【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 但由于我國(guó)目前露天礦山設(shè)備規(guī)格編小，而且尚未形成各級(jí)各類設(shè)備的完整系列，所以最優(yōu)的設(shè)備選型配套受到限制。 根據(jù)黑色冶金礦山采礦設(shè)計(jì)若干原則規(guī)定（試行）我國(guó)設(shè)備配套大致如下：特大型：礦山規(guī)模穿孔（牙輪鉆）采裝（電鏟）運(yùn)輸?shù)V＞1000萬(wàn)噸/年礦巖＞3000萬(wàn)噸/年硬巖Φ310……380軟巖Φ250……31010米3及以上100T以上汽車(chē)150T機(jī)車(chē)、100T礦車(chē)膠帶運(yùn)輸機(jī)大型：礦山規(guī)模穿孔采裝運(yùn)輸?shù)V200－1000萬(wàn)噸/年礦巖1000－3000萬(wàn)噸/年Φ250－310牙輪Φ150－200潛孔4－10米3電鏟50－100 T汽車(chē)100－150T機(jī)車(chē)60－100T礦車(chē)膠帶運(yùn)輸機(jī)中型：礦山規(guī)模穿孔采裝運(yùn)輸?shù)V60－200萬(wàn)噸/年礦巖300－1000萬(wàn)噸/年Φ150－200潛孔Φ250牙輪鑿巖臺(tái)車(chē)1－4米3電鏟3－5米3前裝機(jī)50 T以下汽車(chē)14－20T機(jī)車(chē)4－6米3礦車(chē)小型：礦山規(guī)模穿孔采裝運(yùn)輸?shù)V＜60萬(wàn)噸/年礦巖＜300萬(wàn)噸/年Φ150及以下潛孔Φ150牙輪鑿巖臺(tái)車(chē)、鑿巖機(jī)1－2米3電鏟3米3以下前裝機(jī)裝巖機(jī)15 T以下汽車(chē)14T以下機(jī)車(chē)4米3以下礦車(chē)二、鐵路運(yùn)輸列車(chē)重量的確定列車(chē)重量比鐵路運(yùn)輸?shù)穆短斓V是一個(gè)有普遍影響的很重要的工藝參數(shù)。這一參數(shù)對(duì)露天礦各生產(chǎn)環(huán)節(jié)都有影響。 列車(chē)重量對(duì)各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的影響1） 對(duì)電鏟：QB=QJTY1Y2/60Y1=tz/(tr+tz+t0)=(60nq/ QJ)/ [(60nq/ QJ) + tr+ t0]= (60nq)/ (60nq+ tr+ t0)QB= (QJTY2 nq)/ [60nq+( tr+ t0) QJ]= TY2nq/[(60nq/ QJ) + tr+ t0]= (TY2q)/ [(60nq/ QJ) + (tr+ t0)/n]在tr、 t0為常數(shù)的情況下電鏟的生產(chǎn)能力QB 隨nq的增大而增大。2） 對(duì)列車(chē)生產(chǎn)能力的影響 Tz＝tz＝ty＋tx＋td＋tgtz＝60nq/ QJ ty＝120L/V tx=xn td＋tg＝ftyf……－ Tz＝（60nq/ QJ）＋xn＋120（1+f）L/VQL=TKLnq/Tz KL……－＝（TKLq）/〔60nq/ QJ＋x＋120（1+f）L/Vn在運(yùn)距L和運(yùn)行速度為常數(shù)的情況下顯然QL也將隨n而增大3） 對(duì)車(chē)輛生產(chǎn)能力的影響 QC=TKLq /TZ TKLq/〔(60nq/ QJ+x)n＋120（1+f）L/V〕 n增QC降4） 對(duì)排土線生產(chǎn)能力的影響排一列車(chē)的時(shí)間 TP=xn＋tr，＋td， ……等入等出待卸QP=TYSnq/（x－n＋tr，＋τ）＝TYSq/〔x＋（t1，＋τ）/ n〕可見(jiàn)QP隨n而加大 tr，＝（2L0+L）/V5） 對(duì)線路系統(tǒng)的影響① 隨著n的加大，列車(chē)長(zhǎng)度也加大，從而站場(chǎng)和其他分界點(diǎn)的線路長(zhǎng)度也要延長(zhǎng)。② 隨著n的加大，完成一定運(yùn)輸量線路通過(guò)能力可以小一些或在線路通過(guò)能力一定時(shí)，線路上的列車(chē)密度可減小，線路較通暢。 經(jīng)濟(jì)合理的列車(chē)重量按完成每一輛車(chē)的運(yùn)輸量所需要的采裝、運(yùn)輸、排土費(fèi)用最低為準(zhǔn)則推導(dǎo)。設(shè)：一臺(tái)電鏟的臺(tái)班作業(yè)費(fèi) Cw 一臺(tái)機(jī)車(chē)的臺(tái)班作業(yè)費(fèi) Cg 一臺(tái)車(chē)輛的臺(tái)班作業(yè)費(fèi) Ci 一條排土線的條班作業(yè)費(fèi) Cp電鏟班生產(chǎn)能力 以車(chē)為單位計(jì)： 為完成一車(chē)所需的電鏟裝車(chē)費(fèi)用：同理：機(jī)車(chē)費(fèi)用：車(chē)輛費(fèi)用： 排土費(fèi)用：C=+++= 求上式一階導(dǎo)數(shù)使之等于零：從上式可知：隨著采掘設(shè)備(和)機(jī)車(chē)（）,露天開(kāi)采深度（L）和排土設(shè)備（）的加強(qiáng)和加大，n也要增加。當(dāng)采用大型車(chē)輛時(shí)（），n則應(yīng)減少。 技術(shù)上可行的列車(chē)重量：對(duì)于重車(chē)上坡的凹陷露天礦主要從以下兩方面確定。1) 按機(jī)車(chē)牽引能力 P車(chē)輛著重量 機(jī)車(chē)的單位基本阻力 kg/噸 車(chē)輛的單位基本阻力 黏著系數(shù) 從上式得：2) 按線路通過(guò)能力（運(yùn)輸能力） 噸/晝夜……考慮交接班，維修和雜作業(yè)等的線路時(shí)間利用系數(shù)……列車(chē)占用限制區(qū)間時(shí)間，取決于線路數(shù)目和閉塞方式。 為完成生產(chǎn)任務(wù)需要通過(guò)限制區(qū)間的運(yùn)輸量。 所以 在以上兩方面討論中、假定L和P是一定的，我們也可以 把這兩個(gè)因素考慮進(jìn)去，他們都與i發(fā)生關(guān)系、既： ……機(jī)車(chē)每噸粘重的班作業(yè)費(fèi)代入上式，可得以下方程 二元函數(shù)然后、使 解聯(lián)立示，即可求出一定露天礦深度下，n、i的最優(yōu)的匹配。三、汽車(chē)運(yùn)輸鏟車(chē)斗容的配合從電鏟利用出發(fā)，車(chē)型大一些是有利的，因?yàn)檫@樣在一個(gè)班內(nèi)能夠減少汽車(chē)的入模次數(shù)，增加純裝車(chē)時(shí)間，但是從汽車(chē)運(yùn)行利用來(lái)說(shuō)，車(chē)型過(guò)大，將使裝車(chē)時(shí)間在汽車(chē)作業(yè)循環(huán)中的比重過(guò)大，從而降低了汽車(chē)的利用率。反之，車(chē)容過(guò)小，也不合理，因?yàn)檐?chē)型小，車(chē)體強(qiáng)度低，容易在裝車(chē)中被砸壞，同時(shí)為完成一定運(yùn)量所需的汽車(chē)就多，這樣，露天礦內(nèi)車(chē)流密度就高，相互影響也大。國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者曾對(duì)V：E比例作過(guò)研究，所得出的結(jié)論大致相同：（1）V：E比例隨運(yùn)距加大而應(yīng)加大。（2）對(duì)于大型電鏟，即E值大時(shí)，V：E可具有較小的值。這些研究表時(shí)，當(dāng)運(yùn)距為1～2公里時(shí)，V：E的合理值為：（5～）：1，對(duì)于E=8～10米3的電鏟，V：E為（～）：1。根據(jù)我國(guó)電鏟礦用自卸汽車(chē)的定型情況，露天煤礦設(shè)計(jì)規(guī)范推薦的鏟車(chē)配合關(guān)系如下： 1米3 7～12噸； 2米3 12～20噸； 4米3 20～25噸 6米3 45～100噸第二節(jié) 采運(yùn)設(shè)備的數(shù)量配合在我國(guó)露天礦內(nèi)，采運(yùn)設(shè)備的數(shù)量配合用“電鏟比”這一概念來(lái)表達(dá)。所謂車(chē)鏟比是指列車(chē)數(shù)（或汽車(chē)數(shù)）和挖掘機(jī)數(shù)的比值。即：露天礦在某單位時(shí)間內(nèi)（一天或一班），采裝的礦巖量應(yīng)與同時(shí)間運(yùn)輸?shù)臄?shù)量相等，亦即采運(yùn)設(shè)備的總能力是相等的。從上式可以推導(dǎo)出以下兩個(gè)重要式子：第33頁(yè)圖：從圖中可見(jiàn)：to成雙曲線隨YLW加大而減小而td則成直線隨YLW加大而加大，車(chē)鏟比為YLWo可設(shè)to=0，也可使td=0，但兩者不可能有一個(gè)使to=0，t d也等于0的YLW，YLW過(guò)小可產(chǎn)生to，YLW過(guò)大可產(chǎn)生t d，而T z和T W 過(guò)長(zhǎng)都會(huì)使to和td增加。從上分析，to和t d是處于彼此消長(zhǎng)、互相矛盾的狀態(tài)，而且上述理念分析也沒(méi)把兩者聯(lián)系起來(lái)。YLW加大固然有利于to的縮短，但使t d增加（系統(tǒng)擁擠、車(chē)流互相干擾）反過(guò)來(lái)又影響縮短效果。如何考慮上述隨機(jī)因素，而正確計(jì)算to和t d，并據(jù)此確定合理的YLW，這目前還沒(méi)有滿意的方法。一般可通過(guò)測(cè)定分析和技術(shù)經(jīng)濟(jì)計(jì)算求得采運(yùn)設(shè)備綜合效率最高，總的經(jīng)營(yíng)費(fèi)用最少的車(chē)鏟比，目前研究中的方法有：①統(tǒng)計(jì)分析法：是利用實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù)，用統(tǒng)計(jì)相關(guān)分析確定to和t d對(duì)于YLW的函數(shù)，然后據(jù)以確定合理的YLW值。②模擬法：是利用電子計(jì)算機(jī)以露天礦線路系統(tǒng)和采運(yùn)設(shè)備的作業(yè)情況進(jìn)行快遞逼真的試驗(yàn)，使露天礦在很長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行的作業(yè)過(guò)程在很短的時(shí)間內(nèi)完成。試驗(yàn)中改變作業(yè)的列車(chē)數(shù)，并把不同作業(yè)列車(chē)數(shù)下的生產(chǎn)指標(biāo)加以記錄。然后根據(jù)記錄結(jié)果時(shí)行合理車(chē)鏟數(shù)配合的分析。第三節(jié) 各環(huán)節(jié)生產(chǎn)能力的均衡均衡各環(huán)節(jié)生產(chǎn)能力的目的在于研究露天礦工藝過(guò)程，保證完成生產(chǎn)任務(wù)的可能性，揭露工藝過(guò)程中的薄弱環(huán)節(jié)，以采取有效措施克服之。為計(jì)算露天礦某i 生產(chǎn)環(huán)節(jié)的生產(chǎn)能力Mi，應(yīng)查明： 某環(huán)節(jié)的設(shè)備數(shù)Ni，工作時(shí)間Si(日)，單位生產(chǎn)能力Qi(噸/日) i露天礦要計(jì)算環(huán)節(jié)能力的有：穿孔、裝載、機(jī)車(chē)（或汽車(chē)），出入溝限制區(qū)間的通過(guò)能力，排土等。在進(jìn)行露天礦生產(chǎn)能力均衡時(shí)，要特別注意以下幾點(diǎn)：1）必須對(duì)生產(chǎn)實(shí)際作全面的深入的，歷史的調(diào)查和了解，使參與生產(chǎn)能力均衡計(jì)算的每一個(gè)參數(shù)都建立在切實(shí)可靠的基礎(chǔ)上，既不保守，也不冒進(jìn)。2）由薄弱環(huán)節(jié)決定的露天礦均衡生產(chǎn)能力的限制是相對(duì)的，在一定條件下是可以轉(zhuǎn)變的。 例如：大冶鐵礦六十年代穿爆是主要薄弱環(huán)節(jié)，穿孔能力不足，爆破質(zhì)量低，影響了電鏟效率。但72年運(yùn)排又成了薄弱環(huán)節(jié)，平均運(yùn)距僅3公里的條件下，列車(chē)運(yùn)行周期平均競(jìng)達(dá)4小時(shí)，通過(guò)調(diào)查發(fā)現(xiàn)主要原因是：坑內(nèi)站通過(guò)能力不足，排土線出動(dòng)率低，技術(shù)狀態(tài)不好，列車(chē)待卸排隊(duì)，平盤(pán)二鏟一線，延長(zhǎng)了列車(chē)在工作面停留。針對(duì)這些問(wèn)題，采取了相應(yīng)措施：改建坑內(nèi)站，增加平行進(jìn)路，增建排土線，設(shè)立儲(chǔ)礦場(chǎng)，適當(dāng)減少挖掘機(jī)數(shù)，通過(guò)這些措施使各環(huán)節(jié)能力趨于平衡。3）在生產(chǎn)能力均衡時(shí)，還必須重視橋修、供電、防排水等輔助性生產(chǎn)環(huán)節(jié)，在一定條件下，這些環(huán)節(jié)也可能成為生產(chǎn)中的主要矛盾。 例：某礦計(jì)劃礦石產(chǎn)量：AK=400噸/年，生產(chǎn)剝采比為ns=，計(jì)算各環(huán)節(jié)的能力是否滿足要求。解：礦巖總量：萬(wàn)噸/年 穿孔 Z……鉆機(jī)平均臺(tái)日效率 米/臺(tái)日 ……成孔率 B……延米爆破量 噸/米 若Z＝120米/臺(tái)日 ＝ B＝115噸/米噸/臺(tái)日噸/年采裝萬(wàn)噸/年機(jī)車(chē)噸/臺(tái)日萬(wàn)噸/年 出入溝限制區(qū)間通過(guò)能力噸/日萬(wàn)噸/年排土 噸/年結(jié)果：MgM MKM亦即生產(chǎn)過(guò)程的均衡生產(chǎn)能力不能滿足要求，故而為保證完成生產(chǎn)任務(wù)，還必須采取某些組織措施。薄弱環(huán)節(jié)在運(yùn)輸必要時(shí)增加運(yùn)輸設(shè)備和線路通過(guò)能力。第三章 露天礦床開(kāi)拓Chapter 3 Openpit mine development Development：建立地表與露天礦場(chǎng)內(nèi)各工作水平以及各工作水平之間的運(yùn)輸通道（即出入溝：export and import trench,或井巷：shaft and drift）以保證露天礦正常生產(chǎn)的運(yùn)輸聯(lián)系，并借助這些通道及時(shí)準(zhǔn)備出新的生產(chǎn)水平來(lái)。 露天礦開(kāi)拓與礦山工程的發(fā)展程序有著密切聯(lián)系。所以露天礦開(kāi)拓問(wèn)題的研究，實(shí)質(zhì)上就是研究整個(gè)礦床開(kāi)發(fā)的程序，綜合解決露天礦場(chǎng)的主要參數(shù)?？泳€布置形成、工作線推進(jìn)方式、礦山工程的延深，采剝的合理順序和新水平準(zhǔn)備等問(wèn)題以建立合理開(kāi)發(fā)礦床的運(yùn)輸系統(tǒng)。 露天礦開(kāi)拓是通過(guò)掘進(jìn)一系列開(kāi)拓坑道來(lái)實(shí)現(xiàn)，而掘進(jìn)的開(kāi)拓坑道又必須與礦山采用的運(yùn)輸方式相適應(yīng)。因此，開(kāi)拓坑道類型和運(yùn)輸方式就往往作為劃分露天礦床開(kāi)拓方法的依據(jù)。 內(nèi)部溝，外部溝 單溝，組溝，總溝 溝道開(kāi)拓法 直進(jìn)溝，折返溝，螺旋溝 固定搞線，移動(dòng)坑線 按開(kāi)拓坑道類型 溜井平峒 地下井巷開(kāi)拓 豎井石門(mén) 斜井石門(mén)無(wú)溝開(kāi)拓法,聯(lián)合開(kāi)拓法按運(yùn)輸方式分：鐵路運(yùn)輸開(kāi)拓 汽車(chē)運(yùn)輸開(kāi)拓 斜坡卷?yè)P(yáng)開(kāi)拓 溜井平峒開(kāi)拓 聯(lián)合開(kāi)拓法本章講述的以開(kāi)拓坑道類型和運(yùn)輸方式共同作為命名和分類依據(jù)：緩坡鐵路開(kāi)拓（gentle inclinerailroad） 折返固定坑線（deadend stationary line） 折返移動(dòng)坑線（deadend movable line）緩坡公路開(kāi)拓（gentle inclinemotor road） 直進(jìn)公路（straight motor road） 回返公路（detour motor road） 螺旋公路（spiral motor road） 陡坡運(yùn)輸機(jī)開(kāi)拓（steep inclineconveyor）陡坡運(yùn)輸機(jī)開(kāi)拓（steep incline hoisting） 箕斗串車(chē)溜井平峒開(kāi)拓（raise chutedrift） 斜井提升開(kāi)拓（inclined shaft hoisting） 膠帶（belt conveyor）箕斗（skip） 串車(chē)（train） 豎井提升開(kāi)拓（vertical shaft hoisting）skipcage聯(lián)合開(kāi)拓conbined第一節(jié) 斜坡鐵路開(kāi)拓（incline – railway）開(kāi)拓坑道是一些鋪設(shè)鐵路干線的露天溝道，這些溝道在平面上的布線形式有： 直進(jìn)式：溝道設(shè)置在采場(chǎng)一幫或一翼，列車(chē)在干線上運(yùn)行，不必改變其運(yùn)行方向。 折返式：溝道 也是設(shè)置在采場(chǎng)一幫，但列車(chē)干線上運(yùn)行時(shí)需經(jīng)折返站停車(chē)換向。 金屬露天礦鐵路干線多呈折返或折返直進(jìn)聯(lián)合方法。一、在山破露天礦的應(yīng)用 開(kāi)拓程序：從地表向采場(chǎng)最高開(kāi)采水平鋪設(shè)鐵路，形成全礦的運(yùn)輸干線，然后自上而下開(kāi)采，運(yùn)輸干線隨上部臺(tái)階開(kāi)采而逐步縮短。 坑道位置