【導(dǎo)讀】按年產(chǎn)礦石1000kt/a的要求，完成了迪邁礦段金屬礦床的露天開(kāi)采設(shè)計(jì)。境界形狀的基本幾何參數(shù)確定：境界最高臺(tái)階標(biāo)高225m，最低臺(tái)階標(biāo)高-5m。境界上口長(zhǎng)1310米，寬260米，平均剝采比t/t。開(kāi)拓方式為汽車運(yùn)輸開(kāi)拓。開(kāi)采境界內(nèi)的總礦量964萬(wàn)t，金屬量：鐵269萬(wàn)t、銅萬(wàn)t。夠滿足剝離排土需要。置、采剝計(jì)劃制定等設(shè)計(jì)工作。同時(shí)在此基礎(chǔ)上，可以得到礦床的礦巖量、品位等。相關(guān)信息，從而可以算出各種設(shè)備的選型與需求量。計(jì)，設(shè)計(jì)了一條露天礦山道路。

　　

【正文】 35 1425764 45 1559821 55 1392895 65 1178722 75 85 95 105 匯總 2903947 9641103 2691875 平均剝采比 ： n= 2 2 8 7 0 8 0 0 2 9 0 3 9 4 7 2 .6 7 = 5 .5 2 9 69 6 4 1 1 0 3??（ ） t/t 廢石量為 53311497t 所圈定的境界 剝采比比為 ，系統(tǒng)優(yōu)化境界剝采比為 ， 兩者 存在誤差。 設(shè)計(jì) (論文 )專用紙 28 誤差分析 中段 體積 體重 礦石量 品位 金屬量 巖石體積 體重 巖石量 剝采比 FE CU FE CU t/t m179。/m179。 m3 t/m3 t % % t t m3 t/m3 T 5 5 128063 15 25 1114173 1728273 35 1425764 1034300 2761582 45 1559821 1404444 3749867 55 1392895 1806772 4824080 65 1178722 2183700 5830480 75 2308091 6162602 85 2181249 5823935 95 1944765 5192523 105 1633609 4361735 115 0 0 0 0 0 0 0 1250767 3339547 125 0 0 0 0 0 0 0 2548413 135 0 0 0 0 0 0 0 2026299 145 0 0 0 0 0 0 0 1423072 155 0 0 0 0 0 0 0 設(shè)計(jì) (論文 )專用紙 29 165 0 0 0 0 0 0 0 682804 175 0 0 0 0 0 0 0 435417 185 0 0 0 0 0 0 0 195 0 0 0 0 0 0 0 匯總 2903947 9641103 2691875 20202020 53643275 設(shè)計(jì) (論文 )專用紙 30 經(jīng)過(guò)對(duì)比每個(gè)臺(tái)階的剝采比，發(fā)現(xiàn)誤差可能存在于以下 三 個(gè)方面： （ 1） 手工圈境界的誤差 （ 2） 軟件自身誤差，對(duì)于超出礦體高程的地表運(yùn)算量不準(zhǔn)確，如山體的挖方量未計(jì)算在內(nèi)。 （ 3）軟件未計(jì)算 195225 臺(tái)階的巖石量，造成小部分誤差。 繪制露天開(kāi)采終了平面圖的爆破警戒線 在前面所畫(huà)的計(jì)算機(jī)境界與地表結(jié)合，手工境界與地表相結(jié)合的圖上，利用工程出圖功能，添加示坡線，出示坡線圖即可得到兩種最終境界圖。并添加網(wǎng)格和圖框保存為 CAD 文件出圖。詳見(jiàn)附圖 分別加上排土場(chǎng)，公路，排水溝和爆破警戒線便 得到 總圖 。 詳見(jiàn)附圖 4 露天 礦 采剝方法與程序 露天礦采剝方法是指露天礦的開(kāi)采方式、開(kāi)采程序，它是露天礦開(kāi)采全部生產(chǎn)工藝的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。露天礦采剝方法對(duì)基建工程量的大小、礦山建設(shè)速度、礦山生產(chǎn)能力及其能否均衡持續(xù)生產(chǎn)、生產(chǎn)剝采比的大小及其發(fā)展變化方式、礦產(chǎn)資源的合理利用等都有重要影響。 合理開(kāi)采順序確定 分期開(kāi)采 露天礦分期開(kāi)采是在儲(chǔ)量大、開(kāi)采年限較長(zhǎng)時(shí)選擇礦石多，巖石少，開(kāi)采條件好的地段作為第一期開(kāi)采，以較少的基建投資，較低的成本，使礦山早日投產(chǎn)和達(dá)產(chǎn)，把大量的巖石推遲到以后剝離。 由于礦體沿 走向長(zhǎng)度比較大，并且為了保證后期的廢土能夠?qū)崿F(xiàn)內(nèi)排的設(shè)計(jì)要求，在走向長(zhǎng)度方向上分為兩期開(kāi)采。 設(shè)計(jì) (論文 )專用紙 31 由于礦體埋藏深度是東淺西高，并且東邊露天坑靠近設(shè)計(jì)的 1 號(hào)排土場(chǎng)（詳見(jiàn) 排土場(chǎng)設(shè)計(jì)方案），故選擇東邊礦段為首采礦段，即先開(kāi)采礦體的東邊的部分。分期開(kāi)采境界圖如 4— 1. 圖 4— 1 分期境界圖 首采地段的選擇 由于礦體埋藏深度是東淺西高，并且東邊露天坑靠近設(shè)計(jì)的 1 號(hào)排土場(chǎng)（詳見(jiàn) 排土場(chǎng)設(shè)計(jì)方案），東邊的基建剝離量小，因此基建費(fèi)用低。故選擇東邊礦段為首采礦段，即首先開(kāi)采礦體的東邊的部分。 采剝方法 采剝方法分類的原則和方法很多，根據(jù)開(kāi)采程序的技術(shù)特征，可分為： (1) 全境界開(kāi)采法； (2) 陡幫開(kāi)采法； (3) 并段開(kāi)采法； (4) 分期開(kāi)采法； (5) 分區(qū)開(kāi)采法； 設(shè)計(jì) (論文 )專用紙 32 (6) 分區(qū)分期開(kāi)采法。 按工作臺(tái)階的開(kāi)采方式，可分為： (1) 臺(tái)階全面開(kāi)采法，主要指緩幫開(kāi)采； (2) 臺(tái)階輪流開(kāi)采法，主要指陡幫開(kāi)采。 按工作線的布置形式，可分為： (1) 縱向布置采剝方法； (2) 橫向布置采剝方法； (3) 扇形布置采剝方法； (4) 環(huán)形布置采剝方法。 開(kāi)采的工作線與礦體走向一致的（ 工作線推進(jìn)方向與礦體走向垂直）稱縱采，開(kāi)采工作線與礦體走向橫交的（工作線推進(jìn)方向與礦體走向一致）稱橫采。 由于礦體走向長(zhǎng)度比較長(zhǎng)，屬于長(zhǎng)露天礦山。并且爆區(qū)工作線的規(guī)格為寬度 26m長(zhǎng)度 120m（詳見(jiàn) 爆區(qū)規(guī)格尺寸）。選擇縱向采剝方法布置。 由于礦山屬于長(zhǎng)露天礦，公路布置方式為回返式布置在靠近選廠的一側(cè)，采用固定坑線開(kāi)拓。工作線由礦體的底幫向頂幫推進(jìn)。 5 露天礦開(kāi)拓運(yùn)輸 （專題） 開(kāi)拓運(yùn)輸方案選擇 本次礦山開(kāi)拓設(shè)計(jì)為山坡露天開(kāi)采，采場(chǎng)最高作業(yè)臺(tái)階標(biāo)高 225m，采場(chǎng)底部高程 5m，相對(duì)高差 230m，共 計(jì) 23個(gè)臺(tái)階， 采場(chǎng)高差較大，且礦山周圍地形復(fù)雜陡峭 。礦體傾角為 10176。 ~15176。，為緩傾斜礦體，結(jié)合礦區(qū)地形條件及礦山年采剝總量情況，設(shè)計(jì)采用公路開(kāi)拓。采場(chǎng)外部線路由東幫和西幫分別接入，采場(chǎng)內(nèi)部未接通的臺(tái)階由內(nèi)部線路接通。 礦山運(yùn)輸 初步選用載重量為 32 噸的小松 HD3256 型自卸汽車。 設(shè)計(jì) (論文 )專用紙 33 年運(yùn)輸量的數(shù)據(jù)：計(jì)算機(jī)優(yōu)化的境界數(shù)據(jù) 表 51 礦山年運(yùn)輸量參數(shù) 境界內(nèi)礦量 9641103 噸 平均剝采比 境界內(nèi)巖量 53311497 噸 年產(chǎn)礦量 100 萬(wàn)噸 年運(yùn)輸量 653 萬(wàn)噸 年剝巖量 553 萬(wàn)噸 依照上表，查采礦手冊(cè) 2 冊(cè)（自卸汽車與年運(yùn)輸量），選用自卸汽車載重為 32噸 小松 HD3256，自卸汽車主要型號(hào)及主要技術(shù)性能參數(shù) 見(jiàn)下表 。 表 52 小松 HD3256 自卸汽車 基本參數(shù) 項(xiàng) 目 單位 HD3256 額定功率 kW(PS) 364(495) 裝載能力 滿斗 (2:1 SAE) m3 平斗 m3 最大載重量 kg 36500 性能 km/h 70 最大行駛速度 在總阻力 8%時(shí)的速度 (下坡、持續(xù)載荷 ) km/h 38 最小轉(zhuǎn)彎半徑 m 發(fā)動(dòng)機(jī) 小松 型號(hào) SAA6D140E3 汽缸數(shù) 缸徑 行程 6140165 輪胎型號(hào) (E3) 公路設(shè)計(jì) 公路設(shè)計(jì)內(nèi)容使用 3Dmine 三維礦業(yè)軟件 設(shè)計(jì)。 設(shè)計(jì) (論文 )專用紙 34 公路技術(shù)等級(jí) 礦山行車密度 ： N= 2124 KHGKQK N= 輛 /小時(shí) 取 N=21輛 /小時(shí) 式中： 符號(hào) 符號(hào)意義 單位 取值 備注 N 行車密度， 輛 /小時(shí) 30 Q 通過(guò)該路段的年 運(yùn)量 噸 653 萬(wàn) K 道路行車不均衡系數(shù) ~ H 年工作日數(shù) 天 330 G 汽車載重量 噸 32 自卸汽車參數(shù)表 K1 汽車載重利用系數(shù) K1= K2 時(shí)間利用系數(shù) 參照下表 表 5— 3 時(shí)間利用系數(shù) 每天工作班數(shù) 班時(shí)間利用系數(shù) 一班 二班 三班 結(jié)合 礦山各級(jí)公路能適應(yīng)的年運(yùn)量（包括該 路段通過(guò)的礦石和廢石的總運(yùn)量）和行車密度（每小時(shí)單向通 過(guò)的車輛 數(shù)），由年運(yùn)量為 650 萬(wàn)噸，設(shè)計(jì)選二級(jí)公路。 公路主要技術(shù)指標(biāo) 表 54 礦區(qū)公路主要技術(shù)指標(biāo) 指標(biāo) 單位 二級(jí)道路 平面要素 最小平曲線半徑 m 25 不設(shè)超高的平曲線半徑 m ≧ 150 設(shè)計(jì) (論文 )專用紙 35 最小視距：停車 會(huì)車 m 30 60 縱斷面要素 最大縱坡 % 8 最小豎曲線半徑：凸型 凹形 m 500 400 最大縱坡時(shí)限制坡長(zhǎng) m ≤ 250 公路平面設(shè)計(jì) 礦山初選自卸汽車為小松 HD4056，車寬為 ， 會(huì)車安全距離取 ,公路兩邊的路基和路肩 寬度取 1m,合計(jì) ++1+1+=,取公路寬度為 10m，其他參數(shù)如表 54 所示。 礦山運(yùn)輸公路布置 根據(jù)礦山生產(chǎn)運(yùn)輸需要，礦山需要布置以下 運(yùn)輸 公路 ： 1） 1 號(hào)公路 — 1 期采坑通往選場(chǎng)的 道路 。 2） 2 號(hào)公路 — 2 期采坑通往選場(chǎng)的道路 。 3） 3 號(hào)公路 — 115 運(yùn)輸平臺(tái)通往 3 號(hào) 排土場(chǎng)的 臨時(shí) 道路 。 4） 4 號(hào)公路 — 115 運(yùn)輸平臺(tái)通往 2 號(hào) 排土場(chǎng)的 臨時(shí) 道路 。 5） 5 號(hào)公路 — 145 運(yùn)輸平臺(tái)通往 3 號(hào)排土場(chǎng)的臨時(shí)道路 6） 6 號(hào)公路 — 145 運(yùn)輸平臺(tái)通往 2 號(hào)排土場(chǎng)的臨時(shí)道路 7） 西環(huán)坑 公路 — 環(huán)采坑通往各 排土場(chǎng)的道路 。 8） 東 環(huán) 公路 — 1 期采坑通往 1 號(hào) 排土場(chǎng)的道路 9）北環(huán)公路 — 連接?xùn)|環(huán)、西環(huán)公路的道路 詳見(jiàn)附圖 公路 方案比較 問(wèn)題的 提出 ： 1 號(hào)、 2 號(hào)、 3 號(hào)、 4 號(hào)、 西環(huán) 公路由于所經(jīng)過(guò)的地形簡(jiǎn)單， 地形起伏教緩， 公路走向易布置，但 東環(huán) 公路（ 1 期采坑通往 1 號(hào) 排土場(chǎng)的道路）所需經(jīng)過(guò)的地形復(fù)雜，起 設(shè)計(jì) (論文 )專用紙 36 伏較大，有兩種方案可選擇 ，為使得修公路的費(fèi)用最省，故需要選擇一條在生產(chǎn)實(shí)際中 安全、 合理、經(jīng)濟(jì)上省錢的路線。 可選方案 方案 1： 臨時(shí)公路 前期 公路沿著 1 號(hào)排土場(chǎng)自下而上修建（如圖 51） 圖 51 前 期公路 后期公路沿著 2 號(hào)排土場(chǎng)自下而上修建（如圖 52）： 設(shè)計(jì) (論文 )專用紙 37 圖 52 后期公路 方案 2： 永久公路 方案 （東環(huán) 公路 ） 環(huán)采坑?xùn)|部，連接采場(chǎng)與 1 號(hào)排土場(chǎng)，后期連接北環(huán)公路 至 2 號(hào)排土場(chǎng) ,如圖 53 設(shè)計(jì) (論文 )專用紙 38 圖 53 永久公路方案 方案報(bào)量 根據(jù) 3DMine 三維 軟件設(shè)計(jì)和對(duì)兩種方案的工程量報(bào)量，結(jié)果如下： 表 55 前期道路工程量表 斷面號(hào) 挖方面積 填方面積 挖方體積 填方體積 1 1365.41 2 5 3 747 9 4 5 2 6 12097.94 7 0 8 合計(jì) 設(shè)計(jì) (論文 )專用紙 39 表 56 后期公路工程量表 斷面號(hào) 挖方面積 填方面積 挖方體積 填方體積 1 0 0 2 0 0 3 4 1957 5 6 7 8 9 合計(jì) 表 57 永久公路（東環(huán)公路）工程量 表 斷面號(hào) 挖方面積 填方面積 挖方體積 填方體積 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17