露天矿境界设计

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1、露天矿境界设计露天采矿设计露天矿山设计（境界圈定）1.已知条件1.该露天矿的煤层底板等高线及资源储量估算图；2.在煤层底板等高线及资源储量估算图的剖面图，4剖面图，8剖面图，12剖面图；3.该矿山设计需要符合的经济剥采比7:1;4.该露天矿的岩石普世系数f=3〜7;2.要求1.根据境界剥采比的确定原则，计算各深度的境界剥采比，最后根据经济剥采比，确定开采深度；2.调整底部标高后，确定最终开采深度，然后找岀地表上的的境界点，从而确定，进行连线（绘制示意图）。3.根据边坡角的大小最后圈定境界的底部。3.材料A4纸、计算机、直尺、HB铅笔1.参考文献1.髙永涛主编.露天采

2、矿学.长沙:中南大学出版社，2010.11；2.张富明主编.露天采矿手册.北京:屮国建筑工业出版社，1982;3.课堂笔记；2.境界圈定露天矿开采境界是露天矿可采空间的边际面。其大小确定了露天矿露天矿采出矿石量和剥离量的多少，关系着矿床的生产能力和经济效益，并影响着露天矿的开采程序和幵拓关系着矿床的生产能力和经济效益，并影响着露天矿的开采程序和开拓运输。5.1境界圈定的原则1.境界剥采比不大于经济合理剥采比；2.紧邻露天开采境界那层矿业的幵采成本不大于地下开采成本；3.能使整个矿床开采的经济效果（成木或盈利）最佳；5.2确定最终边坡角露天矿的最终边坡角，对剥采比冇很

3、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，闵此从经济效果考虑，希望边坡角尽可能大；然而，有不少矿山由于盲目迫求陡边坡而造成滑坡事故，严重影响生产。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。由于边坡稳定受岩体物理力学性质、地质构造、水文地质、边坡破坏机理、爆破震动效应等一系列因素的影响，尽管目前有许多数学计算方法〈如二维、三维极限平衡计算法，有限元分析法，概率统计分析法等初始边坡优化设计力*法〉，以及借助于数学模型和电算程序来提供科学数据，但在实际应用屮还不够完善。1露天采矿设计因此，

4、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。表3-1所列边坡角，为冶金矿山设计部门用类比法初选边坡角时的经验参考值。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，如图3-1所示。2露天采矿设计图3-1露天矿的边坡组成经以上论述最终边坡角取40o且小于矿

5、体移动角（450）。通过对比我国部分露天矿最终边帮组成资料，在此确定本设计的上下盘最终边坡角都为40o。5.3确定最终开采深度5.3.1境界剥采比计算公式境界剥采比指边际面上的岩石量和矿石量之比，即。从经济学角度而言，境界剥采比是一种边际值，nj??V/?A(?H?O)：也可称边际剥采比，从数学角度而言，境界剥采是一种极限值，计算如下。nj??V/?A?ab/bc式中：ab——岩层的边帮线长，m;be一一煤层的境界限长度，m;5.3.2在各地质横剖面上初步确定露天开采深度首先，在各横剖浙图上作出若干个深度的开釆境界方案。当矿体埋藏条件简单时，深度方案取得少一些；矿体

6、复杂时，深度方案取多些，并且必须包括境界剥采比有显著变化的深度。1)8剖面上确定露天开采深度(深度逐渐增加)【附图1】(1)h=49.99m时的境界剥采比3露天采矿设计图5—2h=49.99m时78.62?17.12?4.93n2??V/?A?ab/bc??2.5717.12-4.93(2)h=53.95m时的境界剥采比5—3h=53.95m时83.94?16.18?5.14n3??V/?A?ab/bc??2.9416.18?5.14(3)h=56.13m时的境界剥釆比露天采矿设计图5—4h=56.13m时87.32?13.82?5.01n4??V/?A?ab/bc

7、??3.6413.82?5.01(4)h=56.62m时的境界剥采比图5—5h=56.8m时89.09?9.04?5.04n5??V/?A?ab/bc??5.259.04?45.04(6)绘制剥采比与深度的关系，如下图5—6;图5—68剖面剥采比与深度的关系经上述8剖妞剥采比与深度的关系，确定8剖衙上的经济点A,其距地表深度为56.43m，其纵坐标591.13米.2)12剖面上确定露天开采深度(深度逐渐增加)【附图2】总之，12剖面经济点B与8剖面的经济点A的设计原理是相同的，则按照经济点A的设计原理和境界剥采比的计算公式计算出合理的剖面剥采比，在12剖衙上找出