石寶鐵礦中采區(qū)90萬噸露天開采設(shè)計說明書 精品.doc

題 目：石寶鐵礦中采區(qū)90萬噸露天開采設(shè)計說明書目 錄摘 要1Abstract2第一章地質(zhì)部分11.1 礦區(qū)地理位置和氣候11.1.1礦區(qū)地理交通位置11.1.2礦區(qū)氣候條件11.2 礦體地質(zhì)11.2.1 礦體的特征11.2.2礦體與圍巖的性質(zhì)2第二章 露天開采境界52.1 影響露天開采境界的主要因素52.2 確定露天開采境界的原則和方法依據(jù)52.2.1露天開采境界設(shè)計的考慮原則52.2.2確定露天礦境界的主要原則如下62.2.3露天礦境界確定的方法與原則62.3 確定境界所需的技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)72.3.1經(jīng)濟合理剝采比的選定72.3.2露天礦的最小底寬72.3.3采場最終邊坡角82.3.4臺階最終坡面角和臺階高度82.3.5安全平臺和清掃平臺及運輸平臺82.4 最終開采深度的確定92.4.1 境界剝采比的計算92.4.2最終深度標(biāo)高的確定92.5 圈定露天礦開采境界的結(jié)果102.5.1露天礦底部周界102.5.2露天開采境界的參數(shù)10第三章 礦巖采剝工程113.1 概述113.2 穿孔工作123.2.1 穿孔設(shè)備的選擇123.2.2 設(shè)備生產(chǎn)能力的確定133.2.3 設(shè)備數(shù)量的計算133.2.4 二次破碎方法和所需的設(shè)備數(shù)量133.3 爆破工程153.3.1 爆破方法的選擇153.3.2 爆破方法及爆破器材153.3.3 爆破參數(shù)的確定173.4 裝車工作183.4.1 采裝設(shè)備的選擇183.4.2 采裝工作面參數(shù)及工作平盤的配線方式183.4.3 挖掘機生產(chǎn)能力的確定20第四章 排土工作214.1 排土場位置的選擇及排土容積的計算214.1.1 選擇排土場位置的選擇214.1.2 排土場的容積214.2 排土方法的選擇及堆置要素的確定214.2.1 選擇排土的方法214.2.2 排土工序224.2.3 確定排土場參數(shù)224.3 排土線生產(chǎn)能力23第五章 露天礦主要技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)24參 考 文 獻25第一章地質(zhì)部分1.1 礦區(qū)地理位置和氣候1.1.1礦區(qū)地理交通位置 包頭市達茂旗石寶鐵礦有限責(zé)任公司(以下簡稱石寶鐵礦)，位于內(nèi)蒙古自治區(qū)包頭市達茂聯(lián)合旗石寶鄉(xiāng)境內(nèi)，西南距包頭市198km,東南距呼和浩特市97 km,北距達茂旗政府所在地百靈廟鎮(zhèn)65km,呼百公路在礦區(qū)通過,并與包固百公路相通,公路交通便利。1.1.2礦區(qū)氣候條件礦區(qū)屬丘陵地區(qū),四周地勢比較平坦,海拔高度平均為16501655m.該地區(qū)屬華北干燥大陸氣候,降雨集中在78月份,冬季較長。礦區(qū)周圍為半農(nóng)半牧區(qū)。1.2 礦體地質(zhì)1.2.1 礦體的特征1.2.1.1礦床地質(zhì)三合明鐵礦中部露頭區(qū)，自線XII以東F17斷層，長約1600m，礦體地表出露最長達1250m，露頭最大寬度106米。礦體厚度變化變化較大。礦體沿傾斜方向最大延伸為450m，一般延伸為300m左右。隨深度增加逐漸變薄，并迅速尖滅，而品位亦有變低的趨勢。礦體形態(tài)基本為層狀或似層狀，因后期構(gòu)造運動影響，產(chǎn)生一系列的傾伏褶皺構(gòu)造，礦體的形態(tài)和產(chǎn)狀各處不一。1.2.1.2地層 區(qū)內(nèi)出露的地層主要為下元古界三合明群（Pt15），其次為新生界老第三系（E）和第四系（Q），該鐵礦賦存于三合明群之中。三合明群含礦層自下而上分為六個巖段，但在中部露頭區(qū)僅出現(xiàn)四個巖段，由老到新分述如下：a下角閃巖段：下部為中細(xì)粒角閃巖夾石英巖、透閃巖扁豆體；上部為磁鐵透閃片巖、石榴黑云片巖夾斜長黑云片巖，條帶狀磁鐵石英巖、石英巖及石英透閃巖扁豆體。本層構(gòu)成中部露頭區(qū)礦體的底板。b下磁鐵石英巖段：分布在礦區(qū)中部，為條帶狀磁鐵貧礦夾磁鐵透閃片巖、石英巖扁豆體。礦石以條帶狀構(gòu)造為主，沿礦層走向變化大，為本區(qū)中部露頭區(qū)的主礦體。c片巖段：該層為中部露頭區(qū)礦體的頂板圍巖，礦體為磁鐵透閃片巖，其次為石榴黑云片巖、石榴透閃片巖，上部為厚層石英巖夾透閃片巖，其次夾薄層磁鐵透鏡狀。d中角閃巖段：角閃巖斜長角閃巖夾石英巖，透閃巖，赤鐵石英巖及透閃片巖透鏡體。1.2.1.3 巖漿巖 礦區(qū)內(nèi)巖漿巖不甚發(fā)育，規(guī)模一般不大，均呈脈狀產(chǎn)出。已發(fā)現(xiàn)的有：閃長巖脈、閃斜煌斑巖脈、碳酸鹽巖脈、輝石閃長巖脈，其中輝石閃長巖脈在深部對礦體有較大的破壞作用。1.2.1.4構(gòu)造a褶皺構(gòu)造：礦區(qū)含礦地層產(chǎn)狀變化復(fù)雜，出現(xiàn)多個倒轉(zhuǎn)褶皺，因所在部位不同而異，中部露頭區(qū)勘探線以西，地層走向東北東，向南東傾斜，勘探線以東，地層走向轉(zhuǎn)為北西，向南西傾斜。b斷裂構(gòu)造：礦區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造較為發(fā)育，已發(fā)現(xiàn)大、小斷層20多處，對礦體有一定的破壞作用。斷裂構(gòu)造大體分為5組：東西向反沖逆斷層組、北東向正斷層組、北東東向逆斷層組、北西向正斷層組及北北東向正、逆斷層組。1.2.2礦體與圍巖的性質(zhì)1.2.2.1礦石類型、結(jié)構(gòu)構(gòu)造礦石的自然類型可分為石英型磁鐵礦、石英閃石型磁鐵礦和閃石型磁鐵礦。中區(qū)西段與中段（線以西），以石英閃石型磁鐵礦礦石為主，其次為閃石型磁鐵礦礦石，石英型磁鐵礦礦石呈透鏡狀零星分布在石英閃石型磁鐵礦礦石之中。礦石結(jié)構(gòu)主要為：自形一半自形粒狀變晶結(jié)構(gòu)，纖維狀、束狀、放射狀變晶結(jié)構(gòu)，包含變晶結(jié)構(gòu)，交代溶蝕結(jié)構(gòu)。礦石構(gòu)造主要為條帶狀、皺紋狀和細(xì)脈侵染狀構(gòu)造。1.2.2.2礦石的礦物成分有用礦物主要有磁鐵礦，次為赤鐵礦和褐鐵礦。脈石礦物以鐵閃石、鎂鐵閃石和石英為主。此外尚有黑云母、方解石和黃鐵礦等。1.2.2.3礦石的化學(xué)成分礦石中的化學(xué)成分比較簡單，主要有益組份是鐵，未發(fā)現(xiàn)可供利用的其他有益組份。本次礦石是以SFe圈定。TFe最高含量為51.37%，平均含量為34.51%，SFe最高含量為44.59%，平均含量為27.52%。而SFe的含量主要集中于25-32%之間。露天采場的礦石平均品位TFe34.34%，SFe26.86%。礦石中有害組分主要是S和P，含量均較低，見表1-1.1-2。.表1-1 有害雜質(zhì)含量組 分最高含量（%）最低含量（%）平均含量（%）S1.2720.0030.219P0.2190.0340.105表1-2 礦石中造渣元素含量組 分SiO2Al2o3MgOCaoK2ONa2O最高含量（%）56.9610.584.8411.200.681.60最低含量（%）28.500.350.270.56平均含量（%）41.451.2472.3912.6530.210.121.2.2.4礦巖的物理力學(xué)性質(zhì)根據(jù)各種巖礦石的物理機械性質(zhì)試驗結(jié)果表明：磁鐵礦及角閃巖抗壓抗剪強度較大，巖礦石的穩(wěn)定性較好，而片巖及砂巖的抗壓抗剪強度較小，巖石的穩(wěn)定性差。風(fēng)化帶、斷層破碎帶及褶皺構(gòu)造帶的軸部，風(fēng)化及構(gòu)造裂隙發(fā)育，巖石的穩(wěn)定性不好，特別是片巖沙巖及斷層破碎帶等因抗壓抗剪強度低，穩(wěn)定性差，為露天采場邊破的不穩(wěn)定地段，開采是必須注意安全。表1-3 礦、巖的物理力學(xué)性質(zhì)礦石的硬度系數(shù)f=8-16巖石的硬度系數(shù)f=6-10 礦石體重3.30t/ m3巖石體重2.80t/ m3含礦石體重3.09t/m3虛方體重2.10t/ m3礦石松散系數(shù)1.60巖石松散系數(shù)1.45 1.2.2.5礦石儲量一、工業(yè)指標(biāo)表1-4 地質(zhì)報告儲量計算采用的工業(yè)指標(biāo)礦體的邊界品位SFe20%塊段最低工業(yè)品位SFe25%最小可采厚度2m夾石剔除厚度2m SFe平均品位大于邊界品位而小于塊段最低平均品位的礦石為表外礦。SFe平均品位大于或等于15%而小于20%，單獨進行圈定和計算。二、地質(zhì)儲量地質(zhì)隊采用水平斷面法計算的礦石儲量為8492.88萬t(包括表外礦石儲量44.78萬t)。表內(nèi)儲量為8448.10萬t,其中B+C級7013.38萬t,D級1434.72萬t。石寶鐵礦自1988年建礦以來，截止20XX年底，累計采出礦量1551.67萬t。本次設(shè)計計算了礦區(qū)內(nèi)地質(zhì)保有礦石儲量B+C級5730.67萬t,B+C+D級7184.83萬t(包括表外礦石儲量 44.78萬t)。第二章 露天開采境界2.1 影響露天開采境界的主要因素影響露天開采境界的因素有很多，歸納起來有以下三方面：1）自然因素。包括礦體埋藏條件和礦體勘探程度及儲量等級，礦石和圍巖的物理力學(xué)性質(zhì)及工程地質(zhì)條件，礦區(qū)地形，水文地質(zhì)條件。2）經(jīng)濟因素。包括礦石的質(zhì)量和價值。原礦和精礦的成本及價格?；ㄍ顿Y和基建期限，國家及地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展的方針及政策。3）技術(shù)組織因素。主要指露天和地下開采的技術(shù)水平和裝備水平和發(fā)展趨勢，以及制約及促進其推廣應(yīng)用的技術(shù)及組織水平。2.2 確定露天開采境界的原則和方法依據(jù)2.2.1露天開采境界設(shè)計的考慮原則1）圈定的露天開采境界要保證露天采場內(nèi)采出的礦石由盈利，即采用的境界剝采比不大于經(jīng)濟合理剝采比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。3）圈定的露天采礦場的幫坡角等于露天邊坡穩(wěn)定所允許的角度，以保證露天采礦場的安全。4）用經(jīng)濟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)按礦山一般服務(wù)年限確定初期露天開采深度。5）開采境界邊緣附近有建筑物，、構(gòu)筑物、河流和鐵路干線需保護或難于遷移至露天采場影響范圍以外可適當(dāng)縮小露天開采境界。即境界剝采比不大于經(jīng)濟合理剝采比。6）對工業(yè)設(shè)施留出一定的安全距離。2.2.2確定露天礦境界的主要原則如下1)圈定的露天開采境界要保證露天采場內(nèi)采出的礦石有盈利，即采出的境界剝才比不大于經(jīng)濟合理剝采比；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；3)所圈定的露天采礦場的幫坡應(yīng)等于露天邊坡所允許的角度，以保證露天采場內(nèi)的安全生產(chǎn)；4)用經(jīng)濟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)按礦山一般服務(wù)年限確定初期露天開采深度；5)下列情況可以適當(dāng)?shù)臄U大露天開采境界：按境界剝才比不大于經(jīng)濟合理剝才比圈定露天開采境界后境界外余下的礦量不多，經(jīng)濟上不宜再用地下開采；6)開采境界邊緣附近有重要的建筑物、構(gòu)筑物、河流和鐵路干線等需要保護，或難以遷移開采境界以外；排棄場占用大量農(nóng)田，征地困難；由于地形條件，造成基建工程量大和初期生產(chǎn)剝采比大；可以適當(dāng)?shù)目s小露天開采境界；7)當(dāng)?shù)V體極不規(guī)則，沿傾向厚度變化大，礦體覆蓋層較厚或地形復(fù)雜時，有境界剝采比不大于經(jīng)濟合理剝采比初步確定境界后，再用平均剝采比進行核對；8)如果基建工程量大，初期生產(chǎn)剝采比大，則需進行綜合技術(shù)經(jīng)濟比較，以確定用露天或地下開采；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)按境界剝采比確定開采境界。2.2.3露天礦境界確定的方法與原則圈定的露天開采境界要保證露天采場內(nèi)采出的礦石有盈利，即采用界剝采比不大于經(jīng)濟合理剝采比（njnjh）的方法來設(shè)計露天開采境界。該方法的實質(zhì)：露天開采境界向下延伸時，露天開采的邊界經(jīng)濟效益不劣于地采經(jīng)濟效益。該原則的技術(shù)經(jīng)濟目標(biāo)是使整個礦床的開采盈利最大。該方法的依據(jù)：該原則使用簡單，適用于覆蓋層不厚，礦體連續(xù)的礦床目前國內(nèi)外的礦山企業(yè)都普遍用這一原則圈定露天礦境界。本礦覆蓋層適中，礦體厚度變化不大，礦體規(guī)則，故適于使用這一原則。2.3 確定境界所需的技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)2.3.1經(jīng)濟合理剝采比的選定經(jīng)濟合理剝采比是露天礦開采設(shè)計中確定露天礦最終境界的中重要依據(jù)，目前關(guān)于經(jīng)濟合理剝采比的確定方法有很多，本礦使用的比較法確定經(jīng)濟合理剝采比，實質(zhì)是用露天和地下開采的經(jīng)濟效果做比較，經(jīng)計算求的該礦山的經(jīng)濟合理剝采比是Njh=3.5 m3/ m3。2.3.2露天礦的最小底寬根據(jù)年產(chǎn)90萬噸的中小型露天礦，礦床賦存條件良好采用公路運輸，裝載機設(shè)備選用單斗挖掘機。查采礦設(shè)計手冊第五卷選定載重20t的BJ-374型自卸式汽車?；緟?shù)如下：載重20t. 最小轉(zhuǎn)彎半徑9m. 外形 全長7610mm. 全寬2909mm. 全高3110mm。在掘溝工作面采用回返式調(diào)車。則最小底寬為Bmin=2（Rc+ 0.5*bc+e） 式中 Rc為汽車最小轉(zhuǎn)彎半徑 bc為汽車全寬 e為安全距離，取0.5m 故可知 Bmin=2（9+0.5*2.909+0.5）=21.909m 礦體的平均厚度為39m，則根據(jù)原則，取最小最小底寬度為Bmin=22m2.3.3采場最終邊坡角由于石寶鐵礦西區(qū)地質(zhì)情況比較簡單，經(jīng)濟合理剝采比為3.5 m3/ m3。礦石為磁鐵礦硬度系數(shù)f=8-16，巖石角閃巖上下盤硬度系數(shù)f=6-8。查采礦設(shè)計手冊第二卷，石寶鐵礦東區(qū)與石人溝鐵礦類似，故查采礦手冊和教材，選取上盤最終邊坡角為43，下盤最終邊坡角為45。2.3.4臺階最終坡面角和臺階高度取上盤坡面角70，下盤坡面角70臺階高度10米。2.3.5安全平臺和清掃平臺及運輸平臺根據(jù)參考資料與礦體和圍巖的物理性質(zhì)確定安全平臺寬度5m，已知擬定上盤開采深度200米，下盤220，臺階高度10米，上盤最終邊坡角43下盤最終邊坡角45，上盤臺階坡面角70，下盤臺階坡面角70，設(shè)每隔三個安全平臺a設(shè)一個清掃平臺b。計算清掃平臺寬度。臺階數(shù) ：上盤N=200/10=20個，下盤N=220/10=22個；上盤最終坡面投影長度 ：L=200/tan43=218m;下盤最終坡面投影長度 ：L=220/tan45=225m;上盤臺階坡面投影長度 ：J=10*cot70=3.64m;下盤臺階坡面投影長度 ：J=10*cot70=3.64m；上盤平均臺階寬度 ：t1=(L-NJ)/(N-1)=(218-20*3.64)/(20-1)=7.6m；下盤平均臺階寬度 : t2=(L-NJ)/(N-1)=(225-22*3.64)/(22-1)=7.0m；因每隔兩個安全平臺設(shè)一個清掃平臺則有：上盤清掃平臺寬度 ：b1=4*t1-2*a=4*7.6-3*5=16m；同理，求得下盤的清掃平臺為13m。由設(shè)計手冊5查得，20噸汽車，雙線運輸時出入溝寬度為7.5米。2.4 最終開采深度的確定2.4.1 境界剝采比的計算由于這是個短露天礦采用平面圖法來計算境界剝采比，平面圖法如下：把每一條勘探線上剖面圖都找出礦體與巖石向下的投影點。然后在通過每一條的勘探線的點，繪制出平面圖。然后計算里面巖礦量比，就是這一分層平面的境界剝采比：nj=。 2.4.2最終深度標(biāo)高的確定每一的分層的境界剝采比見下表。每一分層的境界剝采比分層水平（m）巖石面積（m）礦石面積（m）境界剝采比（m3/m3）1500105479464042.31480133916463882.91460174476465723.7由上圖得在經(jīng)濟合理情況下的開采最低水平為1465米。 2.5 圈定露天礦開采境界的結(jié)果2.5.1露天礦底部周界根據(jù)上面確定的露天礦底平面標(biāo)高，在各地質(zhì)剖面圖上確定露天開采境界，并將各地質(zhì)剖面圖的底部周界位置反映在地質(zhì)地形圖上，用光滑的曲線連接各點，可得到露天礦底部周界。2.5.2露天開采境界的參數(shù)根據(jù)本礦山的規(guī)模和地質(zhì)條件，確定采礦場的構(gòu)成要素見表:采場最大長度734米采場平均寬度532米采場上盤最終邊坡角43采場下盤最終邊坡角45最高開采標(biāo)高1695米底部標(biāo)高1465米采場封閉圈標(biāo)高1660米臺階高度10米臺階最終坡面角70安全平臺寬度5米清掃平臺寬度16米2.5.3境界內(nèi)的礦巖量及礦山的服務(wù)年限境界內(nèi)的礦巖量見下表。露天采場分層礦巖量表臺階標(biāo)高（m）礦巖總量（m3）礦石量（m3）巖石量（m3）1505146567944060127478166 15451505229836014849348134261585154545294401689604283983616251585733154017864725545068166516251061506019351438679917合計254538407497427179564131、由于礦石的容重為3.3噸/米3，所以境界內(nèi)的總礦石量為： Q=7497427米33.3噸/米3=2474104噸 因此，由礦山的服務(wù)年限計算公式：T=式中： 露天礦境界內(nèi)礦石的可采礦量，2474萬噸；A 露天礦礦石年生產(chǎn)能力，90萬噸/年；礦石回收率，97%；R礦石混入率，3%；經(jīng)計算T=2474/9027.5年，取28年 。 2、平均剝采比為：17956413/7497427=2.4 m3/m3 均衡剝采比為：2.4*1.3=3.12 m3/m3 第三章 礦巖采剝工程3.1 概述露天礦采剝方法主要研究露天開采過程中采剝及采礦工程的開采順序以及它們之間的時間關(guān)系問題，根據(jù)本礦的實際情況，采用縱向的剝采方法，利用平裝車回返時式采裝，工作線的方向與礦走向平行，沿著礦體走向掘溝，垂直礦體方向擴幫，由于下盤較平坦，覆蓋層淺，工作線由下盤向上盤推進。對本礦的山坡露天礦部分，工作線沿等高線布置，單壁溝沿等高線開挖，向最終邊坡推進。3.2 穿孔工作 3.2.1 穿孔設(shè)備的選擇考慮本礦年生產(chǎn)能力，礦巖硬度較大，選用牙輪鉆機完成主要的穿孔任務(wù)。它具有鉆孔效率高，作業(yè)成本低，機械化程度高，適應(yīng)各種硬度的礦巖鉆孔等優(yōu)點。根據(jù)礦山的規(guī)模選用KQG150型潛孔鉆機，具體參數(shù)見下表。名稱單位參數(shù)值鉆孔直徑mm150170鉆孔深度m17.5鉆孔方向度6090適應(yīng)巖種68鉆具轉(zhuǎn)速r/min21.7；29.2；42.9提升速度（最大）m/min12.3鉆桿直徑mm133除塵方式干、濕式行走方式電動履帶行走速度Km/h0.755鉆機重t14外行工作尺寸mm長12190，寬3125，高3865制造廠家宣華風(fēng)動機械廠3.2.2 設(shè)備生產(chǎn)能力的確定根據(jù)本礦山的礦巖性質(zhì)，鉆進年工作天數(shù)，參考臨近礦山的實際情況。初步確定鉆機的臺年效率為22500米 。3.2.3 設(shè)備數(shù)量的計算露天礦所需潛孔鉆機數(shù)量按下式計算確定。N=式中：N所需設(shè)備數(shù)量，臺；Q設(shè)計礦山的年爆破量，礦石為27.3萬米3，巖石為95.6萬米3；Q1型潛孔鉆機的穿孔效率，22500m/年t；e廢孔率，一般為710%，取8%；q每米炮孔的爆破量，查手冊得，礦石為17.8m3/a，巖石為21.42 m3/a；經(jīng)計算N礦=273000/22500*17.8*(1-0.08)=0.7；N巖=956000/22500*21.42*(1-0.08)=2.1臺，所以總需KQG150型潛孔鉆機數(shù)為3臺。3.2.4 二次破碎方法和所需的設(shè)備數(shù)量在生產(chǎn)爆破過程中，可能產(chǎn)生一定量的較大尺寸的巖石和礦石，不能滿足挖掘機和汽車的裝運工作，需要破碎成小的尺寸，這樣的礦巖稱為大塊。大塊尺寸的確定：（1） 按挖掘機鏟斗容積E確定允許塊度 B0.75E1/3=1.19m（2） 按汽車斗容V確定允許塊度 V=7.413.553.475=91.4m3 B0.5V1/3=2.25m根據(jù)以上計算結(jié)果，將塊度最大尺寸大于1200mm的礦巖作為大塊，根據(jù)礦巖性質(zhì)和采用的爆破方法，取大塊的發(fā)生率為4%。每天需要處理的大塊量為1232000*0.04/330=149.3m3，二次破碎設(shè)備采用YT25型氣腿式鑿巖機，查表知，班工作能力為30m/班，炮孔裝2號巖石炸藥， 工作的鑿巖機臺數(shù)為：N=，式中：N工作的鑿巖機臺數(shù)，臺；Q平均每天二次爆破的礦巖量，149m3； q爆破一立方米大塊所需的炮孔長度， 4t/m；Vb二次破碎鑿巖機的班工作能力， 30m/班；經(jīng)計算 N=1.24臺由于二次破碎只在白天作業(yè)，鑿巖機的備用量為50%，故實際所需的鑿巖機臺數(shù)為1.5N=1.241.51.86臺 ，取2臺。3.2.5汽車數(shù)量計算（1）汽車班運輸能力自卸汽車臺班運輸能力按下式計算：A=式中：A自卸汽車臺班運輸能力， t；G自卸汽車額定重量，20t；K1汽車載重利用系數(shù)，礦石取0.93，巖石取0.77；K2汽車時間利用系數(shù)，0.75；T自卸汽車周轉(zhuǎn)一次所需時間，min；T=tz+tr+tq+tttz挖掘機裝滿一輛汽車的時間；礦石為3.1min，巖石為2.9min；tr自卸汽車往返時間，tx=120l/v=17.7min；v自卸汽車平均運行速度，20.0km/h；tq自卸汽車卸載時間 ，1.0min；L自卸汽車平均運距，2.1km；tt自卸汽車調(diào)頭和停留時間，取 4 min。運輸?shù)V石時T=25.8min，運輸巖石時T=25.6min。經(jīng)計算汽車的臺班運輸能力中，礦石為260t，巖石為216t。（2）自卸汽車所需數(shù)量計算：可按下式計算：N=式中：N自卸汽車需要臺數(shù)；臺Q露天礦年運輸量，礦石為90萬噸，巖石為268萬噸；K3運輸不均衡系數(shù)，1.1；C每日工作班數(shù)，3班；H年工作日數(shù)，330天；K4自卸汽車出車率，70%。經(jīng)計算，運輸?shù)V石N(900000*1.1)/(3*330*260*0.7)= 6臺；運輸巖石N(2680000*1.1)/(3*330*216*0.7)=20臺，需要26臺，共計26臺。3.3 爆破工程3.3.1 爆破方法的選擇結(jié)合石寶鐵礦中區(qū)的具體地形情況，開采境界內(nèi)的地面高差不大，大型穿孔設(shè)備可以以在上面工作。由于本礦生產(chǎn)能力較大，一次爆破量大，因此生產(chǎn)爆破采用多排孔微差爆破，臨近邊坡時，采用預(yù)裂爆破，可以有效地保護邊坡穩(wěn)定。 3.3.2 爆破方法及爆破器材本礦區(qū)位于內(nèi)蒙古大草原上，礦區(qū)四周地勢比較平坦，區(qū)內(nèi)屬于干旱和半干旱的大陸性氣候，雨季較短，降雨對穿孔，爆破的影響較小，為了確保安全生產(chǎn)，又保證穿爆效率，采用繼爆管雷管起爆系。爆破器材有導(dǎo)爆索，電雷管，繼爆管。起爆采用“斜線”起爆，起爆順序見圖3.1，爆破網(wǎng)絡(luò)見圖3.2。 3.3.3 爆破參數(shù)的確定3.3.3.1孔距a和排距b第一排孔a=m1 Wd，后排孔a=m2b，式中m1、m2分別為前后排炮孔鄰近系數(shù)m1=1， m2=1.15。wd=（2545）d,參考白云鐵礦取Wd=5.0m可得第一排孔a=1*5.0=5.0米,炮孔采用三角形布孔，b=4.5米，后排孔a=1.15*4.5=5.1米,取5m。3.3.3.2填塞長度L2L2=（0.81.0）Wd (3-5) L2填塞長度， m; Wd 底盤最小抵抗線 ， 5.0 m; 由計算得L2=0.9*5.0=4.5m. 采用分層裝藥，上部裝1/3，下部裝2/3。3.3.3.3 單孔裝藥量前排孔：Q1=qa WdH kg (3-6)后排孔：Q2=qabHt kg式中： Q1 Q2單孔裝藥量t后排裝藥量增加系數(shù)（1.11.3） ，取t=1.1。 q單位炸藥消耗量, 0.5kg/m; Wd底盤最小抵抗線 5.0m;a孔距， 5m;b排距， 4.4m;H臺階高度， 10m; 則Q1=0.5*5*5.0*10=125kg Q2=0.5*5*4.4*10*1.1=110kg經(jīng)計算前排孔裝藥量為125kg，后排孔裝藥量為 110kg。3.3.3.4 裝藥量驗算 Q=(Ld)/4 (3-7) Q單孔裝藥量驗算值； L 裝藥長度， 105dm; d 孔徑， 1.5dm; 裝藥密度， 0.9 kg/dm 經(jīng)計算得Q=167 kg，Q1， Q2Q故滿足要求。3.4 裝車工作3.4.1 采裝設(shè)備的選擇根據(jù)礦山的年生產(chǎn)能力，選用WK-2型電鏟，BJ-374型自卸式汽車來完成采裝任務(wù)。WK-2型電鏟技術(shù)參數(shù)表鏟斗容積（m3）理論生產(chǎn)能力（m3/h）最大挖掘半徑（m）最大挖掘高度（m）230011.69.5最大挖掘深度（m）最大卸載半徑（m）最大卸載高度（m）最大提升力（KN）2.210.16.0265動臂長度（m）接地比壓（Mpa）最大爬坡能力（）行走速度（km/h）9.00.13151.22機器工作總量（t）名義提升速度（m/S）最大推壓力（KN）推壓速度（m/S）840.621280.51主電動機功率（KW）生產(chǎn)廠家回轉(zhuǎn)90工作循環(huán)時間（s）150撫順挖掘機制造有限公司243.4.2 采裝工作面參數(shù)及工作平盤的配線方式3.4.2.1臺階高度根據(jù)選用的挖掘機最大挖掘高度，綜合考慮挖掘機的性能及礦巖特性，參考大冶鐵礦，確定臺階高度為10米。3.4.2.2 采區(qū)長度一臺挖掘機采掘的臺階工作線長度叫做采區(qū)長度，查表知WK-2電鏟的工作線長度大于200米，由于本礦山電鏟較少，每個臺階上一般只有一臺電鏟工作，采區(qū)長度等于工作臺階長度。3.4.2.3 采掘帶寬度bcbc=(1-1.7)Rwp (3-8) bcRwp+fRx max-C (3-9) bc采掘帶寬度， m; Rwp鏟斗平放在站立水平上挖掘半徑， 11.6m; f斗柄規(guī)格利用系數(shù)， 0.8； Rx max最大卸載半徑， 10.1m; C外側(cè)臺階坡底線到公路中心線的距離， 4m; 由計算得bc15.68m,取bc為15m;3.4.2.4 最小工作平盤寬度及工作平盤寬度 （1）最小平盤寬度Bmin=b+c+d+e+f+g （3-10）式中：Bmin最小平盤寬度，m；b爆堆寬度，b2.5H28米；c爆堆底線至汽車邊緣的距離，3m；d車輛運行寬度，4m；e線路外側(cè)到動力電桿的距離，3m；f動力電桿至臺階穩(wěn)定邊界線的距離，3m；g臺階邊緣的安全距離，3m。最小平臺寬度Bmin28+3+4+3+3+3=44米，所以工作平臺寬度取54米。3.4.3 挖掘機生產(chǎn)能力的確定3.4.3.1 單斗挖掘機的臺年生產(chǎn)能力 Qa=QbNn （3-11） Qb(3600EKHT)/(tKp) 式中：Qa挖掘機的臺年生產(chǎn)能力，m3； Qba挖掘機的臺班生產(chǎn)能力，m3； 挖掘機班工作時間利用系數(shù) 0.5 N挖掘機年工作日數(shù)，330天； n日工作班數(shù)，3班; E挖掘機鏟斗容積， 4 m3； T挖掘機班工作時間 8 h； t挖掘機鏟斗循環(huán)時間 24 s; KH挖掘機鏟斗的滿斗系數(shù) 0.8； Kp礦巖在鏟斗中的松散系數(shù) 1.5；經(jīng)計算Qb=640m3/臺班Qa=640330363.36萬m3，確定挖掘機的年生產(chǎn)能力為63.36 萬m3。3.4.3.2單斗挖掘機的臺數(shù) N=A/ Qa式中 N單斗挖掘機的臺數(shù)，臺；A礦山的年采剝總量， ( 90/3.3)+(90/3.3*3.5)=123萬m3/年；經(jīng)計算N=123/63.361.9，取2臺。第四章 排土工作4.1 排土場位置的選擇及排土容積的計算4.1.1 選擇排土場位置的選擇因為本礦分為山坡露天礦和深凹露天礦，所以此排土場的選擇和位置也因地而宜。根據(jù)礦區(qū)的實際地形，該礦北高南低，東西方向地表起伏不太大，所以在采場南側(cè)和北側(cè)可適當(dāng)安排2個排土場，即在采場東北部布置1號排土場，主要用于容納+1566m以上水平的排巖任務(wù)；在采場西南側(cè)設(shè)置2號排土場，主要用于容納+1566m以下水平的排巖任務(wù)。4.1.2 排土場的容積排土場的容積和采場內(nèi)總排巖量有關(guān)。V=式中：V排土場的容積，萬m3；V1計劃在排土場排棄的剝離量，1796萬m3；K1富余系數(shù)，1.05；K2巖土松散系數(shù)1.5K3巖土下沉系數(shù)，0.06。經(jīng)計算 V=1.05*1.5*1796/(1+0.06)2669萬m34.2 排土方法的選擇及堆置要素的確定4.2.1 選擇排土的方法由于礦山采用公路運輸，因此排土工程采用汽車運輸推土機排土，這種方式排巖機動靈活，排巖臺階高度比鐵路