【正文】 DL、 DD－分別是露天開采和地下開采時每噸原礦分?jǐn)偟牟傻V、選礦、冶煉生產(chǎn)成本（露天開采不包括剝離成本），元／噸； bC Dhjn a?=? ?DDLL K1DK1nbK1D ??? ? DL、 DD－分別是露天開采和地下開采時每噸原礦分?jǐn)偟牟傻V、選礦、冶煉生產(chǎn)成本（露天開采不包括剝離成本），元／噸； KL、 KD－分別是露天開采與地下開采時每噸原礦的金屬產(chǎn)出率，噸／噸； n －剝采比，米 3／米 3； b －剝離成本，元／米 3； γ －礦石容量，噸／米 3。 經(jīng)濟合理剝采比為 （ 1－ 9） 公式（ 1－ 9）計算時考慮到露天開采與地下開采在貧化率上的差別，但仍沒有考慮兩者在工業(yè)礦石在回收率方面的差別，此計算方法數(shù)據(jù)來源較困難。 ?????? ?=? LDDLhj DDKKbn ? 儲量盈利比較法 這種方法是以礦石工業(yè)儲量做為計算基礎(chǔ)，使露天開采礦石盈利等于地下開采礦石盈利。其關(guān)系式為： γ ——礦石容量，噸／米 3； n ——剝采比，米 3／米 3； b ——剝離成本，元／米 3； UL、 UD ——分別為露天開采和地下開采時每噸工業(yè)儲量礦石所獲盈利，元／噸。 其經(jīng)濟合理剝采比： （ 1－ 10） DL U1nbU ???)U(Ubrn DLhj =? 礦床只用露天開采的價格法 若原礦的售價為 P0，則有： γ˙a＋ n˙b≤γ˙P0 經(jīng)濟合理剝采比為： （ 1－ 11） a)(Pbrn 0hj =? 露天開采境界的延深，可獲得較多的礦量，但相應(yīng)要增加較大的剝巖量。開采境界的確定，實際上是對剝采比的控制，使之不超過經(jīng)濟合理剝采比。 境界剝采比不大于經(jīng)濟合理剝采比 （ 1）露天 —— 地下聯(lián)合開采礦床 臨近露天開采境界那層礦巖，要露采成本低于地采成本，境界可以向下沿深，當(dāng)兩者成本相等時作為露采極限。此時： ?A˙aγ＋ ?V˙b＝ ?A˙CDγ ＝ （ CD－ a） （ 1－ 12） 式中 ?V—— 露天開采境延深后所增加巖石量，米 3； ?A—— 露天開采境延深后所增加礦石量，米 3； A??V三、確定露天開采境界原則 b γ 其余符號意義同前。等式的左端為境界剝采比，右端為經(jīng)濟合理剝采比，即： （ 1－ 13） 如果礦床是露天、地下聯(lián)合開采，此時開采全礦床的總經(jīng)濟效益（成本或盈利）最佳。 hjj nn ?= 圖 1－ 5 原則的最初含義 （ 2）采用單一露天開采，因露天開采至臨近境界那一層面時，若開采礦石盈利為零，則上部開采均盈利，而向下繼續(xù)開采則虧損，故開采到境界剝采比等于經(jīng)濟合理剝采比時，其全礦床開采盈利最佳。 以上結(jié)論，可通過嚴(yán)密的推導(dǎo)而獲得，此處從略。此原則在設(shè)計中普遍得到應(yīng)用。 其它原則 此外尚有平均剝采比不大于經(jīng)濟合理剝采比、生產(chǎn)剝采比不大于經(jīng)濟合理剝采比原則確定露天開采境界，但因前者經(jīng)濟效果欠佳，后者又難以實現(xiàn)，故在實踐中極少采用。 （一）長露天礦境界剝采比的計算 面積比法 走向長的露天礦，常用橫斷圖應(yīng)用面積比法計算境界剝采比（圖 1－ 6），深度 H時的境界剝采比為： 231j s)ss(n ?=圖 1－ 6 計算 nj的面積比法 圖 1－ 7 線段比法的原理 四、境界剝采比的計算方法 線段比法 上面的面積比法需要用求積儀求算面積，工作很繁瑣。為了簡化計算，可用線段比法。 圖 1－ 7是表示一平坦規(guī)則礦體，其水平厚度為 m，傾角 α，頂幫邊幫角為 γ，底幫邊坡角為 β。 abcd是采深 H的境界， a1b1c1d1為深度 H－ ?H的境界； ag和 dh為 cc1的平行線。為了計算境界剝采比，需分別計算四邊形 b1c1cb、 aa1b1b及 d1dcc1的面積 ?A、 ?V1及?V2。根據(jù)幾何關(guān)系有： ?A＝ m˙?H ?V1＝ ?abe－ ? a1b1e ＝ 1/2H(ctgγ＋ ctgα)H－ 1/2(H－ ?H)(ctgγ＋ ctgα)(H－ ?H) ＝（ ctgγ＋ ctgα） ˙H˙?H－ 1/2（ ctgγ＋ ctgα˙?H2 ?V2＝ ?dfc－ ? d1c1f ＝（ ctgβ－ ctgα） ˙H˙?H－ 1/2（ ctgβ－ ctgα） ˙?H2 境界剝采比： = 當(dāng) ?H→ 0時，則： Nj ＝ [（ ctgγ＋ ctgα） H＋（ ctgβ－ ctgα） H ]／ m ＝（ ae＋ fd）／ bc＝（ gb＋ ch）／ bc （ 1－ 14） 這就是說，境界剝采比 nj可以用（ gb＋ ch）與 bc線段的比值來計算。 AVVn 21j ????=mHc t gc t gHc t gc t gH ?????? )(21)()c t g( c t g ?????? 圖 1－ 8 確定 nj的線段比法 以上是以簡單理想礦體為計算基礎(chǔ)，若礦體復(fù)雜些如圖 1 －8，境界剝采比的計算步驟如下： 首要確定露天礦底的延深方向，也就是將本水平露天礦底的坡底線與上水平的下盤坡底線相連，得 CC0。以此為基準(zhǔn)線，依次從 a、 e、 f、 g、 h、 d作 CC0的平行線，交 bc的延長線于 ae f g h d1。這時，深度 H的境界剝采比： （ 1－ 15） bchgfedhcgbfean1111111111j?????=（二）短露天礦境界剝采比的計算 對于走向短的露天礦，為考慮端幫巖石量的影響，需用平面圖來計算境界剝采比。 圖 1－ 9 平面圖法的原理 圖 1－ 10 求 nj 的平面圖法 以圖 1－ 9說明短露天礦計算境界剝采比的原理。圖中假設(shè)有一垂直柱狀礦體，其水平截面積為 S2。若露天礦采深 H時的底平面 D恰好是礦體的水平截面，地表周界 L在 xy平面上的投影響積為 S1。在深度 H－△ H處仍以底平面為 S2，此境 界與地表交線為 Lˊ ，在 xy平面上的投影面積為 S1ˊ ，根據(jù)推導(dǎo)， H深時的境界剝采比為： （ 1－ 16） 上面的計算是以理想礦體為基礎(chǔ)。，一般情況如圖 1－ 10所示， （ 1－ 17） 1SSS SSAVn21221j ?=?=??=1SS SSS SSSn32132321j ??=???= （一）確定露天礦最小底寬 露天礦最小底寬應(yīng)滿足采裝運輸設(shè)備的要求。目前我國絕大多數(shù)礦山以自卸汽車運輸為主，故只介紹汽車運輸最小底寬的計算。若采用折反式調(diào)車，則： Bmin＝ Rcmin＋ ＋ 2e＋ lc （ 1－ 18） 式中 Rcmin—— 汽車最小轉(zhuǎn)變半徑；米； Bc—— 汽車寬度，米； e—— 汽車距邊坡的安全距離，米； lc—— 汽車長度，米。 若采用回返式調(diào)車，則： Bmin＝ 2（ Rcmin＋ ＋ e） （ 1－ 19） 在確定開采境界時，若礦體厚度小于最小底寬，底平面按最小底寬繪制；若礦體厚度大于最小底寬不多，則以礦體厚度為最低水平底寬；若礦體寬度遠(yuǎn)大于最小底寬，露天礦底的位置主要以境界內(nèi)可采礦量盡量大而剝巖量最小確定之。 五、露天開采境界的確定方法 （二）選取露天礦邊坡角 最終邊坡角的選取，對剝巖量影響很大。在保證邊坡穩(wěn)定的前提下，邊坡角的選取一般按類似已進行開采礦山實用的邊坡角選取。類比法邊坡角的選取應(yīng)滿足安全條件和技術(shù)條件的最小邊坡角值。 （三）確定露天開采深度 長露天礦開采深度的確定 露天礦走向長度大時，首先在各地質(zhì)橫斷面圖上初定開采深度，然后再用縱斷面圖調(diào)整露天礦底部標(biāo)高。 （ 1）在各地質(zhì)橫斷面圖上初步確定露天開采深度。 首先，在橫剖面圖上作出若干個深度的開采境界方案（ 圖1－ 11）。依據(jù)前面選定的最小底寬和邊坡角，繪制開采境界圖。 其次，針對各開采深度方案，用面積比法或線段比法計算其境界剝采比。 最后將各方案的境界剝采比與開采深度繪成關(guān)系曲線，與經(jīng)濟合理剝采比的水平線的交點深度，就是所要求的開采深度。 圖 1－ 11 長露天礦開采深度的確定 圖 1－ 12 厚礦體的無剝離開采 H1－最初確定的開采深度； H2－無剝離開采的深度 H3－最終的露天開采深度 至此，完成了一個地質(zhì)橫斷面圖上露天開采理論深度的確定。按同樣的方法，可將露天礦床范圍內(nèi)所有橫斷面圖上的理論深度都確定下來。 應(yīng)當(dāng)指出，在確定厚礦體的開采深度時，鑒于露天礦底的 位置不易確定，有時按礦體厚度而不是最小底寬作圖（圖 1－ 12 ），然后繼續(xù)向下無剝巖采礦，直至最小底寬為止。開采深度應(yīng)是最初確定深度與無剝離開采深度之和。 （ 2）在地質(zhì)縱斷面圖上調(diào)整露天礦底部標(biāo)高。 在各個地質(zhì)橫剖面圖上初步確定了露天開采的理論深度后，由于各剖面的礦體厚度和地形變化不等，所得開采深度也不一。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（圖 1－ 13中的虛線）。 圖 1 － 13 在地質(zhì)縱斷面圖上調(diào)整露天礦底平面標(biāo)高 ——礦體界線； 調(diào)整前的開采深度； ___ 調(diào)整后的開采深度 為了便于開采和布置運輸線路，露天礦的底平面宜調(diào)整至同一標(biāo)高。當(dāng)?shù)V體埋藏深度沿走向變化較大，而且長度又允許時，其底平面可調(diào)整成階梯狀。調(diào)整的原則是，使少采出的礦石量與多采出的礦石量基本均衡；并讓剝采比盡可能小。圖 1－ 14的實線便是調(diào)整后的設(shè)計深度。 圖 1－ 14 在地質(zhì)縱剖面圖上調(diào)整露天底平面標(biāo)高 短露天礦開采深度的確定 圖 1－ 15 短露天礦開采深度的確定 a－平面圖； b― 第 Ⅳ 勘探線剖面圖； c―1 － 1‘輔助剖面圖 對于走向短的露天礦，需要充分考慮端幫剝離巖石量的影響。在確定開采深度時，用平面圖把露天礦作為一個整體來考慮，其具體步驟如下： （ 1）根據(jù)礦體形狀和己確定的經(jīng)濟合理剝采比，選定幾個可能的深度方案 H H H3…… 等；