露天礦山開采課程設(shè)計

1、1目錄目錄前言前言.3第第 1 章章 總論總論.31.1 設(shè)計任務(wù)與內(nèi)容.31.2 原始資料.31.3 設(shè)計要求.41.3.1 設(shè)計后提交的文件.4第第 2 章章 礦床開拓運輸方式礦床開拓運輸方式.52.1 礦床露天開拓的影響因素.52.2 礦床開拓方案的確定.52.2.1 選擇開拓方案的原則.52.2.2 礦床開拓方案的確定.52.3 礦山運輸設(shè)備及其數(shù)量.52.3.1 運輸設(shè)備類型的選擇.52.3.2 運輸設(shè)備數(shù)量的確定.62.4 礦山運輸線路參數(shù)設(shè)計.72.4.1 平曲線半徑.72.4.2 停車視距.72.4.3 會車視距.82.4.4 道路通過能力.92.4.5 道路寬度計算.922.

2、5 礦山運輸能力.10第第 3 章章 露天開采境界的確定露天開采境界的確定.103.1 確定露天開采境界的原則.103.2 影響露天開采境界的主要因素.113.3 露天開采境界確定的主要程序及主要參數(shù)的確定.113.3.1 開采深度的確定.113.3.2 最小底寬.133.3.3 儲量計算及服務(wù)年限的確定.133.3.4 露天礦臺階要素與最終邊坡角驗算.153.3.5 繪制露天礦底部周界.163.3.6 繪制露天礦開采終了平面圖.163.3.7 計算平均剝采比.16第第 4 章章 穿孔爆破穿孔爆破.174.1 穿孔工作.174.1.2 穿孔設(shè)備數(shù)量計算.184.2 爆破工作.194.2.1 爆

3、破方法選擇.194.2.2 爆破材料.194.2.3 鉆孔形式和布孔方式.194.2.4 爆破參數(shù)的確定.194.2.5 裝藥、填塞、起爆方法.2334.2.6 爆破網(wǎng)路設(shè)計.234.2.7 一次爆破量的確定.24第第 5 章章 開采工藝開采工藝.255.1 工作線布置及礦山開采程序.255.2 挖掘機選擇及其數(shù)量.255.2.1 挖掘設(shè)備類型確定.255.2.2 挖掘機數(shù)量確定.255.3 采區(qū)長度與采區(qū)寬度的確定.265.3.1 采區(qū)長度 LC.265.3.2 采掘帶寬度BC.26第第 6 章章 課程設(shè)計總結(jié)課程設(shè)計總結(jié).27參考文獻參考文獻.284前言前言采礦工程專業(yè)露天開采課程設(shè)計是采

4、礦工程專業(yè)學(xué)生學(xué)習的一個重要環(huán)節(jié)，是對學(xué)生在校期間的專業(yè)知識掌握的一次全面檢驗。同時也是采礦工程專業(yè)的一個重要教學(xué)任務(wù)，通過本次露天開采課程設(shè)計的課程后，能夠提高學(xué)生對所學(xué)知識綜合運用的能力，具有實踐性和綜合性。此露天開采課程設(shè)計目的有：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)生進一步學(xué)習掌握采礦學(xué) II 的內(nèi)容，同時熟練掌握露天礦山初步設(shè)計的一般過程和方法；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，并形成以此進行工程設(shè)計的能力；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)計標準和規(guī)范的能力；4.提高技術(shù)總結(jié)

5、和編制技術(shù)文件的能力；5.為畢業(yè)設(shè)計做好技術(shù)準備。本次設(shè)計主要進行石灰石礦床露天開采的初步設(shè)計，根據(jù)相關(guān)地質(zhì)資料和開采技術(shù)條件，按照采礦設(shè)計手冊中的方法進行開采設(shè)計。第第 1 章章 總論總論1.11.1 設(shè)計任務(wù)與內(nèi)容設(shè)計任務(wù)與內(nèi)容設(shè)計題目:江油石灰石礦開采課程設(shè)計依據(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5運輸方式、設(shè)備型號和數(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。1.21.2 原始資料原始資料礦區(qū)主要分布二疊系陽新組（Py）地層及石炭系黃龍組（Ch）及總長溝組（Cz）地層，陽新組（Py）為主要含礦層；陽新組（Py）為上下兩段：下段

6、（Py1）為本礦區(qū)主要含礦段，巖性為灰-灰白色、厚層巨厚層微晶生物碎屑灰?guī)r，厚度為 267m；上段（Py2）主要為深灰灰黑色中厚層厚層微晶生物屑灰?guī)r夾泥晶、亮晶方解石生物屑灰?guī)r，厚度大于 100m；黃龍組（Ch）為礦區(qū)的次要含礦層位，巖性為灰白乳白色粉晶方解石生物屑灰?guī)r，性脆，中厚層-巨厚層構(gòu)造，南側(cè)巖體裂隙一般發(fā)育，呈整體塊狀，巖體裂隙較為發(fā)育；區(qū)域內(nèi)褶皺及斷裂構(gòu)造較為發(fā)育，主要為北東走向傾斜地層；二疊系陽新組下段（Py1）及石炭系黃龍組（Ch）是水泥用石灰石礦體（層）含礦層位，遍布整個礦區(qū)，礦層直接裸露于地表，呈層狀，走向 NESW，傾向 310330，傾角一般 3355，控制礦體長 16

7、00m，厚約 300m，沿走向和傾向分布穩(wěn)定，礦區(qū)內(nèi)巖窩子逆斷層（F）兩盤均為礦層，對礦體連續(xù)性影響不大；礦巖容重=2.65t/m3；礦巖資源量 331+332+333）為 17103 萬 t；礦巖硬度系數(shù) f=68。設(shè)計范圍：最低開采標高 650m，14 勘探線之間，njh=0.3:1m3/m3，年生產(chǎn)能力 80 萬 t。 1.31.3 設(shè)計要求設(shè)計要求1.3.11.3.1 設(shè)計后提交的文件設(shè)計后提交的文件(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；6(2).附圖：中深孔炮孔布置及裝藥結(jié)構(gòu)圖；(3).圖紙：手工繪制露天開采終了平面圖(1#圖紙)，比例為

8、 1：2000。1.3.21.3.2 要求與注意事項要求與注意事項 (1). 核實計算經(jīng)濟合理剝采比和生產(chǎn)能力；(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)；圖幅要求 1#圖紙: 594mm841mm，手工用鉛筆或上墨繪圖筆繪制圖紙；(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；(4). 說明書交 A4 紙打印稿；(5). 時間要求：第 16 周內(nèi)完成（2014.12.1512.21）。第第 2 章章 礦床開拓運輸方式礦床開拓運輸方式2.12.1 礦床露天開拓的影響因素礦床露天開拓的影響因素影響開拓方法選擇的因素甚多，主要有：(1).自然地質(zhì)條件，即地形、礦床地質(zhì)、

9、水文地質(zhì)、工程地質(zhì)及氣候條件等；(2).生產(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；(3).經(jīng)濟因素，即礦山建設(shè)投資、礦石生產(chǎn)成本及勞動生產(chǎn)率等。2.22.2 礦床開拓方案的確定礦床開拓方案的確定2.2.12.2.1 選擇開拓方案的原則選擇開拓方案的原則(1).要求礦山基建時間短，早投產(chǎn)，早達產(chǎn)；(2).要求生產(chǎn)工藝簡單，可靠，技術(shù)上先進；(3).基建工程量少，施工方便；7(4).基建投資少，尤其是初期投資要少；(5).生產(chǎn)經(jīng)營費低；(6).不占良田，少占耕地。2.2.22.2.2 礦床開拓方案的確定礦床開拓方案的確定此礦山采用凹陷露天礦

10、公路開拓,原因： 機動靈活，適于各種地形條件和礦山形式(山坡和凹陷露天礦)，而該礦山最低設(shè)計開采標高為 650m，設(shè)計區(qū)域（礦區(qū) 14 勘探線之間）的最高標高 840m、最低標高 650m，最大高差為190m，有大部分為凹陷露天礦，小部分為山坡露天礦大部分為凹陷露天礦，小部分為山坡露天礦，為滿足需要，所以采用公路開拓。2.32.3 礦山運輸設(shè)備及其數(shù)量礦山運輸設(shè)備及其數(shù)量2.3.12.3.1 運輸設(shè)備類型的選擇運輸設(shè)備類型的選擇根據(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 80 萬 t，剝采比為0.3:1m3/m3，所以年運輸總量為 104 萬 t，所以，選用型號為沃爾沃 N8644 型重

11、型自卸汽車與斗容 2 立方米的礦用挖掘機配套使用，沃爾沃 N8644 載重10t，自重 5.12t，最小轉(zhuǎn)彎半徑為 8.9m，汽車長為 7416mm，寬為 2339mm，高為 2420mm，前輪距 1943mm，后輪距為 1743mm，最高車速 74km/h，設(shè)該礦運距為 3km，經(jīng)查表得平均車速為 19.7km/h。2.3.22.3.2 運輸設(shè)備數(shù)量的確定運輸設(shè)備數(shù)量的確定(1).自卸汽車的臺班運輸能力為： (2-1)21480KKTGA 式中：A自卸汽車運輸能力，t/臺.班；G自卸汽車額定載重量，t；8K1自卸汽車載重量系數(shù)，取=0.87；1KK2汽車時間利用系數(shù)，每日三班，取 K2=0.

12、75；T汽車周轉(zhuǎn)一次所需時間，min，裝巖及等車時間取6min，所以，=24.27min，取 25min；6)607 .19()32(T代入數(shù)據(jù)，得臺班運輸能力為：A=125.28 t/臺班75. 087. 02510480 (2).汽車工作臺數(shù)：(2-2)43CHAKQKN 式中：N自卸汽車需要臺數(shù)，臺；K3運輸不均衡系數(shù)，K3=1.051.15，取 K3=1.10；Q露天礦年運輸量，t/a；C每日工作班數(shù)，3 班；H年工作日數(shù)，取 H=310 天；K4自卸汽車出車率。=；abedd4LLK55. 052. 03214040：汽車大修間隔，h；a：每日工作班數(shù)；b：大修期中汽車保修工日和其他

13、dL停駛工日；e：班運時間，h。 （查設(shè)計手冊得數(shù)據(jù)）所以，N=17.85 臺，取 18 臺；55. 028.125310310. 1100001042.42.4 礦山運輸線路參數(shù)設(shè)計礦山運輸線路參數(shù)設(shè)計2.4.12.4.1 平曲線半徑平曲線半徑平曲線半徑公式為：9(2-4)(6 . 322minHigvR式中：線路最小平曲線半徑，m；minR汽車運行速度，km/h；v輪胎與路面間橫向拈著系數(shù)，其值為 0.060.22，取 0.16；路面橫坡，=26%，取=4。HiHiHi代入數(shù)據(jù)，得：=15.2mm。minR)04. 016. 0(8 . 96 . 37 .192216因為平曲線半徑為 16

14、m，小于 50m，查表 37 平曲線縱坡折減，所以該段平曲線的最大縱坡要折減 4%。2.4.22.4.2 停車視距停車視距33停車視距公式為：(2-5)021lllST=vt/3.61l =2l)(254/05. 12iGJ式中： 司機觀察反應(yīng)時間內(nèi)行駛的距離，m；1l汽車開始制動到完全停止時所行駛的距離，m；2l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0l安全距離，取汽車全長，即=7.416m；0l汽車運行速度，km/h；v司機觀察反應(yīng)時間，一般在 1.52s，取 t=2s；t計算粘著系數(shù)，=（0.50.6） ，取=0.6，取JJJ=0.75；10滾動阻力系數(shù)，取=0.030；G

15、G道路縱坡，上坡為正值，下坡為負值，為 i=8。i代入數(shù)據(jù)，得：上坡時停車視距為：m20m62.20416. 7)08. 003. 06 . 0(254/7 .1905. 16 . 3/27 .1921TS；下坡時停車視距為：m20m28.21416. 7)08. 003. 06 . 0(254/7 .1905. 16 . 3/27 .1922TS；由于計算的停車視距均大于 20m，所以應(yīng)取為 22m。2.4.32.4.3 會車視距會車視距會車視距為：(2-6)THSS2代入數(shù)據(jù)，得：=44mTHSS2所以應(yīng)取為 44m。2.4.42.4.4 道路通過能力道路通過能力道路通行能力與行車線數(shù)量、

16、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)。(2-7)TSKKvN211000式中：道路通過能力，輛/h；N汽車運行速度，km/h；v11K1與挖掘機數(shù)量有關(guān)的運行不均衡系數(shù)，取 K1=0.75；考慮會車、交叉口及制動等因素的安全系數(shù)，一般2K=0.340.38，取=0.34；2K2K停車視距，m。TS代入數(shù)據(jù)，得：=228.3229 輛/h。2234. 075. 07 .191000N2.4.52.4.5 道路寬度計算道路寬度計算設(shè)計公路為礦山二級公路，所以，查表 1-3-26 得，公路寬度 7m。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

17、式： (2-8)2yxb2B式中：B雙車道路面寬度，m；b汽車兩后輪外緣的距離（汽車總寬） ，m；y汽車后輪外緣至路面邊緣的距離，m，取 1m；x兩車之間的安全距離，m，=0.73m。35016. 017. 0 x代入數(shù)據(jù)，得：7m，取 7.5mm408. 71273. 0339. 22B綜上所述，設(shè)計公路寬度為 7.5m。2.52.5 礦山運輸能力礦山運輸能力加油石灰石礦年運量為 104 萬噸。12第第 3 章章 露天開采境界的確定露天開采境界的確定3.13.1 確定露天開采境界的原則確定露天開采境界的原則露天開采境界確定的原則有以下幾點：(1).圈定的露天開采境界要保證露天采場內(nèi)采出的礦石

18、有盈利，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).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)；(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的深度；(5).下列情況可適當擴大露天開采境界：按境界剝采比不大于經(jīng)濟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)濟上不宜再用地下開采；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；(6).下列情況可適

19、當縮小露天開采境界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或難于遷移至露天采場影響范圍之外； (7).當?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)濟合理剝采比初步確定境界后，再用平均剝采比進行校核；13(8).如果基建剝離量大，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)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3.23.2

20、 影響露天開采境界的主要因素影響露天開采境界的主要因素影響露天開采境界的主要因素有：(1).自然因素。包括礦床埋藏情況（如礦體形態(tài)、大小、厚度、傾角等） ，礦石和圍巖性質(zhì)、地形、礦山附件的河流、湖泊，工程地質(zhì)和水文地質(zhì)以及礦石品位等；(2).技術(shù)組織因素。包括露天和地下開采的技術(shù)水平、裝備水平，礦山附件的鐵路、主要建筑物等對開采境界的影響；(3).經(jīng)濟因素。包括基建投資、基建時間和達產(chǎn)時間，礦石的開采成本和銷售價格，開采過程中礦石的貧化和損失，以及國民經(jīng)濟發(fā)展需要等。3.33.3 露天開采境界確定的主要程序及主要參數(shù)的確定露天開采境界確定的主要程序及主要參數(shù)的確定3.3.13.3.1 開采深度

21、的確定開采深度的確定在地質(zhì)剖面圖上，按境界剝采比不大于經(jīng)濟合理剝采比(即)的原則jhjnn 確定合理開采深度，其步驟為：(1).在各橫剖面圖上初步確定露天開采深度1).根據(jù)礦巖硬度系數(shù) f=68，初選最終邊坡角為 45；2).在各橫剖面圖上作出若干個深度的開采境界方案；143).針對各個方案，用面積法計算其境界剝采比；jn4).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jn合理剝采比的水平線，兩線交點的橫坐標 H，就是所要求的開采深度，見圖 3-1。圖圖 3-1 開采深度確定開采深度確定(2).在地質(zhì)縱剖面圖上調(diào)整露天礦底部標高在各個地質(zhì)橫剖面圖上初步確定了開采深度后，由

22、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)整到同一標高。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，確定開采最低標高為 650m，根據(jù)地形地質(zhì)圖，確定最大開采深度為 190m。3.3.23.3.2 最小底寬最小底寬露天礦最小底寬：采用回返式調(diào)車時，最小底寬為(3-1)5 . 0(2minminebRBcc式中： 汽車最小轉(zhuǎn)彎半徑，m；mincR15汽車寬度，m；cb汽車距邊坡的安全距離，m。e代入數(shù)據(jù)，得：minBm

23、14.22) 1339. 25 . 09 . 8(23.3.33.3.3 儲量計算及服務(wù)年限的確定儲量計算及服務(wù)年限的確定(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： (3-2)VQ式中：礦石體積，m3；V 礦巖容重，t/ m3。(2).采用垂直斷面法計算儲量1).計算原則為1：當兩相鄰對應(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：%40121SSS(3-3)LSSV)(2121當兩相鄰對應(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：%40121SSS(3-4)LSSSSV)(212121當一個斷面向一端作楔形時，采用楔

24、形公式計算體積：(3-5)LSV121當一個斷面向一端作點時，采用錐形公式計算體積：16(3-6)LSV131以上各式中：礦體體積；VS1面積大者的面積；S2面積小者的面積；勘探線之間的距離。2).各勘探線間分段體積及礦量計算上邊界1：則=3031600 m3LSV131200454743110：因，則=15068682m3；%4034. 0121SSSLSSV)(212106：因，則=6965475m3；%4042. 0121SSSLSSSSV)(21212162：因，則=3060840m3；%4021. 0121SSSLSSV)(212128：因，則=3129690 m3；%4043. 0

25、121SSSLSSSSV)(21212184：因，則=1602286 m3；%4008. 0121SSSLSSV)(21214下邊界：則=556400 m3。LSV131200834631=33414973 m3；V=88549678t。VQ各勘探線范圍礦石體積及礦石重量見表 3-1。表表 3-1 各勘探線范圍礦石體積及礦石重量各勘探線范圍礦石體積及礦石重量勘探線范圍體積 / m3礦量 / t上邊界130316008033740101506868239932007170669654751845850862306084081112262831296908293678841602286424605

26、74下邊界5564001474460合計3341497388549678該礦山生產(chǎn)能力為 80 萬 t/a，故服務(wù)年限 N=88549678800000=110.6年，最終確定服務(wù)年限為 111 年。3.3.43.3.4 露天礦臺階要素與最終邊坡角驗算露天礦臺階要素與最終邊坡角驗算臺階高度設(shè)計為 12m，選擇的汽車車寬 2.339m，清掃平臺寬度為 6m，每隔兩個安全平臺設(shè)置一個清掃平臺，安全平臺寬為 4m，運輸平臺寬度B=a+2b+c+d，a:道路路面寬；b：道路路肩寬；c：水溝寬；d：路基外側(cè)安全寬度。經(jīng)計算取運輸平臺寬為 12m；出入溝坡度為 10%；查表 5-7 臺階坡面角參考資料，選

27、取臺階坡面角取為 65。露天礦最終邊坡角按下式進行驗算：(3-7)cot(tan211111bahhnnnn式中：最終邊坡角，度； 臺階數(shù)目,根據(jù)開采深度和臺階高計算 n=，取n8 .1512190n=16； 臺階高度，m；h 臺階坡面角，度；18 安全平臺的寬度，m；a 清掃平臺的寬度，m。b代入數(shù)據(jù)，得：，即tan2121044665cot1216190007 .46即選取的最終邊坡角 45是合理的。3.3.43.3.4 繪制露天礦底部周界繪制露天礦底部周界依據(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

28、閉合曲線，并按滿足采掘運輸條件進行修整，即為露天礦底部周界。3.3.53.3.5 繪制露天礦開采終了平面圖繪制露天礦開采終了平面圖根據(jù)設(shè)計資料所確定的總出入溝方位、參數(shù)(包括聯(lián)絡(luò)平臺參數(shù))、運輸設(shè)備規(guī)格，進行開拓坑道定線。本礦山大部分為凹陷露天礦，小部分為山坡露天礦，由于礦山外部公路已知，所以，總出入溝方位在圖中可以先確定，選用直19進折返式開拓坑線布置到達各開采水平，采剝作業(yè)是從采場的最高水平開始進行，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)在這方面加強管理，提高效率。底部標高為 650m，最高一個臺階標高為 840m。從底部周界

29、開始，開采深度 190m，按設(shè)計的邊坡組成要素，在 1#地形地質(zhì)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)。3.3.63.3.6 計算平均剝采比計算平均剝采比根據(jù)圈定的巖石量和礦石量，巖石量如下表 3-2 所示：表表 3-2 各勘探線范圍礦石體積及礦石重量各勘探線范圍礦石體積及礦石重量勘探線范圍體積 / m3礦石量 / t+2VIII111939335817VIII+385746257238 +3IX136685410055合計3343701003110所以，平均剝采比為： =（4200000-1003110）/1003110=3.187 pn=5，所以設(shè)計合理，不需修改設(shè)計方案

30、；服務(wù)年限pnjhnN=1003110/700000=1.433 年。第第 4 章章 穿孔爆破穿孔爆破4.14.1 穿孔工作穿孔工作4.1.1 穿孔設(shè)備選擇穿孔設(shè)備選擇本礦山的年產(chǎn)量是 80 萬 t, ，屬于中型露天礦，礦山采用 KQ-200 型潛孔鉆20機，該潛孔鉆機的特征參數(shù)見采掘機械表 4-4。表表 4-1 KQ-200 潛孔鉆機技術(shù)特征參數(shù)潛孔鉆機技術(shù)特征參數(shù)鉆孔直徑(mm)200220機重(t)42孔向( )60；75；90鉆具速度(r/min)13.5；17.9；27.2爬坡能力( )14最大扭矩（Nm）5806孔深(m)19回轉(zhuǎn)功率(kW)10；11；15鉆桿直徑(mm)168適

31、用巖種f=6184.1.24.1.2 穿孔設(shè)備數(shù)量計算穿孔設(shè)備數(shù)量計算(1).該鉆機的臺班生產(chǎn)能力按以下公式計算：bb6 . 0 vTV (4-1)2zDKn4vE式中：Vb鉆機臺班生產(chǎn)能力, m/臺班； 鉆機的機械鉆進速度，cm/min；v E沖擊功，J； nz沖擊頻率，1/min； 鉆機班工作時間利用系數(shù)，0.40.5，取 0.45。 D鉆孔直徑，cm； 礦巖的鑿碎比功，J/cm3; K沖擊能利用系數(shù)，0.60.8，取 0.8; Tb班工作時間，h，三班制，Tb=8h； 圓周率，=3.1416 查現(xiàn)代采礦手冊 （上冊）表 661 得，E=800J，nz=1000 1/min,查表 691

32、得，=270J/m321代入數(shù)據(jù)，得： =27cm/min=16m/h8 . 930208 . 010008004v2m/臺班3545. 08166 . 0bV(2).鉆機工作臺數(shù)(4-2) e1pqQN式中：N所需鉆機工作臺數(shù)，臺； Q設(shè)計的礦山規(guī)模，104 萬 t/a； P鉆機臺年穿孔效率， 。取鉆機工作天數(shù) 300 天，每天工作 3 班，則 p=300335=31500，m/a； q每米炮孔的爆破量，t/m； e費孔率，。 查現(xiàn)代采礦手冊 （上冊）表 694 得每米爆破量 34.3m3/m，則 q為 34.32.65=90.895t/m，查采礦設(shè)計手冊表 1526 得 e=5。代入數(shù)據(jù)，

33、得：臺826. 705. 031500895.901040000N(2).鉆機在冊臺數(shù)(4-3)3KNN 式中：N鉆機工作臺數(shù)K3鉆機作業(yè)率，潛孔鉆機為 0.450.65，取 0.65。代入數(shù)據(jù)，得：臺1331.1265. 08N224.24.2 爆破工作爆破工作4.2.14.2.1 爆破方法選擇爆破方法選擇考慮對爆破質(zhì)量、爆破安全和爆破經(jīng)濟上的要求，本礦山露天開采設(shè)計中選用逐排起爆技術(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。4.2.24.2.2 爆破材料爆破材料炸藥：采用乳化炸藥，其抗水性能強，爆炸威力高。起爆器材：采用高精度導(dǎo)爆管雷管。4.2.34.2.3 鉆孔形式和布

34、孔方式鉆孔形式和布孔方式鉆孔形式：選用垂直孔。 布孔方式：多排孔矩形布置。4.2.44.2.4 爆破參數(shù)的確定爆破參數(shù)的確定(1) 炮孔直徑 D根據(jù)鉆孔設(shè)備取 D=200mm；(2).傾斜孔抵抗線 W按底盤抵抗線 W 與臺階高度 h 的關(guān)系確定：W=(0.60.9)h(4-4)式中：W底盤抵抗線，m；臺階高度，m。h23代入數(shù)據(jù)，得：=7.2m126 . 0W按鉆孔直徑 D 確定底盤抵抗線 W： (4-5)KDW 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2050，取 35。代入數(shù)據(jù)，得：W=350.2=7m，取 7m；根據(jù)鉆孔裝藥條件計算W： (4-6)qmhpeqqmqpeW

35、2)(h4)(q12122式中：e鉆孔填塞系數(shù)，p超鉆系數(shù)，一般取 0.150.35，取 0.20；m鉆孔鄰近系數(shù)，m=0.81.4，取 1；q單位炸藥消耗量，kg/m3，取 0.5kg/m3；每米炮孔裝藥量，kg/m，25kg/m。1q 1515 . 0220. 075. 025152515 . 0420. 075. 05 . 0222）（）（W=7.01m，取 7m。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。按作業(yè)安全條件驗算：= (4-7)chctgWm97. 65 . 146. 01224式中：c鉆孔中心至臺階坡頂線的安全距離，一般；mc35 . 17m6.97

36、m，顯然滿足安全要求，所以選取底盤抵抗線 7m。(2). 孔距、排距和臨近系數(shù) mab排距 b=W=7m第一排孔孔距： (4-8)Wma11后排孔孔距: (4-9)bma22式中：前排炮孔的間距，m； 1a 后排炮孔的間距，m；2a 前排炮孔鄰近系數(shù)，取=0.9；1m1m 后排炮孔鄰近系數(shù)，取=1。2m2m代入數(shù)據(jù)，得：m63 . 679 . 01am7712a(3).鉆孔超深：L=(0.130.35)W(4-10)L代入數(shù)據(jù)，得：，取 L=2m。75. 1725. 0L(4).充填長度(4-11)eWL 2式中： 充填系數(shù)，垂直孔 =0.70.8，取 0.8。ee代入數(shù)據(jù)，得：m66 . 5

37、78 . 02L25(5). 炸藥單位消耗量和每孔裝藥量qQ根據(jù)礦巖的堅固性系數(shù)=68，選取炸藥的單耗=0.5 kg/m 。fq3每孔裝藥量的確定：Q前排孔： (4-12)WhqaQ11后排孔： (4-13)K22bhqaQ 式中：K后排孔藥量增加系數(shù)，K=1.11.2。代入數(shù)據(jù)，得：kg25212765 . 01Qkg294112775 . 02Q(6).裝藥量驗算(4-14)421dLQ式中：裝藥量驗算值，kg；Q裝藥密度，kg/dm3，乳化炸藥取 1.2g/cm3；L1裝藥長度，8m。代入數(shù)據(jù)，得：kg301412002 . 082Q因為，所以滿足裝藥要求，無需修改參數(shù)。1Q2QQ4.2

38、.54.2.5 裝藥、填塞、起爆方法裝藥、填塞、起爆方法裝藥結(jié)構(gòu)圖，如圖 4-1。26 圖圖 4-1 裝藥結(jié)構(gòu)圖裝藥結(jié)構(gòu)圖裝藥：采用炸藥混裝車耦合連續(xù)裝藥；填塞：人工就地取材填塞(鉆孔時排出的巖粉)；起爆方法：導(dǎo)爆管起爆法。采用的是逐排起爆技術(shù)。4.2.64.2.6 爆破網(wǎng)路設(shè)計爆破網(wǎng)路設(shè)計排間微差逐排起爆，排間微差 17ms。爆破網(wǎng)路圖見 4-2。27圖圖 4-2 爆破網(wǎng)路圖爆破網(wǎng)路圖4.2.7 一次爆破量的確定一次爆破量的確定根據(jù)露天爆破對爆破礦巖數(shù)量的要求：為保證挖掘設(shè)備能夠正常連續(xù)工作，要求工作面一次爆破的礦巖量，至少保證挖掘設(shè)備 510 個晝夜的采裝要求。 (4-15)tk2AQ 式

39、中：A年采年采剝量 1040000t/a；t每年工作天數(shù)，310 天；k采裝晝夜數(shù)，取 8 晝夜；代入數(shù)據(jù)得： 32m2683831081040000Q所以一次爆破方量為 26838m3。28第第 5 章章 開采工藝開采工藝5.1 工作線布置及礦山開采程序工作線布置及礦山開采程序該礦山采用直進折返式坑線開拓。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出入溝，達到下部平盤，子出入溝的末端掘進水平開段溝，以建立開采臺階的初始工作線。采用開段溝開段溝沿采沿采.場走向縱向布置，工作線垂直走向推進。場走向縱向布置，工作線垂直走向推進。5.2 挖掘機選擇及其數(shù)量挖掘機選擇及其數(shù)量5.2.1 挖掘設(shè)備類型確定挖掘設(shè)備類型確定根據(jù)載重汽車、臺階高度和礦山的年產(chǎn)量，選取 WK-2 礦用單斗正鏟式挖掘機，WK-2 的性能參數(shù)如下（表 5-1WK-2 的性能參數(shù)） 。表表 5-1 WK-2 的性能參數(shù)的性能參數(shù)6標準斗容2m3平均比壓125kPa斗容范圍1-2m3主電機功率150kW提升速度0.62m/s最大挖掘半徑11.6m推壓速度0.51m/s最大