，我收獲頗豐，對露天礦山開采設(shè)計的過程有了更進(jìn)一步的掌握，重新系統(tǒng)地構(gòu)架了自己的專業(yè)知識網(wǎng)。</p><p>　　但同時，我也深刻地認(rèn)識到，自己的專業(yè)知識還是不夠扎實，在設(shè)計

98、過程中，遇到了許多問題，花費的時間也比較多。總結(jié)起來，問題主要是對一些概念的理解不夠透徹以及對露天開采缺乏整體和系統(tǒng)的總結(jié)。這次課程設(shè)計對我來說也起了查漏補(bǔ)缺的作用，在今后的學(xué)習(xí)中，自己要根據(jù)發(fā)現(xiàn)的這些問題加強(qiáng)專業(yè)知識的構(gòu)架。</p><p>　　在此次課程設(shè)計中，得到了老師的大力幫助和指導(dǎo)，非常感謝老師！</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p&g

99、t;<p>　　[1] 采礦設(shè)計手冊編委會﹒采礦設(shè)計手冊(2)[M]﹒中國建筑工業(yè)出版社，1987﹒</p><p>　　[2] 寧恩漸﹒采掘機(jī)械[M]﹒冶金工業(yè)出版社，2008﹒</p><p>　　[3] 李寶祥﹒金屬礦床露天開采[M]﹒西南科技大學(xué)三江印務(wù)公司，2009﹒</p><p>　　[4] 郭學(xué)彬，張繼春主編﹒爆破工程[M]﹒人民交通出