達(dá)茂東源鐵礦年產(chǎn)170萬噸畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 礦物資源設(shè)計(jì)

內(nèi)蒙古科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書題目達(dá)茂東源鐵礦年產(chǎn)170萬噸初步設(shè)計(jì)學(xué)生姓名張麗學(xué)號200540603138專業(yè)礦物資源工程班級礦物資源工程05級（1）班指導(dǎo)教師郝全明教授摘要本設(shè)計(jì)是達(dá)茂東源鐵礦露天開采的工藝與開拓設(shè)計(jì)。年產(chǎn)量170萬噸,最低標(biāo)高1470米，臺階高度10米。設(shè)計(jì)包括露天礦合理幫坡角確定，采用境界剝采比不大于經(jīng)濟(jì)合理剝采比的原則圈定露天開采境界，并進(jìn)行可采儲量及平均剝采比的計(jì)算，用礦山延深速度驗(yàn)證生產(chǎn)能力。編制露天礦采掘進(jìn)度計(jì)劃時(shí)，用平均剝采比乘以系數(shù)的方法初定生產(chǎn)剝采比，電鏟效率根據(jù)類似礦山確定。本礦采用汽車螺旋坑線開拓。工藝部分包括穿孔設(shè)備選型及其數(shù)量的計(jì)算、電鏟設(shè)備的選型及其數(shù)量的計(jì)算、汽車數(shù)量的計(jì)算及選型、推土機(jī)選型及數(shù)量計(jì)算、輔助設(shè)備的選型及數(shù)量的計(jì)算等。爆破方法的選擇及藥量計(jì)算，運(yùn)輸調(diào)車方式的選擇，排土方法的選擇及排土計(jì)算。關(guān)鍵詞露天開采開拓工藝采掘進(jìn)度計(jì)劃ABSTRACTTHISOPENPITEXPLOITATIONANDDEVELOPMENTDESIGNISAPPLIEDTODAMAODONGYUANIRONMINE,WITHANANNUALOUTPUTOFAPPROXIMATELY17MILLIONTONS,THELOWESTLEVELOFMININGIS1470METERS,THEHIGHTOFSTEPIS10METERSOPENPITBOUNDARYISCONTOUREDWITHTHEAPPLICATIONOFTHERULEOFBOUNDARYSTRIPPINGRATIOLESSTHANOREQUALTOECONOMICSTRIPPINGRATIOANDMAKEACALCULATIONOFPROVEDRESERVESANDAVERAGESTRIPPINGRATIOTHROUGHPUTISVERIFIEDBYEXTENSIONRATEOFTHEMINEWHENWORKINGOUTTHEOPENPITEXCAVATIONPROGRESSSCHEDULE,PRODUCTIONSTRIPPINGRATIOISINITIALLYDECIDEDBYTHEAPPROACHOFAVERAGESTRIPPINGRATIOMULTIPLIEDBYCOEFFICIENTWHILEEFFICIENCYOFELECTRICSHOVELSELECTEDONTHEBASISOFSIMILARMINESTHEMINEISEXPLOITEDBYVEHICLESALONGTHESLOPEOFTHESPIRALPITLINETECHNIQUESINCLUDETHESELECTIONANDCALCULATIONOFDRILLINGEQUIPMENTS,ELECTRICSHOVELS,VEHICLES,BULLDOZERASWELLASASSISTANTAUXILIARYEQUIPMENTSBLASTINGMETHODISTHESELECTIONOFDOSAGEANDCALCULATIONSHUNTINGMETHODISTHESELECTIONASWELLASTHESELECTIONOFDUMPINGANDDUMPINGCALCULATIONKEYWORDSOPENPITMININGDEVELOPMENTTECHNOLOGYEXCAVATIONPROGRESSSCHEDULE目錄摘要IABSTRACTII第一章礦區(qū)概況111礦區(qū)地理交通位置112礦區(qū)水文、地文1第二章礦床地質(zhì)特征221區(qū)域地質(zhì)特征2211地層2212構(gòu)造2213火成巖222礦體賦存條件2221礦體規(guī)模、形態(tài)、產(chǎn)狀2222礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造323礦體地質(zhì)特征3221礦體分布特征324礦石類型、品位及有用成分425礦巖物理力學(xué)性質(zhì)526礦床水文地質(zhì)條件5第三章露天礦合理幫坡角確定631概述632影響邊坡穩(wěn)定性的因素633礦區(qū)工程地質(zhì)特征634礦巖物理力學(xué)性質(zhì)735合理幫坡角確定7第四章露天開采境界841露天開采境界確定的因素及原則8411影響露天開采境界的主要因素8412露天開采境界設(shè)計(jì)的主要原則8413露天開采境界剝采比的確定的原則和方法942確定露天礦最小底寬943確定露天礦開采深度10431在各地質(zhì)橫剖面圖上初步確定露天開采深度10432露天礦底部標(biāo)高的調(diào)整1144露天開采境界的參數(shù)12441露天礦底部周界12442采場的最終要素12443境界內(nèi)的礦巖量及開采年限13第五章礦田開拓1651開拓方式選擇16511開拓方法選擇的原則1652開拓系統(tǒng)方案比較與確定17521技術(shù)方案比較1753汽車運(yùn)輸開拓方式的選擇17531汽車開拓方式方案比較17532移動(dòng)坑線開拓1854確定開拓坑道及開段溝的規(guī)格、計(jì)算掘進(jìn)速度19541各溝道的規(guī)格19542新水平準(zhǔn)備時(shí)間20543計(jì)算最大可能的礦山工程延深速度22第六章開采參數(shù)與開采程序2361選擇開采方法、確定開采參數(shù)23611階段高度及工作階段坡面角23612最小工作平臺寬度23613挖掘機(jī)工作線長度2462礦山開采發(fā)展程序24第七章露天礦生產(chǎn)能力2571露天礦工作制度及主要機(jī)械設(shè)備的工作制度2572礦山工程延深速度2573驗(yàn)證露天礦生產(chǎn)能力2574均衡生產(chǎn)剝采比的確定25741均衡生產(chǎn)剝采比的原則25742均衡生產(chǎn)剝采比的確定2675采掘進(jìn)度計(jì)劃的編制26751編制采掘進(jìn)度計(jì)劃的依據(jù)資料26752采掘進(jìn)度計(jì)劃26753礦山工作計(jì)劃27第八章穿孔爆破2881概述2882穿孔工作28821穿孔設(shè)備的選擇28822設(shè)備生產(chǎn)能力的確定29823設(shè)備數(shù)量的計(jì)算2983二次破碎方法和所需的設(shè)備數(shù)量2984爆破工作30841爆破方法的選擇30842爆破方法及爆破器材30第九章采裝工作3491采裝設(shè)備的選型3492電鏟的生產(chǎn)能力及數(shù)量的計(jì)算3493采裝工作面參數(shù)及工作平盤的配線方式35931工作面參數(shù)35932平盤配線方式36第十章露天礦運(yùn)輸37101運(yùn)輸線路的技術(shù)條件37102運(yùn)輸線路布置方式37103運(yùn)輸設(shè)備選型及有關(guān)計(jì)算37第十一章排土工作42111選擇排土場的基本要求42112排土場位置的選擇及排土容積的計(jì)算421121排土場位置的選擇421122排土場的容積42113排土方法的選擇及堆置要素的確定431131選擇排土方法431132確定排土場參數(shù)43114推土機(jī)的能力、數(shù)量和選型441141推土機(jī)選型441142推土機(jī)生產(chǎn)能力的計(jì)算441143推土機(jī)數(shù)量45第十二章企業(yè)總平面布置46121總平面布置原則46122庫區(qū)規(guī)劃46123生產(chǎn)區(qū)內(nèi)部的平面布置46124廠區(qū)的道路及運(yùn)輸46125總平面布置47第十三章露天礦主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)48參考文獻(xiàn)49附錄50致謝60第一章礦區(qū)概況11礦區(qū)地理交通位置內(nèi)蒙古達(dá)茂旗東源鐵礦位于內(nèi)蒙古背斜北緣，區(qū)域內(nèi)出露的主要地層為太古界五臺群一套古地槽相沉積中淺區(qū)域變質(zhì)巖和第三系、第四系地層；區(qū)域內(nèi)構(gòu)造活動(dòng)較為發(fā)育；巖漿巖大多呈脈狀產(chǎn)出，規(guī)模很小，多侵入于五臺群地層中。三合明東部鐵礦區(qū)位于達(dá)茂旗東南60公里，行政區(qū)劃屬達(dá)茂旗希拉穆仁鎮(zhèn)管轄，地理坐標(biāo)為東經(jīng)11100301110300北緯412030412200礦區(qū)內(nèi)有呼百線公路穿過，距達(dá)茂旗政府所在地百靈廟鎮(zhèn)700KM，礦區(qū)南西距石寶鄉(xiāng)3公里，百靈廟武川的柏油公路從礦區(qū)南側(cè)4公里處通過，區(qū)內(nèi)有簡易公路可通行汽車，交通方便。12礦區(qū)水文、地文工作區(qū)位于內(nèi)蒙古高原的南緣，海拔16451665米，屬丘低山陵區(qū)，相對高差20米，區(qū)內(nèi)水系不發(fā)育，多為干谷，第四系覆蓋廣泛，基巖露頭較差。植被不發(fā)育，覆蓋厚。本區(qū)為典型的大陸性氣候，春季多風(fēng)，夏季炎熱，冬季嚴(yán)寒，年最高溫度35C，最低溫度零下345C，年平均氣溫0C；每年七、八月為雨季，且多為暴雨，平均降水量為2566MM，年均蒸發(fā)量2100MM，無霜期為106天，冰凍期由10月至翌年4月，最大凍土層厚度239米，冬春季節(jié)多見西北風(fēng)，平均風(fēng)速15M/S，最大風(fēng)速可達(dá)26M/S。本區(qū)為地震多發(fā)區(qū)，根據(jù)GB183062001圖中國地震動(dòng)峰值加速度區(qū)劃圖得知，該地區(qū)動(dòng)峰值加速度為02，對照烈度為8度以上設(shè)防區(qū)。區(qū)內(nèi)居民為蒙汗雜居，以漢族為主。區(qū)內(nèi)現(xiàn)有水源很少，溝谷中有間歇性流水，水位隨雨季升降。本區(qū)為牧區(qū)，以牧業(yè)為主，人口稀少，經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá)，附近的三合明鐵礦是最大的工業(yè)基地，近年來隨著鋼鐵工業(yè)的發(fā)展，對鐵精粉的需求量劇增，故新建了許多小型鐵礦廠，電力條件比較便利。礦區(qū)已有高壓輸電線路，為礦山建設(shè)提供了方便。第二章礦床地質(zhì)特征21區(qū)域地質(zhì)特征內(nèi)蒙古達(dá)茂旗東源鐵礦位于內(nèi)蒙古背斜北緣，區(qū)域內(nèi)出露的主要地層為太古界五臺群一套古地槽相沉積中淺區(qū)域變質(zhì)巖和第三系、第四系地層；區(qū)域內(nèi)構(gòu)造活動(dòng)較為發(fā)育；巖漿巖大多呈脈狀產(chǎn)出，規(guī)模很小，多侵入于五臺群地層中。211地層地層區(qū)劃為華北地層區(qū)陰山地層分區(qū)大青山小區(qū)，出露地層由新至老有第四系（QHALPL）沖洪積，殘破積砂礫層，第三系上新統(tǒng)（N2）磚紅色泥巖加泥灰?guī)r、玄武巖。白堊系下統(tǒng)（K1H）后白銀不浪溝砂礫巖，頁巖含煤；侏羅系中上統(tǒng)（J23D）大青山組雜色含礫砂巖，砂巖，粉砂巖夾頁巖及泥灰?guī)r透鏡體；元古界白云鄂博群（PT2BY）結(jié)晶灰?guī)r夾石英巖及變質(zhì)含礫砂巖；上太古界色爾騰山群（AR3S）角閃巖夾石英巖及透閃巖，磁鐵石英巖，片巖，斜長角閃巖。212構(gòu)造內(nèi)蒙古達(dá)茂旗東源鐵礦區(qū)位于內(nèi)蒙古背斜北緣，區(qū)內(nèi)地層由于受基地褶皺及構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的影響，褶皺和斷裂活動(dòng)較為發(fā)育。東源礦區(qū)斷裂活動(dòng)比較劇烈，較大的斷層有二條，分布于東源礦區(qū)之南北兩側(cè)，斷層均具逆掩性質(zhì)。此外，還有礦區(qū)西側(cè)的斷層和兩條規(guī)模較小的層間逆斷層等。213火成巖礦區(qū)內(nèi)火成巖主要有閃長巖、閃長玢巖、輝長巖，云斜煌斑巖。閃斜煌斑巖、正長斑巖等。這些火成巖都侵入五臺群地層中，呈脈狀產(chǎn)出，規(guī)模很小，對礦體一般影響不大。22礦體賦存條件221礦體規(guī)模、形態(tài)、產(chǎn)狀內(nèi)蒙古達(dá)茂旗東源鐵礦產(chǎn)于五臺群下列三個(gè)巖層中下角閃巖段上部（磁鐵透閃片巖，透閃片巖及黑云透閃片巖）；下磁鐵石英巖段（磁鐵透閃片巖及石英巖）；片巖段第一、二、三巖層（石榴透閃片巖及磁鐵透閃片巖）。三合明東部礦區(qū)鐵礦的成因類型為沉積變質(zhì)鐵礦之變質(zhì)鐵硅建造鐵礦，賦存于上太古界色爾騰山群第三巖段（AR3S3）磁鐵透閃片巖中，礦體走向近南北向。頂?shù)装鍑鷰r為石英透閃片巖，而含礦層位及礦體中的夾層為含磁鐵透閃石英巖，個(gè)別地段夾斜長角閃巖薄層，并含有少量石榴石。礦體地表平均水平厚度122米，礦體延深20200米之間有膨大縮小現(xiàn)象，200米以下礦體有膨大現(xiàn)象。礦體走向北東20,向南東傾斜，傾角7680,局部有直角和倒立現(xiàn)象。礦體呈似層狀產(chǎn)出。222礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造褶皺構(gòu)造礦區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造簡單，總體為陡立的單斜，地層走向10度，傾向東傾角85度左右，因多次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的影響，巖層沿走向有所扭曲，與三合明中部露頭構(gòu)成一個(gè)寬闊的正常背斜，本區(qū)為背斜之東翼。斷裂構(gòu)造三合明勘探報(bào)告中的F12，F(xiàn)16逆斷層延伸至礦區(qū)中，礦區(qū)北側(cè)的逆斷層（F16）出露長380米，向東被第四系覆蓋，傾向北，傾角84度，由于這兩條斷層的影響，地層有地壘式構(gòu)造及層間破碎。礦石呈花崗變晶結(jié)構(gòu)，條帶狀構(gòu)造及星散狀構(gòu)造。23礦體地質(zhì)特征221礦體分布特征三合明東部礦區(qū)鐵礦由兩個(gè)主礦體構(gòu)成。編號為號礦體和號礦體。另有五個(gè)小礦體，編號分別為1、2、1、2、3，現(xiàn)對兩個(gè)主要礦體作如下敘述1號礦體分布在礦區(qū)東側(cè)，地形平緩，地表標(biāo)高最高1618米，最低標(biāo)高1228米，礦體南端在7線南被第四系殘坡積層覆蓋。覆蓋層厚近10米。在8勘探線之北礦體尖滅在地層中。礦區(qū)內(nèi)控制長度為495米，礦體形態(tài)為層狀、似層狀，走向?yàn)?80度，傾向90度，總體傾角為80度，個(gè)別處達(dá)83度。礦體全鐵最高品位為4340，最低品位為2320，平均品位3290，品位變化系數(shù)1318屬變化均勻型。礦體最大真厚度為8395米，最小真厚度為2925米，平均真厚度4449米，厚度變化系數(shù)5058屬簡單型。礦體磁性鐵品位最高3085，最低195，平均1449，品位變化系數(shù)4715為均勻型。2號礦體號礦體位于礦區(qū)西側(cè)，因正在挖掘礦石，故地表較平緩，在地表與礦體相距60100米。礦體總體呈層狀至似層狀，在南端7線處變的寬大，在第7勘探線南被第四系殘坡積層覆蓋。覆蓋層厚10米。礦體控制長度475米，走向?yàn)槟媳毕颍驏|傾斜，傾角80度85度。礦體控制深度最高在4線處為1631米，最低在0號勘探線1215米高度處。礦體全鐵最高品位4150，最低為2030，平均品位3286，品位變化系數(shù)989屬均勻型。磁性鐵最高品位2765，最低055，平均1322，品位變化系數(shù)3262屬均勻型。號礦體最大真厚度為9941米，最小真厚度為1680米，平均厚度4521米，厚度變化系數(shù)為5332屬中等變化厚度。、號礦體從地表到地下深處品位變化不大，屬中低品位的弱磁性磁鐵礦礦石。24礦石類型、品位及有用成分礦石類型主要是石英型磁鐵礦石和閃石型磁鐵礦石。根據(jù)物相分析和鏡下鑒定，金屬礦物主要為磁鐵礦，呈灰白微帶棕色，他形粒狀，呈集合體或分散狀嵌布在脈石中，部分磁鐵礦中包裹有黃鐵礦。磁鐵礦粒度在025001MM間。黃鐵礦呈淡白黃色，他形粒狀，均質(zhì)，與磁鐵礦連生或呈包裹體嵌于磁鐵礦中，粒度在02002MM，呈分散狀嵌布在脈石中。磁鐵礦含量為520，黃鐵礦含量23，偶見黃銅礦，粒度在015001MM，零星分布在脈石中，含量小于01。脈石礦物主要有石英、透閃石、黑云母。礦石中的有用組分除鐵以外，還尚未發(fā)現(xiàn)可供綜合利用的其他有用礦物元素。礦石的品味（TFE）含量一般在25093003之間，最高達(dá)3807，磁性鐵（MFE）含量一般在616之間，最高達(dá)2447，平均為907，含鐵礦物主要為磁鐵礦，其次為少量的假象赤鐵礦、褐鐵礦。全鐵和磁鐵的差值很大；一般在1608以上，最高達(dá)2369。礦石中主要有益元素（FE）分布較均勻，礦區(qū)全鐵平均品位3288，磁性鐵平均品位1386。25礦巖物理力學(xué)性質(zhì)鑒于地質(zhì)資料儲量計(jì)算（體重）已經(jīng)采用三合明鐵礦西部異常區(qū)工程地質(zhì)資料，所以本次方案設(shè)計(jì)在本區(qū)沒有工程地質(zhì)資料的情況下采用三合明西部區(qū)工程地質(zhì)資料，具體為礦石硬度系數(shù)F817巖石硬度系數(shù)F410礦石體重340T/M3巖石體重26T/M3礦石松散系數(shù)16巖石松散系數(shù)15526礦床水文地質(zhì)條件東源礦區(qū)含水層主要為第四系潛水含水層，第三系砂巖潛水含水層及基巖風(fēng)化裂隙潛水含水層等。第四系潛水含水層含水層呈多層結(jié)構(gòu)，下部為砂礫石層，是主要含水帶。中部為中細(xì)砂夾砂質(zhì)粘土，并構(gòu)成局部粘土透鏡體。頂部主要是細(xì)砂巖。含水帶厚度2763505米，水位埋深203704米。自北西至南東水位由深變淺，涌水量00080038L/S。第三系砂礫巖潛水含水層含水層主要由礫巖泥質(zhì)砂巖及粘土巖組成。厚度545515643米。水位埋深239米，涌水量0038L/S?；鶐r風(fēng)化裂隙潛水含水層本區(qū)基巖風(fēng)化裂隙發(fā)育，經(jīng)地下水作用，裂隙面褐鐵礦化較強(qiáng)，局部裂隙充填有碳酸鹽及泥類物質(zhì)。含水層平均厚度11951419米。水位埋深4813919米，涌水量0079045L/S。第三章露天礦合理幫坡角確定31概述露天礦最終幫坡角是采場最下一個(gè)階段的坡底線和最上一個(gè)階段的坡頂線構(gòu)成的假想平面與水平面的夾角。達(dá)茂礦區(qū)地質(zhì)構(gòu)造比較復(fù)雜，位于內(nèi)蒙古背斜北緣，褶皺和斷裂活動(dòng)較發(fā)育。較大的斷層有二條，分布于達(dá)茂礦區(qū)的南北兩側(cè)，斷層均具有逆掩性質(zhì)。礦石呈花崗變晶結(jié)構(gòu)，條帶狀構(gòu)造及星散狀構(gòu)造。含鐵礦物主要為磁鐵礦，其次為少量的假象赤鐵礦和褐鐵礦。礦體走向北東20,向南東傾斜，傾角7680,局部有直角和倒立現(xiàn)象，礦體呈似層狀產(chǎn)出。礦石中有害雜質(zhì)S、P含量較低，礦區(qū)含水層主要為第四系潛水含水層，第三系砂巖潛水含水層及基巖風(fēng)化裂隙潛水含水層等，水系不發(fā)育。32影響邊坡穩(wěn)定性的因素內(nèi)蒙古影響露天礦邊坡穩(wěn)定性的因素很多，估計(jì)各種因素的影響程度都是一個(gè)復(fù)雜的過程。這些影響因素如下礦石礦物組成的影響，包括礦石的堅(jiān)硬程度和構(gòu)造；巖體結(jié)構(gòu)面，結(jié)構(gòu)體及巖體結(jié)構(gòu)的影響；水的影響，露天礦滑坡，大量發(fā)生在雨后，雨季和解凍時(shí)期，因此水是邊坡穩(wěn)定性的極為有害的因素；結(jié)構(gòu)應(yīng)力的影響，其包括自重應(yīng)力，殘余應(yīng)力，水應(yīng)力，震動(dòng)應(yīng)力，溫差應(yīng)力等；其他影響因素，包括露天礦服務(wù)年限和邊坡形狀等。33礦區(qū)工程地質(zhì)特征內(nèi)蒙古達(dá)茂旗東源鐵礦產(chǎn)于五臺群下列三個(gè)巖層中下角閃巖段上部（磁鐵透閃片巖、透閃片巖及黑云透閃片巖）；下磁鐵石英巖段（磁鐵透閃片巖及石英巖）；片巖段第一、二、三巖層（石榴透閃片巖及磁鐵透閃片巖）。34礦巖物理力學(xué)性質(zhì)根據(jù)地質(zhì)資料礦區(qū)工程地質(zhì)條件與達(dá)茂旗三合明鐵礦西部區(qū)相類似，具體特征參照三合明鐵礦西部區(qū)工程地質(zhì)特征。鑒于地質(zhì)資料儲量計(jì)算（體重）已經(jīng)采用三合明鐵礦西部異常區(qū)工程地質(zhì)資料，所以本次方案設(shè)計(jì)在本區(qū)沒有工程地質(zhì)資料的情況下采用三合明西部區(qū)工程地質(zhì)資料，具體為礦石硬度系數(shù)F817巖石硬度系數(shù)F410礦石體重340T/M3巖石體重26T/M3礦石松散系數(shù)16巖石松散系數(shù)15535合理幫坡角確定隨著采場開采深度的增加和邊坡角的減緩，剝巖量將急劇增加，從經(jīng)濟(jì)效果看，邊坡角應(yīng)盡可能加大。然而，陡邊坡雖然可以帶來較好的經(jīng)濟(jì)效益，但往往會導(dǎo)致嚴(yán)重的滑坡事故，乃至破壞生產(chǎn)。從安全角度來考慮，應(yīng)盡可能減緩邊坡角。因此，綜合考慮經(jīng)濟(jì)與安全因素，是合理選取邊坡角的基本原則。選擇最終邊坡角時(shí)，應(yīng)該充分考慮組成邊坡的巖石物理力學(xué)性質(zhì)、地質(zhì)構(gòu)造和水文地質(zhì)等因素。用類比法來選取露天采場的最終邊坡角，查采礦手冊3表123，確定上盤總體邊坡角為45，下盤總體邊坡角為45。第四章露天開采境界41露天開采境界確定的因素及原則411影響露天開采境界的主要因素（1）自然因素包括礦床賦存條件，如礦體形態(tài)、大小、厚度、傾角等，礦石種類及品位，礦石和圍巖性質(zhì)、地形、礦區(qū)附近的河流、工程和水文地質(zhì)等。（2）技術(shù)組織因素包括露天開采技術(shù)水平、裝備水平、礦山附近的鐵路、主要建筑物和構(gòu)筑物。（3）經(jīng)濟(jì)因素包括基建投資、基建時(shí)間和達(dá)產(chǎn)時(shí)間、礦石的開采成本和銷售價(jià)格，開采過程礦石的貧化和損失，以及國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要等。412露天開采境界設(shè)計(jì)的主要原則（1）圈定的露天開采境界要保證露天采場內(nèi)采出的礦石有盈利，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角應(yīng)等于露天邊坡穩(wěn)定容許的角度，以保證露天采礦場的安全生產(chǎn)；（4）用經(jīng)濟(jì)合理剝采比圈定的露天開采范圍很大，服務(wù)年限太長時(shí)，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(dāng)擴(kuò)大露天開采境界按境界剝采比不大于經(jīng)濟(jì)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(jì)上不宜再用地下開采；礦石和圍巖穩(wěn)固性差，水溫地質(zhì)條件復(fù)雜，水量大，礦石和圍巖有自燃危險(xiǎn)等，在安全上和技術(shù)上不適于用地下開采；（6）下列情況，可適當(dāng)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(hù)，或難于遷移至露天采場范圍以外；排土場占用大量農(nóng)田，征地困難；由于地形條件（如采場最終邊幫上有較高的山頭），造成基建剝離量大和初期生產(chǎn)剝采比大；為了避開嚴(yán)重影響邊坡穩(wěn)定的不穩(wěn)定巖層；（7）當(dāng)?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(shí)，用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)行校核；（8）如果基建剝離量大，初期生產(chǎn)剝采比大，則需要進(jìn)行綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)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(shí)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。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。413露天開采境界剝采比的確定的原則和方法根據(jù)設(shè)計(jì)提供的地質(zhì)資料知達(dá)茂鐵礦地質(zhì)構(gòu)造較為復(fù)雜，為了使露天開采的總體經(jīng)濟(jì)效果最佳，在確定開采境界時(shí)，盡量控制境界剝采比不大于經(jīng)濟(jì)合理剝采比，這是當(dāng)前普遍使用的原則，其第一層含義是使緊鄰露天開采境界的那層礦巖的開采成本不大于地下開采的成本，其另一層含義是為了確保整個(gè)礦床的開采經(jīng)濟(jì)效益最優(yōu)。根據(jù)設(shè)計(jì)資料提供的信息，設(shè)計(jì)采用境界剝采比小于或等于經(jīng)濟(jì)合理剝采比的方法圈定露天開采境界，經(jīng)濟(jì)合理剝采比經(jīng)測算為3/。42確定露天礦最小底寬露天礦最小底寬應(yīng)滿足采裝運(yùn)輸設(shè)備的要求，保證礦山工程正常發(fā)展。根據(jù)地形條件，達(dá)茂鐵礦明顯適宜于公路汽車開拓運(yùn)輸。設(shè)計(jì)達(dá)茂東源鐵礦年生產(chǎn)能力為170萬噸，屬于中型礦山。參考設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)資料露天礦設(shè)備選型配套計(jì)算，查表411選自卸汽車型號為BZKD20，載重20噸，WK16M3單斗挖掘機(jī)裝載，在掘溝工作面采用回轉(zhuǎn)式調(diào)車。BMIN2RMIN05TE（41）式中RMIN汽車最小回轉(zhuǎn)半徑，85M；T汽車的寬度，29M；E安全距離，05M；經(jīng)計(jì)算最小底部寬度為209米，根據(jù)達(dá)茂鐵礦的實(shí)際賦存條件，及盡可能多的采礦原則，確定最小底寬為25米。圖41掘溝工作面布置圖按下列因素確定露天礦底的位置（1）使境界內(nèi)的可采礦量最大而剝巖量最小；（2）使可采礦量最可靠，通常露天礦底宜置于礦體中間，以避免地質(zhì)作圖誤差所造成的影響。（3）根據(jù)礦石品位分布，使采出的礦石質(zhì)量最高；（4）根據(jù)巖石的物理力學(xué)性質(zhì)調(diào)整露天礦底部位置，使邊坡穩(wěn)固且穿爆方便。43確定露天礦開采深度431在各地質(zhì)橫剖面圖上初步確定露天開采深度根據(jù)境界剝采比不大于經(jīng)濟(jì)合理剝采比的原則以及各種地質(zhì)限制條件確定開采深度。8號勘探線，最低標(biāo)高選取為1530，確定開采深度為118米；4號勘探線，最低標(biāo)高選取為1470，確定開采深度為176米；0號勘探線，最低標(biāo)高選取為1470，確定開采深度為187米；3號勘探線，最低標(biāo)高選取為1470，確定開采深度為163米；7號勘探線，最低標(biāo)高選取為1470，確定開采深度為219米；在各地質(zhì)剖面圖上繪制的開采深度和境界剝采比的關(guān)系曲線圖如下圖42各勘探線開采深度和境界剝采比的關(guān)系曲線圖432露天礦底部標(biāo)高的調(diào)整由于各地質(zhì)勘探線上礦體的形態(tài)、厚度不均，導(dǎo)致確定的理論開采深度不一致，因而有必要對深度進(jìn)行調(diào)整，使底部平面處于同一水平面上，這樣有利生產(chǎn)活動(dòng)的正常開展。將各剖面圖上確定的開采深度投影到地質(zhì)縱投影圖上，連接各點(diǎn)，可得到一條不規(guī)則的折線。為了便于開采和布置運(yùn)輸線路，露天礦底平面宜調(diào)整至同一標(biāo)高，調(diào)整的原則是使調(diào)整后少采出的礦石量與多采出的礦石量基本平衡，并保證剝采比盡可能小。經(jīng)調(diào)整后，4，0，3，7號勘探線處的理論最低標(biāo)高為1470米，最終開采深度為180米；8號勘探線處的理論最低標(biāo)高為1530米，最終開采深度為120米。在各剖面圖的該水平上調(diào)整分析最小底寬的位置，使其在所劃定的境界內(nèi)含有礦量最大。各勘探線開采深度的調(diào)整如下圖圖43各勘探線開采深度調(diào)整曲線圖44露天開采境界的參數(shù)441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礦山現(xiàn)狀圖上，用光滑的曲線連接各點(diǎn)，可得到露天礦底部周界。442采場的最終要素根據(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41表表41采場最終要素指標(biāo)名稱單位指標(biāo)備注開采最高臺階標(biāo)高M(jìn)1650封閉圈標(biāo)高M(jìn)1640露天底標(biāo)高M(jìn)1470地表最大尺寸（長寬）M75693985底部最大尺寸（長寬）M35625上盤度4315下盤度45004672北端幫上部4597北端幫下部北端幫度3955北端幫總體最終邊幫角南端幫度43境界內(nèi)礦石量萬M505境界內(nèi)巖土量萬M1284境界內(nèi)礦巖土合計(jì)萬M1789平均剝采比M/M254符合規(guī)定的與設(shè)計(jì)角相差12度的要求。443境界內(nèi)的礦巖量及開采年限由于本礦中有多個(gè)小礦體，對礦體的儲量計(jì)算有很大影響，但是在地質(zhì)剖面圖上很多小礦體均未表現(xiàn)出來，所以本礦直接先作出露天礦終了平面圖，然后在各水平分層圖上計(jì)算出礦巖量境界內(nèi)各水平的礦巖量如表42。表42境界內(nèi)各水平礦巖量單位（萬M）水平號礦體號礦體礦石巖石礦巖總量1470521668621301480682391871781490107381451793241500133571901953851510192792712795501520205852903075971530234154388455843154026418142551493915502212254466861132156023023946976412331570232247479968144715802322624941059155315902332624951287178216002182394571438189516101421242661906217216202339621591165316300000169419571640000000123123總量50512841789由上表可知境界內(nèi)的礦石量5053401717萬噸開采年限的計(jì)算平均生產(chǎn)剝采比NP境界內(nèi)巖石量/境界內(nèi)礦石量1284/505254M3/M3均衡生產(chǎn)剝采比NSNP2541333M3/M3系數(shù)取13本礦山的開采年限為T1PAK式中P露天礦境界內(nèi)礦石的可采礦量，505萬M；A露天礦礦石年生產(chǎn)能力，50萬M/年；富裕系數(shù)，取111K經(jīng)計(jì)算T505/5011918取整后為10年根據(jù)設(shè)計(jì)給定的礦石生產(chǎn)能力可知礦巖的生產(chǎn)能力（43）1KSAN式中礦巖年生產(chǎn)能力，萬M/年；A礦石生產(chǎn)能力，50萬M/年；K生產(chǎn)剝采比，M/M；SN經(jīng)計(jì)算礦巖年生產(chǎn)能力為A50（133）215萬M/年。第五章礦田開拓51開拓方式選擇礦床開拓是露天礦設(shè)計(jì)中帶有全局性的一個(gè)重要問題，對礦山建設(shè)和生產(chǎn)具有重大影響。一方面受露天開采境界的影響，另一方面還影響基建工程量、基建投資和基建時(shí)間，影響礦山的生產(chǎn)能力、礦石損失和貧化、生產(chǎn)的可靠性和均衡性以及生產(chǎn)成本等。開拓系統(tǒng)一旦形成，則不易改變。否則會嚴(yán)重影響生產(chǎn)，還會造成經(jīng)濟(jì)上的重大損失。因此，正確選定開拓方法是一項(xiàng)深入細(xì)致的工作。確定礦床開拓方法，必須依據(jù)礦床賦存的地形地質(zhì)條件，綜合考慮各方面的因素，經(jīng)全面分析比較后方能選定合理的開拓方案。511開拓方法選擇的原則（1）礦山建設(shè)速度必須滿足國家的要求，保證投產(chǎn)早，達(dá)產(chǎn)快；（2）生產(chǎn)工藝簡單可靠，設(shè)備選擇應(yīng)因地制宜，中小型礦山盡量采用本地區(qū)能制造的設(shè)備；（3）工程量少，施工方便；（4）不占良田，少占耕地，并有利于改地造田；（5）基建投資少，特別是初期投資少；（6）生產(chǎn)經(jīng)營費(fèi)用低。影響開拓方法選擇的因素很多，主要的有自然地質(zhì)條件，即地形、礦床地質(zhì)、水文地質(zhì)、工程地質(zhì)及氣候條件等；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、高差等；經(jīng)濟(jì)因素，即礦山建設(shè)投資、礦石成本及勞動(dòng)生產(chǎn)率等；內(nèi)蒙古達(dá)茂旗東源鐵礦地表地形較平坦，根據(jù)地形條件，初步選取的的開拓方式有（1）公路運(yùn)輸開拓（2）鐵路運(yùn)輸開拓（3）公路鐵路聯(lián)合開拓系統(tǒng)；52開拓系統(tǒng)方案比較與確定521技術(shù)方案比較對于方案（1），公路運(yùn)輸開拓系統(tǒng)適用各種地形條件的山坡露天礦和礦坑呈各種不規(guī)則形狀、尺寸的凹陷露天礦；汽車機(jī)動(dòng)靈活，轉(zhuǎn)彎半徑小，爬坡能力大；線路工程量小，基建時(shí)間短，基建投資少；便于采用分期、分區(qū)開采；有利于采用移動(dòng)坑線開拓和分散的排土場掘溝方法，較鐵路運(yùn)輸掘溝方法簡單，掘溝速度及延深速度快。對于方案（2），鐵路開拓的運(yùn)營費(fèi)用低，鐵路運(yùn)輸噸一公里費(fèi)用約為汽車運(yùn)輸?shù)?/41/3；運(yùn)輸能力大；運(yùn)輸設(shè)備堅(jiān)固耐用；運(yùn)輸工作可靠，受氣候條件影響較小。但開拓坑線受鐵路的平面曲線半徑大和縱向坡度小的影響，開拓坑線展線長度大，使露天采礦場的附加剝巖量增加，基建工程量大，基建時(shí)間長；在日常生產(chǎn)中的線路移設(shè)和維修工作量大；開拓系統(tǒng)和工作組織復(fù)雜；新水平開拓延深工程緩慢。對于方案（3），公路鐵路聯(lián)合開拓適用于走向長、寬度和垂深均較大的大中型露天礦。其淺部用鐵路運(yùn)輸，深部用公路運(yùn)輸；上部露天地形復(fù)雜，比高較大，中部露天采場較寬廣，地形容許布置準(zhǔn)軌鐵路線，深部露天礦采場尺寸較窄小且高差大的露天礦。其上部及深部用公路運(yùn)輸，中部用鐵路運(yùn)輸；地表地形平緩、平面尺寸很大的大型深凹露天礦，如山坡部分比高在200M以內(nèi)，可優(yōu)先考慮用外部塹溝的公路鐵路聯(lián)合運(yùn)輸；充分發(fā)揮公路運(yùn)輸和鐵路運(yùn)輸各自的優(yōu)點(diǎn)，如汽車公路爬坡能力大，機(jī)動(dòng)靈活，鐵路運(yùn)量大等；除小型礦山直接轉(zhuǎn)載外，多數(shù)礦上一般均設(shè)置轉(zhuǎn)載站（或轉(zhuǎn)載礦倉）。達(dá)茂鐵礦的區(qū)內(nèi)氣候?yàn)榈湫偷拇箨懶蕴匦裕囡L(fēng)少雨，故在該礦山采用公路運(yùn)輸開拓，受氣候條件影響小。由于礦區(qū)內(nèi)采場尺寸小，鐵路運(yùn)輸難以布線，采場開采深度小，采用公路鐵路聯(lián)合開拓不能發(fā)揮其優(yōu)越性，而且該開拓方式也不滿足基建投資少的原則，綜合考慮，確定該礦山采用公路運(yùn)輸開拓方案。53汽車運(yùn)輸開拓方式的選擇531汽車開拓方式方案比較汽車運(yùn)輸開拓，坑線的主要布線形式有直進(jìn)式，回返坑線和螺旋坑線。直進(jìn)式和回返開拓坑線一般多布置在采礦場最終邊幫得底幫上，使采剝工作線能較快推進(jìn)到塊體，以減少基建剝巖量和基建投資，縮短基建時(shí)間?？泳€設(shè)置在頂幫時(shí)，必須剝離大量的上盤巖石才能達(dá)到礦體，使基建時(shí)間和基建投資增加。因此，只在特殊情況下，如底幫巖石不夠穩(wěn)固，或?yàn)榱藴p少開采礦巖接觸帶的礦石損失貧化時(shí)，才能將開拓坑線設(shè)在最終邊幫的頂幫。直進(jìn)開拓坑線展線最短，建立的運(yùn)輸線路條件好；回返開拓坑線因需設(shè)置回頭曲線，汽車通過該路段要降低運(yùn)行速度，影響汽車運(yùn)輸效率。設(shè)置回頭曲線需增加該區(qū)段平臺的寬度，致使設(shè)置開拓坑線一側(cè)的最終邊坡角減緩而增加露天礦的附加剝巖量。因此，只要條件允許，盡量采用直進(jìn)坑線與回返坑線聯(lián)合布線，以減少線路的回頭曲線數(shù)目。螺旋坑線開拓是開拓坑線沿采礦場四周邊幫盤旋布置。汽車在坑線上直進(jìn)行駛，不需要經(jīng)常改變運(yùn)行速度；螺旋坑線轉(zhuǎn)彎半徑大，司機(jī)通視條件好。螺旋坑線開拓適用于長寬相差不大，同時(shí)開采臺階數(shù)少的凹陷露天礦，坑線沿四周邊幫布置；通過以上三種布線形式的比較，由于該礦圈定的境界長寬相差不大，且開采深度為180米，因此選用螺旋坑線布置形式。為了縮短運(yùn)距，減少基建剝巖量和新水平準(zhǔn)備工作量，盡快達(dá)產(chǎn)，采用移動(dòng)坑線開拓。532移動(dòng)坑線開拓（1）定義出入溝不是從設(shè)計(jì)的最終位置上掘進(jìn)，而是在采場其他地點(diǎn)掘進(jìn)。這時(shí)，掘完溝擴(kuò)幫時(shí)，工作臺階上要保留出入溝，以保證上、下水平的運(yùn)輸聯(lián)系，隨著臺階的推進(jìn)，出入溝向前移動(dòng)到設(shè)計(jì)位置，出入溝才固定下來。因?yàn)槭瞧囘\(yùn)輸，所以運(yùn)輸比較靈活，只要給汽車留出足夠的運(yùn)輸寬度，開采過程中需要并段的臺階，為了汽車出入，要推遲并段。（2）開拓程序A滿足超前關(guān)系的地方，盡可能靠近礦體的位置掘進(jìn)出入溝和開段溝，掘溝后，擴(kuò)幫工程從中間向兩幫擠進(jìn)。B在向下盤方向推進(jìn)的工作臺階上設(shè)有出入溝，臺階被出入溝分割成兩個(gè)傾斜分臺階稱“上、下三角掌”。為了保護(hù)出入溝內(nèi)的運(yùn)輸干線不被切斷，進(jìn)行開采時(shí)，應(yīng)先推進(jìn)出入溝側(cè)幫，即開采“上三角掌子”，擴(kuò)大出入溝的寬度。出入溝寬度達(dá)到一定程度，把運(yùn)輸干線移過去后，再進(jìn)行原來被運(yùn)輸干線壓住的部分，即開采“下三角掌子”C移動(dòng)坑線隨著臺階推移到設(shè)計(jì)的最終境界時(shí)，出入溝及運(yùn)輸干線就固定在最終邊幫上，從而變成固定坑線。結(jié)合該露天礦的開采現(xiàn)狀以及所畫的終了平面圖，在1650水平上選一段足夠長下1640的地方，掘一個(gè)出入溝，無需再掘開段溝和擴(kuò)幫，直接對1640水平還未采剝的礦巖進(jìn)行開采，1630及1620水平也是如此，由1620下1610水平及以后，礦山均采用螺旋坑線開拓。沿采場最終邊幫按所確定的出入溝的位置、方向和坡度從上水平向下水平掘進(jìn)出入溝，自出入溝末端沿采礦場邊幫掘進(jìn)開段溝，再從出入溝末端開始，以扇形推進(jìn)方式擴(kuò)幫形成采剝工作線。當(dāng)工作線擴(kuò)展推進(jìn)到一定距離，滿足下部臺階掘溝進(jìn)行新水平準(zhǔn)備的條件時(shí)，在連接平臺的末端，再沿采礦場邊幫向新水平掘進(jìn)出入溝、開段溝，隨后進(jìn)行擴(kuò)幫工作。54確定開拓坑道及開段溝的規(guī)格、計(jì)算掘進(jìn)速度541各溝道的規(guī)格1、溝底寬度它取決于掘溝的運(yùn)輸方式,溝內(nèi)線路數(shù)目,巖石物理力學(xué)性質(zhì)和采掘設(shè)備的規(guī)格等因素。（1）出入溝溝底最小底寬汽車運(yùn)輸掘溝時(shí),為了減少新水平的準(zhǔn)備時(shí)間，采用單折返式調(diào)車，經(jīng)計(jì)算得該礦出入溝溝底最小寬度為25米。（2）開段溝溝底寬度它與掘溝方式,采掘運(yùn)輸設(shè)備規(guī)格,線路數(shù)目和布置及擴(kuò)幫爆破的爆堆寬度有關(guān),其最小底寬為同出入溝一樣為25米。2、溝深度凹陷露天礦的出入溝和開段溝均為雙壁塹溝，出入溝的深度值為零至臺階全高度，即010M；開段溝深度等于臺階全高度，即10M。3、溝幫坡面角它取決于巖石的物理力學(xué)性質(zhì)和溝幫坡面角保留時(shí)間長度，采用移動(dòng)坑線開拓時(shí)，溝幫兩側(cè)坡面角均為75。4、溝的縱向坡度根據(jù)掘溝的運(yùn)輸設(shè)備類型、塹溝的用途確定，該露天礦汽車運(yùn)輸?shù)V巖為重車上坡，空車下坡，出入溝主要為運(yùn)輸?shù)V巖的通道，出入溝的縱向坡度為8。開段溝一般為水平的，但為了流水需要而采用3左右的縱向坡度。5、溝的長度出入溝聯(lián)系上、下水平的通路，其長度取決于臺階高度和出入溝的縱向坡度，即LH/I。式中L出入溝的長度，米；H臺階高度，10米I出入溝的縱向坡度，米。經(jīng)計(jì)算露天礦出入溝的長度為125米，實(shí)際開拓中保證其長度在125米到150米之間。開段溝長度與采用的采掘工藝開拓方法有關(guān)，應(yīng)根據(jù)具體礦山條件確定。該設(shè)計(jì)根據(jù)挖掘機(jī)最小工作線長度及臺數(shù)，確定開段溝長度為300米。出入溝和開段溝均為雙壁溝，示意圖如圖51圖51雙壁溝橫斷面圖542新水平準(zhǔn)備時(shí)間1、掘溝工程量（1）出入溝和開段溝為雙壁溝，出入溝的工程量V1TGHBTGHTBIH3232121式中V1出入溝工程量，M3；H延深一個(gè)新水平的深度，10米；I出入溝平均坡度，8；B1出入溝溝底寬度，25米；溝幫坡面角取75。經(jīng)計(jì)算V110/00825/210/3TG6510/TG6525/2210/3TG6517124M。開段溝截面積S2（B2HCTG）H式中S2開段溝截面積量，M2；B2開段溝溝底寬度，25米；H延深一個(gè)新水平的深度，10米；溝幫坡面角取75；經(jīng)計(jì)算S2（2510CTG65）10277。2、掘溝速度一臺電鏟的效率為36萬M3/A，即每月3萬M3，在出入溝工作時(shí)的效率下降15為每月255萬M3，開段溝時(shí)效率下降10為每月27萬M3。以1610水平為例，出入溝工程量17124立方米，開段溝的橫截面積為277平方米，掘完出入溝需要17124/（25510000）067月，開斷溝的掘溝速度為V2V/S2710000/27798米/月。3、新水平準(zhǔn)備工作新水平準(zhǔn)備包括掘出入溝、開斷溝及新水平的準(zhǔn)備所需的擴(kuò)幫，首先計(jì)算擴(kuò)幫工程量，它主要取決于擴(kuò)幫寬度和采剝程序，擴(kuò)幫寬度應(yīng)保證下一水平正常掘進(jìn)出入溝、開斷溝的擴(kuò)幫。取1610水平為例，擴(kuò)幫工程量為3KVBLH式中擴(kuò)幫工程量，M3；3V所需擴(kuò)幫長度300M；擴(kuò)幫寬度，40M；KLKH臺階高度，10M；經(jīng)計(jì)算V34030010120000M34、各項(xiàng)工程所需的時(shí)間出入溝掘溝時(shí)間067月，開段溝掘溝時(shí)間300/98306月，擴(kuò)幫所需時(shí)間1T2T120000/（310000）4月。3T故新水平準(zhǔn)備所需總時(shí)間為TA0673064773月。543計(jì)算最大可能的礦山工程延深速度延深速度表示露天礦每一年可能延深的垂直高度，用HY表示，HY12H/T（64）式中H臺階高度，10M；T新水平準(zhǔn)備時(shí)間，773月經(jīng)計(jì)算HY1210/773155米/年所以HY155米/年。第六章開采參數(shù)與開采程序61選擇開采方法、確定開采參數(shù)堅(jiān)硬礦巖一般用鑿巖、裝藥爆破的方法進(jìn)行松散，然后用挖掘機(jī)進(jìn)行鏟裝，將礦巖分別裝車。達(dá)茂鐵礦符合這種開采方法，故采用單斗挖掘機(jī)采剝法。所選挖掘機(jī)型號WK16，鏟斗容積16M，最大挖掘高度101米。611階段高度及工作階段坡面角1、階段高度階段高度的高低主要受挖掘機(jī)工作參數(shù)、礦巖性質(zhì)和運(yùn)輸條件所限制。采裝選取平裝車方式，對于需要爆破的礦巖，階段高度為挖掘機(jī)的最大挖掘機(jī)高度的10125倍，考慮達(dá)茂鐵礦的開采現(xiàn)狀，確定階段高度為10米。2、工作階段坡面角查資料采礦設(shè)計(jì)手冊2表143，選取坡面角為75度。612最小工作平臺寬度采用緩工作幫，最小工作平臺寬度由爆堆寬度、運(yùn)輸設(shè)備規(guī)格、動(dòng)力管線配置方式以及采剝作業(yè)的安全寬度組成。FBCDTEG式中F最小工作平臺寬度,M；B爆堆寬度，B2H24M（H為鉆孔深度，12M）C爆堆坡底線至汽車邊緣的距離，一般C3MD線路外側(cè)至動(dòng)力電桿的間距，汽車運(yùn)輸取D3ME動(dòng)力至階段穩(wěn)定邊界線的距離，一般取E34M，此礦山取E3MG安全寬度,G取3MT汽車運(yùn)輸時(shí)，取T4M；H階段高度，10M。代入數(shù)據(jù)計(jì)算得F40M。汽車運(yùn)輸時(shí)最小工作平盤寬度，613挖掘機(jī)工作線長度查資料采礦設(shè)計(jì)手冊2表1412，選取挖掘機(jī)工作線長度為300M。62礦山開采發(fā)展程序沿采礦場最終邊幫按所確定的出入溝位置、方向和坡度從上水平向下水平掘進(jìn)出入溝，自出入溝末端沿采礦場邊幫掘進(jìn)開段溝，再從出入溝末端開始，以扇形推進(jìn)方式擴(kuò)幫形成采剝工作線。當(dāng)工作線擴(kuò)展推進(jìn)到一定距離，滿足下部臺階掘溝進(jìn)行新水平準(zhǔn)備的條件時(shí)，在連接平臺的末端，再沿采礦場邊幫向新水平掘進(jìn)出入溝、開段溝，隨后進(jìn)行擴(kuò)幫工作。第七章露天礦生產(chǎn)能力71露天礦工作制度及主要機(jī)械設(shè)備的工作制度露天礦年工作日數(shù)為215天，每天3班，每班8小時(shí)。主要作業(yè)設(shè)備的工作制度。電鏟工作天數(shù)為215天，牙輪鉆為215天，每天3班，每班8小時(shí)。72礦山工程延深速度延深速度表示露天礦每一年可能延深的垂直高度，用HY表示，HY12T式中H臺階高度，10M；T新水平準(zhǔn)備時(shí)間773月所以HY1210/802155M/年。73驗(yàn)證露天礦生產(chǎn)能力該設(shè)計(jì)礦體為急傾斜礦體，根據(jù)設(shè)計(jì)要求按礦山工程延深速度驗(yàn)算生產(chǎn)能力。由于采用下盤移動(dòng)坑線開拓時(shí)VYVK，礦山工程延深程度，VY155M/A，按下式計(jì)算可能達(dá)到的生產(chǎn)能力AKHPV1式中P水平分層礦量，以1600水平為例155萬噸；礦石回收率，97；廢石混入率，3；H臺階高度，10米；所以AK155155097103/10240萬噸170萬噸/年，完全滿足要求74均衡生產(chǎn)剝采比的確定741均衡生產(chǎn)剝采比的原則（1）開采年限較長的大中型露天礦按一期均衡，在開采技術(shù)上有困難時(shí)，可分期均衡。（2）露天礦發(fā)展時(shí)期，每期生產(chǎn)剝采比的差值不宜過大，一般不增加或不減少主要采裝設(shè)備。（3）均衡生產(chǎn)剝采比，在礦山發(fā)展時(shí)期，一般初期小些，以后各期逐漸增大，中間不宜降低。（4）盡量縮短礦山投產(chǎn)到達(dá)產(chǎn)的時(shí)間。742均衡生產(chǎn)剝采比的確定采用按經(jīng)驗(yàn)系數(shù)法初步確定均衡剝采比。整個(gè)境界內(nèi)的礦石量為505萬立方米，巖石量為1284萬立方米，平均剝采比為254M3/M3，系數(shù)取13，均衡生產(chǎn)剝采比為33M3/M3。75采掘進(jìn)度計(jì)劃的編制751編制采掘進(jìn)度計(jì)劃的依據(jù)資料編制進(jìn)度計(jì)劃的資料包括礦石年產(chǎn)量為170萬噸，初步均衡剝采比為33M3/M3，電鏟正常的生產(chǎn)能力為36萬M3/年，礦石回采率97，廢石混入率3。752采掘進(jìn)度計(jì)劃該設(shè)計(jì)是在原礦山生產(chǎn)現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上進(jìn)行改造，因此，在實(shí)際采掘過程中要考慮礦山現(xiàn)狀。在編制采掘進(jìn)度計(jì)劃時(shí)要綜合考慮礦石和巖石生產(chǎn)能力，確保均衡剝采比變化不大。采掘進(jìn)度計(jì)劃編制結(jié)果見圖表，礦巖逐年發(fā)展曲線如圖71圖71礦巖量逐年發(fā)展曲線753礦山工作計(jì)劃（1）礦山年產(chǎn)量是170萬噸，考慮法定假日，天氣及設(shè)備檢修等因素，把礦山年工作天數(shù)定為215天，剝離工作天數(shù)為215天，采礦215天，日工作班數(shù)為3班，每班8小時(shí)。2）主要作業(yè)設(shè)備的工作制度。采礦電鏟工作天數(shù)為215天，剝巖電鏟工作天數(shù)為215天，牙輪鉆為215天，每天3班，每班8小時(shí)。第八章穿孔爆破81概述采剝方法是露天礦開采全部生產(chǎn)過程中的中心環(huán)節(jié),主要研究露天開采過程中采準(zhǔn)、剝離及采礦工程的開采順序以及它們之間的時(shí)空關(guān)系問題，經(jīng)分析比較，礦山采用移動(dòng)式螺旋坑線開拓。它決定著露天礦的開采方式、技術(shù)裝備、礦床的開采強(qiáng)度和經(jīng)濟(jì)效果。堅(jiān)硬礦巖一般用鑿巖、裝藥爆破的方法進(jìn)行松散，然后用挖掘機(jī)進(jìn)行鏟裝，將礦巖分別裝車。82穿孔工作821穿孔設(shè)備的選擇考慮本礦年生產(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KY250型牙輪鉆機(jī)，具體參數(shù)見表81。表81KY250型牙輪鉆機(jī)技術(shù)參數(shù)表鉆孔直徑（MM）鉆孔深度（MM）鉆孔方向（）最大軸壓（KN）2202501790420鉆具推進(jìn)行程（M）鉆具推進(jìn)速度（M/MIN）鉆具回轉(zhuǎn)速度（R/MIN）鉆具提升速度（M/MIN）9200808011510鉆具回轉(zhuǎn)扭矩（KNM）回轉(zhuǎn)傳動(dòng)方式主空壓機(jī)能（M3/MIN）排渣方式600直流電機(jī)30風(fēng)水混合行走方式爬坡能力（）鉆桿直徑（MM）鉆桿根數(shù)（根）履帶12159，2032822設(shè)備生產(chǎn)能力的確定牙輪鉆機(jī)的臺班生產(chǎn)能力可按下式計(jì)算VB06VTK式中VB牙輪鉆機(jī)臺班生產(chǎn)能力，MV牙輪鉆機(jī)的機(jī)械鉆進(jìn)速度，CM/MINV，計(jì)算得V15CM/MIN39810PNDFT班工作時(shí)間，T8HK工作時(shí)間利用系數(shù)，取045計(jì)算得VB324M/臺班根據(jù)本礦山的礦巖性質(zhì)，鉆機(jī)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)的臺年效率為25000米。823設(shè)備數(shù)量的計(jì)算露天礦所需牙輪鉆機(jī)數(shù)量按下式計(jì)算確定。N1EQQ式中N所需設(shè)備數(shù)量，臺；Q設(shè)計(jì)的礦山年采剝總量，5990000T采掘進(jìn)度計(jì)劃以后的均衡生產(chǎn)剝采比；Q1牙輪鉆機(jī)的穿孔效率，25000M/年；E廢孔率，6；Q每米炮孔的爆破量，110T/M；經(jīng)計(jì)算N5990000/25000110（1006）232，取3臺83二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(jī)和汽車的裝運(yùn)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(jī)鏟斗容積E確定允許塊度B119M3075（2）按汽車斗容V確定允許塊度V7413553475914M3B225M305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4。每天需要處理的大塊量為2150000004/215400M3，二次破碎設(shè)備采用YT25型氣腿式鑿巖機(jī)，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(jī)臺數(shù)為N，BVQQ式中N工作的鑿巖機(jī)臺數(shù)，臺；Q平均每天二次爆破的礦巖量，400M3；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(jī)的班工作能力，30M/班；經(jīng)計(jì)算N33臺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)臺數(shù)為15N3315495臺，取5臺。84爆破工作841爆破方法的選擇由于本礦生產(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。微差爆破的優(yōu)點(diǎn)是（1）、微差爆破可實(shí)現(xiàn)多排孔爆破，擴(kuò)大一次爆破的礦巖量；（2）、提高爆破質(zhì)量，降低爆破成本。塊度均勻，有利于提高裝載設(shè)備的效率；（3）、減輕爆破地震波作用，防止對附近建筑物和采場邊坡的破壞；842爆破方法及爆破器材采用導(dǎo)爆管雷管起爆系統(tǒng)