【正文】 體底板圍巖為角閃巖，頂板為片巖，呈整合接觸，界線明顯。礦石和角閃巖抗壓、抗剪強(qiáng)度大，穩(wěn)定性好；片巖及砂巖抗壓、抗剪強(qiáng)度小，穩(wěn)定性差。隨著露天開采境界的延伸和擴(kuò)大，可采礦量會(huì)增加，相應(yīng)的剝巖量也增加。在此次設(shè)計(jì)中采用境界剝采比不大于經(jīng)濟(jì)合理剝采比的原則。在確定境界時(shí)還需要相應(yīng)的考慮地形等其他因素。 確定露天礦的最小底寬、最終邊坡角由于本礦的生產(chǎn)能力 115 萬噸/年，初步選定本礦采用 25 噸汽車運(yùn)輸，4m 3單斗挖掘機(jī)裝載，汽車運(yùn)輸時(shí)采用回返式調(diào)車。Bmin=2（R min++E）=2（12++）=。隨著開采深度增加和邊坡角的減小，所需的剝巖量會(huì)急劇增加，因此從經(jīng)濟(jì)效果考慮，邊坡角盡可能大。影響礦山的生產(chǎn)，故在選擇時(shí)應(yīng)同時(shí)考慮安全因素和經(jīng)濟(jì)因素。礦體形態(tài)基本為層狀或似層狀，中區(qū)中段因受褶皺構(gòu)造的影響，礦體多次重復(fù)出現(xiàn)，礦體沿走向方向產(chǎn)生了五處短軸傾伏背向斜褶曲，礦體底板產(chǎn)狀有變緩趨勢(shì)，而且一般呈波狀起伏。巖石硬度系數(shù) f=6～10，礦石硬度系數(shù) f=8～16。根據(jù)礦區(qū)的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)，礦巖的物理性質(zhì)，結(jié)合石寶露天礦的實(shí)際開采情況，選取上盤最終邊坡角為 42176。端幫最終邊坡角為 45176。具體步驟為（1）選擇幾個(gè)可能的開采深度，繪制每個(gè)開采深度的平面圖。在可利用的地質(zhì)橫剖面圖上繪出開采境界，并將邊幫上礦巖界線和地表境界線投到平面圖上；（3）根據(jù)已知的境界深度和邊幫坡面的水平投影距，確定各輔助剖面的地表境界點(diǎn)，連接平面圖上各剖面的地表境界點(diǎn)，得出地表境界線；（4）在平面圖上用求積儀分別量出地表境界線內(nèi)的礦巖總面積和礦石面積，并計(jì)算境界剝采比。1484563501254HNj圖 開采水平與境界剝采比關(guān)系 露天礦底部標(biāo)高的調(diào)整由于各地質(zhì)勘探線上礦體的形態(tài)、厚度不均，導(dǎo)致確定的理論開采深度不一致，因而有必要對(duì)深度進(jìn)行調(diào)整，使底部平面處于同一水平面上，這樣有利生產(chǎn)活動(dòng)的正常開展。為了便于開采和布置運(yùn)輸線路，露天礦底平面宜調(diào)整至同一標(biāo)高，調(diào)整的原則是使調(diào)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。 露天開采境界的參數(shù) 露天礦的底部周界、采場(chǎng)的構(gòu)成要素根據(jù)上面確定的露天礦底平面標(biāo)高，在各地質(zhì)剖面圖上確定露天開采境界，并將各地質(zhì)剖面圖的底部周界位置反映在地質(zhì)地形圖上，用光滑的曲線連接各點(diǎn)，可得到露天礦底部周界。根據(jù)本礦山的規(guī)模和地質(zhì)條件，確定采礦場(chǎng)的構(gòu)成要素見表 。按斷面法計(jì)算，計(jì)算的基本公式為： 式（）DVQ??2,1式中： －露天礦兩水平間所含礦石量；2,1Q 　 V－塊段體積。由表知，境界內(nèi)的礦石量為 萬噸，本礦山的開采年限為：內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文）12 T= 式)1(rAQn??（）式中：Q－露天礦境界內(nèi)礦石的可采礦量， 萬噸；A－露天礦礦石年生產(chǎn)能力，115 萬噸/年；r－廢石混入率，5%； n－礦石回采率，95%經(jīng)計(jì)算 T＝ =19 年。采場(chǎng)下盤最終邊坡角 42176。安全平臺(tái)寬度 5 米清掃平臺(tái)寬度 10 米運(yùn)輸平臺(tái)寬度 米內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文）13表 露天采場(chǎng)分層礦巖量表臺(tái)階標(biāo)高 礦石量（萬 t） 巖石量（萬 t） 礦巖總量（萬 t）1686～1674 1674～1662 1662～1656 1656～1644 1644～1632 1632～1620 1620～1608 1608～1596 1596～1584 1584～1572 1572～1560 1560～1548 1548～1536 1536～1524 1524～1512 1512～1500 1500～1488 合計(jì) 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文）14第三章 礦床開拓運(yùn)輸 開拓方式的選擇 開拓方法選擇的主要原則（1）要求礦山基建時(shí)間短，早投產(chǎn)，早達(dá)產(chǎn)；（2）要求生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單可靠，技術(shù)上先進(jìn)； （3）基建工程量少，施工方便；（4）基建投資少，尤其是初期投資要少；（5）生產(chǎn)經(jīng)營費(fèi)用低；（6）不占良田，少占耕地。 開拓方案的選擇露天礦開拓運(yùn)輸方法可劃分公路開拓運(yùn)輸、鐵路開拓運(yùn)輸、公路—鐵路聯(lián)合開拓運(yùn)輸、公路—斜坡提升聯(lián)合開拓運(yùn)輸、公路—平硐溜井聯(lián)合開拓運(yùn)輸、公路—破碎站—膠帶機(jī)聯(lián)合開拓運(yùn)輸 、自溜—斜坡卷揚(yáng)提升聯(lián)合開拓運(yùn)輸。因此對(duì)于露天礦山坡部分初步選取的開拓方式有:（1）汽車公路運(yùn)輸開拓系統(tǒng)；（2）鐵路運(yùn)輸開拓系統(tǒng)；技術(shù)方案比較：對(duì)于方案（1），汽車公路開拓系統(tǒng)適用地形條件和礦體產(chǎn)狀復(fù)雜，礦點(diǎn)多且分散的礦床；礦體薄、傾角緩，需要分采分運(yùn)的礦床；用陡幫開采工藝；運(yùn)距不長，一般在 3km 內(nèi)（對(duì)采用自卸汽車的大型露天礦，運(yùn)距可適當(dāng)加大。公路運(yùn)輸主要特點(diǎn)有線路坡度大，轉(zhuǎn)彎半徑小，線路工程量少，基建時(shí)間短，基建投資少；便于采用高、近分散排棄場(chǎng)；機(jī)動(dòng)靈活，適應(yīng)性強(qiáng)，與機(jī)車運(yùn)輸內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文）15相比可提高挖掘機(jī)效率 20%30%。但開拓坑線受鐵路的平面曲線半徑大小和縱向坡度大小的影響，開拓坑線展線長度大，使露天采礦場(chǎng)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。上部用鐵路開拓，下部用汽車開拓。山坡部分只有兩個(gè)臺(tái)階高度，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)輸設(shè)備選型和汽車臺(tái)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 115 萬噸，為便于維修，采用同一型號(hào)、同一生產(chǎn)廠家的汽車，決定選用貝拉斯—540A 型汽車，載重 27 噸。 平均運(yùn)距根據(jù)采場(chǎng)終了平面圖，初定平均運(yùn)距在 。 運(yùn)輸不均衡系數(shù)根據(jù)礦山具體的情況確定，一般取 ～。表 貝拉斯—540A 型汽車技術(shù)參數(shù)表 裝車時(shí)間、卸車時(shí)間挖掘機(jī)裝載自卸汽車的時(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 = 式（）60rxtn?式中：t z－挖掘機(jī)裝車時(shí)間 ， min；n－裝載斗數(shù) ，n 礦石取 5，巖石取 6；tr－汽車入換時(shí)間，一般取 23s；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＝；?驅(qū)動(dòng)形式 載重(t) 自重(t) 發(fā)動(dòng)機(jī)功率(馬力)42 27 360軸距（m) 前輪距 (m) 后輪距 (m) 車箱容積( m 3) 最小離地高度(m) 最小轉(zhuǎn)彎半徑(m) 貨箱最大傾斜角(176。??? ???主要取決于卸載物料的性質(zhì)，正常情況下取 。自卸汽車出車率指平均每班開動(dòng)的汽車臺(tái)數(shù)與在籍汽車臺(tái)數(shù)之比。自卸汽車出車率取 65%。運(yùn)輸?shù)V石時(shí) T=，運(yùn)輸巖石時(shí) T=。（2）自卸汽車所需數(shù)量計(jì)算：可按下式計(jì)算： N= 式43CHAKQk（）式中：N自卸汽車需要臺(tái)數(shù)；臺(tái)Q露天礦年運(yùn)輸量，礦石為 115 萬噸，巖石為 165 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%。?? 計(jì)算限制區(qū)間通過能力露天礦山道路通過能力是指在安全條件下，道路允許通過的最大汽車數(shù)量或運(yùn)輸量。 運(yùn)輸線路布置方式達(dá)茂石寶鐵礦山坡部分運(yùn)輸線路采用樹枝直進(jìn)式布線，采場(chǎng)與工業(yè)廠區(qū)相對(duì)高差不大，開采臺(tái)階較少。隨著開采水平下降，上部開拓坑線逐漸廢棄或消失，礦巖運(yùn)距隨之縮短，汽車運(yùn)輸效率相應(yīng)提高，運(yùn)輸費(fèi)用減少。線路直線部分坡度不大于 8%，當(dāng)線路長度超過 150拐彎處設(shè)緩坡段，緩坡段長度不小于 60 。內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文）20第四章 礦巖采剝工程 穿孔工作 穿孔設(shè)備的選擇、設(shè)備生產(chǎn)能力的確定考慮本礦礦巖硬度，選用潛孔鉆機(jī)完成主要的穿孔任務(wù)。但穿孔效率和技術(shù)不如牙輪鉆機(jī)，根據(jù)礦山的規(guī)模選用 KQ—150 型潛孔鉆機(jī)，具體參數(shù)見表 。 設(shè)備數(shù)量的計(jì)算露天礦所需鉆機(jī)數(shù)量按下式計(jì)算確定。）(.520??內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文）21表 KQ—150 型潛孔鉆機(jī)技術(shù)參數(shù)表鉆孔直徑（mm）鉆孔深度（m）鉆孔方向（176。大塊尺寸的確定：按汽車斗容 V 確定允許塊度內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文）22 V== 式（） B≤ 1/3= 式（）根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果，將塊度最大尺寸大于 2200mm 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%。?二次破碎鑿巖需要的鑿巖機(jī)數(shù)量，一般是一臺(tái)挖掘機(jī)配一臺(tái)鑿巖機(jī)。故實(shí)際需要的鑿巖機(jī)為 6 臺(tái)。 爆破工作 爆破方法的選擇結(jié)合達(dá)茂石寶鐵礦的具體地形情況，開采境界內(nèi)的山頭，礦少巖多，大型穿孔設(shè)備難以在上面工作，為了縮短基建時(shí)間，決定采用峒室爆破方法處理山頭。 爆破方法及爆破器材本礦位于西北，雨季較少，但在一定時(shí)期降雨前后空氣中有較多的雜散電流，為了確保安全生產(chǎn)，采用導(dǎo)爆管雷管起爆器。起爆采用“V”起爆，爆破網(wǎng)絡(luò)見圖 。（1） W 1與 H 的關(guān)系為： W1=（～）H 式（）式中：H－臺(tái)階高度，12m。則 W1=48＝ m；（3） 根據(jù)鉆孔裝藥條件計(jì)算 W1如下： W1= qmHpepeq2)(4)(1212 ???式（）式中：q－單位炸藥消耗量，；內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文）24q1－每米炮孔裝藥量，；e－堵塞系數(shù)，；p－超鉆系數(shù)，；m－鉆孔鄰近系數(shù)，；H－臺(tái)階高度，12m；經(jīng)計(jì)算 W1=按以上三種因素計(jì)算結(jié)果，最小抵抗線取 , 并按平臺(tái)安全作業(yè)條件檢驗(yàn)。α－臺(tái)階坡面角,68 度?？拙?a、排距 b為了改善爆破質(zhì)量，采用大孔距小抵抗線的爆破方法。m 1=，m 2=，可得第一排孔 a= 米。60sin孔徑 d、孔深 h、填塞長度 L 單孔裝藥量 Q1孔徑由所選擇的穿孔設(shè)備確定，因此孔徑 d 為 150mm。 h=H+L1 式（）式中 ：L 1－超深， 米；經(jīng)計(jì)算 h=+＝ 米。經(jīng)計(jì)算 L2=＝ 米，因此要采用分層裝藥，上部裝 1/3，下部裝2/3。其余符號(hào)意義同前經(jīng)計(jì)算前排孔裝藥量為 236 kg，后排孔裝藥量為 174kg，經(jīng)裝藥量驗(yàn)算，滿足裝藥要求。WK4 型電鏟技術(shù)參數(shù)見表 。一臺(tái)挖掘機(jī)采掘的臺(tái)階工作線長度叫做采區(qū)長度，查表知 WK4 電鏟的工作線長度大于 300 米，由于本礦山電鏟較少，每個(gè)臺(tái)階上一般只有一臺(tái)電鏟工作，采區(qū)長度等于工作臺(tái)階長度 300 米。最小工作平盤寬度及工作平盤寬度、平盤配線方式最小平盤寬度 Bmin=b+c+d+e+f+g　　　　　　　 　　　　式（）式中：B min－最小平盤寬度，m；內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文）26b－爆堆寬度，b＝H＝30 米；c－爆堆與公路中心線距離，3m；d－動(dòng)力電桿至階段穩(wěn)定邊界線的距離，3m；e－公路中心線到動(dòng)力電桿的距離，3m；f－雙線運(yùn)輸時(shí)，汽車中心線間距，4m；g－安全寬度，3m。由于本礦運(yùn)輸?shù)V巖的汽車較多，為了提高空車供應(yīng)率，采用環(huán)形方式配線。） 行走速度（km/h） 12 機(jī)器工作總量（t）名義提升速度（m/s）最大推壓力（KN） 推壓速度（m/s）190 240 主電動(dòng)機(jī)功率（KW） 生產(chǎn)廠家 回轉(zhuǎn) 90176。經(jīng)計(jì)算 Qc= ＝ m 3；?單斗挖掘機(jī)的臺(tái)年生產(chǎn)能力 Qa=QcNn 式（）式中：Q a－挖掘機(jī)臺(tái)年生產(chǎn)能力，m 3/a。經(jīng)計(jì)算 Qa=3103＝703731m 3/a根據(jù)采剝年礦巖總量，確定挖掘機(jī)的年生產(chǎn)能力為 70 萬 m3/a。內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文）28第五章 排土工作 排土場(chǎng)位置的選擇及排土容積的計(jì)算排土場(chǎng)的容積和采場(chǎng)內(nèi)總排巖量有關(guān)。經(jīng)計(jì)算 V＝1308 萬立方米 排土方法的選擇及堆置要素的確定 選擇排土場(chǎng)方法、排土工序由于礦山采用公路運(yùn)輸，因此排土工程采用汽車運(yùn)輸—推土機(jī)排土，這種方式排巖機(jī)動(dòng)靈活，排巖臺(tái)階高度比鐵路運(yùn)輸大，工藝簡(jiǎn)單，基建時(shí)間短，基建工程量小，作業(yè)安全，排巖成本低。為了減少推土機(jī)的工作量，山坡露天礦采用邊緣排土方式。卸載地點(diǎn)在確保安全的前提下，盡量靠近階段邊緣，以減少推土機(jī)的