【正文】 界。根據(jù)設計提供的地質資料知達茂鐵礦地質構造較為復雜，為了使露天開采的總體經濟效果最佳，在確定開采境界時，盡量控制境界剝采比不大于經濟合理剝采比，這是當前普遍使用的原則，其第一層含義是使緊鄰露天開采境界的那層礦巖的開采成本不大于地下開采的成本，其另一層含義是為了確保整個礦床的開采經濟效益最優(yōu)。 確定露天礦最小底寬露天礦最小底寬應滿足采裝運輸設備的要求，保證礦山工程正常發(fā)展。設計達茂東源鐵礦年生產能力為170萬噸，屬于中型礦山。Bmin=2(Rmin+*T+E) （41）式中：Rmin——汽車最小回轉半徑 ， m；T ——汽車的寬度 ，；E ——安全距離， m；，根據(jù)達茂鐵礦的實際賦存條件，及盡可能多的采礦原則，確定最小底寬為25米。（3）根據(jù)礦石品位分布，使采出的礦石質量最高；（4）根據(jù)巖石的物理力學性質調整露天礦底部位置，使邊坡穩(wěn)固且穿爆方便。8號勘探線，最低標高選取為1530，確定開采深度為118米；4號勘探線，最低標高選取為1470，確定開采深度為176米；0號勘探線，最低標高選取為1470，確定開采深度為187米；3號勘探線，最低標高選取為1470，確定開采深度為163米；7號勘探線，最低標高選取為1470，確定開采深度為219米；在各地質剖面圖上繪制的開采深度和境界剝采比的關系曲線圖如下： 圖42 各勘探線開采深度和境界剝采比的關系曲線圖 露天礦底部標高的調整由于各地質勘探線上礦體的形態(tài)、厚度不均，導致確定的理論開采深度不一致，因而有必要對深度進行調整，使底部平面處于同一水平面上，這樣有利生產活動的正常開展。為了便于開采和布置運輸線路，露天礦底平面宜調整至同一標高，調整的原則是使調整后少采出的礦石量與多采出的礦石量基本平衡，并保證剝采比盡可能小。在各剖面圖的該水平上調整分析最小底寬的位置，使其在所劃定的境界內含有礦量最大。 采場的最終要素根據(jù)本礦山的規(guī)模和地質條件，表41 采場最終要素指標名稱單位指標備注開采最高臺階標高m1650封閉圈標高m1640露天底標高m1470地表最大尺寸（長寬）m底部最大尺寸（長寬）m35625最終邊幫角上盤度下盤度北端幫度北端幫上部北端幫下部北端幫總體南端幫度43境界內礦石量萬m179。1284境界內礦巖土合計萬m179。/m179。 境界內的礦巖量及開采年限由于本礦中有多個小礦體，對礦體的儲量計算有很大影響，但是在地質剖面圖上很多小礦體均未表現(xiàn)出來，所以本礦直接先作出露天礦終了平面圖，然后在各水平分層圖上計算出礦巖量境界內各水平的礦巖量如表42。）水平②號礦體①號礦體礦石巖石礦巖總量14701480149015001510152015301540155015601570158015901600161016201630 1640 總量50512841789由上表可知：境界內的礦石量505=1717萬噸 開采年限的計算：平均生產剝采比np=境界內巖石量/境界內礦石量=1284/505= m3/ m3均衡生產剝采比ns=npμ==本礦山的開采年限為：T=式中：P——露天礦境界內礦石的可采礦量，505萬m179。/年； ——富裕系數(shù)，經計算T=505/50= 取整后為10年.根據(jù)設計給定的礦石生產能力可知礦巖的生產能力： （43）式中：——礦巖年生產能力，萬m179。/年； ——生產剝采比，m179。； 經計算：礦巖年生產能力為A=50（1+）=215萬m179。 第五章 礦田開拓礦床開拓是露天礦設計中帶有全局性的一個重要問題，對礦山建設和生產具有重大影響。開拓系統(tǒng)一旦形成，則不易改變。因此，正確選定開拓方法是一項深入細致的工作。 開拓方法選擇的原則（1）礦山建設速度必須滿足國家的要求，保證投產早，達產快；（2）生產工藝簡單可靠，設備選擇應因地制宜，中小型礦山盡量采用本地區(qū)能制造的設備；（3）工程量少，施工方便；（4）不占良田，少占耕地，并有利于改地造田；（5）基建投資少，特別是初期投資少；（6）生產經營費用低。對于方案（2），鐵路開拓的運營費用低，鐵路運輸噸一公里費用約為汽車運輸?shù)?/4～1/3；運輸能力大；運輸設備堅固耐用；運輸工作可靠，受氣候條件影響較小。對于方案（3），公路—鐵路聯(lián)合開拓適用于走向長、寬度和垂深均較大的大中型露天礦。其上部及深部用公路運輸，中部用鐵路運輸；地表地形平緩、平面尺寸很大的大型深凹露天礦，如山坡部分比高在200m以內，可優(yōu)先考慮用外部塹溝的公路鐵路聯(lián)合運輸；充分發(fā)揮公路運輸和鐵路運輸各自的優(yōu)點，如汽車公路爬坡能力大，機動靈活，鐵路運量大等；除小型礦山直接轉載外，多數(shù)礦上一般均設置轉載站（或轉載礦倉）。由于礦區(qū)內采場尺寸小，鐵路運輸難以布線，采場開采深度小，采用公路—鐵路聯(lián)合開拓不能發(fā)揮其優(yōu)越性，而且該開拓方式也不滿足基建投資少的原則，綜合考慮，確定該礦山采用公路運輸開拓方案。直進式和回返開拓坑線一般多布置在采礦場最終邊幫得底幫上，使采剝工作線能較快推進到塊體，以減少基建剝巖量和基建投資，縮短基建時間。因此，只在特殊情況下，如底幫巖石不夠穩(wěn)固，或為了減少開采礦巖接觸帶的礦石損失貧化時，才能將開拓坑線設在最終邊幫的頂幫。設置回頭曲線需增加該區(qū)段平臺的寬度，致使設置開拓坑線一側的最終邊坡角減緩而增加露天礦的附加剝巖量。螺旋坑線開拓是開拓坑線沿采礦場四周邊幫盤旋布置。螺旋坑線開拓適用于長寬相差不大，同時開采臺階數(shù)少的凹陷露天礦，坑線沿四周邊幫布置；通過以上三種布線形式的比較，由于該礦圈定的境界長寬相差不大，且開采深度為180米，因此選用螺旋坑線布置形式。（1）定義出入溝不是從設計的最終位置上掘進，而是在采場其他地點掘進。因為是汽車運輸，所以運輸比較靈活，只要給汽車留出足夠的運輸寬度，開采過程中需要并段的臺階，為了汽車出入，要推遲并段。，臺階被出入溝分割成兩個傾斜分臺階稱“上、下三角掌”。出入溝寬度達到一定程度，把運輸干線移過去后，再進行原來被運輸干線壓住的部分，即開采“下三角掌子”c移動坑線隨著臺階推移到設計的最終境界時，出入溝及運輸干線就固定在最終邊幫上，從而變成固定坑線。沿采場最終邊幫按所確定的出入溝的位置、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。 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,溝內線路數(shù)目,巖石物理力學性質和采掘設備的規(guī)格等因素。（2）開段溝溝底寬度它與掘溝方式,采掘運輸設備規(guī)格,線路數(shù)目和布置及擴幫爆破的爆堆寬度有關,其最小底寬為同出入溝一樣為25米。溝幫坡面角它取決于巖石的物理力學性質和溝幫坡面角保留時間長度，采用移動坑線開拓時，溝幫兩側坡面角均為75176。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。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。開段溝長度與采用的采掘工藝開拓方法有關，應根據(jù)具體礦山條件確定。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。/[25/2+10/(3tg65176。/ tg65176。)]＝17124 m179。；經計算S2=（25+10ctg65）10＝277 ㎡。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。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。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， 經計算：hy =1210/=所以 hy＝。達茂鐵礦符合這種開采方法，故采用單斗挖掘機采剝法。 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)、礦巖性質和運輸條件所限制。工作階段坡面角查資料《采礦設計手冊2》表143，選取坡面角為75度。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。D線路外側至動力電桿的間距，汽車運輸取D=3m。 G安全寬度,G取3m。代入數(shù)據(jù)計算得F=40m。 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。第七章 露天礦生產能力 露天礦工作制度及主要機械設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。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。 驗證露天礦生產能力該設計礦體為急傾斜礦體，根據(jù)設計要求按礦山工程延深速度驗算生產能力。（2）露天礦發(fā)展時期，每期生產剝采比的差值不宜過大，一般不增加或不減少主要采裝設備。（4）盡量縮短礦山投產到達產的時間。整個境界內的 礦石量為505萬立方米，巖石量為1284萬立方米。該設計是在原礦山生產現(xiàn)狀的基礎上進行改造，因此，在實際采掘過程中要考慮礦山現(xiàn)狀。采掘進度計劃編制結果見圖表，： 礦巖量逐年發(fā)展曲線 礦山工作計劃 （1）礦山年產量是170萬噸，考慮法定假日，天氣及設備檢修等因素，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。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。它決定著露天礦的開采方式、技術裝備、礦床的開采強度和經濟效果。 穿孔工作 穿孔設備的選擇考慮本礦年生產能力較大，礦巖硬度較大，選用牙輪鉆機完成主要的穿孔任務。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。）最大軸壓（KN）220～2501790420鉆具推進行程（m）鉆具推進速度（m/min）鉆具回轉速度（r/min）鉆具提升速度（m/min）～0～11510鉆具回轉扭矩（）回轉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 設備生產能力的確定牙輪鉆機的臺班生產能力可按下式計算：Vb=式中：Vb―――牙輪鉆機臺班生產能力，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，鉆機年工作天數(shù)，參考臨近礦山的實際情況。 設備數(shù)量的計算露天礦所需牙輪鉆機數(shù)量按下式計算確定。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)礦巖性質和采用的爆破方法，取大塊的發(fā)生率為4%。 爆破工作 爆破方法的選擇由于本礦生產能力較大，一次爆破量大，因此生產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。塊度均勻，有利于提高裝載設備的效率；（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