畢業(yè)論文設(shè)計(jì)采礦工程露天開(kāi)采畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、畢業(yè)論文設(shè)計(jì) 采礦工程露天開(kāi)采畢業(yè)設(shè)計(jì) 采礦工程露天開(kāi)采畢業(yè)設(shè)計(jì)目 錄摘 要1Abstract2第一章地質(zhì)部分111 礦區(qū)地理位置和氣候1com理交通位置1com候條件112 礦體地質(zhì)1com 礦體的特征1com圍巖的性質(zhì)2第二章 露天開(kāi)采境界521 影響露天開(kāi)采境界的主要因素522 確定露天開(kāi)采境界的原則和方法依據(jù)5com采境界設(shè)計(jì)的考慮原則5com天礦境界的主要原則如下6com境界確定的方法與原則623 確定境界所需的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)7com理剝采比的選定7com的最小底寬7com終邊坡角8com終坡面角和臺(tái)階高度8com臺(tái)和清掃平臺(tái)及運(yùn)輸平臺(tái)824 最終開(kāi)采深度的確定9com 境界剝采比的計(jì)

2、算9com度標(biāo)高的確定1025 圈定露天礦開(kāi)采境界的結(jié)果10com底部周界10com采境界的參數(shù)10第三章 礦巖采剝工程1231 概述1232 穿孔工作13com 穿孔設(shè)備的選擇13com 設(shè)備生產(chǎn)能力的確定14com 設(shè)備數(shù)量的計(jì)算14com 二次破碎方法和所需的設(shè)備數(shù)量1433 爆破工程16com 爆破方法的選擇16com 爆破方法及爆破器材16com 爆破參數(shù)的確定1834 裝車(chē)工作19com 采裝設(shè)備的選擇19com 采裝工作面參數(shù)及工作平盤(pán)的配線(xiàn)方式19com 挖掘機(jī)生產(chǎn)能力的確定21第四章 排土工作2241 排土場(chǎng)位置的選擇及排土容積的計(jì)算22com 選擇排土場(chǎng)位置的選擇22com

3、 排土場(chǎng)的容積2242 排土方法的選擇及堆置要素的確定22com 選擇排土的方法22com 排土工序23com 確定排土場(chǎng)參數(shù)2343 排土線(xiàn)生產(chǎn)能力24第五章 露天礦主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)25參 考 文 獻(xiàn)26摘 要本次課程設(shè)計(jì)的是達(dá)茂旗石寶鐵礦中區(qū)露天開(kāi)采設(shè)計(jì)年產(chǎn)為130萬(wàn)噸設(shè)計(jì)臺(tái)階坡面角為70°臺(tái)階高度為10m安全平臺(tái)寬度為5m清掃平臺(tái)寬度為12m露天礦最小底寬為21m由此確定露天礦上盤(pán)最終坡面角40下盤(pán)最終坡面角為43°采場(chǎng)最大長(zhǎng)度811m最大寬度為455m最終開(kāi)采底部標(biāo)高為1456m露天礦境界內(nèi)可采儲(chǔ)量279764萬(wàn)噸可采年限23年運(yùn)輸設(shè)備為BJ-371型自卸汽車(chē)和三臺(tái)

4、WK-4型電鏟均衡剝采比為32tt設(shè)計(jì)采用3臺(tái)KQ150型潛孔轉(zhuǎn)機(jī)進(jìn)行穿孔斜線(xiàn)起爆采用汽車(chē)運(yùn)輸排土機(jī)排土關(guān)鍵詞 露天開(kāi)采 剝采比 爆破Abstract The curriculum design is the Shi Bao iron ore in open pit mining district designed with an annual output of 1300000 tons Design of bench slope angle is 70 degrees Step height is 10m safety platform width of 5m cleaning platf

5、orm width of 12M open-pit minimum bottom width of 21m the determination of open-pit slope angle on the final 40 lower final slope angle is 43 degrees stope imum length of 811m the imum width of 455m final mining bottom elevation of 1456m Open pit mine ground within the recoverable reserves 27976400

6、tons recoverable period of 23 yearsTransport equipment for type BJ-371 dump truck and three WK-4 type electric shovel Balanced stripping ratio of 32T T Design using 3 KQ - 150 Type DTH turn for perforation oblique detonation The motor transport - dumping machine dumpKey words surface mining strippin

7、g ratio blasting第一章地質(zhì)部分11 礦區(qū)地理位置和氣候com理交通位置 包頭市達(dá)茂旗石寶鐵礦有限責(zé)任公司 以下簡(jiǎn)稱(chēng)石寶鐵礦 位于內(nèi)蒙古自治區(qū)包頭市達(dá)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(dá)茂旗政府所在地百靈廟鎮(zhèn)65km呼百公路在礦區(qū)通過(guò)并與包固百公路相通公路交通便利com候條件礦區(qū)屬丘陵地區(qū)四周地勢(shì)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(zhǎng)礦區(qū)周?chē)鸀榘朕r(nóng)半牧區(qū)12 礦體地質(zhì)com 礦體的特征com1礦床地質(zhì)三合明鐵礦中部露頭區(qū)自線(xiàn)XII以東F17斷層長(zhǎng)約1600m礦體地表出露最長(zhǎng)達(dá)1250m露頭最大

8、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(shì)礦體形態(tài)基本為層狀或似層狀因后期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)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com2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(gè)巖段但在中部露頭區(qū)僅出現(xiàn)四個(gè)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(zhǎng)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

9、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(zhǎng)角閃巖夾石英巖透閃巖赤鐵石英巖及透閃片巖透鏡體com3 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(zhǎng)巖脈閃斜煌斑巖脈碳酸鹽巖脈輝石閃長(zhǎng)巖脈其中輝石閃長(zhǎng)巖脈在深部對(duì)礦體有較大的破壞作用com4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(gè)倒轉(zhuǎn)褶皺因所在部位不同而異中部露頭區(qū)勘探線(xiàn)以西地層走向東北東向南東傾斜勘探線(xiàn)

10、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(duì)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com圍巖的性質(zhì)com1礦石類(lèi)型結(jié)構(gòu)構(gòu)造礦石的自然類(lèi)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(xiàn)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com2礦石的礦物成分有用礦物主要有

11、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com3礦石的化學(xué)成分礦石中的化學(xué)成分比較簡(jiǎn)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5137平均含量為3451SFe最高含量為4459平均含量為2752而SFe的含量主要集中于25-32之間露天采場(chǎng)的礦石平均品位TFe3434SFe2686礦石中有害組分主要是S和P含量均較低見(jiàn)表1-11-2表1-1 有害雜質(zhì)含量組 分最高含量最低含量平均含量S127200030219P021900340105表1-2 礦石中造渣元素含量組 分SiO2Al2o3MgOCaoK2ON

12、a2O最高含量569610584841120068160最低含量2850035027056平均含量4145124723912653021012com4礦巖的物理力學(xué)性質(zhì)根據(jù)各種巖礦石的物理機(jī)械性質(zhì)試驗(yàn)結(jié)果表明磁鐵礦及角閃巖抗壓抗剪強(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)度低穩(wěn)定性差為露天采場(chǎng)邊破的不穩(wěn)定地段開(kāi)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330t m3巖石體重280t m3含礦石體重

13、309tm3虛方體重210t m3礦石松散系數(shù)160巖石松散系數(shù)145 com5礦石儲(chǔ)量一工業(yè)指標(biāo)表1-4 地質(zhì)報(bào)告儲(chǔ)量計(jì)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(dú)進(jìn)行圈定和計(jì)算二地質(zhì)儲(chǔ)量地質(zhì)隊(duì)采用水平斷面法計(jì)算的礦石儲(chǔ)量為849288萬(wàn)t 包括表外礦石儲(chǔ)量4478萬(wàn)t 表內(nèi)儲(chǔ)量為844810萬(wàn)t其中BC級(jí)701338萬(wàn)tD級(jí)143472萬(wàn)t石寶鐵礦自1988年建礦以來(lái)截止2003年底累計(jì)采出礦量155167萬(wàn)t本次設(shè)計(jì)計(jì)算了礦區(qū)內(nèi)地

14、質(zhì)保有礦石儲(chǔ)量BC級(jí)573067萬(wàn)tBCD級(jí)718483萬(wàn)t 包括表外礦石儲(chǔ)量 4478萬(wàn)t 第二章 露天開(kāi)采境界21 影響露天開(kāi)采境界的主要因素影響露天開(kāi)采境界的因素有很多歸納起來(lái)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(chǔ)量等級(jí)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(jì)因素包括礦石的質(zhì)量和價(jià)值原礦和精礦的成本及價(jià)格基建投資和基建期限國(guó)家及地區(qū)經(jīng)濟(jì)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(kāi)采的技術(shù)水平和裝備水平和發(fā)展趨勢(shì)以及制約及促進(jìn)其推廣應(yīng)用的技術(shù)及組織水平22 確定露天開(kāi)采境界的原則和方法依據(jù)com采境界設(shè)計(jì)的考慮原則1圈定的露天開(kāi)采境界要保證露天

15、采場(chǎng)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(jì)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(kāi)采境界內(nèi)發(fā)揮露天開(kāi)采的優(yōu)越性3圈定的露天采礦場(chǎng)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(chǎng)的安全4用經(jīng)濟(jì)合理剝采比圈定的露天開(kāi)采范圍很大服務(wù)年限太長(zhǎng)時(shí)應(yīng)按礦山一般服務(wù)年限確定初期露天開(kāi)采深度5開(kāi)采境界邊緣附近有建筑物構(gòu)筑物河流和鐵路干線(xiàn)需保護(hù)或難于遷移至露天采場(chǎng)影響范圍以外可適當(dāng)縮小露天開(kāi)采境界即境界剝采比不大于經(jīng)濟(jì)合理剝采比6對(duì)工業(yè)設(shè)施留出一定的安全距離com天礦境界的主要原則如下1 圈定的露天開(kāi)采境界要保證露天采場(chǎng)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(jì)合理剝采比2 要充

16、分利用資源盡可能把較多的礦石圈定在露天開(kāi)采境界內(nèi)發(fā)揮露天開(kāi)采的優(yōu)越性3 所圈定的露天采礦場(chǎng)的幫坡應(yīng)等于露天邊坡所允許的角度以保證露天采場(chǎng)內(nèi)的安全生產(chǎn)4 用經(jīng)濟(jì)合理剝采比圈定的露天開(kāi)采范圍很大服務(wù)年限太長(zhǎng)時(shí)應(yīng)按礦山一般服務(wù)年限確定初期露天開(kāi)采深度5 下列情況可以適當(dāng)?shù)臄U(kuò)大露天開(kāi)采境界按境界剝才比不大于經(jīng)濟(jì)合理剝才比圈定露天開(kāi)采境界后境界外余下的礦量不多經(jīng)濟(jì)上不宜再用地下開(kāi)采6 開(kāi)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(xiàn)等需要保護(hù)或難以遷移開(kāi)采境界以外排棄場(chǎng)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(kāi)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

17、層較厚或地形復(fù)雜時(shí)有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)行核對(duì)8 如果基建工程量大初期生產(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(kāi)采9 對(duì)于特厚的剝采比很小的礦床有時(shí)要根據(jù)勘探程度及服務(wù)年限確定露天開(kāi)采境界而不應(yīng)按境界剝采比確定開(kāi)采境界com境界確定的方法與原則圈定的露天開(kāi)采境界要保證露天采場(chǎng)內(nèi)采出的礦石有盈利即采用界剝采比不大于經(jīng)濟(jì)合理剝采比njnjh的方法來(lái)設(shè)計(jì)露天開(kāi)采境界該方法的實(shí)質(zhì)露天開(kāi)采境界向下延伸時(shí)露天開(kāi)采的邊界經(jīng)濟(jì)效益不劣于地采經(jīng)濟(jì)效益該原則的技術(shù)經(jīng)濟(jì)目標(biāo)是使整個(gè)礦床的開(kāi)采盈利最大該方法的依據(jù)該原則使用簡(jiǎn)單適用于覆蓋層不厚礦體連續(xù)的礦床目前國(guó)內(nèi)

18、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23 確定境界所需的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)com理剝采比的選定經(jīng)濟(jì)合理剝采比是露天礦開(kāi)采設(shè)計(jì)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(jì)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(jì)合理剝采比實(shí)質(zhì)是用露天和地下開(kāi)采的經(jīng)濟(jì)效果做比較經(jīng)計(jì)算求的該礦山的經(jīng)濟(jì)合理剝采比是Njh 4m3 m3com的最小底寬根據(jù)年產(chǎn)130萬(wàn)噸的中小型露天礦礦床賦存條件良好采用公路運(yùn)輸裝載機(jī)設(shè)備選用單斗挖掘機(jī)查采礦設(shè)計(jì)手冊(cè)第五卷選定載重20t的bj-371型自卸式汽車(chē)基本參數(shù)如下載重20t 最小轉(zhuǎn)彎半徑85m 外行 全長(zhǎng)7410m

19、m 全寬3000mm 全高3475mm在掘溝工作面采用回返式調(diào)車(chē)則最小底寬為Bmin 2Rc 05bce 式中 Rc為汽車(chē)最小轉(zhuǎn)彎半徑 bc為汽車(chē)全寬 e為安全距離取05m 故可知 Bmin 285053005 21m 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 21mcom終邊坡角由于石寶鐵礦西區(qū)地質(zhì)情況比較簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)合理剝采比為40m3 m3礦石為磁鐵礦硬度系數(shù)f 8-16巖石角閃巖上下盤(pán)硬度系數(shù)f 6-10查采礦設(shè)計(jì)手冊(cè)第二卷石寶鐵礦東區(qū)與石人溝鐵礦類(lèi)似故查采礦手冊(cè)和教材選取上盤(pán)最終邊坡角為40°下盤(pán)最終邊坡角為435°com終坡面角和臺(tái)階高度取上盤(pán)坡面

20、角70°下盤(pán)坡面角70°臺(tái)階高度10米com臺(tái)和清掃平臺(tái)及運(yùn)輸平臺(tái)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(tái)寬度5m已知擬定開(kāi)采深度210米臺(tái)階高度10米上盤(pán)最終邊坡角40°下盤(pán)最終邊坡角43°上盤(pán)臺(tái)階坡面角70°下盤(pán)臺(tái)階坡面角70°設(shè)每隔三個(gè)安全平臺(tái)a設(shè)一個(gè)清掃平臺(tái)b計(jì)算清掃平臺(tái)寬度臺(tái)階數(shù) N 21010 21個(gè)取N 21上盤(pán)最終坡面投影長(zhǎng)度 L 210tan40° 2503m下盤(pán)最終坡面投影長(zhǎng)度 L 62tan35° 8857m上盤(pán)臺(tái)階坡面投影長(zhǎng)度 J 10cot70° 364m下盤(pán)臺(tái)階坡面投影長(zhǎng)

21、度 J 10cot70° 364m上盤(pán)平均臺(tái)階寬度 t1 L-NJ N-1 5636-10364 10-1 222m下盤(pán)平均臺(tái)階寬度 t2 L-NJ N-1 8857-10364 10-1 580m因每隔三個(gè)安全平臺(tái)設(shè)一個(gè)清掃平臺(tái)則有下盤(pán)清掃平臺(tái)寬度 b1 4t-3a 4701-35 1304m 取13米同理求得上盤(pán)的清掃平臺(tái)為16m由雙車(chē)道運(yùn)輸計(jì)算得20噸汽車(chē)BJ-371雙線(xiàn)運(yùn)輸時(shí)出入溝寬度為B nA n-1 X2Yn-行車(chē)線(xiàn)數(shù)A-近似于車(chē)輛最大寬度為汽車(chē)后輪計(jì)算的寬度m A 30mX-兩車(chē)輛間所需凈距m X 07-17mY-后輪外緣距路面邊緣的距離m Y 04-14m則 B 23

22、 2-1 121 9 取9m24 最終開(kāi)采深度的確定com 境界剝采比的計(jì)算由于這是個(gè)短露天礦采用平面圖法來(lái)計(jì)算境界剝采比平面圖法如下把每一條勘探線(xiàn)上剖面圖都找出礦體與巖石向下的投影點(diǎn)然后在通過(guò)每一條的勘探線(xiàn)的點(diǎn)繪制出平面圖然后計(jì)算里面巖礦量比就是這一分層平面的境界剝采比nj com度標(biāo)高的確定每一的分層的境界剝采比見(jiàn)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m3m314801141382607233103888251460157860212623308346230 1450254704527424306245160由上圖得在經(jīng)濟(jì)合理情況下的開(kāi)采最低水平為1456米 25

23、 圈定露天礦開(kāi)采境界的結(jié)果com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(kāi)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(xiàn)連接各點(diǎn)可得到露天礦底部周界com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(chǎng)的構(gòu)成要素見(jiàn)下表采場(chǎng)最大長(zhǎng)度811米采場(chǎng)平均寬度455米采場(chǎng)上盤(pán)最終邊坡角40°采場(chǎng)下盤(pán)最終邊坡角43°最高開(kāi)采標(biāo)高1650米底部標(biāo)高1456米采場(chǎng)封閉圈標(biāo)高1670米臺(tái)階高度10米臺(tái)階最終坡面角70°安全平臺(tái)寬度5米清掃平臺(tái)寬度12米運(yùn)輸平臺(tái)寬度8米com的礦巖量及礦山的服務(wù)年限境界內(nèi)的礦巖量見(jiàn)下表臺(tái)階標(biāo)高m礦石量m3巖石

24、量m3礦巖總量m317001692373752451348825100 16961660 1249752 4156978 535073016601624 1218549 3950767 514431616241588 1140721 2395407 3536128合計(jì)23592706346174 868044459851953 12162697 17914650露天采場(chǎng)分層礦巖量表1由于礦石的容重為33噸米3所以境界內(nèi)的總礦石量為Q 2359270米3×33噸米3 7785591噸因此由礦山的服務(wù)年限計(jì)算公式T 式中 Q露天礦境界內(nèi)礦石的可采礦量7785591噸A 露天礦礦石年生產(chǎn)能

25、力130萬(wàn)噸年礦石回收率3R礦石混入率3經(jīng)計(jì)算T 779130×1059年取6年 2該露天礦的平均剝采比為63461742359270 27m3m3該露天礦的均衡剝采比為111327 324m3m3系數(shù)取12第三章 礦巖采剝工程31 概述露天礦采剝方法主要研究露天開(kāi)采過(guò)程中采剝及采礦工程的開(kāi)采順序以及它們之間的時(shí)間關(guān)系問(wèn)題根據(jù)本礦的實(shí)際情況采用縱向的剝采方法利用平裝車(chē)回返時(shí)式采裝工作線(xiàn)的方向與礦走向平行沿著礦體走向掘溝垂直礦體方向擴(kuò)幫由于下盤(pán)較平坦覆蓋層淺工作線(xiàn)由下盤(pán)向上盤(pán)推進(jìn)對(duì)本礦的山坡露天礦部分工作線(xiàn)沿等高線(xiàn)布置單壁溝沿等高線(xiàn)開(kāi)挖向最終邊坡推進(jìn)32 穿孔工作 com 穿孔設(shè)備的選

26、擇考慮本礦年生產(chǎn)能力較大礦巖硬度較大選用牙輪鉆機(jī)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(jī)械化程度高適應(yīng)各種硬度的礦巖鉆孔等優(yōu)點(diǎn)根據(jù)礦山的規(guī)模選用KQG150型潛孔鉆機(jī)具體參數(shù)見(jiàn)下表名稱(chēng)單位參數(shù)值鉆孔直徑mm150170鉆孔深度m175鉆孔方向度6090適應(yīng)巖種812鉆具轉(zhuǎn)速rmin217292429提升速度最大mmin123鉆桿直徑mm133除塵方式干濕式行走方式電動(dòng)履帶行走速度Kmh0755鉆機(jī)重t14外行工作尺寸mm長(zhǎng)12190寬3125高3865制造廠(chǎng)家宣華風(fēng)動(dòng)機(jī)械廠(chǎng)com 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(jìn)年工作天數(shù)參考臨近礦山的實(shí)際情況初步確定鉆機(jī)的臺(tái)年效率為22500

27、米 com 設(shè)備數(shù)量的計(jì)算露天礦所需潛孔鉆機(jī)數(shù)量按下式計(jì)算確定N 式中N所需設(shè)備數(shù)量臺(tái)Q設(shè)計(jì)礦山的年爆破量礦石為333萬(wàn)米3巖石為865萬(wàn)米3Q1型潛孔鉆機(jī)的穿孔效率22500m年te廢孔率一般為710取8q每米炮孔的爆破量查手冊(cè)得礦石為178m3a巖石為2142 m3a經(jīng)計(jì)算N礦 091N巖 19臺(tái)所以總需KQG150型潛孔鉆機(jī)數(shù)為3臺(tái)com 二次破碎方法和所需的設(shè)備數(shù)量在生產(chǎn)爆破過(guò)程中可能產(chǎn)生一定量的較大尺寸的巖石和礦石不能滿(mǎn)足挖掘機(jī)和汽車(chē)的裝運(yùn)工作需要破碎成小的尺寸這樣的礦巖稱(chēng)為大塊大塊尺寸的確定1 按挖掘機(jī)鏟斗容積E確定允許塊度 B075×E13 119m2 按汽車(chē)斗容V確定

28、允許塊度 V 741×355×3475 914m3 B05×V13 225m根據(jù)以上計(jì)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4N 式中N工作的鑿巖機(jī)臺(tái)數(shù)臺(tái)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(zhǎng)度 4tmVb二次破碎鑿巖機(jī)的班工作能力 30m班經(jīng)計(jì)算 N 124臺(tái)由于二次破碎只在白天作業(yè)鑿巖機(jī)的備用量為50故實(shí)際所需的鑿巖機(jī)臺(tái)數(shù)為15N 124×15186臺(tái) 取3臺(tái)com量計(jì)算1汽車(chē)班運(yùn)輸能力自卸汽車(chē)臺(tái)班運(yùn)輸能力按下式計(jì)算A 式中A自卸汽車(chē)臺(tái)班運(yùn)輸能力 tG自卸汽車(chē)額定重

29、量20tK1汽車(chē)載重利用系數(shù)礦石取093巖石取077K2汽車(chē)時(shí)間利用系數(shù)075T自卸汽車(chē)周轉(zhuǎn)一次所需時(shí)間minT tztrtqtttz挖掘機(jī)裝滿(mǎn)一輛汽車(chē)的時(shí)間礦石為31min巖石為29mintr自卸汽車(chē)往返時(shí)間tx 120×lv 177minv自卸汽車(chē)平均運(yùn)行速度200kmhtq自卸汽車(chē)卸載時(shí)間 10minL自卸汽車(chē)平均運(yùn)距21kmtt自卸汽車(chē)調(diào)頭和停留時(shí)間取 4 min運(yùn)輸?shù)V石時(shí)T com運(yùn)輸巖石時(shí)T 249min經(jīng)計(jì)算汽車(chē)的臺(tái)班運(yùn)輸能力中礦石為260t巖石為217t 426 356 2自卸汽車(chē)所需數(shù)量計(jì)算可按下式計(jì)算N 式中N自卸汽車(chē)需要臺(tái)數(shù)臺(tái)Q露天礦年運(yùn)輸量礦石為130萬(wàn)噸巖石

30、為364萬(wàn)噸K3運(yùn)輸不均衡系數(shù)11C每日工作班數(shù)3班H年工作日數(shù)330天K4自卸汽車(chē)出車(chē)率7033 爆破工程com 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(kāi)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(shí)采用預(yù)裂爆破可以有效地保護(hù)邊坡穩(wěn)定 com 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(shì)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(duì)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(xiàn)起爆起爆順序見(jiàn)圖31爆破網(wǎng)絡(luò)見(jiàn)圖32com 爆破參數(shù)的確

31、定com1孔距a和排距b第一排孔a m1× Wd后排孔a m2×b式中m1m2分別為前后排炮孔鄰近系數(shù)m1 1 m2 115wd 2545d參考白云鐵礦取Wd 50m可得第一排孔a 150 50米炮孔采用三角形布孔b 45米后排孔a 11545 51米取5mcom2填塞長(zhǎng)度L2L2 0810q單位炸藥消耗量 05kgm3 Wd底盤(pán)最小抵抗線(xiàn) 50ma孔距 5mb排距 44mH臺(tái)階高度 12m 則Q1 0555012 150kg Q2 055441211 145kg經(jīng)計(jì)算前排孔裝藥量為150kg后排孔裝藥量為 145kgcom4 裝藥量驗(yàn)算 Q Ld2 4 3-7 Q單孔裝藥

32、量驗(yàn)算值 L 裝藥長(zhǎng)度 105dm d 孔徑 15dm 裝藥密度 09 kgdm3 經(jīng)計(jì)算得Q 167 kgQ1 Q2Q故滿(mǎn)足要求34 裝車(chē)工作com 采裝設(shè)備的選擇根據(jù)礦山的年生產(chǎn)能力選用WK-4型電鏟BJ-371型自卸式汽車(chē)來(lái)完成采裝任務(wù)WK-4型電鏟技術(shù)參數(shù)表鏟斗容積m3理論生產(chǎn)能力m3h最大挖掘半徑m最大挖掘高度m4572144101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KN34126563530動(dòng)臂長(zhǎng)度m接地比壓Mpa最大爬坡能力°行走速度kmh105024312045機(jī)器工作總量t名義提升速度mS最大推壓力KN推壓速度mS190088240053主電動(dòng)機(jī)功率

33、KW生產(chǎn)廠(chǎng)家回轉(zhuǎn)90°工作循環(huán)時(shí)間s250太原重機(jī)廠(chǎng)25com 采裝工作面參數(shù)及工作平盤(pán)的配線(xiàn)方式com1臺(tái)階高度根據(jù)選用的挖掘機(jī)最大挖掘高度綜合考慮挖掘機(jī)的性能及礦巖特性參考大冶鐵礦確定臺(tái)階高度為12米com2 采區(qū)長(zhǎng)度一臺(tái)挖掘機(jī)采掘的臺(tái)階工作線(xiàn)長(zhǎng)度叫做采區(qū)長(zhǎng)度查表知WK-4電鏟的工作線(xiàn)長(zhǎng)度大于300米由于本礦山電鏟較少每個(gè)臺(tái)階上一般只有一臺(tái)電鏟工作采區(qū)長(zhǎng)度等于工作臺(tái)階長(zhǎng)度com3 采掘帶寬度bcbc 1-17 Rwp 3-8 bcRwpfRx -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 144m f斗柄規(guī)格利用系數(shù) 08 Rx 最大卸載半徑 1265m

34、C外側(cè)臺(tái)階坡底線(xiàn)到公路中心線(xiàn)的距離 4m 由計(jì)算得bc203m取bc為185mcom4 最小工作平盤(pán)寬度及工作平盤(pán)寬度 1最小平盤(pán)寬度Bmin bcdefg 3-10式中Bmin最小平盤(pán)寬度mb爆堆寬度b25×H25米c爆堆底線(xiàn)至汽車(chē)邊緣的距離3md車(chē)輛運(yùn)行寬度3me線(xiàn)路外側(cè)到動(dòng)力電桿的距離3mf動(dòng)力電桿至臺(tái)階穩(wěn)定邊界線(xiàn)的距離3mg臺(tái)階邊緣的安全距離3m最小平臺(tái)寬度Bmin2533333 40米所以工作平臺(tái)寬度取52米com 挖掘機(jī)生產(chǎn)能力的確定com1 單斗挖掘機(jī)的臺(tái)年生產(chǎn)能力 Qa Qb×N×n 3-11 Qb 3600×E×KH×

35、;T× t×Kp 式中Qa挖掘機(jī)的臺(tái)年生產(chǎn)能力m3 Qba挖掘機(jī)的臺(tái)班生產(chǎn)能力m3 挖掘機(jī)班工作時(shí)間利用系數(shù) 05 N挖掘機(jī)年工作日數(shù)330天 n日工作班數(shù)3班 E挖掘機(jī)鏟斗容積 4 m3 T挖掘機(jī)班工作時(shí)間 8 h t挖掘機(jī)鏟斗循環(huán)時(shí)間 42 s KH挖掘機(jī)鏟斗的滿(mǎn)斗系數(shù) 08 Kp礦巖在鏟斗中的松散系數(shù) 15經(jīng)計(jì)算Qb 73142m3臺(tái)班Qa 73142×330×37241058m3確定挖掘機(jī)的年生產(chǎn)能力為72 萬(wàn)m3com2單斗挖掘機(jī)的臺(tái)數(shù) N A Qa式中 N單斗挖掘機(jī)的臺(tái)數(shù)臺(tái)A礦山的年采剝總量 90×128309 1599萬(wàn)m3年經(jīng)計(jì)

36、算N 159972222取3臺(tái)第四章 排土工作41 排土場(chǎng)位置的選擇及排土容積的計(jì)算com 選擇排土場(chǎng)位置的選擇因?yàn)楸镜V分為山坡露天礦和深凹露天礦所以此排土場(chǎng)的選擇和位置也因地而宜根據(jù)礦區(qū)的實(shí)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(chǎng)南側(cè)和北側(cè)可適當(dāng)安排2個(gè)排土場(chǎng)即在采場(chǎng)東北部布置1號(hào)排土場(chǎng)主要用于容納1566m以上水平的排巖任務(wù)在采場(chǎng)西南側(cè)設(shè)置2號(hào)排土場(chǎng)主要用于容納1566m以下水平的排巖任務(wù)com 排土場(chǎng)的容積排土場(chǎng)的容積和采場(chǎng)內(nèi)總排巖量有關(guān)V 式中V排土場(chǎng)的容積萬(wàn)m3V1計(jì)劃在排土場(chǎng)排棄的剝離量327536萬(wàn)m3K1富余系數(shù)105K2巖土松散系數(shù)15K3巖土下沉系數(shù)006經(jīng)計(jì)算 V 48667萬(wàn)m342 排土方法的選擇及堆置要素的確定com 選擇排土的方法由于礦山采用公路運(yùn)輸因此排土工程采用汽車(chē)運(yùn)輸推土機(jī)排土這種方式排巖機(jī)動(dòng)靈活排巖臺(tái)階高度比鐵路運(yùn)輸大工藝簡(jiǎn)單基建時(shí)間短基建工程量小作業(yè)安全排巖成本低com 排土工序推土機(jī)排巖工作包括汽車(chē)翻卸