【導(dǎo)讀】..大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書。設(shè)計(jì)包括露天礦合理幫坡角確定，圈定露天開采境界，確。定采場內(nèi)有用礦物量和廢石量。結(jié)合礦山發(fā)展和實(shí)際，選用公路運(yùn)輸，單斗。電鏟—汽車工藝，工作幫移動(dòng)坑線開拓系統(tǒng)。另外，對開采參數(shù)與程序，掘。劃等都做了簡潔而清晰的敘述。采用平硐—盲斜井開拓，無底柱分段崩落法采礦，抽出式通風(fēng)。中還包括井田境界及儲(chǔ)量、井筒、開采水平的設(shè)計(jì)等。

　　

【正文】 作線推進(jìn)方向，新水平準(zhǔn)備速度快，能達(dá)到較高的開采強(qiáng)度。 對于方案（ 2），鐵路開拓的運(yùn)營費(fèi)用低，鐵路運(yùn)輸噸 一公里費(fèi)用約為汽車運(yùn)輸?shù)?1/4～ 1/3；運(yùn)輸能力大；運(yùn)輸設(shè)備堅(jiān)固耐用；運(yùn)輸工作可靠，受氣候條件影響較小。但開拓坑線受鐵路的平面曲線半徑大和縱向坡度小的影響，開拓坑線展線長度大，使露天采礦場的附加剝巖量增加，基建工程量大，基建時(shí)間長；在日常生產(chǎn)中的線路移設(shè)和維修工作量大；開拓系統(tǒng)和 工作組織復(fù)雜；新水平開拓延深工程緩慢。 對于方案（ 3），采用平峒溜井開拓，投資省、運(yùn)輸設(shè)備少、節(jié)省能源、經(jīng)營費(fèi)用低、生產(chǎn)能力大，適用于相對高差大于 100 米的山坡露天礦。但溜井宜堵塞赫跑礦，放礦時(shí)，空氣中的粉塵影響作業(yè)人員的健康，對礦 石塊度也有所限制。 結(jié)合關(guān)門山鐵礦的實(shí)際地形及氣候條件，由于該地區(qū)大氣降水是礦坑積水的主要原因，并且有兩個(gè)山頭開采，山頭之間地勢平坦，地形高差較小，不宜用溜井。東部地形比西部要高的多，采用鐵路運(yùn)輸時(shí)線路布置困難，故采用公路運(yùn)輸。 對于露天礦深凹部分，初步選擇的開拓方案有： （ 1）汽車公路開拓； （ 2）鐵路開拓； （ 3）聯(lián)合開拓。上部用鐵路開拓，下部用汽車開拓。 根據(jù)關(guān)門山的實(shí)際情況，露天礦的深凹部分采場尺寸較小，布置鐵路線路時(shí)，工程量大，需設(shè)較多的車站；采場開采深度較小，運(yùn)距不大，采用公………… 大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書 12 路開拓運(yùn)輸能夠滿足生 產(chǎn)需要，因此排出方案三。為了盡快達(dá)產(chǎn)，減少基建時(shí)間和基建投資，充分發(fā)揮電鏟的效率，選用汽車公路開拓系統(tǒng)。 運(yùn)輸線路的技術(shù)條件 線路技術(shù)要求 根據(jù)公路開拓運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)，汽車具有爬坡能力大和通過較小的曲線半徑的特點(diǎn)， 采場、排土場內(nèi)的公路按Ⅱ級公路路設(shè)計(jì)，最大縱坡選 8%，一般為6%，出入溝縱向坡度為 6%，縱坡限制長度為 500mm?；仡^曲線半徑為 16 米，輔助曲線半徑為 28 米，路面寬度根據(jù)線路等級和汽車寬度確定，按雙線布置，路基寬度等于路面寬度與路肩寬度之和，為 米，運(yùn)輸平臺寬度為 15米。 運(yùn)輸設(shè)備選型和汽車臺 數(shù)計(jì)算 為了充分發(fā)揮汽車運(yùn)輸?shù)慕?jīng)濟(jì)效益，并考慮到實(shí)際年產(chǎn)量 160 萬噸，為便于維修，采用同一型號、同一生產(chǎn)廠家的汽車，決定選用車型 SH380型汽車，載重 32 噸。 SH380 汽車技術(shù)參數(shù)見表 。 平均運(yùn)距 根據(jù)采場終了平面圖，初定平均運(yùn)距在 。 時(shí)間利用系數(shù) 時(shí)間利用系數(shù)與電鏟，汽車的良好狀況及工種制度有關(guān)，查《采礦設(shè)計(jì)手冊》礦床開采上篇表 1338 采用，取 。 不均衡系數(shù) 根據(jù)礦山具體的情況確定，一般取 ～ 。因?yàn)樯a(chǎn)規(guī)模較大，取。 ………… 大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書 13 表 SH380 型汽車技術(shù)參數(shù)表 裝車時(shí)間 挖掘機(jī)裝卸汽車的時(shí)間主要與電鏟作業(yè)循環(huán)時(shí)間及裝載斗數(shù)有關(guān)， 按下式計(jì)算： tz= 60rx tnt? 式中： tz —— 挖掘機(jī)裝車時(shí)間 ， min； n—— 裝載斗數(shù) ， n取 4； tr—— 汽車入換時(shí)間，一般取 22s； tx—— 挖掘機(jī)作業(yè)循環(huán)時(shí)間，按 tx=20 ? + 計(jì)算，礦石 tx＝，巖石 tx＝ ； r—— 礦石體重 ， ； E鏟斗標(biāo)準(zhǔn)容， 4 m3； 故礦石的 tz= ??? 60 ，巖石為 tz= ??? min。 驅(qū)動(dòng)形式 載重 (t) 自重 (t) 發(fā)動(dòng)機(jī)功率 (Kw) 4 2 32 22 294 軸距（ m) 輪距前 (m) 輪距后 (m) 后懸 (m) 最小離地高度 (m) 最小轉(zhuǎn)彎半徑 (m) 貨箱最大傾斜角 (176。 ) 最大爬坡能力 (%) 50 36 最大速度 (km/h) 外形尺寸 (mm) 車廂舉升離地最小高度（ m） 車廂舉升離地最大高度（ m） ………… 大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書 14 卸載時(shí)間 主要取決于卸載物料的性質(zhì)，正常情況下取 調(diào)頭及停留時(shí)間 調(diào)頭時(shí)間主要與汽車和電鏟的相對位置及裝卸車平臺的布置形式，場地大小有關(guān)，一般取 ,停留時(shí)間包括待裝待卸及運(yùn)行中的耽擱時(shí)間，它隨汽車類型和運(yùn)距而變化，查《采礦設(shè)計(jì)手冊》礦床開采上篇表 1341得二者時(shí)間和為 。 自卸汽車出車率 它指平均每班開動(dòng)的汽車臺數(shù)與在籍汽車臺 數(shù)之比。而開動(dòng)與在籍汽車臺數(shù)又和汽車大修理程與大修周期中汽車保修里程時(shí)間有關(guān)。自卸汽車出車率 取 65%。 汽車數(shù)量計(jì)算 （ 1）汽車班運(yùn)輸能力 自卸汽車臺班運(yùn)輸能力按下式計(jì)算： A=480 G k1 k2/T 式中： A—— 自卸汽車臺班運(yùn)輸能力， t； G—— 自卸汽車額定重量， 32t； K1—— 汽車載重利用系數(shù)，礦石取 ，巖石取 ； K2—— 汽車時(shí)間利用系數(shù)， ； T—— 自卸汽車周轉(zhuǎn)一次所需時(shí)間， min； T=tz+tr+tq+tt tz—— 挖掘機(jī)裝滿一輛汽車的時(shí)間；礦石為 ，巖石為； tr—— 自卸汽車往返時(shí)間， tx=120 l/v=； v—— 自卸汽車平均運(yùn)行速度， ； ………… 大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書 15 tq—— 自卸汽車卸載時(shí)間 ， ； L—— 自卸汽車平均運(yùn)距， ； tt—— 自卸汽車調(diào)頭和停留時(shí)間，取 。 運(yùn)輸?shù)V石時(shí) T=，運(yùn)輸巖石時(shí) T=。 經(jīng)計(jì)算汽車的臺班運(yùn)輸能力中，礦石為 412t，巖石為 344t。 （ 2）自卸汽車所需數(shù)量計(jì)算： 可按下式計(jì)算： N=43 KAHC kQ ??? ? 式中： N—— 自卸 汽車需要臺數(shù)；臺 Q—— 露天礦年運(yùn)輸量，礦石為 160萬噸，巖石為 381萬噸； K3—— 運(yùn)輸不均衡系數(shù)， ； C—— 每日工作班數(shù)， 3 班； H—— 年工作日數(shù)， 330 天； K4—— 自卸汽車出車率， 65%。 經(jīng)計(jì)算，運(yùn)輸?shù)V石 N＝ ???? ? 臺；運(yùn)輸巖石 N＝ ???? ? ，需要 臺，共計(jì) 24臺。 計(jì)算限制區(qū)間通過能力 雙車道通過能力的計(jì)算 露天礦山道路通過能力是指在安全條件，道路允許通過的最大汽車數(shù)量或運(yùn)輸量。 雙車道通過能力按 下式計(jì)算： N=1000υ K1 K2/ ST ………… 大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書 16 式中： N—— 雙車道每小時(shí)通過的能力，輛； υ —— 汽車平均運(yùn)行速度， ； K1—— 與挖掘機(jī)數(shù)量有關(guān)的運(yùn)行不均衡系數(shù) 查《采礦設(shè)計(jì)手冊》礦床開采上篇表 1321取 ； K2—— 考慮會(huì)車，交叉口及制動(dòng)等因素的安全系數(shù)，取 ST —— 同一方向上汽車之間安全行車間距， m ST=L1+L2+L0 L1— — 司機(jī)觀察反應(yīng)時(shí)間內(nèi)所行駛的距離， L1=v t/=； t— — 司機(jī)觀察反應(yīng)時(shí)間， ； L2— — 汽車開始制動(dòng)到完全停住所行 駛的距離， L2= i) (254 vK b2??? ? ?? K— 制動(dòng)使用系數(shù)，取 ψ b— 計(jì)算粘著系數(shù)， ω — 滾動(dòng)阻力系數(shù)，取 i— 道路縱坡， 8% L0— 停車安全距離，取汽車全長 ，取 米 經(jīng)計(jì)算 L2=) (254 2??? ?＝ 米； ST= ++＝ 米， N=1000 17 ＝ 241 輛。 運(yùn)輸線路布置方式 關(guān)門山露天鐵礦山坡部分運(yùn)輸線路采用樹枝直進(jìn)式方式，為了減少展線長度，可在山坡道路的開始部分加高 路基，雖然能產(chǎn)生一定的道路修筑工程………… 大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書 17 量，但總工程卻能很大程度的減少。線路直線部分坡度不大于 8%，當(dāng)線路長度超過 500m 時(shí)，在拐彎處設(shè)緩坡段，緩坡段長度不小于 100m。 深凹部分運(yùn)輸線路布線采用直進(jìn)回返式，考慮到重車上坡，空車下坡，發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)熱量大，出入溝坡度為 6％，并在每個(gè)出入溝底部設(shè)坡度為 0%的連接平臺。 為了減少基建工程量盡早見礦，本礦采用移動(dòng)坑線開拓，露天上坡部分從山坡一側(cè)向最終邊坡方向推進(jìn)，深凹部分從礦巖分界處向最終邊坡方向推進(jìn)。 ………… 大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書 18 第四章 掘溝及新水平準(zhǔn)備 掘溝工程 溝道的類型，斷面形狀及其規(guī)格 在露天開采中 ，為保持持續(xù)正常生產(chǎn)，需及時(shí)準(zhǔn)備出新的工作水平，而新水平的準(zhǔn)備工作包括掘進(jìn)出入溝，開段溝和為下一水平掘溝進(jìn)行的擴(kuò)幫工作。 不同掘進(jìn)方法的選擇 ,取決于它所采用的運(yùn)輸和裝載方式。本露天礦采用汽車運(yùn)輸，電鏟和汽車在一個(gè)水平上的平裝車，采場又分為山坡部分和深凹部分，因此溝道類型有單壁溝和雙壁溝。考慮本礦的實(shí)際因素，掘溝方式為：首先掘出入溝，然后掘開段溝，當(dāng)開段溝掘完后開始擴(kuò)幫。溝的主要要素包括溝底寬度、溝深度、溝幫坡面角、溝的縱向坡度和溝的長度。 溝底寬度 它取決于掘溝的運(yùn)輸方式，溝內(nèi)線路數(shù)目，巖石物 理力學(xué)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(yùn)輸掘溝時(shí) ,為了提高挖掘機(jī)的效率，采用回返式調(diào)車，溝底最小寬度為 23 米。 （ 2）開段溝溝底寬度 它與掘溝方式 ,采掘運(yùn)輸設(shè)備規(guī)格 ,線路數(shù)目和布置及擴(kuò)幫爆破的爆堆寬度有關(guān) ,其溝底寬度同出入溝一樣為 23 米。 溝深度 山坡露天礦的出入溝和開段溝均為單壁塹溝，凹陷露天礦的出入溝和開段溝均為雙壁塹溝，出入溝深度值為零至臺階高度，即 0～ 12 米，開段溝深………… 大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書 19 度等于臺階全高度，即 12 米。 溝幫坡面角 考慮本礦巖石的物理力學(xué)性質(zhì)，溝幫坡面 角保留時(shí)間長度，由于采用移動(dòng)坑線開拓時(shí)，溝幫兩側(cè)坡面角均為 70176。 溝的縱向坡度 根據(jù)掘溝的運(yùn)輸設(shè)備類型、塹溝的用途確定，露天礦山坡部分汽車運(yùn)輸?shù)V巖為重車下坡，空車上坡，出入溝一般只有穿孔設(shè)備行走，出入溝的縱向坡度為 8%，露天礦凹陷部分汽車運(yùn)輸?shù)V巖為重車上坡，空車下坡，出入溝主要為運(yùn)輸?shù)V巖的通道，出入溝的縱向坡度為 6%。開段溝一般為水平的，但為了排水需要而采用 3?左右的縱向坡度。 溝的長度 出入溝是聯(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， 12 米 i— — 出入溝的縱向坡度， %。 經(jīng)計(jì)算露天礦山坡部分的出入溝為 150 米，深凹部分的出入溝為 200 米。 開段溝長度與采用的采掘工藝開拓方法有關(guān)，應(yīng)根據(jù)具體礦山條件確定。本礦選用段高 12 米，底寬 23 米，斷面積為 300 平方米左右，山坡部分的開段溝為單壁溝，示意圖見圖 ，深凹部分為雙壁溝，示意圖見圖 。 ………… 大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書 20 圖 單壁溝橫斷面圖 圖 雙壁溝橫斷面圖 掘溝方法選擇 考慮到溝道的類型及采用的運(yùn)輸設(shè)備類型和電鏟類型及掘溝速度的要求，決定采用汽車運(yùn) 輸掘溝。 計(jì)算掘溝工程量和掘溝速度 掘溝工程量 （ 1）對于露天礦的深凹部分，出入溝和開段溝為雙壁溝， 出入溝的工程量 : V1= ???????? ? ???????????? ??? ??? tg hbtghtghbih 3 2232 1212 式中 :V1—— 出入溝工程量 ,m3； h—— 延深一個(gè)新水平的深度， 12 米； ………… 大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書 21 i—— 出入溝平均坡度， 6%； b1—— 出入溝溝底寬度， 23米； α —— 溝幫坡面角 取 70176。 經(jīng)計(jì)算 V1= ???????? ? ???????????? ??? 703 1222237012703 22tgtgtg＝ 34470立方米。 開段溝截面積： S2=（ b2+h ctgα ） h 式中： S2—— 開段溝截面積 量， m2； b2—— 開段溝溝底寬度， 23 米； h—— 延深一個(gè)新水平的深度， 12 米； α —— 溝幫坡面角 取 70176。； 經(jīng)計(jì)算 S2=（ 23+12 ctg70） 12＝ 平方米。 （ 2）對于露天礦的山坡部分，其開段溝和出入溝都為單壁溝。 出入溝的工程量： V3= ?????? ???????? ????? ??? tgibhib 132 121 式中 V3—— 出入溝工程量； φ =?? ctgctg ?1； β —— 地形坡度，（176。）； b1—— 出入溝溝底寬度， 23米； i—— 出入溝平均坡度， 8%； α —— 溝幫坡面角 取 70176。； 經(jīng)計(jì)算 V3=23321 立方米。 ………… 大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書 22 開段溝工程量 : S4=222b?? 式中 :S4—— 出入溝工程量，平方米； b 2—— 開段溝溝底寬度， 23 米； 經(jīng)計(jì)算 S4= 平方米 經(jīng)計(jì)算 4m3正常條件下的電鏟效率為 63 萬 m3/a，即每月 萬 m3，在出入溝工作時(shí)的效率為每月 萬 m3，開段溝時(shí)效率為每月 萬 m3。 以 +72 水平為例，出入溝工程量 34470 立方米，開段溝的橫截面積為 平方米，掘完出入溝需要 34470/，開斷溝的掘溝速