【文章內(nèi)容簡介】 圈定。 TFe 最高含量為 %，平均含量為 %，SFe 最高含量為 %，平均含量為 %。而 SFe 的含量主要集中于 2532%之間。露天采場的礦石平均品位 %， %。 礦石中有害組分主要是 S 和 P，含量均較低，見表 。 . 表 11 有害雜質(zhì)含量 組 分 最高含量（ %） 最低含量（ %） 平均含量（ %） S P 表 12 礦石中造渣元素含量 組 分 SiO2 Al2o3 MgO Cao K2O Na2O 最高含量 （ %） 最低含量（ %） 平均含量（ %） 內(nèi)蒙古科技大學 4 礦巖的物理力學性質(zhì) 根據(jù)各種巖礦石的物理機械性質(zhì)試驗結(jié)果表明：磁鐵礦及角閃巖抗壓抗剪強度較大，巖礦石的穩(wěn)定性較好，而片巖及砂巖的抗壓抗剪強度較小，巖石的穩(wěn)定性差。風化帶、斷層破碎帶及褶皺構(gòu)造帶的軸部，風化及構(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 抗壓抗剪強度低，穩(wěn)定性差，為露天采場邊破的不穩(wěn)定地段，開采是必須注意安全。 表 13 礦、巖的物理力學性質(zhì) 礦石的硬度系數(shù) f=816 巖石的硬度系數(shù) f=610 礦石體重 含礦石體重 礦石松散系數(shù) 巖石松散系數(shù) 礦石儲量 一、工業(yè)指標 表 14 地質(zhì)報告儲量計算采用的工業(yè)指標 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%，單獨進行圈定和計算。 二、地質(zhì)儲量 地質(zhì)隊采用水平斷面法計算的礦石儲量為 萬 t(包括表外礦石儲量 萬 t)。表內(nèi)儲量為 萬 t,其中 B+C 級 萬 t,D 級 萬 t。石寶鐵礦自 1988 年建礦以來，截止 2021 年底，累計采出礦量 萬 t。本次設計計算了礦區(qū)內(nèi)地質(zhì)保有礦石儲量 B+C 級 萬 t,B+C+D 級 萬 t(包括表外礦石儲量 萬 t)。 礦體的邊界品位 SFe≧ 20% 塊段最低工業(yè)品位 SFe≧ 25% 最小可采厚度 ≧ 2m 夾石剔除厚度 ≧ 2m 內(nèi)蒙古科技大學 5 第二章 露天開采境界 影響露天開采境界的主要因素 影響露天開采境界的因素有很多，歸納起來有以下三方面： 1）自然因素。包括礦體埋藏條件和礦體勘探程度及儲量等級，礦石和圍巖的物理力學性質(zhì)及工程地質(zhì)條件，礦區(qū)地形，水文地質(zhì)條件。 2）經(jīng)濟因素。包括礦石的質(zhì)量和價值。原礦和精礦的成本及價格?；ㄍ顿Y和基建期限，國家及地區(qū)經(jīng)濟發(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采的技術(shù)水平和裝備水平和發(fā)展趨勢，以及制約及 促進其推廣應用的技術(shù)及組織水平。 確定露天開采境界的原則和方法依據(jù) 露天開采境界設計的考慮原則 1）圈定的露天開采境界要保證露天采場內(nèi)采出的礦石由盈利，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）圈定的露天采礦場的幫坡角等于露天邊坡穩(wěn)定所允許的角度，以保證露天采礦場的安全。 4）用經(jīng)濟合理剝采比圈定的露天開采范圍很大，服務年限太長時，應按礦山一般服務年限確定初期露天開采深度。 5）開采境界邊緣附近有建筑 物，、構(gòu)筑物、河流和鐵路干線需保護或難于遷移至露天采場影響范圍以外可適當縮小露天開采境界。即境界剝采比不大于經(jīng)濟合理剝采比。 6）對工業(yè)設施留出一定的安全距離。 內(nèi)蒙古科技大學 6 確定露天礦境界的主要原則如下 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，即采出的境界剝才比不大于經(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等于露天邊坡所允許的角度，以保證露天采場內(nèi)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，服務年限太長時應按礦山一般服務年限確定初期露天開采深度； 5)下列情況可以適當?shù)臄U大露天開采境界：按境界剝才比不大于經(jīng)濟合理剝才比圈定露天開采境界后境界外余下的礦量不多，經(jīng)濟上不宜再用地下開采； 6)開采境界邊緣附近有重要的建筑物、構(gòu)筑物、河流和鐵路干線等需要保護，或難以遷移開采境界以外；排棄場占用大量農(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?shù)目s小露天開采境界； 7)當?shù)V體極不規(guī)則，沿傾向厚度變化大，礦體覆蓋層較厚或地形復雜時，有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核對； 8)如果基建工程量大，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)勘探程度及服務年限確定露天開采境界，而不應按境界剝采比確定開采境界。 露天礦境界確定的方法與原則 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，即采用界剝采比不大于經(jīng)濟合理剝采比（ nj≤n jh）的方法來設計露天開采境界。 該方法的實質(zhì)：露天開采境界向下延伸時，露天開采的邊界經(jīng)濟效益不劣于地采經(jīng)濟效益。該原則的技術(shù)經(jīng)濟目標是使整 個礦床的開采盈利最大。 內(nèi)蒙古科技大學 7 該方法的依據(jù)：該原則使用簡單，適用于覆蓋層不厚，礦體連續(xù)的礦床目前國內(nèi)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。 確定境界所需的技術(shù)經(jīng)濟指標 經(jīng)濟合理剝采比的選定 經(jīng)濟合理剝采比是露天礦開采設計中確定露天礦最終境界的中重要依據(jù)，目前關于經(jīng)濟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)濟合理剝采比，實質(zhì)是用露天和地下開采的經(jīng)濟效果做比較，經(jīng)計算求的該礦山的經(jīng)濟合理剝采比是 Njh= m3/ m3。 露天礦的最小底寬 根據(jù)年產(chǎn) 90 萬噸的中小型露天礦，礦床賦存條 件良好采用公路運輸，裝載機設備選用單斗挖掘機。查采礦設計手冊第五 卷選定載重 20t 的 BJ374 型 自卸式汽車?；緟?shù)如下：載重 20t. 最小轉(zhuǎn)彎半徑 9m. 外形 全長 7610mm. 全寬2909mm. 全高 3110mm。 在掘溝工作面采用回返式調(diào)車。 則最小底寬為 Bmin=2（ Rc+ *bc+e） 式中 Rc 為汽車最小轉(zhuǎn)彎半徑 bc為汽車全寬 e 為安全距離，取 故可知 Bmin=2（ 9+*+） = 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=22m 內(nèi)蒙古科技大學 8 采場最終邊坡角 由于石寶鐵礦西區(qū)地質(zhì)情況比較簡單，經(jīng)濟合理剝采比為 m3/ m3。礦石為磁鐵礦硬度系數(shù) f=816，巖石角閃巖上下盤硬度系數(shù) f=68。 查采礦設計手冊第二卷，石寶鐵礦東區(qū)與石人溝鐵礦類似，故查采礦手冊和教材，選取 上盤最終邊坡角為 43176。，下盤 最終邊坡角為 45176。 臺階最終坡面角和臺階高度 取 上盤坡面角 70176。，下盤坡面角 70176。臺階高度 10 米。 安全平臺和清掃平臺及運輸平臺 根據(jù)參考資料與礦體和圍巖的物理性質(zhì)確定安全平臺寬度 5m，已知擬定 上盤 開采深度 200 米 ，下盤 220，臺階高度 10米，上盤最終邊坡角 43176。 下盤最終邊坡角 45176。 ，上盤臺階坡面角 70176。 ，下盤臺階坡面角 70176。 ，設每隔三 個安全平臺 a 設一個清掃平臺 b。計算清掃平臺寬度。 臺階數(shù) ： 上盤 N=200/10=20 個，下盤 N=220/10=22 個； 上盤最終坡面投影長度 ： L=200/tan43176。 =218m。 下盤最終坡面投影長度 ： L=220/tan45176。 =225m。 上盤臺階坡面投影長度 ： J=10*cot70176。 =。 下盤臺階坡面投影長度 ： J=10*cot70176。 =； 上盤平均臺階寬度 ： t1=(LNJ)/(N1)=(21820*)/(201)=； 下盤平均臺階寬度 : t2=(LNJ)/(N1)=(22522*)/(221)=； 因每隔兩個安全平臺設一個清掃平臺則有： 上盤清掃平臺寬度 ： b1=4*t12*a=4**5=16m； 同理，求得下盤的清掃平臺為 13m。 由設計手冊 5 查得， 20 噸汽車，雙線運輸時出入溝寬度為 米。 內(nèi)蒙古科技大學 9 最終開采深度的確定 境界剝采比的計算 由于這是個短露天礦采用平面圖法來計算境界剝采比， 平面圖法如下： 把每一條勘探線上剖面圖都找出礦體與巖石向下的投影點。然后在通過每一條的勘探線的點，繪制出平面圖。然后計算里面巖礦量比，就是這一分層平面的境界剝采比： nj= 32 321 ss sss ???。 最終深度標高的確定 每一的分層的境界剝采比見下表。 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（ m3/m3） 1500 105479 46404 1480 133916 46388 1460 174476 46572 內(nèi)蒙古科技大學 10 由上圖得在經(jīng)濟合理情況下的開采最低水平為 1465 米。 圈定露天礦開采境界的結(jié)果 露天礦底部周界 根據(jù)上面確定的露天礦底平面標高，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地質(zhì)地形圖上，用光滑的曲線連接各點，可得到露天礦底部周界。 露天開采境界的參數(shù) 根據(jù)本礦山的規(guī)模和地質(zhì)條件，確定采礦場的構(gòu)成