【文章內(nèi)容簡介】 采剝工作線。當工作線擴展推進到一定距離，滿足下部臺階掘溝進行新水平準備的條件時，在連接平臺的末端，再沿采礦場邊幫向新水平掘進出入溝、開段溝，隨后進行擴幫工作。 確定開拓坑道及開段溝的規(guī)格、計算掘進速度 各溝道的規(guī)格溝底寬度它取決于掘溝的運輸方式,溝內(nèi)線路數(shù)目,巖石物理力學性質(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輸掘溝時,為了減少新水平的準備時間，采用單折返式調(diào)車，經(jīng)計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,采掘運輸設(shè)備規(guī)格,線路數(shù)目和布置及擴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。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0—10m；開段溝深度等于臺階全高度，即10m。溝幫坡面角它取決于巖石的物理力學性質(zhì)和溝幫坡面角保留時間長度，采用移動坑線開拓時，溝幫兩側(cè)坡面角均為75176。溝的縱向坡度根據(jù)掘溝的運輸設(shè)備類型、塹溝的用途確定，該露天礦汽車運輸?shù)V巖為重車上坡，空車下坡，出入溝主要為運輸?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。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L=H/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)計算露天礦出入溝的長度為125米，實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)，應根據(jù)具體礦山條件確定。該設(shè)計根據(jù)挖掘機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，. 雙壁溝橫斷面圖 新水平準備時間掘溝工程量（1）出入溝和開段溝為雙壁溝，出入溝的工程量:V1=式中 :V1——出入溝工程量，m3；h——延深一個新水平的深度，10米；i——出入溝平均坡度，8%；b1——出入溝溝底寬度，25米；α——溝幫坡面角 取75176。經(jīng)計算V1=10178。/[25/2+10/(3tg65176。)]+10178。/ tg65176。[25/2+210/(3tg65176。)]＝17124 m179。開段溝截面積：S2=（b2+hctgα）h式中：S2——開段溝截面積量，m2；b2——開段溝溝底寬度，25米；h——延深一個新水平的深度，10米；α——溝幫坡面角 取75176。；經(jīng)計算S2=（25+10ctg65）10＝277 ㎡。掘溝速度一臺電鏟的效率為36萬m3/a，即每月3萬m3，在出入溝工作時的效率下降15%，開段溝時效率下降10%。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/（10000）=，開斷溝的掘溝速度為：v2＝v/s＝10000/277＝98米/月。新水平準備工作新水平準備包括掘出入溝、開斷溝及新水平的準備所需的擴幫，首先計算擴幫工程量，它主要取決于擴幫寬度和采剝程序，擴幫寬度應保證下一水平正常掘進出入溝、開斷溝的擴幫。取1610水平為例，擴幫工程量為：式中：——擴幫工程量，m3；——所需擴幫長度 300m；——擴幫寬度，40m；h——臺階高度，10m；經(jīng)計算V3＝4030010=120000m3各項工程所需的時間出入溝掘溝時間＝，開段溝掘溝時間=300/98=，擴幫所需時間＝120000/（310000）= 4月。故新水平準備所需總時間為：Ta＝++4=。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，hy＝12h/T （64）式中 ：h——臺階高度，10 m； T——新水平準備時間， 經(jīng)計算：hy =1210/=所以 hy＝。 第六章 開采參數(shù)與開采程序 選擇開采方法、確定開采參數(shù)堅硬礦巖一般用鑿巖、裝藥爆破的方法進行松散，然后用挖掘機進行鏟裝，將礦巖分別裝車。達茂鐵礦符合這種開采方法，故采用單斗挖掘機采剝法。， m179。 階段高度及工作階段坡面角階段高度階段高度的高低主要受挖掘機工作參數(shù)、礦巖性質(zhì)和運輸條件所限制。采裝選取平裝車方式，對于需要爆破的礦巖，~，考慮達茂鐵礦的開采現(xiàn)狀，確定階段高度為10米。工作階段坡面角查資料《采礦設(shè)計手冊2》表143，選取坡面角為75度。 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、運輸設(shè)備規(guī)格、動力管線配置方式以及采剝作業(yè)的安全寬度組成。F=B+C+D+T+E+G式中 F最小工作平臺寬度,m；B爆堆寬度，B＝2h＝24m。（h為鉆孔深度，12m）C爆堆坡底線至汽車邊緣的距離，一般C=3m。D線路外側(cè)至動力電桿的間距，汽車運輸取D=3m。E動力至階段穩(wěn)定邊界線的距離，一般取E=3~4m，此礦山取E=3m。 G安全寬度,G取3m。T汽車運輸時，取T=4m；H階段高度，10m。代入數(shù)據(jù)計算得F=40m。汽車運輸時最小工作平盤寬度， 挖掘機工作線長度查資料《采礦設(shè)計手冊2》表1412，選取挖掘機工作線長度為300m。 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出入溝，自出入溝末端沿采礦場邊幫掘進開段溝，再從出入溝末端開始，以扇形推進方式擴幫形成采剝工作線。當工作線擴展推進到一定距離，滿足下部臺階掘溝進行新水平準備的條件時，在連接平臺的末端，再沿采礦場邊幫向新水平掘進出入溝、開段溝，隨后進行擴幫工作。第七章 露天礦生產(chǎn)能力 露天礦工作制度及主要機械設(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。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。 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，hy＝式中 ：h――臺階高度 ，10 m； T――所以 hy＝1210/= m/年。 驗證露天礦生產(chǎn)能力該設(shè)計礦體為急傾斜礦體，根據(jù)設(shè)計要求按礦山工程延深速度驗算生產(chǎn)能力。由于采用下盤移動坑線開拓時Vy＝Vk，礦山工程延深程度，Vy＝，按下式計算可能達到的生產(chǎn)能力：Ak＝式中 ：P—水平分層礦量 ，以1600水平為例155萬噸；η—礦石回收率，97％；ρ—廢石混入率，3％；h——臺階高度，10米；所以 Ak=155＝240萬噸170萬噸/年，完全滿足要求 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，可分期均衡。（2）露天礦發(fā)展時期，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)到達產(chǎn)的時間。 均衡生產(chǎn)剝采比的確定采用按經(jīng)驗系數(shù)法初步確定均衡剝采比。整個境界內(nèi)的 礦石量為505萬立方米，巖石量為1284萬立方米，。 采掘進度計劃的編制編制進度計劃的資料包括：礦石年產(chǎn)量為170萬噸，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%。該設(shè)計是在原礦山生產(chǎn)現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上進行改造，因此，在實際采掘過程中要考慮礦山現(xiàn)狀。在編制采掘進度計劃時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。采掘進度計劃編制結(jié)果見圖表，： 礦巖量逐年發(fā)展曲線 礦山工作計劃 （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。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。第八章 穿孔爆破 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、剝離及采礦工程的開采順序以及它們之間的時空關(guān)系問題，經(jīng)分析比較，礦山采用移動式螺旋坑線開拓。它決定著露天礦的開采方式、技術(shù)裝備、礦床的開采強度和經(jīng)濟效果。堅硬礦巖一般用鑿巖、裝藥爆破的方法進行松散，然后用挖掘機進行鏟裝，將礦巖分別裝車。 穿孔工作 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，選用牙輪鉆機完成主要的穿孔任務。它具有鉆孔效率高，作業(yè)成本低，機械化程度高，適應各種硬度的礦巖鉆孔等優(yōu)點。根據(jù)礦山的規(guī)模選用KY—250型牙輪鉆機，具體參數(shù)見表81。表81 KY—250型牙輪鉆機技術(shù)參數(shù)表鉆孔直徑（mm）鉆孔深度（mm）鉆孔方向（176。）最大軸壓（KN）220～2501790420鉆具推進行程（m）鉆具推進速度（m/min）鉆具回轉(zhuǎn)速度（r/min）鉆具提升速度（m/min）～0～11510鉆具回轉(zhuǎn)扭矩（）回轉(zhuǎn)傳動方式主空壓機能（m3/min）排渣方式直流電機30風水混合行走方式爬坡能力（%）鉆桿直徑（mm）鉆桿根數(shù)（根）履帶12159，2032 設(shè)備生產(chǎn)能力的確定牙輪鉆機的臺班生產(chǎn)能力可按下式計算：Vb=式中：Vb―――牙輪鉆機臺班生產(chǎn)能力，mv―――牙輪鉆機的機械鉆進速度，cm/min　v=，計算得v=15 cm/min T―――班工作時間，T＝8hK―――工作時間利用系數(shù)，計算得Vb= /臺班根據(jù)本礦山的礦巖性質(zhì)，鉆機年工作天數(shù)，參考臨近礦山的實際情況。初步確定鉆機的臺年效率為25000米 。 設(shè)備數(shù)量的計算露天礦所需牙輪鉆機數(shù)量按下式計算確定。N=式中：N——所需設(shè)備數(shù)量，臺；Q——設(shè)計的礦山年采剝總量，5990000 t(采掘進度計劃以后的均衡生產(chǎn)剝采比)；Q1—牙輪鉆機的穿孔效率，25000m/年；e——廢孔率，6%；q—每米炮孔的爆破量，110t/m；經(jīng)計算N=5990000/[25000110（）]= ，取3臺 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，不能滿足挖掘機和汽車的裝運工作，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） 按挖掘機鏟斗容積E確定允許塊度 B≤=（2） 按汽車斗容V確定允許塊度 V== B≤=根據(jù)以上計算結(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2150000，二次破碎設(shè)備采用YT—25型氣腿式鑿巖機，查表知，班工作能力為30 m/班，炮孔裝2號巖石炸藥，工作的鑿巖機臺數(shù)為：N=，式中：N——工作的鑿巖機臺數(shù)，臺；Q——平均每天二次爆破的礦巖量，400 m3；q——爆破一立方米大塊所需的炮孔長度，4 t/m；Vb——二次破碎鑿巖機的班工作能力，30m/班；經(jīng)計算 N=由于二次破碎只在白天作業(yè)，鑿巖機的備用量為50%，=＝ ，取5臺。 爆破工作 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，采用預裂爆破，可以有效地保護邊坡穩(wěn)定。微差爆破的優(yōu)點是：（1）、微差爆破可實現(xiàn)多排孔爆破，擴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； 爆破方法及爆破器材采用導爆管雷管起爆系統(tǒng)。爆破器材有導爆索，火雷管，導爆管雷管。起爆采用“V”起爆，爆破網(wǎng)絡見圖81；爆破聯(lián)線圖見圖82：圖81“V”型微差起爆網(wǎng)絡圖圖82爆破聯(lián)線圖 爆破參數(shù)的確定一、底盤抵抗線W1底盤抵抗線的大小與炮孔直徑、裝藥直徑、炸藥威力、裝藥密度、巖石可爆性、要求破碎程度及階段高度等因素有關(guān)。（1） W1與H的關(guān)系為：W1=（～）H式中：H——臺階高度，10m。W1=6～9米；（2） W1與d的關(guān)系為：W1=kd式中：d——炮孔直徑，k取36。則W1=36＝9米；（3） 根據(jù)鉆孔裝藥條件計算W1如下：W1=式中：q——單位炸藥消耗量，；q1——每米炮孔裝藥量，47kg/m；e——堵塞系數(shù)，；p——超鉆系數(shù)，；m——鉆孔鄰近系數(shù)，；H——臺階高度，10m。經(jīng)計算W1=。按以上三種因素計算結(jié)果，并按平臺安全作業(yè)條件檢驗。W1≥Hctgα+C式中：C—炮孔中心至平臺坡頂線的安全距離, m。 α—臺階坡面角,70176。經(jīng)計算W1≥10ctg70176。+＝，滿足要求。二、孔距a和排距b為了改善爆破質(zhì)量，采用大孔距小排距（小抵抗線）的爆破方法。第一排孔孔距a1=m1W1，后排孔a2=m2b，式中：mm2分別為前后排炮孔鄰近系數(shù)。m1=，m2=，可得第一排孔a1=6米，炮孔采用三角形布置，孔距b=5m，a2=7m。三、孔徑d和孔深h孔徑由所