采矿工程(露天)课程设计说明书

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1、目录1煤田地质概况11.1矿区地质条件11.2矿区地形条件11.3煤质11.4设计生产能力12露天矿合理帮坡角确定22.1影响边坡稳定性的因素22.2露天矿工程地质条件22.3边坡稳定性分析33露天开采境界53.1露天矿底宽的确定53.2合理开采深度的确定63.3露天矿境界84开采工艺选择及设备选型94.1开采工艺选择94.1.1表土层94.1.2岩石94.1.3煤层94.2开采工艺确定94.3采运设备规格匹配104.3.1从高度上匹配104.3.2从车体承载能力上考虑104.4设备选型104.4.1电铲的型号114.4.2汽车的型号115开采参数和开采

2、程序确定125.1概述125.2确定开采参数125.2.1台阶高度125.2.2开段沟沟底宽135.2.3采掘带宽度135.2.4工作平盘宽度145.3矿山工程发展程序156v=f（p）曲线绘制及生产剥采比均衡186.1绘制v=f（p）曲线186.1.1确定最小工作平盘宽度Bmin，露天矿底宽b186.1.2按台阶划分画出工程延深每个水平的工程位置186.1.3根据最终平面图绘制纵剖面图196.1.4计算矿山工程延深到一定位置的矿石量和剥离量196.1.5绘制v=f（p）曲线196.2均衡生产剥采比177开拓运输系统207.1概述207.2外部沟与内部沟

3、的选取207.3固定坑线与移动坑线的选取208主要设备数量计算228.1挖掘机生产能力228.1.1单斗挖掘机台班能力228.1.2单斗挖掘机台年能力228.2挖掘机数量计算228.2.1剥离用挖掘机228.2.2采煤用挖掘机238.3汽车运输能力238.3.1汽车台班运输能力238.3.2汽车年运输能力278.4汽车数量确定278.4.1运岩汽车数278.4.2运煤汽车数278.5钻机数量的确定288.5.1钻机型号的确定288.5.2爆破参数的确定288.5.3钻机数量的确定29致谢27参考文献281煤田地质概况1.1矿区地质条件某煤田矿位于内蒙西部

4、地区，煤层呈单斜赋存，煤层倾角40°，平均水平厚度为47m，剥物上部为沙土层平均厚度7m，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。1.2矿区地形条件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1：2000。矿区内有6条勘探线，其横剖面图I-I，Ⅱ-Ⅱ，Ⅲ-Ⅲ，Ⅳ-Ⅳ，Ⅴ-Ⅴ，Ⅵ-Ⅵ，比例为1：1000；1.3煤质煤的容重为1.45t/m³，回采率为95%，废石混入率4%，设计中采用的经济合理剥采比6m³/m³。1.4设计生产能力根据矿区煤炭地质储量和本露天矿范围，以及当今煤炭市场需求，确定该矿

5、设计生产能力为60万t原煤。292露天矿合理帮坡角确定2.1影响边坡稳定性的因素（1）岩性的影响包括岩石的矿物组成、物理化学性质及岩石的结构等，这些因素的不同导致岩体承受地应力的能力有所差异，直接影响着边坡的稳定性。（2）岩体结构面、结构体、岩体结构的影响岩体中存在的弱层、断层以及一些节理、裂隙等使得岩体的强度与岩石的强度比大为减弱。（3）构造应力的影响随着露天采场的开发，使边坡岩体初始应力重新分布，以水平方向为特征的构造应力的不均匀释放会引起岩体向采空区回弹和膨胀，使原有的裂隙进一步扩大，或者造成新的卸荷裂隙，从而降低了岩体强度，边坡稳定性下降；构造应

6、力容易在坡角处产生应力集中，降低了边坡稳定性。（4）水的影响水对边坡的不利影响主要表现在：软化岩石，降低其强度，以及对边坡的静水压力与动水压力作用。（5）爆破作业、震动的影响露天矿爆破作业对边坡稳定性的影响，一是爆破震动力增加了边坡的滑动力，二是爆破作用破坏边坡岩体，降低了岩体的强度。2.2露天矿工程地质条件露天矿区主要岩层物理力学指标如表1-1。表1-1各岩层力学指标岩性容重（t/m3）内摩擦角φ（°）凝聚力C（Kpa）煤层1.4530.5151.37沙土1.9529.5045.13泥页岩2.4027.0166.51砂页岩2.3728.0190.65砂

7、岩2.2232.0175.10292.3边坡稳定性分析（1）估算境界内的储量根据已知的煤层赋存条件，煤层厚度为47m，煤层倾角40°，煤层走向长度1200m，煤层容重为1.45t/m3，假设开采深度为90m。所以估算的境界内储量Q为：Q=47×1200×1.45×90÷10000=736万t（2）计算境界内的服务年限已知该矿设计生产能力为60万t，境界内储量为736万t，所以服务年限A为：A=695÷60=13年（3）安全储备系数Fs确定根据估算的服务年限和边坡的性质，对照煤炭工业露天矿设计规范确定边坡安全储备系数，Fs应选择在1.2~1.3。（4）应用

8、软件按不同边坡角试算稳定系数，使最终假设的帮坡角满足安全储备系数的要求。根据已知