【采礦】cha11露天開采境界

第十一章露天開采境界第十一章露天開采境界

第一節(jié)經(jīng)濟(jì)合理剝采比確實(shí)定第二節(jié)確定露天開采境界的原那么第三節(jié)境界剝采比的計(jì)算方法第四節(jié)露天開采境界確實(shí)定方法12/25/2023礦物資源工程專業(yè)主干課程教學(xué)主要內(nèi)容與要求一、了解和掌握以下主要內(nèi)容：1、剝采比的概念；2、經(jīng)濟(jì)合理剝采比確實(shí)定；3、確定露天開采境界的原那么；4、境界剝采比的計(jì)算方法；5、露天開采境界確實(shí)定方法。二、普通掌握：露天開采境界的組成、意義及影響要素。第十一章露天開采境界12/25/2023礦物資源工程專業(yè)主干課程◆露天開采境界：指露天礦開采終了時(shí)(或某一時(shí)期)所構(gòu)成的空間輪廓。如下圖。露天開采境界的范圍由露天采礦場(chǎng)的地表境界、底部境界和周圍邊坡組成。露天開采境界的范圍大小相應(yīng)地確定露天礦的可采礦量和剝離量，它對(duì)礦山的消費(fèi)規(guī)模、效力年限、基建投資、達(dá)產(chǎn)時(shí)間、設(shè)備數(shù)量、礦山人員、礦山本錢等一系列技術(shù)經(jīng)濟(jì)目的都有親密關(guān)系。第十一章露天開采境界圖11－1某礦露天礦坑圖11－2露天采場(chǎng)構(gòu)成要素12/25/2023礦物資源工程專業(yè)主干課程一、剝采比的概念如下圖。圖11—3露天開采境界對(duì)礦巖量的影響剝采比：每開采單位礦石量所需求剝離的巖石量。計(jì)量單位用m3/m3或m3/t或t/t表示。第一節(jié)經(jīng)濟(jì)合理剝采比確實(shí)定剝采比是一個(gè)重要的技術(shù)經(jīng)濟(jì)目的，關(guān)系到采出礦石量、巖土剝離量以及礦山的消費(fèi)規(guī)模、效力年限、消費(fèi)本錢等。第十一章露天開采境界經(jīng)濟(jì)合理剝采比確實(shí)定12/25/2023礦物資源工程專業(yè)主干課程二、剝采比的表示方法1、平均剝采比：指露天開采境界內(nèi)巖石總量與礦石總量之比值。如下圖。圖11—4各種剝采比(a)—平均剝采比(b)—分層剝采比

2、分層剝采比：指露天開采境界內(nèi)某一程度分層的巖石量與礦石量之比。如下圖。第十一章露天開采境界經(jīng)濟(jì)合理剝采比確實(shí)定12/25/2023礦物資源工程專業(yè)主干課程⒊消費(fèi)剝采比：指露天礦某一時(shí)期內(nèi)所剝離的巖石量與所采出的礦石量之比。如下圖。圖11—5各種剝采比(c)—消費(fèi)剝采比(d)—境界剝采比⒋境界剝采比:指露天開采境界添加單位深度所引起的巖石增量與礦石增量之比。如下圖。第十一章露天開采境界經(jīng)濟(jì)合理剝采比確實(shí)定12/25/2023礦物資源工程專業(yè)主干課程三、剝采比運(yùn)用時(shí)幾個(gè)問題1、關(guān)于“儲(chǔ)量剝比〞與“原礦剝采比〞★儲(chǔ)量剝采比：直接根據(jù)地質(zhì)勘探報(bào)告所提供的礦石量和巖石量計(jì)算剝采比?！镌V剝采比：根據(jù)開采過程中礦石損失、貧化所得出的礦石量和巖石量計(jì)算剝采比。兩者是不同，前者用在設(shè)計(jì)礦山中而后者多用在己消費(fèi)的礦山中。2、剝采比是變化的。設(shè)計(jì)中圈定的露天開采境界只是在一定時(shí)期、一定條件下的合理境界。3、剝采比是一個(gè)重要的技術(shù)經(jīng)濟(jì)目的，要合理。第十一章露天開采境界經(jīng)濟(jì)合理剝采比確實(shí)定12/25/2023礦物資源工程專業(yè)主干課程四、經(jīng)濟(jì)合理剝采比確實(shí)定1、概念：指露天開采單位礦石量在經(jīng)濟(jì)上允許的最大剝巖量。2、確定方法的種類：價(jià)錢法比較法最低利潤法回收投資法產(chǎn)值法金屬本錢比較法儲(chǔ)量盈利比較法原礦本錢比較法〔用于尚未確定礦床開采方式〕〔用于己確定為露天開采〕第十一章露天開采境界經(jīng)濟(jì)合理剝采比確實(shí)定12/25/2023礦物資源工程專業(yè)主干課程五、經(jīng)濟(jì)合理剝采比的比較法1、原礦本錢比較法用原礦作為計(jì)算的根底，使露天開采出來的原礦本錢等于地下開采本錢。露天開采的原礦本錢由純采礦本錢和剝離本錢兩部分組成。即：CL＝γa＋nb式中，CL——露天開采的原礦本錢，元/m3；a——露天開采的純采礦本錢(不包括剝離)，元/t；b——露天開采的剝離本錢，元/m3；γ——礦石容重，t/m3；n——?jiǎng)儾杀?，m3/m3。第十一章露天開采境界經(jīng)濟(jì)合理剝采比確實(shí)定12/25/2023礦物資源工程專業(yè)主干課程露天開采的根本要求是：CL≤CD式中CD——地下開采的原礦本錢，元/t。滿足這一條件的經(jīng)濟(jì)合理剝采比為：※影響本錢變化的要素是多方面，應(yīng)結(jié)合礦床條件綜合思索?！鶓?yīng)留意運(yùn)輸費(fèi)、排水費(fèi)的差別和進(jìn)展必要的修正。第十一章露天開采境界經(jīng)濟(jì)合理剝采比確實(shí)定12/25/2023礦物資源工程專業(yè)主干課程2、金屬本錢比較法用選礦或冶煉后產(chǎn)品的金屬量作為計(jì)算的根底，使露天開采后經(jīng)選、冶所得產(chǎn)品的金屬本錢等于地下開采產(chǎn)品的金屬本錢。即：式中：DL、DD——分別為露天開采和地下開采時(shí)每噸原礦所分?jǐn)偟牟傻V、選礦、冶煉消費(fèi)本錢；KL、KD——分別為露天開采和地下開采時(shí)每噸原礦的金屬產(chǎn)出率；n——?jiǎng)儾杀?；b——露天開采的剝離本錢。第十一章露天開采境界經(jīng)濟(jì)合理剝采比確實(shí)定12/25/2023礦物資源工程專業(yè)主干課程滿足這一條件的經(jīng)濟(jì)合理剝采比為：根據(jù)礦山實(shí)踐條件，有的只計(jì)算到精礦的金屬成本，有的計(jì)算到冶煉后的金屬本錢。這這時(shí)就相應(yīng)思索選礦回收率、貧化率及冶煉回收率等目的。第十一章露天開采境界經(jīng)濟(jì)合理剝采比確實(shí)定12/25/2023礦物資源工程專業(yè)主干課程3、儲(chǔ)量盈利比較法以礦石的工業(yè)儲(chǔ)量作為計(jì)算的根底，使露天開采出來的礦石盈利等于地下開采出來的礦石盈利。即：式中，UL，UD分別為露天開采和地下開采時(shí)每噸工業(yè)儲(chǔ)量所獲得的利潤。滿足這一條件的經(jīng)濟(jì)合理剝采比為：第十一章露天開采境界經(jīng)濟(jì)合理剝采比確實(shí)定12/25/2023礦物資源工程專業(yè)主干課程4、價(jià)錢法露天開采的單位產(chǎn)品本錢不高于產(chǎn)品的銷售價(jià)錢。即：式中，P0表示原礦的價(jià)錢滿足這一條件的經(jīng)濟(jì)合理剝采比為：第十一章露天開采境界經(jīng)濟(jì)合理剝采比確實(shí)定12/25/2023礦物資源工程專業(yè)主干課程

一、境界剝采比不大于經(jīng)濟(jì)合理剝采比※使緊鄰露天開采境界那層礦巖的開采本錢不大于地下開采本錢；※能使整個(gè)礦床開采的總經(jīng)濟(jì)效果(本錢或盈利)最正確。圖11—5露天開采境界對(duì)礦巖量的影響第十一章露天開采境界確定露天開采境界的原那么第二節(jié)確定露天開采境界的原那么露天開采境界確實(shí)定，本質(zhì)上是對(duì)剝采比大小的控制，使之不超越經(jīng)濟(jì)合理剝采比。12/25/2023礦物資源工程專業(yè)主干課程第十一章露天開采境界確定露天開采境界的原那么

圖11—6nj≤njh原那么的含義圖11—7nj≤njh原那么的本質(zhì)作為劃分露天和地下開采界限的這一臨界條件為:△Aaγ+△Vb=△ACDγ式中:△A——露天開采境界延深后所添加的礦石量；△V——露天開采境界延深后所添加的巖石量。等式的左端是境界剝采比，右端是經(jīng)濟(jì)合理剝采比.12/25/2023礦物資源工程專業(yè)主干課程二、平均剝采比不大干經(jīng)濟(jì)合理剩采比用露天開采的平均經(jīng)濟(jì)效果(本錢或盈利)不劣于用地下開采。如下圖。圖11—8nj≤njh原那么的本質(zhì)第十一章露天開采境界確定露天開采境界的原那么上式的左端是平均剝采比，右端是經(jīng)濟(jì)合理剝采比，即nj≤njh12/25/2023礦物資源工程專業(yè)主干課程三、最大消費(fèi)剝采比不大于經(jīng)濟(jì)合理剝采比露天礦任一消費(fèi)時(shí)期按正常任務(wù)幫坡角進(jìn)展消費(fèi)時(shí)，其消費(fèi)本錢不超越地下開采本錢或允許本錢。四、根據(jù)礦石的需求量和勘探程度確定開采境界剝離量小而儲(chǔ)量大的低價(jià)礦床，有時(shí)要根據(jù)對(duì)礦石的需求量或勘探程度來確定露天開采境界。第十一章露天開采境界確定露天開采境界的原那么nsman≤njhns＝露天礦某一時(shí)期內(nèi)所剝離的巖石量與所采出的礦石量之比值，即12/25/2023礦物資源工程專業(yè)主干課程第三節(jié)境界剝采比的計(jì)算方法第十一章露天開采境界境界剝采比的計(jì)算方法nj＝△V/△A式中nj——境界剝采比，△V——露天開采境界延深單位深度所添加的巖石量；△A——露天開采境界延深單位深度所添加的礦石量。確定方法平面圖法橫剖面圖法線段比法面積比法12/25/2023礦物資源工程專業(yè)主干課程一、用地質(zhì)橫剖面圖計(jì)算境界剝采比(橫剖面圖法)常用于走向長(zhǎng)度較大且厚度變化較小的傾斜、急傾斜礦體。⒈面積比法如下圖。圖11—9面積比法首先，繪出深度H的開采境界abcd,再繪出深度為⊿H的開采境界a1b1c.1d1第十一章露天開采境界境界剝采比的計(jì)算方法12/25/2023礦物資源工程專業(yè)主干課程其次，用求積儀分別求出三個(gè)四邊形a1b1ba、b1c1cb及dcc1d1的面積Sl、S2及S3那么深度H的境界剝采比為：⒉線段比法如下圖。圖11—10線段比法的原理根據(jù)簡(jiǎn)單的幾何關(guān)系，有境界剝采比：

第十一章露天開采境界境界剝采比的計(jì)算方法12/25/2023礦物資源工程專業(yè)主干課程當(dāng)△H→0時(shí)，那么境界剝采比nj，可用線段(gb+ch)與bc的比值來確定。即：二、用平面圖計(jì)算境界剝采比(平面圖法)適用于走向長(zhǎng)度小的短露天礦。如下圖。圖11—11平面圖法abcd表示露天開采境界，在深度為H的分層平面圖上，繪出露天礦底平面周界bb’cc’。第十一章露天開采境界境界剝采比的計(jì)算方法12/25/2023礦物資源工程專業(yè)主干課程將露天礦地表周界和邊坡面與分支礦體的交面ef垂直投影到平面圖，計(jì)算S1、S2、S3的面積。然后用面積比法計(jì)算境界剝采比，即：第十一章露天開采境界境界剝采比的計(jì)算方法12/25/2023礦物資源工程專業(yè)主干課程第四節(jié)露天開采境界確實(shí)定方法確定露天礦底平面的最小底寬Bmin、底平面的位置、露天礦最終邊坡角、開采深度、底部周界和開采終了平面范圍。

第十一章露天開采境界露天開采境界確實(shí)定方法一、露天礦底平面的位置按以下要素確定其位置：⑴可采礦量最大而剝巖量最?。虎坡短斓V底宜置于礦體中間；⑶根據(jù)礦石檔次分布，使采出的礦石質(zhì)量最高；⑷使邊坡穩(wěn)定且穿爆方便。12/25/2023礦物資源工程專業(yè)主干課程二、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，保證礦山工程正常開展。假設(shè)采用汽車運(yùn)輸時(shí)，底寬應(yīng)滿足汽車調(diào)車要求。※當(dāng)采用回返式調(diào)車時(shí)，其底寬為：Bmin=2(Rcmin+0.5bc+e)※當(dāng)采用折返式調(diào)車，其底寬為：Bmin=Rcmin+0.5bc+2e+0.5lc第十一章露天開采境界露天開采境界確實(shí)定方法當(dāng)?shù)V體厚度m＜Bmin時(shí)，取Bmin為底平面的最小寬度；當(dāng)m＞Bmin時(shí)，取m為底平面的最小寬度；當(dāng)m＞＞Bmin時(shí)，取Bmin為底平面的最小寬度；12/25/2023礦物資源工程專業(yè)主干課程三、選取露天礦最終邊坡角選擇時(shí)應(yīng)同時(shí)思索平安要素和經(jīng)濟(jì)要素，在保證露天礦平安前提下，最終邊坡角盡能夠大些，以減少剝離量。圖11—12露天礦的邊坡組成露天礦最終邊坡角可用類比法或計(jì)算方法，目前，己研制出相關(guān)的數(shù)學(xué)模型和電算程序。第十一章露天開采境界露天開采境界確實(shí)定方法12/25/2023礦物資源工程專業(yè)主干課程對(duì)緩傾斜礦體來說，假設(shè)邊坡角大于礦體傾角，那么最終邊坡角應(yīng)沿礦體下盤布置。圖11—13緩傾斜礦體下盤的邊坡角四、確定露天礦開采深度⒈長(zhǎng)露天礦開采深度確實(shí)定首先是在各地質(zhì)橫剖面圖上初步確定開采深度。如下圖。第十一章露天開采境界露天開采境界確實(shí)定方法12/25/2023礦物資源工程專業(yè)主干課程首先，在各橫剖面圖上作出假設(shè)干個(gè)深度的開采境界方案。圖11—14長(zhǎng)露天礦開采深度確實(shí)定圖11—15境界剝采比與深度的關(guān)系曲線其次，用面積比法或線段比法計(jì)算其境界剝采比。最后，將各方案的境界剝采比與開采深度繪成關(guān)系曲線。如下圖。再畫出代表經(jīng)濟(jì)合理剝采比的程度線，兩線交點(diǎn)的橫坐標(biāo)Hj，就是所要求的開采深度。第十一章露天開采境界露天開采境界確實(shí)定方法12/25/2023礦物資源工程專業(yè)主干課程⑵在地質(zhì)縱剖面圖上調(diào)整露天礦底部標(biāo)高將各剖面圖上的深度投影到地質(zhì)縱剖面圖上，銜接各點(diǎn)，在地質(zhì)縱剖面圖上調(diào)整露天礦底平面標(biāo)高。第十一章露天開采境界露天開采